宏程序编程实例与技巧方法.ppt
2023/8/11,数控加工技术,1,用户宏程序编程,在数控编程中，宏程序编程灵活、高效、快捷，是加工编程的重要补充。宏程序不仅可以实现象子程序那样，例如，型腔加工宏程序、固定加工循环宏程序、球面加工宏程序、锥面加工宏程序等。,华中数控宏程序FANUC数控宏程序SIEMENS数控参数编程,2023/8/11,数控加工技术,2,华中数控用户宏程序,HNC-21/22T、HNC-21M为用户配备了强有力的类似于高级语言的宏程序功能，用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，此外宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，利于编制各种复杂的零件加工程序，减少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算，以及精简程序量。,一、基础知识,1.宏变量及常量,(1)宏变量HNC-21/22T华中世纪星数控系统变量表示形式为#后跟14位数字，变量种类有三种：局部变量：#0#49是在宏程序中局部使用的变量，用于存放宏程序中的数据，断电时丢失为空。,2023/8/11,数控加工技术,3,一、基础知识,全局变量：用户可以自由使用#50#199，它对于由主程序调用的各子程序及各宏程序来说是可以公用的，可以人工赋值。HNC-21/22T子程序嵌套调用的深度最多可以有8层，每一层子程序都有自己独立的局部变量（变量个数为50）。系统变量：系统变量为#1000#1199，它能获取包含在机床处理器或NC内存中的只读或读/写信息，包括与机床处理器有关的交换参数、机床状态获取参数、加工参数等系统信息。(2)常量PI：圆周率；TRUE：条件成立(真)；FALSE：条件不成立(假),1、宏变量及常量,2023/8/11,数控加工技术,4,2、运算符与表达式,(1)算术运算符：+，-，*，/(2)条件运算符：EQ（=），NE（），GT（），GE（），LT（），LE（）(3)逻辑运算符：AND，OR，NOT(4)函数：SIN，COS，TAN，ATAN，ATAN2，ABS，INT，SIGN，SQRT，EXP(5)表达式：用运算符连接起来的常数，宏变量构成表达式。例如：175/SQRT2*COS55*PI/180；#3*6 GT 14,2023/8/11,数控加工技术,5,3、赋值语句,格式：宏变量=常数或表达式把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值。例如：#2=175/SQRT2*COS55*PI/180；#3=124.0,2023/8/11,数控加工技术,6,4、条件判别语句IF，ELSE，ENDIF,格式(i)：格式(ii)：IF 条件表达式 IF 条件表达式 ELSE ENDIFENDIF,2023/8/11,数控加工技术,7,5、循环语句WHILE，ENDW,格式：WHILE 条件表达式 ENDW,2023/8/11,数控加工技术,8,6、宏程序/子程序调用的参数传递规则,G 代码在调用宏(子程序或固定循环，下同)时，系统会将当前程序段各字段(AZ共26个字段，如果没有定义则为零)的内容拷贝到宏执行时的局部变量#0#25，同时拷贝调用宏时当前通道九个轴（轴0轴8）的绝对位置(机床绝对坐标)到宏执行时的局部变量#30#38。宏程序的调用格式为：M98 P（宏程序名）或G65 P（宏程序名）。,#25 Z,2023/8/11,数控加工技术,9,%1000；长半轴、短半轴分别为40、30的椭圆G54 G90 G00 Z30M03 S800G00 X45 Y-15；快速定位至下刀点Z3G01 Z-5 F100#0=0；给角度赋0初值WHILE#0 LE 360；当角度360度时，执行循环体内容#1=40*COS#0*PI/180；用椭圆的标准参数方程求动点M的X坐标值#2=30*SIN#0*PI/180；用椭圆的标准参数方程求动点M的Y坐标值G01 X#1 Y#2；用直线插补指令加工至M点，即用直线段逼近椭圆#0=#0+1；角度的递增步长取1度 ENDWX45 Y15；切出椭圆G00 Z30 M05X0 Y0M30,7、用户宏程序编程思路,2023/8/11,数控加工技术,10,%1000；长半轴、短半轴分别为40、30的椭圆G92 X0 Y0 Z30M03 S800G00 X45 Y-15 M08；快速定位至A点Z3G01 Z-5 F100#2=0；给角度赋0初值WHILE#2 LE 360；当角度360度时，执行循环体内容#11=40*COS#2*PI/180；用椭圆的标准参数方程求动点M的X坐标值#12=30*SIN#2*PI/180；用椭圆的标准参数方程求动点M的Y坐标值G42 G64 G01 X#11 Y#12 D01；用直线插补指令加工至M点，即用 直线段逼近椭圆#2=#2+1；角度的递增步长取1度 ENDWG40 G01 X45 Y15；切出椭圆至C点Z3 M09G00 Z30 X0 Y0 M05M30,二、数控铣床用户宏程序编程,2023/8/11,数控加工技术,11,2023/8/11,数控加工技术,12,2023/8/11,数控加工技术,13,宏程序编程实例,ZH7640立式加工中心由北京第三机床厂产生,采用华中铣床、加工中心数控系统。加工范围600mm400mm500mm。刀库可容纳20把刀。可用于镗、铣、钻、铰、攻丝等各种加工。实例为在预先处理好的100mm100mm80mm合金铝锭毛坯上加工如图所示的零件，其中正五边形外接圆直径为80mm。,2023/8/11,数控加工技术,14,O5000；FANUCG54 G90 G00 Z40X70 Y20 M08M03 S600G43 Z3 H01G01 Z-5 F100#0=18N10#1=80*COS#0#2=80*SIN#0 G41 X#1 Y#2 D01#0=#0+72IF#0 LT 360 GOTO 10G40 X70 Y70Z40 M05M30,O5000；HNC-21M%1000G54 G90 G00 Z40X70 Y20 M08M03 S600G43 Z3 H01G01 Z-5 F100#0=18IF#0 LT 360#1=80*COS#0#2=80*SIN#0 G41 X#1 Y#2 D01#0=#0+72ENDIFG40 X70 Y70Z40 M05M30,宏程序编程实例,2023/8/11,数控加工技术,15,三、数控车床用户宏程序编程,%3015#10=0；X坐标（直径值）#11=0；Z坐标T0101M03 S600G00 X0 Z34WHILE#10 LE 32G90 G64 G01 X#10 Z#11 F100#10=#10+0.32#9=#10/2；求出X坐标的半径值，便于求解#11#11=32-#9*#9/8ENDWG00 X80 Z100 M05M30,用宏程序编制如图所示抛物线的精加工程序。,2023/8/11,数控加工技术,16,用宏指令编制椭圆部分的精加工程序。,%3016；精加工椭圆程序T0101M03 S800G00 X39 Z22#1=60；A点的角度#2=0；X坐标#3=0；Z坐标WHILE#1 LE 120；120是通过计算得来的B点角度#2=2*23*SIN#1*PI/180；直径编程#3=40*COS#1*PI/180G64 G01 X#2 Z#3 F100#1=#1+1；步长取1度ENDWG00 X100Z100 M05M30,2023/8/11,数控加工技术,17,用户宏程序训练,2023/8/11,数控加工技术,18,2023/8/11,数控加工技术,19,2023/8/11,数控加工技术,20,一、构成1.包含变量2.包含算术或逻辑运算（=）的程序段3.包含控制语句（例如：GOTO，DO，END）的程序段4.包含宏程序调用指令（G65，G66，G67或其他G代码，M代码调用宏程序）的程序段,FANUC数控系统用户宏程序,2023/8/11,数控加工技术,21,二、FANUC宏程序的变量,FANUC数控系统变量表示形式为#后跟14位数字，变量种类有四种：,2023/8/11,数控加工技术,22,2023/8/11,数控加工技术,23,三、刀具补偿存储器C用G10指令进行设定,P：刀具补偿号R：绝对值指令（G90）方式时的刀具补偿值。增量值指令（G91）方式时的刀具补偿值为该值与指定的刀具补偿号的值相加。,2023/8/11,数控加工技术,24,四、FANUC宏程序的转移和循环,1.无条件转移：GOTOn（n为顺序号，199999）例：GOTO10为转移到N10程序段。,2.条件转移：（IF语句）1）IF 条件表达式 GOTOn 当指定的条件表达式满足时，转移到标有顺序号n的程序段，如果指定的条件表达式不满足时，执行下个程序段。,2023/8/11,数控加工技术,25,2）IF 条件表达式 THEN当指定的条件表达式满足时，执行预先决定的宏程序语句。例：IF#1EQ#2 THEN#3=0；,3.WHILE 条件表达式 DO m；（m=1，2，3）,条件满足,条件不满足,ENDm,注：循环允许嵌套，最多3层，但不允许交叉,2023/8/11,数控加工技术,26,2023/8/11,数控加工技术,27,2023/8/11,数控加工技术,28,五、运算符,2023/8/11,数控加工技术,29,六、FANUC宏程序的调用,1.非模态调用G65：格式：G65 Pp Ll 其中 p：要调用的程序号 L：调用次数（默认为1）自变量：数据传递到宏程序,例：G65 P8000 L2 A10.B2.；调用2次程序号8000，经自变量A传递到宏程序#1=10；自变量B传递到宏程序#2=2。,2023/8/11,数控加工技术,30,自变量指定,根据使用的字母，CNC系统自动地决定自变量指定的类型。地址不需要按字母顺序指定。但应符合字地址的格式。但是，I，J 和K 需要按字母顺序指定。,2023/8/11,数控加工技术,31,自变量指定,根据使用的字母，系统自动决定自变量指定的类型。自变量指定用于传递诸如三维坐标值的变量。I，J，K 的下标用于确定自变量指定的顺序，在实际编程中不写。,2023/8/11,数控加工技术,32,如果自变量指定和自变量指定混合指定的话，后指定的自变量类型有效。,2023/8/11,数控加工技术,33,六、FANUC宏程序的调用,2.模态调用（G66）：G66 Pp Ll；程序点G67;（取消模态）,例：G66 P8000 L2 A10.B2.；G00 G90 Z-10.X-5.G67一旦发出G66 则指定模态调用，即指定沿移动轴移动的程序段后调用宏程序。移动到Z-10，调用2次程序号8000，移动到X-5，再调用2次程序号8000。,2023/8/11,数控加工技术,34,%1000；长半轴40、短半轴30的椭圆G54 G90 G00 Z30M03 S800G00 X45 Y-15；Z3G01 Z-5 F100#0=0；给角度赋0初值WHILE#0 LE 360；#1=40*COS#0*PI/180；#2=30*SIN#0*PI/180；G01 X#1 Y#2；#0=#0+1；ENDWX45 Y15；G00 Z30X0 Y0 M05M30,七、FANUC与华中系统用户宏程序编程对照,G54 G90 G00 Z30M03 S800G00 X45 Y-15；Z3G01 Z-5 F100#10=0；给角度赋0初值WHILE#10 LE 360 DO 1；#11=40*COS#10；#12=30*SIN#10；G01 X#11 Y#12；#10=#10+1；END 1X45 Y15；G00 Z30X0 Y0 M05M30,2023/8/11,数控加工技术,35,SIEMENS数控系统参数编程,与FANUC类似，但功能要弱一些。变量以“R”开始，如：R0、R1、R99。不包含系统变量，系统变量以“$”开头。,一、格式：Rn（n的缺省取值范围为0-99）例如:R1 R2 R99,二、运算符：,2023/8/11,数控加工技术,36,2023/8/11,数控加工技术,37,三、SIEMENS参数编程程序跳转,1.无条件跳转GOTOB LABEL（向后跳转，向程序头跳转）GOTOF LABEL（向前跳转，向程序尾跳转）,2.条件跳转IF 表达式 GOTOB LABEL（向后跳转，向程序头跳转）IF 表达式 GOTOF LABEL（向前跳转，向程序尾跳转）LABEL 为程序段标示符,2023/8/11,数控加工技术,38,2023/8/11,数控加工技术,39,四、编程示例,2023/8/11,数控加工技术,40,G54 G90 G00 Z30M03 S800G00 X45 Y-15；Z3G01 Z-5 F100R10=0；给角度赋0初值AA：R11=40*COS(R10)；R12=30*SIN(R10)；G01 X=R11 Y=R12；R10=R10+1；IF R10=360 GOTOB AAX45 Y15；G00 Z30X0 Y0 M05M30,五、SIEMENS与FANUC用户宏程序编程对照,长半轴40、短半轴30的椭圆G54 G90 G00 Z30M03 S800G00 X45 Y-15；Z3G01 Z-5 F100#10=0；给角度赋0初值WHILE#10 LE 360 DO 1；#11=40*COS#10；#12=30*SIN#10；G01 X#11 Y#12；#10=#10+1；END 1X45 Y15；G00 Z30X0 Y0 M05M30,
