数控编程技术辅导10：宏程序的编制.doc

第10章 变量编程（一）目的与要求通过本章的学习，使学生了解宏程序的概念、变量及其表示方法，能够利用算术运算、逻辑运算、控制指令编制简单宏程序。（二）教学内容1宏程序的基本概念2变量及其类型3算术与逻辑运算指令4控制类指令5典型零件的宏程序编制（三）教学要求1了解宏程序的概念2理解变量的概念，掌握变量的类型及其表示方法、变量的赋值方式。3掌握常用的算术与逻辑运算指令功能、编程方法4掌握控制类指令的功能、编程方法5能够应用变量，编制简单的宏程序（四）重点与难点重点：变量的两种赋值关系，算术运算、逻辑运算、控制指令的编程方法。难点：变量的应用（五）学习指导点1基本概念所谓宏程序编程是指变量编程法。一般情况下，当需编程的工件的轮廓曲线为椭圆、圆、抛物线等具有一定规律的曲线时，刀具轨迹点XY之间具有一定的规律，因此，可以利用变量编程法进行程序的编制，宏程序编程法在特殊曲线加工时，编程加工的准确度要远远高于利用极限点控制编程法。宏指令既可以在主程序体中使用，如图10-1所示； 也可以当作子程序来调用，如图10-2所示。放在主程序体中N50 #100=30.0N60 #101=20.0N70 G01 X#100 Y#101 F500.0图10-1 在主程序中应用宏指令主程序G65 P1000 X30.0 Y20.0宏程序：O1000#100 = #24#101 = #25M99图10-2 在子程序中应用宏指令2变量普通加工程序直接用数值指定G 代码和移动距离，例如G01 X100.0。使用用户宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定。当用变量时，变量值可用程序或用MDI面板上的操作改变。（1）变量的表示变量用变量符号（#）和后面的变量号指定。 表达式可以用于指定变量号。此时，表达式必须封闭在括号中。例如：#1、 #1+#2-12（2）宏程序中变量的类型变量共有4种类型，各种变量的范围和功能见表10-1。表10-1 变量的类型及其功能变量类型变 量 号功 能空变量#0该变量总是空没有值能赋给该变量局部变量#1#33用在宏程序中存储数据公共变量#100#199#500#999断电时初始化为空；断电后数据保存，不丢失系统变量#1000#5335用于读写CNC的各种数据，如刀具当前位置、补偿值等。（3）变量值的范围局部变量和公共变量可以有0值或下面范围中的值：1047至1029或1029至1047（4）变量的引用为在程序中使用变量值，指定后跟变量号的地址。当用表达式指定变量时，把表达式放在括号中。 例如：G01 X#1 F#2+#3（5）变量的指定在程序中若对局部变量进行赋值时，可以通过自变量地址，对局部变量进行传递。可用两种形式的自变量指定，自变量指定使用除了G、L、O、N 和P以外的字母，每个字母指定一次。对应关系见表10-2。表10-2 变量的赋值（对应）关系1引导变量字内存变量地址引导变量字内存变量地址引导变量字内存变量地址引导变量字内存变量地址A#1H#11R#18X#24B#2I#4S#19Y#25C#3J#5T#20Z#26D#7K#6U#21E#8M#13V#22F#9Q#17W#23自变量指定使用A、B和C 各1 次和I 、J、K各10 次，自变量指定用于传递诸如三维坐标值的变量。对应关系见表10-3。表10-3 变量的赋值（对应）关系2引导变量字内存变量地址引导变量字内存变量地址引导变量字内存变量地址引导变量字内存变量地址A#1I 3#10I 6#19I 9#28B#2J 3#11J 6#20J 9#29C#3K 3#12K 6#21K 9#30I 1#4I 4#13I 7#22I 10#31J 1#5J 4#14J 7#23J 10#32K 1#6K 4#15K 7#24K 10#33I 2#7I 5#16I 8#25J 2#8J 5#17J 8#26K 2#9K 5#18K 8#27CNC内部自动识别自变量指定和自变量指定，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，如下例所示。3、算术和逻辑运算在利用变量进行编程时，变量之间可以进行算术运算和逻辑运算。（1）算术运算 以FANUC-0i-MA 数控系统为例，其算术运算的功能和格式见表10-4，具体请参阅相应数控系统的编程手册。表10-4 算术运算指令赋值 #i=#j加法减法 乘法 除法#i=#j#k#i=#j#k#i=#j * #k#i=#j / #k正弦余弦正切反正切 #i=SIN #j#i=COS #j#i=TAN#j#i=ATAN #j / #k单位：度单位：度单位：度单位：度平方根 绝对值 取整#i=SQRT #j#i=ABS #j#i=ROUND #j（2）逻辑运算 以FANUC-0i-MA 数控系统为例，其逻辑运算的运算符和含义见表10-5。表10-5 逻辑运算符及含义运算符含义EQ等于（=）NE不等于（）GT大于（）GE大于或等于（）LT小于（）LE小于或等于（） 编程指令 G65 G66 G67其中：G65非模态指令 G66模态指令 G67宏指令撤销 进行程序编制时，应首先进行变量的设定否则将无法进行变量编程。4、控制指令转移与循环指令（1）无条件转移指令无条件转移指令，可以通过GOTO n 语句，转移到标有顺序号n 的程序段，n的取值范围为199999的顺序号。例如：GOTO 10GOTO 10（2）条件转移指令编程格式为：I F 条件表达式 GOTO n当条件满足时，程序就跳转到同一程序中语句标号为的语句上继续执行；当条件不满足时，程序执行下一条语句。例：求110的总和。 O9000； #1=0； #2=1； N1 IF#2 GT 10 GOTO 2； #1=#1#2； #2=#21； GOTO 1； N2 M30；（3）循环语句编程格式如下：WHILE 条件表达式 DO mEND m当条件满足时，从DO m到END之间的程序就重复执行；当条件不满足时，程序就执行END 下一条语句。说明： m=1,2,3，可以多次使用。 最多嵌套三层。 省略WHILE，则产生从DO 到END的无限循环。 WHILE比GOTO 处理快。可以多次使用：WHILE DO 1； 程序；END1； WHILE DO 1； 程序；END1；可以跳到循环外边：WHILE DO 1； IF GOTO 100；END1；N100可以嵌套3层：WHILE DO 1； WHILE DO 2； WHILE DO 3； 程序； END3； END2； END1；DO的范围不能交叉：WHILE DO 1； 程序；WHILE DO 2； END1； 程序；END2；转移不能进入循环区：IF GOTO n； WHILE DO 1；N1；END1；5、参数编程实例tabxy例题1：椭圆轮廓的铣削编程。椭圆的解析方程：，其椭圆的参数方程：，若其参数分别为长轴a、b、初始角度、终止角度、角度步长、切削深度，控制变量为角度。程序如下：图10-3 椭圆曲线轮廓加工程 序注 释O0001N2 #100=1 N4 #101=0 N6 #102=361 N8 #103=45 N10 #104=25 N12 #105=10.0 N13 G90G00X#10320Y0Z100.0 N14 S1000M03N15 G01Z#105F1000.0N16 #114=#101N18 #112=#103*COS#114 N20 #113=#104*SIN#114 N22 G01G42XROUND#112YROUND#113D02F500.0 N24 #114=#114#100 N26 IF#114LT#102GOTO18 N28 G01G40X#10320Y0 N30 G90G00Z100.0M05 N32 M30 角度步长初始角度终止角度长半轴短半轴深度刀具运行到(65,0,100)的位置刀具下到-10mm赋初始值计算X坐标值计算Y坐标值走到第一点，并运行一个步长增加一个角度步长条件判断#114是否小于361，满足则返回18取消刀具补偿，回到(65,0)快速抬刀程序结束该椭圆轮廓的参数编程也可以通过在主程序设置参数，调用子程序的方法实现。主程序中的引导变量与子程序中的局部变量对应关系为：主程序变量子程序变量参数内容ABCIJK#1#2#3#4#5#6椭圆长半轴椭圆短半轴插补步长起始角度终止角度Z向进给深度具体程序如下。主程序：%O0001N10 G90G00G54X0Y0Z100S1000M03N20 G65 P2000 A45 B25 C1 I0 J361 K-10N30 G90 G00 Z100.0 M05N40 M30子程序：O2000：;N2 #100 = #3 N4 #101 = #4 N6 #102 = #5 N8 #103 = #1 N10 #104 = #2 N12 #105 = #6 N13 G90 G00 X#103+20 Y0 Z100.0 N14 G01 Z#105 F1000.0 N16 #114 = #101 N18 #112 = #103*COS#114 N20 #113 = #104*SIN #114 N22 G01 G42 XROUND#112 YROUND#113 D02 F500.0 N24 #114 = #114+#100 N26 IF #114 LT #102 GOTO 18 N28 G01 G40 X#103+20 Y0 N30 G90 G00 Z100.0 N32 M99说明：一. 引导变量字与内存变量地址的对应关系：系统规定在程序中用引导变量字对变量来赋值，同时还规定：G、L、N、O、P五个字不能作为引导变量字。例如有程序段：G65 P8000 A30. B5. C12.6 ；程序段中G65调用宏程序，P8000被调用的宏程序，在编辑状态用O8000建立，A30.是将数字30.用引导变量A赋给地址为1#的变量，B5.是将数字5.用引导变量B赋给地址为2#的变量，C12.6将12.6用引导变量C赋给地址为3#的变量，1)引导变量与局部变量组一(#1#26)的对应关系。引导变量字内存变量地址引导变量字内存变量地址引导变量字内存变量地址引导变量字内存变量地址A#1H#11R#18X#24B#2I#4S#19Y#25C#3J#5T#20Z#26D#7K#6U#21E#8M#13V#22F#9Q#17W#232)引导变量与局部变量组二(#1#33)的对应关系。程序段赋值示例：G65 P8000 A_ B_ C_ I1_ J1_ K1_ I2 _ J2 _ K2 _ 第一次出现 第二次出现 变量字的下标是引导变量出现的次数，在程序段中不标注。引导变量字内存变量地址引导变量字内存变量地址引导变量字内存变量地址引导变量字内存变量地址A#1I 3#10I 6#19I 9#28B#2J 3#11J 6#20J 9#29C#3K 3#12K 6#21K 9#30I 1#4I 4#13I 7#22I 10#31J 1#5J 4#14J 7#23J 10#32K 1#6K 4#15K 7#24K 10#33I 2#7I 5#16I 8#25J 2#8J 5#17J 8#26K 2#9K 5#18K 8#27宏程序的应用:一.如果系统提供的固定循环都不适宜，你可以自己设计一个“固定循环”。在调用语句中象使用固定循环那样分别赋值，进入宏程序以后象子程序一样工作，各轴移动的值是引导变量带进来的数值。你必须注意各引导变量携带的数据是哪个轴移动的值，是快速