宏程序编程实例与技巧方法.ppt

上午7时5分,数控加工编程及操作,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。,FANUC数控宏程序 SIEMENS数控参数编程,上午7时5分,数控加工编程及操作,2,一、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,上午7时5分,数控加工编程及操作,3,二、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：,上午7时5分,数控加工编程及操作,4,上午7时5分,数控加工编程及操作,5,三、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。,上午7时5分,数控加工编程及操作,6,四、 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。,上午7时5分,数控加工编程及操作,7,2）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,上午7时5分,数控加工编程及操作,8,上午7时5分,数控加工编程及操作,9,上午7时5分,数控加工编程及操作,10,五、运算符,FANUC数控车削宏程序,1. 概念： “宏程序”一般指含有变量的程序。由宏程序体和程序中调用宏程序的指令。即宏指令构成。主要应用于抛物线、椭圆、双去想等各种数控系统没有插补指令的轮廓曲线编程。 用户宏程序有两个要点：（1)在宏程序中存在变量；（2）宏程序能依据变量完成某个具体操作。,上午7时5分,数控加工编程及操作,11,（2）特点：1）可以进行变量的算术运算、逻辑运算和函数的混合运算。还可以使用循环语句、分支语句和子程序调用语句。2）宏程序能依据变量，用事先指定的变量代替直接给出的数值，在调用宏程序或宏程序本身执行时，得到计算好的变量值。3）宏程序通用性强，灵活方便，一个宏程序可以描述一种曲线，曲线的各种参数用变量表示。,上午7时5分,数控加工编程及操作,12,（3）基本原理 宏程序编程是用户用变量作为数据进行编程，变量在编程中充当“媒介”作用。在后续程序中可以重新再赋值，原来内容被新赋的值所取代，利用系统对变量值进行计算和可以重新赋值的特性，使变量随程序的循环自动增加并计算，实现加工过程的自动循环，使之自动计算出整个曲线无数个密集坐标值，从而用很短的直线或圆弧线逼近理想的轮廓曲线。,上午7时5分,数控加工编程及操作,13,上午7时5分,数控加工编程及操作,14,3.变量与赋值 （1）变量表示法 用一个可赋值的代号“#i”（i=1,2,3)来代替具体的坐标值或数据，这个代号“#i” 就称为变量。 变量用变量符号“#”（变量的标志）和后续数值（变量的标号）来表示，如#5，#21等，其后续数值不允许带小数点。 变量可以在宏程序体中使用，宏程序体中可以含有复杂的表达式，并完成很复杂的计算。而普通加工程序直接用G或数值编写，如“G00 X50 Z50”，而用户在编写宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定，如“G00 X#1+#1F#3”,上午7时5分,数控加工编程及操作,15,上午7时5分,数控加工编程及操作,16,上午7时5分,数控加工编程及操作,17,上午7时5分,数控加工编程及操作,18,宏程序零件编制实例,1.抛物线宏程序的应用 如图所示。已知前端椭圆的方程为抛物线，Z=-X2/24.2。 设X轴步距为0.06，原始毛坯为3070，T01为粗车刀，T02为精车刀，各部分尺寸见图1，试编写加工程序。 计算抛物线线底的直径：将Z=20代入，的直径为22mm。,上午7时5分,数控加工编程及操作,19,方法一：调用子程序,O0010 G00 X100 Z100 ； T0101 S800 M03； G40 X30； G00 G42 Z2; #60=30; 设定毛坯最大切削量； WHILE #60 GE 0.75; 判定毛坯余量是否大于0.75 M98 P0009; 调用子程序 #60=#60-2.4;每次切削量单边为1.2mm; ENDW; G00 G40 X100 Z100 ; M05; T0202;换2号精车刀； G40 X30 ； G00 G42 Z2; G01 Z0 F0.1; #60=0; 设定毛坯切削量为0 M98 P0009;调用子程序 ENDW; G00G40 X100 Z100; M30;,上午7时5分,数控加工编程及操作,20,O0009 #1=0； #2=0； WHILE #2 LE 20;判定z轴是否到终点 #2=#1*#1/24.2; z轴变量 G01 X#1+#60Z-#2 F0.2;抛物线插补； #1=#1+0.06；设定x轴的步距为0.06； ENDW; G01 W-5; U3; W-10; U5; G00 Z0; M99;,上午7时5分,数控加工编程及操作,21,方法二:复合循环法,O0110 G00 X100 Z100; T0101 M03 S800; G00G40 X30 Z2; G73 U15 W0R7.0; G71 P10Q20 X0.6 Z0.2 F0.2; N10 G00 G42 X0; G01 Z0 F0.1 S1000; #1=0; #2=0; WHILE #2LE 20; 判定z轴是否到终点； #2=#1*#1/24.2; Z轴变量 G01 X#1 Z-#2 抛物线插补 #1=#1+0.06; 设定x轴的步距为0.06； ENDW G01 Z-25; X25;,上午7时5分,数控加工编程及操作,22,X25; N20 Z-35; T0202; G70 P10 Q20; M30;,以参数(角度)为初始变量 如图3，毛坯为30mm70mm的棒料，45号钢。编程原点设在右端面与中心轴线的交点上，椭圆原点在编程坐标系(0，-20)处。,上午7时5分,数控加工编程及操作,23,分析：三爪卡盘夹住左端，伸出55mm，手动车右端面，选择1号30外圆车刀加工外轮廓。切削用量的选择：粗加工主轴转速为600r/min，进给量为0.25mm/r，精加工主轴转速为800r/min，进给量为0.1mm。在椭圆坐标系中，其标准方程为： ;参数方程为：X=14sin，Z=20cos。从零件图上可以看出，椭圆轮廓的起点角度为0 ，终点角度为144(180-36=144)，所以适合采用以参数(角度)为初始变量，应用参数方程来表达椭圆上点的坐标。编制程序如下。,O1234; T0101 M03 S600; GOO X34 Z2.0; G73 U14 W0 R7; G73 P10 Q20 U1 W0.05 F0.25; N10 G00 X0.; G42 G01 Z0. F0.1; #1=0;(角度初始值) WHILE #1 LE 144 DO1; #2=14*SIN#1; #3=20*COS#1; G01 X2*#2 Z#3-20F0.1; #1=#1+0.5; END 1; G01 Z-40; X28; W-10; N20 G40 X33; M03 S800; G70 P10 Q20; G00 X150 Z150; M5; M30;,上午7时5分,数控加工编程及操作,24,上午7时5分,数控加工编程及操作,25,四、以Z坐标为初始变量 如图4，毛坯为30mm50mm的棒料，45号钢。编程原点设在右端面与中心轴线的交点上，椭圆原点在编程坐标系(0，-15)处。,上午7时5分,数控加工编程及操作,26,四、以Z坐标为初始变量 如图4，毛坯为30mm50mm的棒料，45号钢。编程原点设在右端面与中心轴线的交点上，椭圆原点在编程坐标系(0，-15)处。 编制程序如下： O1235; G40 T0101 M03 S600; GOO X34 Z2.0; G73 U14 W0 R7; G73 P10 Q20 U1 W0.05 F0.25; N10 G00 X0.; G42 G01 Z0. F0.1; #1=15;(Z初始值) WHILE #1 GE 0 DO1; #2=10*SQRT15*15-#1*#1/15; G01 X2*#2 Z#1-15 F0.1; #1=#1-0.1; END 1; G01 W-5; X28; Z-30; N20 G40 X33; M03 S800; G70 P10 Q20; G00 X150 Z150; M30;,上午7时5分,数控加工编程及操作,27,O1211,上午7时5分,数控加工编程及操作,28,上午7时5分,数控加工编程及操作,29,如图5，毛坯为30mm80mm的棒料，45号钢。编程原点设在右端面与中心轴线的交点上，椭圆原点在编程坐标系(14.15，-22)处，椭圆轮廓位于零件中间。,编制程序如下： G00 X34 Z2.0; #1=10*SQRT20*20-14*14/20; #2=2*17.5-#1; G00 X#2; G01 Z-8 F0.1; #3=14;(Z初始值) WHILE #3 GE -14 DO1; #4=10*SQRT20*20-#3*#3/20 G01 X2*17.15-#4 Z#3-22 F0.1; #3=#3-0.1; END 1; G01 W-8; 上例引入了4个变量，变量#1和#2的引入是为了表达曲线起点的坐标值，变量#3和#4表达的是椭圆曲线上点的Z、X值。,上午7时5分,数控加工编程及操作,30,O0003; G00 X100Z100L T0101S500M03; G00 X75 Z2; G73 U22.5W0R10; G73P10Q20U0.3W0F0.2; N10 GOO X30; G01 X-15; #21=20;#22=10;#23=0; WHILE -10LE#23 DO1 #24=20*SQRT#22*#22-#23#23/10; G01 X2*35-2*#24Z#23-15 #23=#23-0.05; END 1; N20 G01 Z-50;G00 X100Z100;M30;,上午7时5分,数控加工编程及操作,31,上午7时5分,数控加工编程及操作,32,用户宏程序训练,有以角度为初始变量的椭圆宏程序编程;有以Z(X)坐标为初始变量的椭圆宏程序编程;有的椭圆曲线轮廓位于零件的最右(左) 端;有的曲线位于零件中间部位。但不管是什么情况，椭圆宏程序编程都要有以下几个的要点。根据零件图中椭圆轮廓的形状和位置，选取合适的初始变量，角度 或Z(X)坐标。正确表达椭圆曲线上点的坐标。根据零件图上的尺寸标注，选择标准方程或参数方程表达椭圆上点的坐标。找出(有时需计算出)椭圆原点在 编程坐标系中的坐标，正确表达椭圆上的点在编程坐标系中的坐标。,上午7时5分,数控加工编程及操作,33,上午7时5分,数控加工编程及操作,34,六、 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。,上午7时5分,数控加工编程及操作,35,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。,上午7时5分,数控加工编程及操作,36,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。,上午7时5分,数控加工编程及操作,37,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。,上午7时5分,数控加工编程及操作,38,六、 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 。,上午7时5分,数控加工编程及操作,39,%1000；长半轴40、短半轴30的椭圆 G54 G90 G00 Z30 M03 S800 G00 X45 Y-15 ； Z3 G01 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； ENDW X45 Y15； G00 Z30 X0 Y0 M05 M30,七、FANUC与华中系统用户宏程序编程对照,G54 G90 G00 Z30 M03 S800 G00 X45 Y-15 ； Z3 G01 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 1 X45 Y15； G00 Z30 X0 Y0 M05 M30,上午7时5分,数控加工编程及操作,40,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：,上午7时5分,数控加工编程及操作,41