项目八 宏程序的应用.doc

项目八宏程序的应用 学习目标通过本项目的学习，了解宏程序的概念, 理解什么是变量及变量的种类和使用方法，掌握变量的运算方法、B类宏程序的用法。能运用宏指令加工一般复杂轮廓零件。一、项目内容：1、零件图：图8-1 椭圆凸台2、编程要求：1)、材料：45钢； 2)、毛坯件的尺寸为1056550mm； 3)、编写程序要求如下：以几何中心为编程原点，要求加工外轮廓与椭圆台。二、知识点介绍宏程序的概念，理解什么是变量及变量的种类和使用方法，掌握变量的运算方法，了解掌握B类宏程序的编程方法。三、学习内容（一）、宏程序的概念在编程工作中，我们经常把能完成某一功能的一系列指令像子程序那样存入存储器，用一个总指令来代表它们，使用时只需给出这个总指令就能执行其功能。所存入的这一系列指令称为用户宏功能主体，这个总指令称为用户宏功能指令。如图8-2所示。图8-2 宏程序在编程时，不必记住用户宏功能主体所含的具体指令，只要记住用户宏功能指令即可。用户宏功能的最大特点是在用户宏功能主体中能够使用变量；变量之间还能够进行运算；用户宏功能指令可以把实际值设定为变量，使用户宏功能更具通用性。可见，用户宏功能是用户提高数控机床性能的一种特殊功能。宏功能主体既可由机床生产厂提供，也可由机床用户厂自己编制。使用时，先将用户宏主体像子程序一样存放到内存里，然后用子程序调用指令M98调用。将一群命令所构成的功能，像子程序一样记录在内存中，再把这些功能用一个命令作为代表，执行时只需写出这个代表命令，就可以执行其功能。在这里，所记录的一群命令叫做用户宏主体（或用户宏程序），简称为用户宏（Custom Macro）指令，这个代表命令称为用户宏命令，也称为宏调用命令。使用时，操作者只需会使用用户宏命令即可，而不必去理会用户宏主体功能的具体实现过程。例如，在下述程序流程中，可以这样使用用户宏：主程序 用户宏 O9011G65 P9011 A10 I5； X#1 Y#4；在这个程序的主程序中，用G65 P9011调用用户宏程序O9011，并且对用户宏中的变量赋值：#1=10、#4=5（A代表#1，I代表#4）。而在用户宏中未知量用变量#1及#4来代表。用户宏的最大特征有以下几个方面：(1)可以在用户宏主体中使用变量； (2)可以进行变量之间的运算； (3)可以用用户宏命令对变量进行赋值。 使用用户宏时的主要方便之处在于可以用变量代替具体数值，因而在加工同一类的零件时，只需将实际的值赋予变量即可，而不需要对每一个零件都编一个程序。下面再以一个示意性的例子来说明用户宏的概念。当图8-3中A、B、U、V的尺寸分别为A=20、B=20、U=40、V=20时，其程序为：图8-3 宏程序概念例图O1；G91 G00 X20.0 Y20.0；G01 Y20.0；X40.0；Y-20.0；X-40.0；G00 X-20.0 Y-20.0；但是，当图中A、B、U、V值变化时，则又需要编一个程序。实际上，我们可以将程序写为：O1；G91 G00 XA YB；G01 YV；XU；Y-V；X-U；G00 X-A Y-B；此时，可以将其中变量，用用户宏中的变量#i来代替，字母与#i的对应关系为：A：#1B：#2U：#21V：#22则用户宏主体即可写成如下形式：O9801；G91 G00 X#1 Y#2；G01 Y#22；X#21；Y-#22；X-#21；G00 X-#1 Y-#2；使用时就可以用下述用户宏命令来调用：G65 P9801 A20.0 B20.0 U40.0 V20.0；实际使用时，一般还需要在这一指令前再加上F、S、T指令及进行坐标系设定等。如上所述，当加工同一类尺寸不同的零件时，只需改变用户宏命令的数值即可，而没有必要针对每一个零件都编一个程序。（二）、变量、变量种类及使用方法如前所述，变量是指可以在宏主体的地址上代替具体数值，在调用宏主体时再使用赋值的符号：#i（I=1，2，3，）。使用变量可以使宏程序具有通用性。宏主体中可以使用多个变量，以变量号码进行识别1、变量的形式变量是用符号#后面加上变量号码所构成的，即：#i（I=1，2，3，）。例如，#5，#109，#1005。也可用#的形式来表示，如，#100，#1001-1，#6/2。2、变量的引用在地址符后的数值可以用变量置换。如，若写成F#33，则当#33=1.5时，与F1.5相同。Z-#18，当#18=20.0时，与Z-20.0指令相同。但需要注意，作为地址符的O、N、/等，不能引用变量。例如，O#27、N#1等，都是错误的。3、变量的种类按变量号码可将变量分为空变量、局部（loca1）变量、公共（common）变量、系统（system）变量，其用途和性质都是不同的。变量可分为四种类型。（1）、空变量尚未被定义的变量，被称为。变量#O经常被用作变量使用。该变量不能赋值。未定义的变量有以下性质：在引用未定义变量时，地址符也被视作空。如#1=（空）时，G90 X100 Y#1与G90 X100相同。在运算式中，除了被置换的场合以外，与数值0相同。见表8-1。在如表8-2所示的条件式中，只有EQ、NE的场合，（空）与零不同。表8-1#1=（空）时#1=0时#2=#1#2=（空）#2=#1#2=0#2=#1*5#2=0#2=#1*5#2=0#2=#1+#1#2=0#2=#1+#1#2=0表8-2#1=（空时#1=0时备 注#1EQ#0成 立#1EQ#0成 立是否=#1NQ#0成 立#1NQ#0不成立是否#1GE0成 立#1GE0成 立是否#1GT#0不成立#1GT#0不成立是否（2）、局部变量#1#33为局部变量，局部变量只能在宏程序中存储数据。当断电时局部变量被初始化为空，调用宏程序时，自变量对局部变量赋值。局部变量的数值范围或，如果计算结果超过该范围则发出P/S报警No.111。局部变量#1#33（一个宏程序中的同名变量）从0到4级，主程序是0级。在宏程序某一级中的变量称为本级变量，即这一变量在同一程序级中调用时含义相同，若在另一级程序（如子程序）中使用，则意义不同。本级变量主要用于变量间的相互传递，初始状态下未赋值的本级变量即为空白变量。当每调用一个含有同名变量的宏程序，级别加1，前一级的变量被保存。当一个宏程序结束（执行M99）时，级别减1。例如：主程序宏程序宏程序宏程序宏程序（0级）（1级）（2级）（3级）（4级）O0001O0002O0003O0004 O0005#1=1；#1=2#1=3#1=4#1=5G65P2A2；G65P3A3G65P4A4G65P5A5M99M30M99M99M99（3）、公共变量#100#199、#500#999为公共变量，公共变量在不同的宏程序中意义相同。当断电时，变量#100#199被初始化为空，变量#500#999的数据不会丢失。全局变量的数值范围或，如果计算结果超过该范围则发出P/S报警No.111。（4）、系统变量#1000为系统变量，系统变量用于读和写CNC运行时的各种数据，如刀具的当前位置和补偿值等。系统变量是根据用途而被固定的变量。主要有以下几种（表8-3）：表8-3 系统变量变量号码用途#1000#1035接口信号DI#11000#1035接口信号DO#2000#2999刀具补偿量#3000，#3006P/S报警，信息#3001，#3002时钟#3003，#3004单步，连续控制#3007镜像#4001#4018G代码#4107#4120D，E，F，H，M，S，T等#5001#5006各轴程序段终点位置#5021#5026各轴现时位置#5221#5315工件偏置量四）、变量与地址（自变量）的对应关系系统可用两种形式的自变量指定，表8-4为自变量指定I的自变量与变量的对应关系。表8-5为自变量指宾II的自变量与变量的对应关系。表8-4 自变量指定I的变量对应关系地址（自变量）变量号地址（自变量）变量号地址（自变量）变量号A#1I#4T#20B#2J#5U#21C#3K#6V#22D#7M#13W#23E#8Q#17X#24F#9R#18Y#25H#11S#19Z#26在自变量指定I中，G、L、O、N、P不能用，地址I、J、K必须按顺序使用，其它地址顺序无要求。举例：G65 P3000 L2 B4 A5 D6 J7 K8 正确（J、K符合顺序要求）在宏程序中将会把4赋给#2，把5赋给#1，把6赋给#7，把7赋给#5，把8赋给#6 举例：G65 P3000 L2 B3 A4 D5 K6 J5 不正确（J、K不符合顺序要求）表8-5 自变量指定II的变量对应关系地址（自变量）变量号地址（自变量）变量号地址（自变量）变量号A#1K3#12J7#23B#2I4#13K7#24C#3J4#14I8#25I1#4K4#15J8#26J1#5I5#16K8#27K1#6J5#17I9#28I2#7K5#18J9#29J2#8I6#19K9#30K2#9J6#20I10#31I3#10K6#21J10#32J3#11I722K10#33 自变量指定II使用A、B、C各1次，使用I、J、K各10次。 系统能够自动识别自变量指定I和自变量指定II并赋给宏程序中相应的变量号。如果自变量指定I和自变量指定II混合使用，则后指定的自变量类型有效。 举例：G65 A1.0 B2.0 I-3.0 I4.0 D5.0 P1000宏程序中：#1:1.0#2:2.0,#3:#4:-3.0#5:#6:#7:5.0说明：I4.0为自变量指定II，D为自变量指定I，所以#7使用指定类型中的D5.0，而不使用自变量指定II中的I4.0。（三）、变量的运算对宏程序中的变量可