数控车床华中系统用户宏程序编程.ppt

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，对编制相同加工操作的程序非常有用，还可以完成子程序无法实现的特殊功能，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)

2、 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,1. 宏变量及常量,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

3、(2) 常量 PI：圆周率；TRUE：条件成立(真)；FALSE：条件不成立(假,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（正弦），COS（余弦）， TAN（正切），ATAN（反正切），ABS（绝对值）INT（取整），SIGN（符号），SQRT（开方），EXP（指数） (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 14,3、赋值语句,格式：宏变

4、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 = 124.0,4、 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 ENDIF ENDIF,5、 循环语句WHILE，ENDW,格式：WHILE 条件表达式 ENDW,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

5、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,7、用户宏程序编程思路,1000；长半轴、短半轴分别为40、30的椭圆 G54 G90 G00 Z30 M03 S800 G00 X45 Y-15 ；快速定位至下刀点 Z3 G01 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

6、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 ENDW X45 Y15；切出椭圆 G00 Z30 M05 X0 Y0 M30,数控车床用户宏程序编程,用宏程序编制如图所示抛物线的精加工程序。 %3015 #10=0 ；X坐标（直径值） #11=0 ；Z坐标 T0101 M03 S600 G00 X0 Z34 WHILE #10 LE 32 G90 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*#9/8 END

7、W G00 X80 Z100 M05 M30,用宏指令编制椭圆部分的精加工程序,3016；精加工椭圆程序 T0101 M03 S800 G00 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/180 G64 G01 X#2 Z#3 F100 #1=#1+1；步长取1度 ENDW G00 X100 Z100 M05 M30,用户宏程序训练,数控车削加工中公式曲线宏程序编程模板的应用,一、公式曲线宏程序编程模板的原理和使用步骤

8、 1、如何选定自变量 1）公式曲线中的X和Z坐标任意一个都可以被定义为自变量 2）一般选择变化范围大的一个作为自变量，如图1 3）根据表达式方便情况来确定X或Z作为自变量，如图3 4）为了表达方便，在这里将和X坐标相关的变量设为#1、 #11、#12等，将和Z坐标相关的变量设为#2、#21、#22等。实际中变量的定义完全可根据个人习惯进行定义,2、如何确定自变量的起止点的坐标值,如图1所示，选定椭圆线段的Z坐标为自变量#2，起点S的Z坐标为Z1=8，终点T的Z坐标为Z2=-8。则自变量#2的初始值为8，终止值为-8,2、如何确定自变量的起止点的坐标值,如图2所示，选定抛物线段的Z坐标为自变量#

9、2，起点S的Z坐标为Z1=15.626，终点T的Z坐标为Z2=1.6。则#2的初始值为15.626，终止值为1.6,2、如何确定自变量的起止点的坐标值,如图3所示，选定三次曲线的X坐标为自变量#1，起点S的X坐标为X1=28.171-12=16.171，终点T的X标为X2=7.368。则#1的初始值为16.171，终止值为7.368,3、如何进行函数变换，确定因变量相对于自变量的宏表达式,如图1，Z坐标为自变量#2，则X坐标为因变量#1，那么X用Z表示为： 分别用宏变量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因变量#1相对于自变量#2的宏表达式： 如图2，Z坐标为自变量#2，则X坐标为因变量#1，那

10、么X用Z表示为： 分别用宏变量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因变量#1相对于自变量#2的宏表达式,3、如何进行函数变换，确定因变量相对于自变量的宏表达式,如图3，X坐标为自变量#1，因Z坐标为因变量#2，那么Z用X表示为： Z=0.005*X*X*X 分别用宏变量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因变量#2相对于自变量#1的宏表达式： #2=0.005*#1*#1*#1,4、如何确定公式曲线自身坐标系原点对编程原点的偏移量（含正负号,该偏移量是相对于工件坐标系而言的。 如图1所示，椭圆线段自身原点相对于编程原点 的X轴偏移量X=15，Z轴偏移量Z=-30 如图2所示，抛物线段自身原点相对于

11、编程原点 的X轴偏移量X=20，Z轴偏移量Z=-25.626 如图3所示，三次曲线段自身原点相对于编程原点的X轴偏移量X=28.171，Z轴偏移量Z=-39.144,5、如何判别在计算工件坐标系下的X坐标值（#11）时，宏变量#1的正负号,1）根据编程使用的工件坐标系,确定编程轮廓为零件的下侧轮廓还是上侧轮廓：当编程使用的是X向下为正的工件坐标系（即前置式刀架），则编程轮廓为零件的下侧轮廓，当编程使用的是X向上为正的工件坐标系（即后置式刀架），则编程轮廓为零件的上侧轮廓。 2）以编程轮廓中的公式曲线自身坐标系原点为原点，绘制对应工件坐标系的X和Z坐标轴，以其Z坐标为分界线,将轮廓分为正负两种轮

12、廓，编程轮廓在X正方向的称为正轮廓，编程轮廓在X负方向的称为负轮廓； 3）如果编程中使用的公式曲线是正轮廓，则在计算工件坐标系下的X坐标值（#11）时宏变量#1的前面应冠以正号，反之为负,6、如何套用宏编程模板,1）设Z坐标为自变量#2，X坐标为因变量#1，自变量步长为W，则公式曲线段的精加工程序宏指令编程模板如下： #2=Z1 （给自变量#2赋值Z1：Z1是公式曲线自身坐标系下起始点的坐标值） WHILE #2 GE Z2 （自变量#2的终止值Z2：Z2是公式曲线自身坐标系下终止点的坐标值） #1=f（#2） （函数变换：确定因变量#1（X）相对于自变量#2（Z）的宏表达式） #11=#1+

13、X （计算工件坐标系下的X坐标值#11：编程中使用的是正轮廓，#1前冠以正，反之冠以负；X为公式曲线自身坐标原点相对于编程原点的X轴偏移量。） #22=#2+Z （计算工件坐标系下的Z坐标值#22：Z为公式曲线自身坐标原点相对于编程原点的Z轴偏移量） G01 X2*#11 Z#22（直线插补，X为直径编程） #2=#2-W （自变量以步长W变化） ENDW （循环结束,6、如何套用宏编程模板,2）设X坐标为自变量#1，Z坐标为因变量#2，自变量步长为U，则公式曲线段的精加工程序宏指令编程模板如下： #1=X1 （给自变量#1赋值X1：X1是公式曲线自身坐标系下起始点的坐标值） WHILE #1

14、 GE X2 （自变量#1的终止值X2：X2是公式曲线自身坐标系下终止点的坐标值） #2=f（#1） （函数变换：确定因变量#2（Z）相对于自变量#1（X）的宏表达式） #11=#1+X （计算工件坐标系下的X坐标值#11：编程使用的是正轮廓，#1前冠以正，反之冠以负。X为公式曲线自身坐标原点相对于编程原点的X轴偏移量。） #22=#2+Z （计算工件坐标系下的Z坐标值#22：Z为公式曲线自身坐标原点相对于编程原点的Z轴偏移量） G01 X2*#11 Z#22 （直线插补，X为直径编程） #1=#1-U （自变量以步长U变化） ENDW （循环结束,二、公式曲线宏程序编程模板的具体应用实例,运

15、用以上公式曲线宏程序模板，结合粗加工循环指令，就可以快速准确实现零件公式曲线轮廓的编程和加工。具体应用示例如下： 例1：如图1所示零件的外轮廓粗精加参考程序如下（设毛坯为直径25毫米的棒料）： %0001（程序头） T0101（调用01号外圆刀及01号刀具偏置补偿） G90 M03 S700（绝对值编程；主轴以700转/分正转） G00 X33 Z2（快速定位到粗加工循环起点） G71 U1 R0.5 P10 Q20 X0.6 F100（外径粗车循环） N10 G01 X10 F60 S1000（精加工起始程序段） Z-10 X24 Z-22（公式曲线起点） #2=8（设Z为自变量#2，给自变

16、量#2赋值8：Z1=8） WHILE #2 GE -8（自变量#2的终止值-8：Z2=-8） （因变量#1： 用#1、#2代替X、Z） #11=-#1+15（工件坐标系下的X坐标值#11：编程使用的是负轮廓，#1前冠以负；X=15） #22=#2-30（工件坐标系下的Z坐标值#22：Z=-30） G01 X2*#11 Z#22（直线插补，X为直径编程） #2=#2-0.5（自变量以步长0.5变化） ENDW（循环结束） N20 G01 Z-50(精加工终止程序段) G00 X100 Z80(快速定位到退刀点) M30(程序结束,例2：如图2所示零件的外轮廓粗精加参考程序如下（设毛坯为直径33毫

17、米的棒料）： %0002（程序头） T0101（调用01号外圆刀及01号刀具偏置补偿） G90 M03 S700（绝对值编程；主轴以700转/分正转） G00 X33 Z2（快速定位到粗加工循环起点） G71 U1 R0.5 P10 Q20 X0.6 F100（外径粗车循环） N10 G01 X10 F60 S1000（精加工起始程序段） Z-10 X15（公式曲线起点） #2=15.626（设Z为自变量#2，给自变量#2赋值15.626：Z1=15.626） WHILE #2 GE 1.6（自变量#2的终止值1.6：Z2=1.6） （因变量#1： ，用#1、#2代替X、Z） #11=-#1+

18、20（工件坐标系下的X坐标值#11：编程使用的是负轮廓，#1前冠以负；X=20） #22=#2-25.626（工件坐标系下的Z坐标值#22：Z=-25.626） G01 X2*#11 Z#22（直线插补，X为直径编程） #2=#2-0.5（自变量以步长0.5变化） ENDW（循环结束） N20 G01 Z-35(精加工终止程序段) G00 X100 Z80(快速定位到退刀点) M30(程序结束,例3：如图3所示零件的外轮廓粗精加参考程序如下（设毛坯为直径57毫米的棒料）： %0003（程序头） T0101（调用01号外圆刀及01号刀具偏置补偿） G90 M03 S700（绝对值编程；主轴以700转/分正转） G00 X57 Z2（快速定位到粗加工循环起点） G71 U1 R0.5 P10 Q20 X0.6 F100（外径粗车循环） N10 G01 X20 F60 S1000（精加工起始程序段） Z-13 X24 Z-18（公式曲线起点） #1=16.171（设X为自变量#1，给自变量#1赋值16.171：X1=16.171） WHILE #1 GE 7.368（自变量#1的终止值7.368：X2=7.