数控加工中宏程序的编制方法概述(PPT 97页).ppt

1、数控加工中宏程序的编制方法,普通程序中，只能指定常量，常量之间不能进行运算，程序只能顺序执行，不能跳转，因此功能固定的，不能变化。用户宏功能是用户提高数控机床性能的一种特珠功能，在相类似工件的加工中巧用宏程序将起到事半功倍的效果。,一、宏程序概述,用户宏程序 用户宏程序（Custom macro）是以变量的组合，通过各种算术和逻辑运算，转移和循环等命令，而编制的一种可以灵活运用的程序，只要改变变量的值，即可以完成不同的加工和操作。用户宏程序可以简化程序的编制，提高工作效率。宏程序可以像子程序一样用一个简单的指令调用。 用户宏程序与普通程序区别：用户宏程序本体中，能使用变量，可以给变量赋值，变量

2、间可以运算，程序可以跳转；而普通程序中，只能指定常量，常量之间不能运算，程序只能顺序执行，不能跳转，功能是固定，不能变化。用户宏功能是用户提高数控机床性能一种特殊功能，相类似工件加工中巧用宏程序将起到事半功倍效果。,二、FANUC宏程序简介,在数控编程中，宏程序编程灵活、高效、快捷。宏程序不仅可以实现象子程序那样，对编制相同的加工操作程序非常有用，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。,1.变量的表示 变量是用符号 # 后面加上变量号码表示的，即： #i（i=0，1，2，3） 例如：#8，#110，#20 变量号也可以用

3、一个表达式来指定，这时表达式必须用括弧括起来。 例如：#1+#12-12 2.变量的引用 跟在地址后面的数字可以被变量替换。假设程序中出现有地址#1 或地址-#1时，就意味着把变量值或它的负值作为地址的指令值。 为了在程序中引用变量，指定一个字地址其后跟一个变量号。 例如：G#104；,当用表达式指定一个变量时，须用方括号括起来。 例如：G01 X#1+#2 ； 引用的变量值根据地址的最小输入增量自动进行四舍五入。 例如：G00 X#1；其中#1 值为12.3456，CNC 最小输入增量 1/1000mm，则实际命令为G00X12.346。 为了将引用的变量值的符号取反，在#号前加“-”号。

4、例如：G00 X-#1；,当引用一个未定义的变量时，这个变量被当作空变量。变量#0始终被当作空变量，它不被赋任何值。忽略变量及引用变量的地址。 例如：#1=0 ，#2=“空”， 则 G00 X#1 Y#2 的执行结果是G00 X0； 注意 程序号“O”、顺序号“N”、任选段跳跃号“/”不能使用变量。例如：变量不能用于下列方法： O#1； /#2 G00 X100.0； N#3 Y200.0；,3. FANUC 变量的类型,注意： 1）公共变量是在主程序和主程序调用的各用户内公用的变量。也就是说，在一个宏指令中的# i与在另一个宏指令中的# i是相同的。其中#100#199公共变量是电源断电后即

5、清零，重新开机时被设置为“0”；#500#599公共变量即使断电后，它们的值也保持不变，因此也称为保持性变量。 2）系统变量的序号与系统的某种状态有严格的对应关系。例如，刀具偏置序号为#01#99，这些值可以用变量替换的方法加以改变，在序号199中，不用作刀具偏置变量的变量可以用作保持性公共变量#500#531。,5.系统变量,(1)刀具补偿存储器C的系统变量,4.FANUC宏程序的构成 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代码调用宏序）的程序段

6、,三、FANUC宏程序运算符,三、 FANUC宏程序的条件表达式运算符,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,功能 格式 备注 平方根 #i=SQRT#j 绝对值 #i=ABS#j 舍入 #i=ROUND#j 上取整 #i=FIX#j 下取整 #i=FUP#j 自然对数 #i=LN#j 指数函数 #i=EXP#j,运算中的误差,注： 1 相对误差取决于运算结果。 2 使用两类误差的较小者。 3 绝对误差是常数，而不管运算结果。 4 函数TAN 执行SIN/COS。 5 如果SIN、COS 或TAN 函数的运算结果小于 1.010-8

7、或由于运算精度的限制不为0 的话， 设定参数o.60041 为1，则 运算结果可以规算为0。 变量值的精度约为8 位十进制数。当在加/减运算中处理非常大的数时，将得不到期望的结果。,无条件转移：GOTOn （n为顺序号，199999） 例1 下面的程序计算数值110的总和。 O9500 #1=0 ；存储和数变量的初值 #2=1 ；被加数变量的初值 N1 IF#2 GT 10 GOTO 2 ；当被加数大于10 时转移到N2 #1=#1+#2 ；计算和数 #2=#2+1 ；下一个被加数 GOTO 1 ；转到N1 N2 M30 ；程序结束,四、FANUC宏程序的转移和循环,四、 FANUC宏程序的转

8、移和循环,条件转移：（IF语句） 格式： 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,四、 FANUC宏程序的转移和循环,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；,四、 FANUC宏程序的转移和循环,WHILE 条件表达式 Dom； （m=1，2，3）,注：循环允许嵌套，最多3层，但不允许交叉；,条件不满足,条件满足,ENDm,四、 FANUC宏程序的转移和循环,四、 FANUC宏程序的转移和循环,四、 FANUC宏程序

9、的转移和循环,当指定的条件满足时，执行从WHILE DO 到END 之间的程序。否则，转而执行END 之后的程序段。这种指令格式适用于IF 语句。DO 后的号和END 后的号是指定程序执行范围的标号，标号值为1，2，3。若用1，2，3 以外的值会产生P/S 报警No.126。,说明,例：O0001；（1+10的和） #1=0； #2=1； WHILE#2 LE 10DO 1; #1=#1+#2; #2=#2+1; END 1; M30;,五、FANUC宏程序的类型及调用,一、A类宏程序 格式：G65 Hm P#i Q#j R#k 现已基本不用,FANUC宏程序的调用,二、B类宏程序 1.非模态

10、调用指令 G65： 格式： G65PpLl 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 2.模态调用指令（G66）： 格式： G66 PpLl； 参数意义 G67;（取消模态） 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,六、FANUC宏程序特殊用法,宏程序还可以实现系统参数的控制，如，坐标系的读写、刀具偏置的读写、时间信息的读写、倍率开关的控制等。 当偏置组数小于等于200时，也可以用#2001#2400,1.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

11、）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。,2.自动运行控制的系统变量,3.自动运行控制的系统变量,4. 工件原点偏移值的系统变量,4.工件原点偏移值的系统变量,4. 工件原点偏移值的系统变量,4. 工件原点偏移值的系统变量,4. 工件原点偏移值的系统变量,4. 工件原点偏移值的系统变量,4. 工件原点偏移值的系统变量,4. 工件原点偏移值的系统变量,5.用G10改变工件坐标系零点偏移值,格式：G10L2PpIP ； P=0：外部工件零点偏移值 P=1：工件坐标系G54的零点偏移值 P=2：工件坐标系G55的零点偏移值 P=3：工件坐标系G56的零点偏移值 P=4：工件坐标系G57

12、的零点偏移值 P=5：工件坐标系G58的零点偏移值 P=5：工件坐标系G59的零点偏移值 IP： 对于绝对值指令（G90），为每个轴的工件零点偏移值。 对于增量值指令（G91），为每个轴加到设定的工件零点偏移值。,七、示例 1. 攻丝加工循环,2.车削类宏程序练习,（1）练习一,#1 Z 坐标值变量 ; #2 X 函数值变量 ; #4 X 坐标值变量 ; 0001； G98 G97 G40 G21； M03 S800 ； T010l； G00 G42 X45.0 Z5.0 ； G73 U20.O R20.O ； G73 Pl0 Q50 U0.3 W0.0 F1O0.0 ； Nl0 G01 X0

13、.0 F8O Sl000; Z0.0 ; #1 =25.0 ; N20 #2=SQRT1 - #1*#1 /625. * 225. ; #3=#1-25.0 ; #4=#2 * 2.0 ; G01 X#4 Z # 3; #l=#l-0.1; IF# lGE 0.0 GOTO20; G01 Z-35.0 ;,G02 X40.0 Z -40.0 R5.0 ; N50 G0l X45.0 ; G7O P1O Q50; G00 G40 X100.0 Zl00.0 ; M05; M30；,（2）练习二,O0002 M03 S600; G00 X65 Z5； G73 U22 W0 R12； G73 P1

14、Q3 U0.5 W0 F0.2； N1 G00 X0； G01 Z0； 1=40； N2 2=SQRT 1-1*1/1600*225； 3=1 40； 4=21+2*2； G01 X4 Z3 F0.1； 1=1-0.1 IF1GE10.2 GOTO 2 GO1 Z-29.8；,Z-46； G02 X58 W-4 R4; G01 X60 Z-60 N3 G01 X65； G70 P1 Q3 S1000; G00 X100 Z100; M05 M09; M30;,（3）练习三,O0003 M03 S600 T0101 G00 X60 Z1 G73 U25 WO R22 G73 P1 Q3 U0.0

15、5 WO F0.01 N1 G01 X18.802 Z0 F0.2 #1=15 N2 #2=-SQRT1-#1*#1/400*169 #3=#1-15 #1=#1-0.1 G01 X36+2*#2Z#3 F0.15 IF #1GE-16 GOTO 2 G01 Z-31 G03 X26 Z-38.706 R12,G01 Z-46 X30 X32 W-1 Z-59.9 X37 G02 X57 W-10 R10 G01 Z-105 N3 X60 G70 P1 Q3 G00 X100 Z100 M05 M30,（4）练习四,（5）练习五 配合件,（6）练习五 综合件,（6）练习五 综合件,FANUC宏

16、程序的G代码调用,七 FANUC宏程序的G代码调用,FANUC宏程序的M代码调用,FANUC宏程序中刀具半径补偿,SIEMENS参数编程,格式：Rn （n的缺省取值范围为0-99） 例如:R1 R2 R99,西门子参数化的几种形式 1）用DEF命令，在.MPF或者.SPF程序中制定变量，以达到调用的目的； 2）通过siemens自带的1001000个R参数进行参数的编制；（802D有300个） 3）直接调用siemens系统变量，进行参数化程序编制。,SIEMENS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。,8

17、02D R0R99可自由使用； R100R249加工循环传递参数（如程序中 没有使用加工循环，这部分参数可自由使用）； R250R299加工循环内部计算参数（如程 序中没有使用加工循环，这部分参数可自由使用）。（2）赋值方式 为程序的地址赋值时，在地址字之后应使用 “=”，N、G、L除外。,提示：请确定是否你的设备供应商已经占用了一 些R参数，如果有设备制造商占用了一些R参数，最好不要使用这些R参数，选取其他R参数就可以了。 R参数的用法和用DEF定义的变量用法是一样的，重要的区别是R参数不用定义，可以直接在程序中任何位置进行调用就可以了。而且不受SPF,MPF的控制，任何程序都可以直接调用。

18、 不过，最好在使用R参数的时候，进行一些约定俗成，以便以后不会因为人员的变动造成参数含义的错乱，那时候就非常麻烦了！,SIEMENS参数编程中的数学运算符,SIEMENS参数编程中的数学运算符,SIEMENS参数编程中的比较或逻辑运算符,变量编程中的数学知识椭圆 椭圆的解析方程： 椭圆的参数方程： 实轴长=2a，短轴长=2b,t,a,b,x,y,t,a,b,x,y,变量编程中的数学知识抛物线（1） 抛物线方程： 几何意义：是焦点到准线的距离。 焦点 ： 准线方程：,变量编程中的数学知识抛物线（2） 抛物线方程： 几何意义：是焦点到准线的距离。 焦点 ： 准线方程：,变量编程中的数学知识抛物线（

19、3） 抛物线方程： 几何意义：是焦点到准线的距离。 焦点 ： 准线方程：,变量编程中的数学知识抛物线（4） 抛物线方程： 几何意义：是焦点到准线的距离。 焦点 ： 准线方程：,变量编程中的数学知识抛物线（5）抛物线参数方程,参数编程中的数学知识双曲线 双曲线方程： 焦点： F1(-c, 0), F2(0, c). 渐近线方程： y=（b/a）*x,双曲线的参数方程: 以原点为圆心，分别 以a、b为半径作圆，如 图，NoH= ，过 N、H分别作切线 确定点M的横坐标、 纵坐标，根据三角函 数的定义 x= asec y=btg 参数也称作离心角。,b,a,o,x,y,),M,H,N,SIEMENS

20、参数编程示例,SIEMENS参数编程程序跳转,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） LABEL 为程序段标示,SIEMENS参数编程程序跳转,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,SIEMENS参数编程程序跳转,宏程序示例,例一： 采用20R4铣刀加工SR30的球，已知球心坐标为（X0Y0Z-5.） 如下图所示：,宏程序示例一图,宏程序示例一分析,分析： 铣球程序一般采用自动编程来实现，但

21、是，利用宏程序强大的功能同样也可以实现，而且程序更加简洁。 编程思路： 铣球可以认为是多个铣圆的组合。 排刀分布： 有两种方案，一是按Z向分布，二是按圆心角分布。从保证表面质量来看，最佳方案为按圆心角分布。,宏程序示例一计算,圆弧起点计算，从X正向开始起刀。 刀具根部R4的圆心在XZ平面的运动轨迹为与R30等距的圆R34（见图示中红色轨迹），刀尖点上4mm处的轨迹（即褐色轨迹）为红色轨迹沿X正向平移6毫米，刀尖点坐标为褐色轨迹沿Z轴向下平移4mm（即绿色轨迹）。 起始角度=ARCSIN（5+4）/34）=15.349 起始位置X值=34*COS（15.349）+6=38.787 起始位置Z值=

22、0 （通用表达式=34*sin（15.349）-5-4）,宏程序示例一编程,变量定义： #1为圆心角，范围由（15.349，90） #2为刀尖中心X值，=34*COS#1+6 #3为刀尖中心Z值，=34*SIN#1-5-4,宏程序示例一程序,宏程序示例,例二： 用20R10铣刀加工轮廓处R5圆角,宏程序示例,G00X2.5Y26.664 G01G41D01X-8.991Y2.023 G03X2.5Y-3.336I11.491J9.641 X32.969Y-.208I0.J150. G02X44.955Y-10.952I2.031J-9.792 G03Y-49.048I199.09J-19.048 G02X33.452Y-59.88I-9.955J-.952 G03X-28.452I-30.952J-197.59 G02X-39.922Y-48.75I-1.548J9.88 G03Y-11.25I-148.823J18.75 G02X-27.969Y-.208I9.922J1.25 G03X2.5Y-3.336I30.469J146.872 X