数控宏程序编程

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。华中数控宏程序FANUC数控宏程序SIEMENS数控参数编程2021/5/91数控加工技术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)宏变量HNC-21/22T华中世纪星数控系统变量表示形式为#后跟1～4位数字，变量种类有三种：①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。2021/5/92数控加工技术一、基础知识②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）。③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。(2)常量PI：圆周率π；TRUE：条件成立(真)；FALSE：条件不成立(假)

1、宏变量及常量2021/5/93数控加工技术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，COS，TAN，ATAN，ATAN2，ABS，INT，SIGN，SQRT，EXP(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/SQRT[2]*COS[55*PI/180]；#3*6GT14

2021/5/94数控加工技术3、赋值语句格式：宏变量=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/SQRT[2]*COS[55*PI/180；

#3=124.0

2021/5/95数控加工技术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

……ELSEENDIF…ENDIF2021/5/96数控加工技术5、循环语句WHILE，ENDW格式：WHILE条件表达式…ENDW2021/5/97数控加工技术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(A~Z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：M98P（宏程序名）<变量赋值>或G65P（宏程序名）<变量赋值>。……#25Z

2021/5/98数控加工技术%1000；长半轴、短半轴分别为40、30的椭圆G54G90G00Z30M03S800G00X45Y-15；快速定位至下刀点Z3G01Z-5F100#0=0；给角度赋0初值WHILE#0LE360；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点M的Y坐标值G01X[#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

ENDWX45Y15；切出椭圆G00Z30M05X0Y0M307、用户宏程序编程思路2021/5/99数控加工技术%1000；长半轴、短半轴分别为40、30的椭圆G92X0Y0Z30M03S800G00X45Y-15M08；快速定位至A点Z3G01Z-5F100#2=0；给角度赋0初值WHILE#2LE360；当角度≤360度时，执行循环体内容#11=40*COS[#2*PI/180]；用椭圆的标准参数方程求动点M的X坐标值#12=30*SIN[#2*PI/180]；用椭圆的标准参数方程求动点M的Y坐标值G42G64G01X[#11]Y[#12]D01；用直线插补指令加工至M点，即用直线段逼近椭圆#2=#2+1；角度的递增步长取1度

ENDWG40G01X45Y15；切出椭圆至C点Z3M09G00Z30X0Y0M05M30二、数控铣床用户宏程序编程2021/5/910数控加工技术2021/5/911数控加工技术2021/5/912数控加工技术宏程序编程实例

ZH7640立式加工中心由北京第三机床厂产生,采用华中铣床、加工中心数控系统。加工范围600mm×400mm×500mm。刀库可容纳20把刀。可用于镗、铣、钻、铰、攻丝等各种加工。实例为在预先处理好的100mm×100mm×80mm合金铝锭毛坯上加工如图所示的零件，其中正五边形外接圆直径为80mm。

2021/5/913数控加工技术O5000；FANUCG54G90G00Z40X70Y20M08M03S600G43Z3H01G01Z-5F100#0=18N10#1=80*COS#0#2=80*SIN#0G41X#1Y#2D01#0=#0+72IF[#0LT360]GOTO10G40X70Y70Z40M05M30O5000；HNC-21M%1000G54G90G00Z40X70Y20M08M03S600G43Z3H01G01Z-5F100#0=18IF[#0LT360]#1=80*COS#0#2=80*SIN#0G41X#1Y#2D01#0=#0+72ENDIFG40X70Y70Z40M05M30宏程序编程实例2021/5/914数控加工技术三、数控车床用户宏程序编程%3015#10=0；X坐标（直径值）#11=0；Z坐标T0101M03S600G00X0Z34WHILE#10LE32G90G64G01X[#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]ENDWG00X80Z100M05M30用宏程序编制如图所示抛物线的精加工程序。2021/5/915数控加工技术用宏指令编制椭圆部分的精加工程序。

%3016；精加工椭圆程序T0101M03S800G00X39Z22#1=60；A点的角度#2=0；X坐标#3=0；Z坐标WHILE#1LE120；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]G64G01X[#2]Z[#3]F100#1=#1+1；步长取1度ENDWG00X100Z100M05M302021/5/916数控加工技术用户宏程序训练2021/5/917数控加工技术2021/5/918数控加工技术2021/5/919数控加工技术一、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2021/5/920数控加工技术二、FANUC宏程序的变量

FANUC数控系统变量表示形式为#后跟1～4位数字，变量种类有四种：变量号变量类型功能#0空变量该变量总是空，没有任何值能赋给该变量#1——#33局部变量局部变量只能用在宏程序中存储数据，例如运算结果。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。2021/5/921数控加工技术变量号变量类型功能#100—#199#500—#999公共变量公共变量在不同的宏程序中的意义相同当断电时变量#100#199初始化为空变量

#500#999的数据保存即使断电也不丢失#1000——系统变量系统变量用于读和写CNC运行时各种数据的变化例如刀具的当前位置和补偿值等2021/5/922数控加工技术三、刀具补偿存储器C用G10指令进行设定H代码的几何补偿值G10L10P

R

;D代码的几何补偿值G10L12P

R

;H代码的磨损补偿值G10L11P

R

;D代码的磨损补偿值G10L13P

R

;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。2021/5/923数控加工技术四、FANUC宏程序的转移和循环1.无条件转移：GOTOn

（n为顺序号，1——99999）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。2021/5/924数控加工技术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]DOm；

（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2021/5/925数控加工技术2021/5/926数控加工技术2021/5/927数控加工技术五、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2021/5/928数控加工技术六、FANUC宏程序的调用1.非模态调用G65：格式：G65PpLl<自变量指定>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：G65P8000L2A10.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。2021/5/929数控加工技术自变量指定Ⅰ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。2021/5/930数控加工技术自变量指定Ⅱ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Ⅱ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。2021/5/931数控加工技术如果自变量指定Ⅰ和自变量指定Ⅱ混合指定的话，后指定的自变量类型有效。2021/5/932数控加工技术六、FANUC宏程序的调用2.模态调用（G66）：G66PpLl<自变量指定>；程序点G67;（取消模态）例：G66P8000L2A10.B2.；G00G90Z-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。2021/5/933数控加工技术%1000；长半轴40、短半轴30的椭圆G54G90G00Z30M03S800G00X45Y-15；Z3G01Z-5F100#0=0；给角度赋0初值WHILE#0LE360；#1=40*COS[#0*PI/180]；#2=30*SIN[#0*PI/180]；G01X[#1]Y[#2]；#0=#0+1；ENDWX45Y15；G00Z30X0Y0M05M30七、FANUC与华中系统用户宏程序编程对照G54G90G00Z30M03S800G00X45Y-15；Z3G01Z-5F100#10=0；给角度赋0初值WHILE#10LE360DO1；#11=40*COS[#10]；#12=30*SIN[#10]；G01X#11Y#12；#10=#10+1；END1X45Y15；G00Z30X0Y0M05M302021/5/934数控加工技术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:R1R2…R99二、运算符：2021/5/935数控加工技术2021/5/936数控加工技术三、SIEMENS参数编程程序跳转1.无条件跳转GOTOBLABEL（向后跳转，向程序头跳转）GOTOFLABEL（向前跳转，向程序尾跳转）2.条件跳转IF表达式GOTOBLABEL（向后跳转，向程序头跳转）IF表达式GOTOFLABEL（向前跳转，向程序尾跳转）LABEL为程序段标示符2021/5/937数控加工技术IF