数控加工之宏程序编程PPT课件

1、2020/6/20,.,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。,华中数控宏程序 FANUC数控宏程序 SIEMENS数控参数编程,2020/6/20,.,2,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

2、，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。,2020/6/20,.,3,一、基础知识,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

3、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；TRUE：条件成立(真)；FALSE：条件不成立(假),1、 宏变量及常量,2020/6/20,.,4,2、 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/SQRT2 * COS

4、55 * PI/180 ；#3*6 GT 14,2020/6/20,.,5,3、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/SQRT2 * COS55 * PI/180； #3 = 124.0,2020/6/20,.,6,4、 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,2020/6/20,.,7,5、 循环语句WHILE，ENDW,格式：WHILE 条件表达式 ENDW,2020/6/20,.,8,6、 宏程序/子程序调用的参数传

5、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）。, #25 Z,2020/6/20,.,9,%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 #

6、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 M30,7、用户宏程序编程思路,2020/6/20,.,10,%1000；长半轴、短半轴分别为40、30的椭圆 G92 X0 Y0 Z30 M03 S800 G00 X45 Y-15 M08；快速定位至A点 Z

7、3 G01 Z-5 F100 #2=0；给角度赋0初值 WHILE #2 LE 360；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 G42 G64 G01 X#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 ENDW G40 G01 X45 Y15；切出椭圆至C点 Z3 M09 G00 Z30 X0 Y0 M05 M30,二、 数控铣床用户宏程序编程,2020/6/20,.,11,20

8、20/6/20,.,12,2020/6/20,.,13,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600mm400mm500mm。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100mm100mm80mm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。,2020/6/20,.,14,O5000；FANUC G54 G90 G00 Z40 X70 Y20 M08 M03 S600 G43 Z3 H01 G01 Z-5 F100 #0=18 N10 #1=80*COS#0 #2=80*S

9、IN#0 G41 X#1 Y#2 D01 #0=#0+72 IF #0 LT 360 GOTO 10 G40 X70 Y70 Z40 M05 M30,O5000；HNC-21M %1000 G54 G90 G00 Z40 X70 Y20 M08 M03 S600 G43 Z3 H01 G01 Z-5 F100 #0=18 IF #0 LT 360 #1=80*COS#0 #2=80*SIN#0 G41 X#1 Y#2 D01 #0=#0+72 ENDIF G40 X70 Y70 Z40 M05 M30,宏程序编程实例,2020/6/20,.,15,三、 数控车床用户宏程序编程,%3015 #1

10、0=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 ENDW G00 X80 Z100 M05 M30,用宏程序编制如图所示抛物线的精加工程序。,2020/6/20,.,16,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；

11、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 M30,2020/6/20,.,17,用户宏程序训练,2020/6/20,.,18,2020/6/20,.,19,2020/6/20,.,20,一、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

12、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,2020/6/20,.,21,二、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：,2020/6/20,.,22,2020/6/20,.,23,三、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。,2020/6/20,.,24,四、 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

13、. 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。,2020/6/20,.,25,2）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,2020/6/20,.,26,2020/6/20,.,27,2020/6/20,.,28,五、运算符,2020/6/20,.,29,

14、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。,2020/6/20,.,30,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。,2020/6/20,.,31,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

15、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。,2020/6/20,.,32,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。,2020/6/20,.,33,六、 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 。,2020/6/20,

16、.,34,%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

17、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 M30,2020/6/20,.,35,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：,2020/6/20,.,36,2020/6/20,.,37,三、 SIEMENS参数编程程序

18、跳转,1. 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）,2. 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 为程序段标示符,2020/6/20,.,38,2020/6/20,.,39,四、编程示例,2020/6/20,.,40,G54 G90 G00 Z30 M03 S800 G00 X45 Y-15 ； Z3 G01 Z-5 F100 R10=0；给角度赋0初值 AA： R11=40*COS(R10)； R12=30*SIN(R10)； G01 X=R11 Y=R12 ； R10=R