宏程序编程实例与技巧方法

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,2020/7/5,1,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。,

2、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。,2020/7/5,2,数控加工技术,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内存中的只读或读/写信息

3、，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,2020/7/5,3,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/SQRT2 * COS55

4、 * PI/180 ；#3*6 GT 14,2020/7/5,4,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/SQRT2 * COS55 * PI/180； #3 = 124.0,2020/7/5,5,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 ELSE ENDIF ENDIF,2020/7/5,6,数控加工技术,5、 循环语句WHILE，ENDW,格式：WHILE 条件表达式 ENDW,2020/7/5,7,数控加工技术,6、

5、 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,2020/7/5,8,数控加工技术,%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

6、=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,2020/7/5,9,数控加工技术,%1000；长半轴、短半轴分别为40、30的椭圆 G92 X0 Y0 Z30 M03 S800 G00 X

7、45 Y-15 M08；快速定位至A点 Z3 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

8、序编程,2020/7/5,10,数控加工技术,2020/7/5,11,数控加工技术,2020/7/5,12,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。,2020/7/5,13,数控加工技术,O5000；FANUC G54 G90 G00 Z40 X70 Y20 M08 M03 S600 G43 Z3 H01 G01 Z

9、-5 F100 #0=18 N10 #1=80*COS#0 #2=80*SIN#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,2

10、020/7/5,14,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 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。,2020/7/5,15,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 T0101 M0

11、3 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 M30,2020/7/5,16,数控加工技术,用户宏程序训练,2020/7/5,17,数控加工技术,2020/7/5,18,数控加工技术,2020/7/5,19,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

12、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,2020/7/5,20,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14位数字，变量种类有四种：,2020/7/5,21,数控加工技术,2020/7/5,22,数控加工技术,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。,2020/7/5,23,数控加

13、工技术,四、算术和逻辑运算,下列的运算可以在变量中执行。运算符右边的表达式可包含常量和或由函数或运算符组成的变量。表达式中的变量#j和#k可以用常数赋值。左边的变量也可以用表达式赋值。 1、（定义）赋值： #i=#j; 2、加法： #i=#j+#k 3、减法： #i=#j-#k 4、乘法： #i=#j*#k 5、除法： #i=#j/#k,2020/7/5,24,数控加工技术,6、正弦： #i=SIN#j ； 7、反正弦： #i=ASIN#j； 8、余弦： #i=COS#j； 角度以度指定 9、反余弦： #i=ACOS#j； 9030表示为 10、正切： #i=TAN#j； 90.5度 11、反

14、正切： #i=ATAN#j/#K； 12、平方根： #i=SQRT#j； 13、绝对值： #i=ABS#j； 14、舍入： #i=ROUND#j； 15、上取整： #i= FUP#j ； 16、下取整： #i= FIX#j ； 17、自然对数： #i=LN#j； y=lnx 18、指数函数： #i=EXP#j； y=ex,2020/7/5,25,数控加工技术,19、或: #i=#j OR #k ; 20、异或： #i=#j XOR #k ; 按位执行 21、与： #i=#j AND #k ; 22、从BCD转为BIN #i=BIN#j ; 23、从BIN转为BCD #i=BCD#j ; 注：

15、ARCSIN #i=ASIN#j 取值范围 当No.6004.0=0时 ：27090 No.6004.0=1时 ：-9090 ARCCOS #I=ACOS#j 取值范围 1800,2020/7/5,26,数控加工技术,2020/7/5,27,数控加工技术, ARCTAN #i=ATAN#j/#K； 取值范围 当No.6004.0=0时 ：0360 No.6004.0=1时 ：-180180,3/2,/2,2,0,/2,-/2,-,0,第一象限,第二象限,第四象限,第一象限,第二象限,第三象限,第三象限,第四象限,2020/7/5,28,数控加工技术,ROUND函数 在逻辑运算指令IF、WHIL

16、E中，ROUND函数在第一个小数位四舍五入。 例如 #2=1.2345; #1=ROUND#2; 变量1的值是1.0 在NC语句地址中，ROUND函数根据地值得最小设定单位指定四舍五入。 例如 #1=1.2345; #2=2.3456; G00 G91 X-#1; G01 X-#2 F300; G00 X#1+#2; 1.2345+2.3456=3.5801=3.580不返回到初始位置 或 G00 X-ROUND#1+ROUND#2 1.235+2.346=3.581 刀具返回到初始位置,2020/7/5,29,数控加工技术,上取整和下取整 CNC处理数值运算时，若操作后产生的整数绝对值大于原

17、数的绝对值时为上取整， 小于原数的绝对值时为下取整。 设：#1=1.2, #2=-1.2 #3=FUP#1; 则2.0赋给#3 #3=FIX#1; 则1.0赋给#3 #3=FUP#2; 则-2.0赋给#3 #3=FIX#2; 则-1.0赋给#3,2020/7/5,30,数控加工技术,运算次序 函数乘、除(*、/、AND)加、减(+、-、OR、XOR) 括号嵌套（方括号，圆括号用于说明） 括号用于改变运算次序，可以使用5级。,2020/7/5,31,数控加工技术,五、转移和循环,使用GOTO语句和IF语句可以改变控制的流向。有三中转移和循环可供使用。 GOTO无条件转移 IF条件转移 WHILE

18、当型循环 1、无条件转移 GOTO n; n为顺序 例如：GOTO 1; GOTO #10;,2020/7/5,32,数控加工技术,2、条件转移 IF GOTO n 例如： IF #1 GT 10 GOTO 2 程序 N2 G00 G91 X10.0 IF THEN 例如： IF #1 EQ #2 THEN #3=0 运算符: EQ 等于(=) NE 不等于 () GT 大于() GE 大于等于() LT 小于() LE 小于等于(),条件不满足,条件满足,2020/7/5,33,数控加工技术,例：求110的总和。 O9000; #1=0； #2=1; N1 IF#2 GT 10 GOTO 2

19、; #1=#1+#2; #2=#2+1; GOTO 1; N2 M30;,2020/7/5,34,数控加工技术,3、循环 WHILE DO m； 程序 ； END m; 程序； 说明： m=1,2,3，可以多次使用。 最多嵌套三层。 省略WHILE，则产生从DO 到END的 无限循环。 WHILE比GOTO 处理快。,条件满足,条件不满足,2020/7/5,35,数控加工技术,标号可以多次使用： WHILE DO 1; 程序; END1; WHILE DO 1; 程序; END1;,可以嵌套3层： WHILE DO 1; WHILE DO 2; WHILE DO 3; 程序; END3; EN

20、D2; END1;,可以跳到循环外边： WHILE DO 1; IF GOTO n; END1; N1,2020/7/5,36,数控加工技术,DO的范围不能交叉： WHILE DO 1; 程序; WHILE DO 2; END1; 程序; END2;,转移不能进入循环区： IF GOTO n; WHILE DO 1; N1; END1;,2020/7/5,37,数控加工技术,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

21、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。,2020/7/5,38,数控加工技术,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。,2020/7/5,39,数控加工技术,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。,2020/7/5,40,数控加工技术,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。,2020/7

22、/5,41,数控加工技术,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 。,2020/7/5,42,数控加工技术,%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

23、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 M30,2020/7/5,43,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：R