数控机床宏程序

§2.4数控系统指令代码—6二.宏编程及其技术应用椭圆§2.4数控系统指令代码—6椭圆方程§2.4数控系统指令代码—6椭圆拟合算法§2.4数控系统指令代码—6用户宏程序§2.4数控系统指令代码—61.宏编程概念宏程序：含有变量的程序。宏程序的最大特点：以FANUC0i数控系统为例介绍宏指令编程§2.4数控系统指令代码—6宏程序调用示例§2.4数控系统指令代码—61.宏编程概念宏程序类型：A、B。B类程序符号直观好记FANUC0系列只有A，需用H指令§2.4数控系统指令代码—6使用方法与子程序类似，区别是在宏程序主体中，除了使用通常的CNC指令外，还可以使用变量的CNC指令，进行变量运算，宏指令可以给变量设定实际值。2.用户宏程序A§2.4数控系统指令代码—6变量1）变量的概念:变量用＃和后面的数字表示，其格式为：＃i（i=1,2,3…）2）变量的引用：变量可以代替宏程序中地址后面的数值。例：F＃103，G00Z＃100，G＃130，§2.4数控系统指令代码—63)变量共四种：空变量、局部变量、公共变量和系统变量空变量：＃0没有值能赋给该变量；局部变量：＃1～＃33，只能用于宏程序中存储数据，断电时初始化为空。公共变量（＃100～＃149断电时初始化为空；（＃500～＃531断电不丢失）§2.4数控系统指令代码—6系统变量：①刀具偏移（＃1～＃99、＃2000～＃2200）②接口输入信号（＃1000～＃1015、＃1032）③接口输出信号（＃1100～＃1115、＃1132、＃1133）④计时信息（＃3011、＃3012）⑤需要零件计数和加工零件计数信息(＃3901、＃3902）⑥模态信息（＃4001～＃4120）⑦位置信息（＃5001～＃5083）§2.4数控系统指令代码—64）运算指令和转移指令（G65）格式：G65HmP＃iQ＃jR＃k；其中:m=01～99，Hm表示运算指令和转移指令的功能；＃i：运算结果的变量名；＃j,＃k：被运算的变量名，可以定为常量；例：G65H01P#100Q0；#100=0G65H02P#100Q#101R#102；#100=#101+#102G65H84P2000Q#100R#101；#100#101时，转移到N2000程序段§2.4数控系统指令代码—6G代码H代码功能定义G65H01定义，置换＃i=＃j″H02加法＃i=＃j+＃k″H03减法＃i=＃j-＃k″H04乘法＃i=＃j×＃k″H05除法＃i=＃j÷＃k″H22绝对值″H31正弦＃i=＃j·SIN（＃k）″H32余弦＃i=＃j·COS（＃k）″H84条件转移4IF＃j＜＃k，GOTOn＃i=＃j§2.4数控系统指令代码—6例：在以圆心为（X0，Y0），半径为r的圆周上，始角为α加工n个等分孔。X0、Y0：螺栓孔圆周基准点的坐标值使用变量：＃500,＃501：基准点的坐标（X0,Y0）＃502：半径（r）＃503：始角（α）＃504：孔的个数（n）＃100：表示加工第i个孔的计数（i）＃101：计数的总值=n（ie）＃102：第i个孔的角度（θ1）＃103,＃104：第i个孔的坐标值（Xi,Yi）基准点X0,Y0rαXY第3孔第2孔第1孔第n孔§2.4数控系统指令代码—6•调出用户宏程序主体的程序O0010(主程序)；•N010G65H01P＃500Q10000；X=100mm•G65H01P＃501Q-200000；Y=-200mm•G65H01P＃502Q100000；r=100mm•G65H01P＃503Q20000；α=20°•G65H01P＃504Q12；n=12•N020G92X0Y0Z0；设定坐标系•N025M98P9010；调出用户宏程序•G00X0Y0；回原点•N030M02；程序结束§2.4数控系统指令代码—6基准点X0，Y0rαXY第3孔第2孔第1孔§2.4数控系统指令代码—6用户宏程序主体如下（子程序）：O9010；N100G65H01P＃100Q0；i=0G65H01P＃101Q＃504；ie=nN200G65H04P＃102Q＃100R360000；G65H05P＃102Q＃102R＃504；G65H02P＃102Q＃503R＃102；G65H32P＃103Q＃502R＃102；G65H02P＃103Q＃500R＃103；G65H31P＃104Q＃502R＃102；G65H02P＃104Q＃501R＃104；G90G00X＃103Y＃104；第i孔定位nii360X=X+rCOS（θi）Y=Y+rSIN（θi）§2.4数控系统指令代码—6N250…；孔加工代码（或G90G99G81X＃103Y＃104ZRF；）G65H01P＃100Q＃100R1；i=i+1G65H84P200Q＃100R＃101；i＜ie时，转移到N200程序段N300M99；用户宏程序主体结束§2.4数控系统指令代码—6第一节变量及其运算一、宏变量在宏程序中使用的变量称为宏变量。宏变量值可在程序中修改或利用MDI面板操作进行修改。3.用户宏程序B§2.4数控系统指令代码—6二、宏变量的表示及引用（1）变量的表示•变量符号#+变量号#0～#49如：#1=#2+100;G01X#1F300;•表达式（必须封闭在括号中）如：#[#1+#2-12]3.用户宏程序B§2.4数控系统指令代码—6（2）变量的引用§2.4数控系统指令代码—6§2.4数控系统指令代码—6（3）变量的赋值直接赋值#1=10;#112=#6*cos[#100];格式：变量=常数或表达式§2.4数控系统指令代码—6直接赋值的规律：§2.4数控系统指令代码—6宏程序中自变量赋值§2.4数控系统指令代码—6变量赋值方法1§2.4数控系统指令代码—6§2.4数控系统指令代码—6变量赋值方法2§2.4数控系统指令代码—6§2.4数控系统指令代码—6§2.4数控系统指令代码—6§2.4数控系统指令代码—6§2.4数控系统指令代码—6宏程序的调用§2.4数控系统指令代码—6§2.4数控系统指令代码—6调用示例§2.4数控系统指令代码—6G65调用指令说明§2.4数控系统指令代码—6三、宏变量的类型•空变量#0•局部变量#1~#33•公共变量#100~#199#500~#999•系统变量#1000~3.用户宏程序B§2.4数控系统指令代码—6§2.4数控系统指令代码—6四、宏变量运算1、算术运算:主要是指加、减、乘、除、乘方、函数等§2.4数控系统指令代码—6§2.4数控系统指令代码—62、数学和逻辑运算:通常是指两个数值的比较或者关系。常用的运算有：EQ（等于）NE（不等于）GT（大于）GE（大于且等于）LT（小于）LE（小于且等于）AND（与）OR（或）NOT（非）§2.4数控系统指令代码—6函数格式赋值Definition#i=#j求和Sum求差difference乘积Product求商Quotient#i=#j+#k#i=#j-#k#i=#j*#k#i=#j/#k§2.4数控系统指令代码—6函数格式正弦sine余弦cosine正切tangent反正切arctangent#i=SIN[#j]#i=COS[#j]#i=TAN[#j]#i=ATAN[#J]/[#k]平方根Squareroot绝对值Absolutevalue四舍五入Roundingoff#i=SQRT[#j]#i=ABS[#J]#I=ROUND[#J]或OR异或XOR与AND#I=#JOR#K#I=#JXOR#K#I=#J§2.4数控系统指令代码—6在程序中可用GOTO语句和IF语句改变控制执行顺序。分支和循环操作共有三种类型:GOTO语句——无条件分支（转移）IF语句——条件分支;if…,then…WHILE语句——循环；while…五、分支和循环§2.4数控系统指令代码—61、无条件分支GOTO语句控制转移（分支）到顺序号n所在位置。顺序号可用表达式指定。格式：GOTOn;n—（转移到的程序段）顺序号例：GOTO1;GOTO#10;§2.4数控系统指令代码—6在IF后指定一条件，当条件满足时，转移到顺序号为n的程序段，不满足则执行下一程序段。格式：IF[表达式]GOTOn;...Nn…;条件表达式由两变量或一变量一常数中间夹比较运算符组成，条件表达式必需包含在一对方括号内。条件表达式可直接用变量代替。2、条件分支IF语句§2.4数控系统指令代码—6§2.4数控系统指令代码—6例程求1～10的和。O9500;#1=0;和#2=1；加数N1IF[#2GT10]GOTO2;相加条件#1=#1+#2;相加#2=#2+1;下一加数GOTO1返回1N2M30;结束§2.4数控系统指令代码—63、循环WHILE语句在WHILE后指定一条件表达式，当条件满足时，执行DO到END之间的程序，(然后返回到WHILE重新判断条件,)不满足则执行END后的下一程序段。格式：WHILE[条件表达式]DOm;(m=1,2,3)...ENDm;§2.4数控系统指令代码—6§2.4数控系统指令代码—6•五种情况说明：§2.4数控系统指令代码—6§2.4数控系统指令代码—6宏程序的数学基础§2.4数控系统指令代码—6常见曲线的标准方程§2.4数控系统指令代码—6例1：T02内圆车刀§2.4数控系统指令代码—6例2：加工一椭圆:椭圆长轴为100，短轴为50O100－XXY－Y50§2.4数控系统指令代码—6加工路线为O→X→Y→－X→－Y→X→O假如现在要加工内形，它的刀具轨迹如下图。§2.4数控系统指令代码—6O0001；N10G92X0Y0Z0S1200M03;确定坐标系;N20G01G41X50;图1中OX距离;N30#1=0;将角度设为自变量，赋初值为0;N40X[50*COS[#1]]Y[25*SIN[#1]]F200;XY轴联动的步距;N50#1=#1＋1;自变量每次自加1;N60IF[#1LT360]GOTO40;如果变量自加后不足360度，则转到第40段执行，否则执行下一段;（40前不用加行号N）N70G00G40X0;撤消刀补，回到起点N80M30;程序结束§2.4数控系统指令代码—6说明：若要提高椭圆的加工精度，可将自变量的角度（步距）改小（如0.1°），修改程序很简单。若要将此椭圆轮廓加工多次，只需多加两循环语句。对于可以用标准的参数方程表示的曲线，如正圆、抛物线、渐开线、摆线等，宏编程技术可以方便的编制其加工程序。§2.4数控系统指令代码—6例3：在圆周上钻、镗均匀分布的孔如下图所示，在半径为R的圆周上均匀分布n个孔。§2.4数控系统指令代码—61、数学建模n个孔均匀分布，则第i个孔与编程坐标系X轴夹角为αi=360/n×（i－1）(1≤i≤n)第i个孔的孔中心在编程坐标系中X、Y值分别如下：xi=Rcosαiyi=Rsinαi§2.4数控系统指令代码—62、变量设置变量名称变量意义#1孔所在圆周半径R#2均匀分布孔总个数n#3第i个孔#4第i个孔的孔中心与编程坐标X轴夹角i#10第i个孔的孔中心X坐标值ix#11第i个孔的孔中心Y坐标值iy#6孔深度#7R平面高度§2.4数控系统指令代码—6G90G98G81X[#10]Y[#11]Z[#6]R[#7]F500#3=#3+1END1G80取消固定循环G91G28Z0退刀M05M303、宏程序#1=50#2=6孔个数；#3=1#5=3.14159/180#6=-20#7=5While#3LE#2DO1#4=360/#2*[#3-1]*#5#10=#1*COS(#4)#11=#1*SIN(#4)§2.4数控系统指令代码—6例4椭圆长轴100mm，短轴48mm，毛坯55×90mm。§2.4数控系统指令代码—6•加工工艺过程车端面粗、精车φ30、φ36和倒角调头车端面粗、精车椭圆面§2.4数控系统指令代码—6左端参考程序G00X58Z2;倒角;§2.4数控系统指令代码—6左端参考程序G00X