宏程序编程实例与技巧方法

单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作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。FANUC数控宏程序SIEMENS数控参数编程单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作2一、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单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作3二、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。单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作4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单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作5三、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G10L10PR;D代码的几何补偿值G10L12PR;H代码的磨损补偿值G10L11PR;D代码的磨损补偿值G10L13PR;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。单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作6四、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。单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作72）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，但不允许交叉单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作8单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作9单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作10五、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小于或等于单元宏用户宏程序编程FANUC数控车削宏程序1.概念：“宏程序”一般指含有变量的程序。由宏程序体和程序中调用宏程序的指令。即宏指令构成。主要应用于抛物线、椭圆、双去想等各种数控系统没有插补指令的轮廓曲线编程。用户宏程序有两个要点：（1)在宏程序中存在变量；（2）宏程序能依据变量完成某个具体操作。下午3时23分数控加工编程及操作11单元宏用户宏程序编程（2）特点：1）可以进行变量的算术运算、逻辑运算和函数的混合运算。还可以使用循环语句、分支语句和子程序调用语句。2）宏程序能依据变量，用事先指定的变量代替直接给出的数值，在调用宏程序或宏程序本身执行时，得到计算好的变量值。3）宏程序通用性强，灵活方便，一个宏程序可以描述一种曲线，曲线的各种参数用变量表示。下午3时23分数控加工编程及操作12单元宏用户宏程序编程（3）基本原理宏程序编程是用户用变量作为数据进行编程，变量在编程中充当“媒介”作用。在后续程序中可以重新再赋值，原来内容被新赋的值所取代，利用系统对变量值进行计算和可以重新赋值的特性，使变量随程序的循环自动增加并计算，实现加工过程的自动循环，使之自动计算出整个曲线无数个密集坐标值，从而用很短的直线或圆弧线逼近理想的轮廓曲线。下午3时23分数控加工编程及操作13单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作14单元宏用户宏程序编程3.变量与赋值（1）变量表示法用一个可赋值的代号“#i”（i=1,2,3……)来代替具体的坐标值或数据，这个代号“#i”就称为变量。变量用变量符号“#”（变量的标志）和后续数值（变量的标号）来表示，如#5，#21等，其后续数值不允许带小数点。变量可以在宏程序体中使用，宏程序体中可以含有复杂的表达式，并完成很复杂的计算。而普通加工程序直接用G或数值编写，如“G00X50Z50”，而用户在编写宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定，如“G00X[#1+#1]F#3”下午3时23分数控加工编程及操作15单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作16单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作17单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作18单元宏用户宏程序编程宏程序零件编制实例1.抛物线宏程序的应用如图所示。已知前端椭圆的方程为抛物线，Z=-X2/24.2。设X轴步距为0.06，原始毛坯为Φ30×70，T01为粗车刀，T02为精车刀，各部分尺寸见图1，试编写加工程序。计算抛物线线底的直径：将Z=20代入，的直径为Φ22mm。下午3时23分数控加工编程及操作19单元宏用户宏程序编程方法一：调用子程序O0010G00X100Z100；T0101S800M03；G40X30；G00G42Z2;#60=30;设定毛坯最大切削量；WHILE#60GE0.75;判定毛坯余量是否大于0.75M98P0009;调用子程序#60=#60-2.4;每次切削量单边为1.2mm;ENDW;G00G40X100Z100;M05;T0202;换2号精车刀；G40X30；G00G42Z2;G01Z0F0.1;#60=0;设定毛坯切削量为0M98P0009;调用子程序ENDW;G00G40X100Z100;M30;下午3时23分数控加工编程及操作20单元宏用户宏程序编程O0009#1=0；#2=0；WHILE#2LE20;判定z轴是否到终点#2=[#1]*[#1]/24.2;z轴变量G01X[#1+#60]Z[-[#2]]F0.2;抛物线插补；#1=#1+0.06；设定x轴的步距为0.06；ENDW;G01W-5;U3;W-10;U5;G00Z0;M99;下午3时23分数控加工编程及操作21单元宏用户宏程序编程方法二:复合循环法O0110G00X100Z100;T0101M03S800;G00G40X30Z2;G73U15W0R7.0;G71P10Q20X0.6Z0.2F0.2;N10G00G42X0;G01Z0F0.1S1000;#1=0;#2=0;WHILE#2LE20;判定z轴是否到终点；#2=[#1]*[#1]/24.2;Z轴变量G01X[#1]Z[-[#2]]抛物线插补#1=#1+0.06;设定x轴的步距为0.06；ENDWG01Z-25;X25;下午3时23分数控加工编程及操作22X25;N20Z-35;T0202;G70P10Q20;M30;单元宏用户宏程序编程以Ф参数(角度)为初始变量如图3，毛坯为Ф30mm×70mm的棒料，45号钢。编程原点设在右端面与中心轴线的交点上，椭圆原点在编程坐标系(0，-20)处。下午3时23分数控加工编程及操作23分析：三爪卡盘夹住左端，伸出55mm，手动车右端面，选择1号30º外圆车刀加工外轮廓。切削用量的选择：粗加工主轴转速为600r/min，进给量为0.25mm/r，精加工主轴转速为800r/min，进给量为0.1mm。在椭圆坐标系中，其标准方程为：;参数方程为：X=14sinФ，Z=20cosФ。从零件图上可以看出，椭圆轮廓的起点角度为0º，终点角度为144º(180º-36º=144º)，所以适合采用以Ф参数(角度)为初始变量，应用参数方程来表达椭圆上点的坐标。编制程序如下。O1234;T0101M03S600;GOOX34Z2.0;G73U14W0R7;G73P10Q20U1W0.05F0.25;N10G00X0.;G42G01Z0.F0.1;#1=0;(角度初始值)WHILE[#1LE144]DO1;#2=14*SIN[#1];#3=20*COS[#1];G01X[2*#2]Z[#3-20]F0.1;#1=#1+0.5;END1;G01Z-40;X28;W-10;N20G40X33;M03S800;G70P10Q20;G00X150Z150;M5;M30;单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作24单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作25单元宏用户宏程序编程四、以Z坐标为初始变量如图4，毛坯为Ф30mm×50mm的棒料，45号钢。编程原点设在右端面与中心轴线的交点上，椭圆原点在编程坐标系(0，-15)处。下午3时23分数控加工编程及操作26单元宏用户宏程序编程四、以Z坐标为初始变量如图4，毛坯为Ф30mm×50mm的棒料，45号钢。编程原点设在右端面与中心轴线的交点上，椭圆原点在编程坐标系(0，-15)处。编制程序如下：O1235;G40T0101M03S600;GOOX34Z2.0;G73U14W0R7;G73P10Q20U1W0.05F0.25;N10G00X0.;G42G01Z0.F0.1;#1=15;(Z初始值)WHILE[#1GE0]DO1;#2=10*SQRT[15*15-#1*#1]/15;G01X[2*#2]Z[#1-15]F0.1;#1=#1-0.1;END1;G01W-5;X28;Z-30;N20G40X33;M03S800;G70P10Q20;G00X150Z150;M30;下午3时23分数控加工编程及操作27单元宏用户宏程序编程O1211下午3时23分数控加工编程及操作28单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作29如图5，毛坯为Ф30mm×80mm的棒料，45号钢。编程原点设在右端面与中心轴线的交点上，椭圆原点在编程坐标系(14.15，-22)处，椭圆轮廓位于零件中间。单元宏用户宏程序编程编制程序如下：G00X34Z2.0;#1=10*SQRT[20*20-14*14]/20;#2=2*[17.5-#1];G00X[#2];G01Z-8F0.1;#3=14;(Z初始值)WHILE[#3GE-14]DO1;#4=10*SQRT[20*20-#3*#3]/20G01X[2*[17.15-#4]]Z[#3-22]F0.1;#3=#3-0.1;END1;G01W-8;上例引入了4个变量，变量#1和#2的引入是为了表达曲线起点的坐标值，变量#3和#4表达的是椭圆曲线上点的Z、X值。下午3时23分数控加工编程及操作30单元宏用户宏程序编程O0003;G00X100Z100LT0101S500M03;G00X75Z2;G73U22.5W0R10;G73P10Q20U0.3W0F0.2;N10GOOX30;G01X-15;#21=20;#22=10;#23=0;WHILE[-10LE#23]DO1#24=20*SQRT[#22*#22-#23#23]/10;G01X[2*35-2*#24]Z[#23-15]#23=#23-0.05;END1;N20G01Z-50;G00X100Z100;M30;下午3时23分数控加工编程及操作31单元宏用户宏程序编程下午3时23分数控加工编程及操作3