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 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 1 宏变量及常量 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 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 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 正弦 COS 余弦 TAN 正切 ATAN 反正切 ABS 绝对值 INT 取整 SIGN 符号 SQRT 开方 EXP 指数 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 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 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 ENDIF 5 循环语句WHILE ENDW 格式 WHILE条件表达式 ENDW 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 或G65P 宏程序名 7 用户宏程序编程思路 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G00Z30M05X0Y0M30 数控车床用户宏程序编程 用宏程序编制如图所示抛物线的精加工程序 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ENDWG00X100Z100M05M30 用户宏程序训练 数控车削加工中公式曲线宏程序编程模板的应用 一 公式曲线宏程序编程模板的原理和使用步骤1 如何选定自变量1 公式曲线中的X和Z坐标任意一个都可以被定义为自变量2 一般选择变化范围大的一个作为自变量 如图1 3 根据表达式方便情况来确定X或Z作为自变量 如图3 4 为了表达方便 在这里将和X坐标相关的变量设为 1 11 12等 将和Z坐标相关的变量设为 2 21 22等 实际中变量的定义完全可根据个人习惯进行定义 2 如何确定自变量的起止点的坐标值 如图1所示 选定椭圆线段的Z坐标为自变量 2 起点S的Z坐标为Z1 8 终点T的Z坐标为Z2 8 则自变量 2的初始值为8 终止值为 8 2 如何确定自变量的起止点的坐标值 如图2所示 选定抛物线段的Z坐标为自变量 2 起点S的Z坐标为Z1 15 626 终点T的Z坐标为Z2 1 6 则 2的初始值为15 626 终止值为1 6 2 如何确定自变量的起止点的坐标值 如图3所示 选定三次曲线的X坐标为自变量 1 起点S的X坐标为X1 28 171 12 16 171 终点T的X标为X2 7 368 则 1的初始值为16 171 终止值为7 368 3 如何进行函数变换 确定因变量相对于自变量的宏表达式 如图1 Z坐标为自变量 2 则X坐标为因变量 1 那么X用Z表示为 分别用宏变量 1 2代替上式中的X Z 即得因变量 1相对于自变量 2的宏表达式 如图2 Z坐标为自变量 2 则X坐标为因变量 1 那么X用Z表示为 分别用宏变量 1 2代替上式中的X Z 即得因变量 1相对于自变量 2的宏表达式 3 如何进行函数变换 确定因变量相对于自变量的宏表达式 如图3 X坐标为自变量 1 因Z坐标为因变量 2 那么Z用X表示为 Z 0 005 X X X分别用宏变量 1 2代替上式中的X Z 即得因变量 2相对于自变量 1的宏表达式 2 0 005 1 1 1 4 如何确定公式曲线自身坐标系原点对编程原点的偏移量 含正负号 该偏移量是相对于工件坐标系而言的 如图1所示 椭圆线段自身原点相对于编程原点的X轴偏移量 X 15 Z轴偏移量 Z 30如图2所示 抛物线段自身原点相对于编程原点的X轴偏移量 X 20 Z轴偏移量 Z 25 626如图3所示 三次曲线段自身原点相对于编程原点的X轴偏移量 X 28 171 Z轴偏移量 Z 39 144 5 如何判别在计算工件坐标系下的X坐标值 11 时 宏变量 1的正负号 1 根据编程使用的工件坐标系 确定编程轮廓为零件的下侧轮廓还是上侧轮廓 当编程使用的是X向下为正的工件坐标系 即前置式刀架 则编程轮廓为零件的下侧轮廓 当编程使用的是X向上为正的工件坐标系 即后置式刀架 则编程轮廓为零件的上侧轮廓 2 以编程轮廓中的公式曲线自身坐标系原点为原点 绘制对应工件坐标系的X 和Z 坐标轴 以其Z 坐标为分界线 将轮廓分为正负两种轮廓 编程轮廓在X 正方向的称为正轮廓 编程轮廓在X负方向的称为负轮廓 3 如果编程中使用的公式曲线是正轮廓 则在计算工件坐标系下的X坐标值 11 时宏变量 1的前面应冠以正号 反之为负 6 如何套用宏编程模板 1 设Z坐标为自变量 2 X坐标为因变量 1 自变量步长为 W 则公式曲线段的精加工程序宏指令编程模板如下 2 Z1 给自变量 2赋值Z1 Z1是公式曲线自身坐标系下起始点的坐标值 WHILE 2GEZ2 自变量 2的终止值Z2 Z2是公式曲线自身坐标系下终止点的坐标值 1 f 2 函数变换 确定因变量 1 X 相对于自变量 2 Z 的宏表达式 11 1 X 计算工件坐标系下的X坐标值 11 编程中使用的是正轮廓 1前冠以正 反之冠以负 X为公式曲线自身坐标原点相对于编程原点的X轴偏移量 22 2 Z 计算工件坐标系下的Z坐标值 22 Z为公式曲线自身坐标原点相对于编程原点的Z轴偏移量 G01X 2 11 Z 22 直线插补 X为直径编程 2 2 W 自变量以步长 W变化 ENDW 循环结束 6 如何套用宏编程模板 2 设X坐标为自变量 1 Z坐标为因变量 2 自变量步长为 U 则公式曲线段的精加工程序宏指令编程模板如下 1 X1 给自变量 1赋值X1 X1是公式曲线自身坐标系下起始点的坐标值 WHILE 1GEX2 自变量 1的终止值X2 X2是公式曲线自身坐标系下终止点的坐标值 2 f 1 函数变换 确定因变量 2 Z 相对于自变量 1 X 的宏表达式 11 1 X 计算工件坐标系下的X坐标值 11 编程使用的是正轮廓 1前冠以正 反之冠以负 X为公式曲线自身坐标原点相对于编程原点的X轴偏移量 22 2 Z 计算工件坐标系下的Z坐标值 22 Z为公式曲线自身坐标原点相对于编程原点的Z轴偏移量 G01X 2 11 Z 22 直线插补 X为直径编程 1 1 U 自变量以步长 U变化 ENDW 循环结束 二 公式曲线宏程序编程模板的具体应用实例 运用以上公式曲线宏程序模板 结合粗加工循环指令 就可以快速准确实现零件公式曲线轮廓的编程和加工 具体应用示例如下 例1 如图1所示零件的外轮廓粗精加参考程序如下 设毛坯为直径25毫米的棒料 0001 程序头 T0101 调用01号外圆刀及01号刀具偏置补偿 G90M03S700 绝对值编程 主轴以700转 分正转 G00X33Z2 快速定位到粗加工循环起点 G71U1R0 5P10Q20X0 6F100 外径粗车循环 N10G01X10F60S1000 精加工起始程序段 Z 10X24Z 22 公式曲线起点 2 8 设Z为自变量 2 给自变量 2赋值8 Z1 8 WHILE 2GE 8 自变量 2的终止值 8 Z2 8 因变量 1 用 1 2代替X Z 11 1 15 工件坐标系下的X坐标值 11 编程使用的是负轮廓 1前冠以负 X 15 22 2 30 工件坐标系下的Z坐标值 22 Z 30 G01X 2 11 Z 22 直线插补 X为直径编程 2 2 0 5 自变量以步长0 5变化 ENDW 循环结束 N20G01Z 50 精加工终止程序段 G00X100Z80 快速定位到退刀点 M30 程序结束 例2 如图2所示零件的外轮廓粗精加参考程序如下 设毛坯为直径33毫米的棒料 0002 程序头 T0101 调用01号外圆刀及01号刀具偏置补偿 G90M03S700 绝对值编程 主轴以700转 分正转 G00X33Z2 快速定位到粗加工循环起点 G71U1R0 5P10Q20X0 6F100 外径粗车循环 N10G01X10F60S1000 精加工起始程序段 Z 10X15 公式曲线起点 2 15 626 设Z为自变量 2 给自变量 2赋值15 626 Z1 15 626 WHILE 2GE1 6 自变量 2的终止值1 6 Z2 1 6 因变量 1 用 1 2代替X Z 11 1 20 工件坐标系下的X坐标值 11 编程使用的是负轮廓 1前冠以负 X 20 22 2 25 626 工件坐标系下的Z坐标值 22 Z 25 626 G01X 2 11 Z 22 直线插补 X为直径编程 2 2 0 5 自变量以步长0 5变化 ENDW 循环结束 N20G01Z 35 精加工终止程序段 G00X100Z80 快速定位到退刀点 M30 程序结束 例3 如图3所示零件的外轮廓粗精加参考程序如下 设毛坯为直径57毫米的棒料 0003 程序头 T0101 调用01号外圆刀及01号刀具偏置补偿 G90M03S700 绝对值编程 主轴以700