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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 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
2、宏变量及常量 v 1 宏变量 vHNC 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 v 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
3、取参 数 加工参数等系统信息 v 2 常量 vPI 圆周率 TRUE 条件成立 真 FALSE 条件不成立 假 2 运算符与表达式 v 1 算术运算符 v 2 条件运算符 EQ NE GT GE LT LE v 3 逻辑运算符 AND OR NOT v 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 v 5 表达式 用运算符连接起来的常数 宏变量构 成表达式 v例如 175 SQRT 2 COS 55 PI 180 3 6 GT 14 3 赋值语句 v格式 宏变量 常数或表达式 v把常数或表达式的
4、值送给一个宏变量称为赋值 v例如 2 175 SQRT 2 COS 55 PI 180 v 3 124 0 4 条件判别语句IF ELSE ENDIF v格式 i 格式 ii vIF 条件表达式 IF 条件表达式 v vELSE ENDIF v vENDIF 5 循环语句WHILE ENDW v格式 WHILE 条件表达式 v v ENDW 6 宏程序 子程序调用的参数传递规则 vG 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
5、置 机床绝对坐标 到宏执行时的局 部变量 30 38 v宏程序的调用格式为 vM98 P 宏程序名 v或G65 P 宏程序名 7 用户宏程序编程思路 v 1000 长半轴 短半轴分别为40 30的椭圆 vG54 G90 G00 Z30 vM03 S800 vG00 X45 Y 15 快速定位至下刀点 vZ3 vG01 Z 5 F100 v 0 0 给角度 赋0初值 vWHILE 0 LE 360 当角度 360度时 执行循环体内容 v 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 v 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 vG
6、01 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 v 0 0 1 角度 的递增步长取1度 vENDW vX45 Y15 切出椭圆 vG00 Z30 M05 vX0 Y0 vM30 数控车床用户宏程序编程 v用宏程序编制如图所示抛物线的精加工程序 v 3015 v 10 0 X坐标 直径值 v 11 0 Z坐标 vT0101 vM03 S600 vG00 X0 Z34 vWHILE 10 LE 32 vG90 G64 G01 X 10 Z 11 F100 v 10 10 0 32 v 9 10 2 求出X坐标的半径值 便于求解 11 v 11 32 9 9 8 vENDW vG
7、00 X80 Z100 vM05 vM30 用宏指令编制椭圆部分的精加工程序 v 3016 精加工椭圆程序 vT0101 vM03 S800 vG00 X39 Z22 v 1 60 A点的角度 v 2 0 X坐标 v 3 0 Z坐标 vWHILE 1 LE 120 120是通过计算得来的B点角度 v 2 2 23 SIN 1 PI 180 直径编程 v 3 40 COS 1 PI 180 vG64 G01 X 2 Z 3 F100 v 1 1 1 步长取1度 vENDW vG00 X100 vZ100 M05 vM30 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 v一 公式曲
8、线宏程序编程模板的原理和使用步骤 v1 如何选定自变量 v1 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 v2 一般选择变化范围大的一个作为自变量 如图1 v3 根据表达式方便情况来确定X或Z作为自变量 如图3 v4 为了表达方便 在这里将和X坐标相关的变量设为 1 v 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 v 2 如何确定自变量的起止点的坐标值 v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
9、v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 v 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 v 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 v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
10、表达式 v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 v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 v 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 v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 vZ 0 005 X X X v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 v 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 v该偏移量是相对于工件坐标系而言的 v 如图1所示 椭圆线段自身原点相对于编程原点 的X
11、轴偏移量 X 15 Z轴偏移量 Z 30 v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 v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 v1 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 v2 以编程轮廓中的公式曲线自身坐
12、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 v3 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 v1 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 v 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 vWHILE 2 GE Z2 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
13、值 v 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 v 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 v 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 vG01 X 2 11 Z 22 直线插补 X为直径编程 v 2 2 W 自变量以步长 W变化 vENDW 循环结束 6 如何套用宏编程模板 v2 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 v
14、 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 vWHILE 1 GE X2 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 v 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 v 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 v 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 vG01 X 2 11 Z 22 直线插补 X为直径编程 v 1 1 U 自变量以步
15、长 U变化 vENDW 循环结束 二 公式曲线宏程序编程模板的具体应用实例 v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 v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 v 0001 程序头 vT0101 调用01号外圆刀及01号刀具偏置补偿 vG90 M03 S700 绝对值编程 主轴以700转 分正转 vG00 X33 Z2 快速定位到粗加工循环起点 vG71 U1 R0 5 P10 Q20 X0 6 F100 外径粗车循环 vN10 G01 X10 F60 S1000 精加工起始程序段
16、 v Z 10 v X24 v Z 22 公式曲线起点 v 2 8 设Z为自变量 2 给自变量 2赋值8 Z1 8 vWHILE 2 GE 8 自变量 2的终止值 8 Z2 8 v 因变量 1 用 1 2代替X Z v 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 v 22 2 30 工件坐标系下的Z坐标值 22 Z 30 vG01 X 2 11 Z 22 直线插补 X为直径编程 v 2 2 0 5 自变量以步长0 5变化 vENDW 循环结束 vN20 G01 Z 50 精加工终止程序段 vG00 X100 Z80 快速定位到退刀点 vM30 程序结束 v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 v 0002 程序头 vT0101 调用01号外圆刀及01号刀具偏置补偿 vG90 M03 S700 绝对值编程 主轴以700转 分正转 vG00 X33 Z2 快速定位到粗加工循环起点 vG71 U1 R0 5 P10 Q20 X0 6 F100 外径粗车循环 vN10 G01 X10 F60 S1000 精加
