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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 宏变量及常量 1 宏
2、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
3、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
4、 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 100
5、0 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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、 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
11、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Z
12、2 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
13、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
14、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
15、 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
16、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
