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1、加工中心（MC）编程11. 综合加工技术1.1 用户宏指令编程宏指令编程是指像高级语言一样，可以使用变量进行算术运算(+、-、*、/)、逻辑运算(AND、OR、NOT)和函数(SIN、COS等)混合运算的程序编写形式。在宏程序形式中，一般都提供循环、判断、分支和子程序调用的方法，可用于编制各种复杂的零件加工程序。当不具备自动编程辅助手段，数控系统的指令功能有限，但却提供宏程序功能时，熟练应用宏程序指令进行编程，可以显著地增强机床的加工能力，同时可精简程序量。2各种数控系统的宏程序格式和用法均有所不同。FANUC3MA数控系统是使用#100、#101.等来规定变量名，用G65指令按一定的格式来设
2、置变量和赋值。HCNC1M数控系统也是使用#0、#1、.、#1199等作变量名，直接用#1=.、#2=.等形式设定变量和赋值。在一个程序中，宏指令和NC系统指令可混合使用，主、子程序的调用关系基本上还是和前面介绍的一样，用M98、M99指令进行。3表1 FANUC3MA系统的宏指令功能定义4表2 HCNC1M系统的宏指令主要使用规范5T600M与HCNC1M数控系统的宏指令基本上就和高级语言(如FOXBASE、BASIC等)一样直接采用数学表达式的形式，比较直观、容易理解。例如，在HCNC1M系统中可直接使用如下表达式进行赋值：#2 = 175 / SQRT2 * COS 55 * PI /
3、180 #3 = 150.0等。在图4-27所示零件上需要钻6个均匀分布的孔，而且孔口要刮平。分别采用FANUC3MA、HCNC1M、T600M系统宏指令编程，变量定义见表4-8。6图4-27 宏指令编程图例7表3 宏变量定义8先来看个例子9变量 普通加工程序直接用数值指定G代码和移动距离 ，例如：G01和X100.0 使用用户宏程序时数值可以直接指定或用变量指 定，当用变量时变量值可用程序或用MDI面板上 的操作改变。 例如： #1=#2+100； G01 X#1 F300；10变量的表示 计算机允许使用变量名，而用户宏程序则不 行。 用户宏程序变量用变量符号：# 和后面的变 量号指定。 例
4、如：#1 表达式：表达式可以用于指定变量号。此时 ，表达式必须封闭在括号中。 例如：#1+#2-1211变量的类型 变量根据变量号可以分成4种类型12变量值的范围 局部变量和公共变量可以有0值,或下面范围 中的值 -10E47到-10E-29 或 10E-29到10E47 如果计算结果超出有效范围则发出P/S报警 No.11113小数点的省略 当在程序中定义变量值时,小数点可以省略. 例:当定义#1=123 ,变量#1的实际值是 123.00014变量的引用 为在程序中使用变量值，指定后跟变量号的地址。当用 表达式指定变量时，要把表达式放在括号中。 例如: G01 X#1+#2 F#3 被引用
5、变量的值根据地址的最小设定单位自动地舍入。 例如： 当G00 X#1； 以0.001mm 的单位执行时，若 #1 12.3456 ， 则实际指令值为G00 X12.346; 改变引用变量的值的符号要把负号放在#的前面 例如：G00 X #1 当引用未定义的变量时，变量及地址字都被忽略。 例如： 当变量#1的值是0 ，并且变量#2的值是空时， G00 X#1 Y#2；的执行结果为G00 X0；15变量值的显示16限制 程序号，顺序号和任选程序段跳转号不能使 用变量。 例:下面情况不能使用变量 O#1 /#2G00X100.0; N#3Y200.0;17算术和逻辑运算18续表：算术和逻辑运算19角
6、度单位 函数SIN， COS， ASIN， ACOS ，TAN 和 ATAN 的角度单位是度 如： 9030表示为90.5（度）20宏程序语句和NC 语句 下面的程序段为宏程序语句： 包含算术或逻辑运算（=） 的程序段 包含控制语句（例如GOTO ,DO, END )的程序 段 包含宏程序调用指(令例如用G65 ,G66, G67 )或 其它G 代码M代码调用宏程序的程序段 除了宏程序语句以外的任何程序段都为NC语句21转移和循环 在程序中使用GOTO 语句和IF 语句可以改变 控制的流向有三种转移和循环操作可供使用22无条件转移(GOTO语句) GOTO n; (n:顺序号,范围：1到999
7、99) 含义：转移到标有顺序号n的程序段。 例: GOTO 1; GOTO #10;23条件转移（IF语句） IF GOTO n; 如果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，则执行下个程序段。 例如：24IFTHEN 如果条件表达式满足，执行预先决定的宏程序语句，只 执行一个宏程序语句。 条件表达式必须包括算符。算符插在两个变量中间或变 量和常数中间，并且用括号 封闭。 表达式可以替代变量。 例如：25运算符 运算符由2 个字母组成，用于两个值的比较以决 定它们是相等，还是一个值小于或大于另一个值 。注意，不能使用不等号。26典型程序 下面的程序计
8、算数值110的总和 O9500 #1=0 ; (存储和数变量的初值) #2=1; (被加数变量的初值) N1 IF#2 GT 10 GOTO 2; (当被加数大于10时转移 到N2) #1=#1+#2; (计算和数) #2=#2+1; (下一个被加数) GOTO 1; (转到N1) N2 M30; (程序结束)27循环环(WHILE 语 句) 在WHILE 后指定一个条件表达式。当指定条件 满足时，执行从DO 到END之间的程序；否则转 到END后的程序段。28嵌套2930说明 无限循环当指定DO ，而没有指定WHILE 语句 时，产生从DO 到END 的无限循环。 处理时间当在GOTO 语句
9、中有标号转移的语句 时，进行顺序号检索反向检索的时间要比正向检索 长，用WHILE语句实现循环可减少处理时间。 未定义的变量在使用EQ 或NE 的条件表达式 中和零有不同的效果。在其它形式的条件表达 式中被当作零。31典型程序 下面的程序计算数值1到10的总和32宏程序调用 非模态调用（G65） 模态调用（G66 ，G67） 用G代码调用宏程序 用M代码调用宏程序 用M代码调用子程序 用T代码调用子程序33非模态调用（G65）3435模态调用（G66）一旦发出G66 则指定模态调用，即指定沿移动轴移动的程序段后调 用宏程序。G67取消模态调用36例1 圆台倒圆角37O1061（整圆倒圆角程序，
10、已验证。 Z向刀心编程，XY轮廓编程，补刀r ） #4=4. (指形刀球头半径r) #5=5. (需倒圆角半径R) #8=0 (刀心与圆角中心Y向的距离) #9=30. (#6处的轮廓半径,#6=0时，#9=30)G54G90G17G40G21G80 G0X0Y0; G1Z20.F3000 ； X40. M8； G1Z-5.M03S2000 ； #6=0 (刀心与圆角中心连线与+X夹角,初值为0)； WHILE#6LE90.DO1； #8=9.*SIN#6； G90G1Z#8-5.； #10=9.*COS#6-5.； G90G10L12P2R#10； G1Y0； G42X30.D02； G3I
11、-30.； #6=#6+2.； G91G40G1X8.； G90； END1； G90G0Z20.M9； X0Y0M30；38例2 39（1）确定工艺方案及工艺路线 这里讲的工艺方案及工艺路线，不涉及数控 机床加工以外的工艺方案及路线，仅确定在 数控机床上的加工工艺方案及路线。 选择加工物的底面作为安装基准，将其安装 在夹具上。见图：40414243 O1234; (粗加工主程序) N10 G90 G17 G92 X0 Y0 Z10.; N15 G01 X0 Y-75. S1000 M03; N20 Z-5. M08; N30 #1=06;(D06=35,D05=30,D04=25,D03=2
12、0,D02=15, D01=10) N40 M98 P1000 L6; N50 G90 G00 Z10.; N60 G01G40 X0 Y0 D#1 M30;零件加工程序44 O1000; (粗加工子程序, d=10.mm) G90 G42 G01 Y- 45. F100 D#1; G03 X11.180 Y- 40. R15.; G01 X26.087 Y- 23.333; G03 (X26.087) Y23.333 R35.; G01 X11.180 Y40.; G03 X0 Y45. R15.; G03 X0 Y- 45. R45.; G91 G40 G01 Y5.; #1=#1-1;
13、M99;45 O1234; (精加工主程序) N10 G90 G17 G92 X0 Y0 Z10.; N15 G01 X-65. Y-45. F1000 M03; N20 Z-5 M08; N30 #1=1; N40 M98 P1000; N50 G90 G01 Z10. F1000; N60 G01 X0 Y0 M30;46 O1000; (精加工子程序) G90 G42 G01 X- 60. F100 D#1; G01 X0; G03 X11.180 Y- 40. R15.; G01 X26.087 Y- 23.333; G03 (X26.087) Y23.333 R35.; G01 X11.180 Y40.; G03 X0 Y45. R15.; (G03 X0) Y- 45. R45.; G01 X20. G90 G40 G01 X- 60. F1000; #1=#1+1; M99;47
