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1、模具数控加工技术,教学单元二 模具数控车削加工技术 本单元简介本单元引导学生了解、实践模具数控车削加工的工艺过程，加工程序编制的指令和程序编制的方法，实践应用其工作过程。 核心能力 工艺设计与编程能力。 教学建议 编程教学建议利用仿真软件，编写的程序通过仿真检验以获得直观效果。,项目三 子程序、宏程序 【职业能力】数控车中级工子程序、宏程序编制能力 任务1 子程序 技能目标 子程序应用能力。 核心知识 子程序结构、子程序调用。 在数控编程过程中，通常会遇到零件的结构有相同部分。如果能把相同部分单 独编写一个程序，在需要用的时候进行调用，就会使整个程序变得简洁。这种 单独编写的程序称为子程序，调
2、用子程序的程序称为主程序。,教学单元二 模具数控车削加工技术,任务1 子程序 1.子程序的功能 使用子程序可以减少不必要的重复，从而达到简化编程的目的，将子程序存储 于数控系统内，主程序如果需要某一子程序，可以通过调用来完成。一个子程 序还可以调用另一个子程序，称为子程序的嵌套，具体能嵌套多少级，不同的 数控系统有不同的规定。 2.子程序调用的格式 在主程序中，调用子程序的指令是一个程序段，其格式由具体的数控系统而 定。FANUC系统子程序调用的格式如下: M98PL; 说明: M98为子程序调用功能，地址P、L后面接四位数字，P后面的数字表示子程序 的程序号，L后面的数字为重复调用次数，若调
3、用次数为一次，则省略L。,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,任务1 子程序 3.子程序的结束与返回 子程序的结束与主程序不同，最后一个程序段用M99结束。子程序调用结束 后，一般情况下，返回主程序调用程序段的下一程序段。 如图2-51所示，零件共有四个相同的槽，可以用子程序来加工。当然，这还 不足以说明子程序的优点。在G75沟槽切削循环举例中，用G75指令完成四个 槽的加工也不费多大的力，如果进一 步思考会发现，G75加工槽有个特点， 就是每个沟槽的间距要相等，如果不 相等用G75就无能为力了。,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,任务1 子程序 【例2-13】编写子程序，加工如图2-55所
4、示的沟槽。 仔细观察一下沟槽相间的情况就会发现:6-4-8-4-6-4-8-4，沟槽相间是有规 律的，“6-4-8-4”这样一种间隔出现了两次，因此这种间隔情况可以编写成一 个子程序，设刀宽为4mm，程序如下: 主程序 O1108 N10G50X100Z150T0100;（设定坐标系，选用1号刀） N20M03S350;（启动主轴） N30T0101;（刀具补偿） N40G00X52Z0;（定位到槽加工的起始点） N50M98PO3005L2;（调用子程序加工,2次） N60G00X100Z150T0000;（返回，取消刀具补偿） N70M30;（程序结束并返回程序头） 子程序 O3005 N
5、10G00W-10;（移动到加工槽的位置） N20G01X30F20;（加工第一道槽） N30G00X52;（退出） N40W-12;（偏移相应位移） N50G01X30;（加工第二道槽） N60G00X52;（退出） N70M99;（子程序结束）,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,项目三 子程序、宏程序 【职业能力】数控车中级工子程序、宏程序编制能力 任务2 宏程序 技能目标 宏程序运用的基本能力。 核心知识 宏程序的功能、宏程序的结构与组成、宏程序的应用。 在数控编程过程中，通常会遇到零件的结构有相同部分。如果能把相同部分单 独编写一个程序，在需要用的时候进行调用，就会使整个程序变得简洁
6、。这种 单独编写的程序称为子程序，调用子程序的程序称为主程序。,教学单元二 模具数控车削加工技术,任务2 宏程序 一、 基本知识 1. 概述 用户宏程序是以变量的组合，通过各种算术和逻辑运算、转移和循环等命令， 而编制的一种可以灵活运用的程序，只要改变变量的值，即可完成不同的加工 或操作。 用户宏功能是提高数控机床性能的一种特殊功能。使用中，通常把能完成某一 功能的一系列指令像子程序一样存入存储器，然后用一个总指令代表它们，使 用时只需给出这个总指令就能执行其功能。 用户宏功能主体是一系列指令，相当于子程序体。既可以由机床生产厂提供， 也可以由机床用户自己编制。 宏指令是代表一系列指令的总指令
7、，相当于子程序调用指令。 用户宏功能的最大特点是，可以对变量进行运算，使程序应用更加灵活、方 便。,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,任务2 宏程序 一、 基本知识 2.变量 在常规的主程序和子程序内，总是将一个具体的数值赋给一个地址。为了使程序更具通用性、更加灵活，在宏程序中设置了变量，即将变量赋给一个地址。 1）变量的表示 变量可以用“#”号和跟随其后的变量序号来表示：#i(i1，2，3) 例：#5， #109， #501。 2）变量的引用 将跟随在一个地址后的数值用一个变量来代替，即引入了变量。 例：对于F#103，若#10350时，则为F50； 对于Z-#110，若#110100时，
8、则Z为-100； 对于G#130，若#1303时，则为G03。 3）变量的类型 变量分为公共变量和系统变量两类。,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,任务2 宏程序 一、 基本知识 2.变量 3）变量的类型 变量分为公共变量和系统变量两类。 公共变量 公共变量是在主程序和主程序调用的各用户宏程序内公用的变量。也就是说，在一个宏指令中的#i与在另一个宏指令中的#i是相同的。 公共变量的序号为：#100#131；#500#531。其中#100#131公共变量在电源断电后即清零，重新开机时被设置为“0”；#500#531公共变量即使断电后，它们的值也保持不变，因此也称为保持型变量。 系统变量 系统变
9、量定义为：有固定用途的变量，它的值决定系统的状态。系统变量包括刀具偏置变量，接口的输入/输出信号变量，位置信息变量等。,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,任务2 宏程序 二、宏程序 1.基本指令 1）宏程序的简单调用格式 宏程序的简单调用是指在主程序中，宏程序可以被单个程序段单次调用。 调用指令格式： G65 P L 其中：G65宏程序调用指令 P 被调用的宏程序号； L 宏程序重复运行的次数，重复次数为1时，可省略不写； 变量分配为宏程序中使用的变量赋值。 宏程序与子程序相同的一点是，一个宏程序可被另一个宏程序调用，最多可调用4重。,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,任务2 宏程序 二、
10、宏程序 1.基本指令 2）宏程序的编写格式 宏程序的编写格式与子程序相同。其格式为： 0 （00018999为宏程序号） 程序名 N10 指令 . . N M99 宏程序结束 上述宏程序内容中，除通常使用的编程指令外，还可使用变量、算术运算指令 及其它控制指令。变量值在宏程序调用指令中赋给。,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,任务2 宏程序 二、宏程序 2.运算表达法 变量之间进行运算的通常表达形式是：i （表达式） 1）变量的定义和替换 i j 2）加减运算 i j + k 加 i j k 减 3）乘除运算 i j k 乘 i j k 除 4）函数运算 i SIN j 正弦函数（单位为度）
11、 i COS j 余函数（单位为度） i TANN j 正切函数（单位为度） i ATANN j k 反正切函数（单位为度） i SQRT j 平方根 i ABS j 取绝对值,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,任务2 宏程序 二、宏程序 3. 运算的组合 算术运算和函数运算可以结合在一起使用，运算的先后顺序是：函数运算、乘除运算、加减运算。 4. 括号的应用 表达式中括号的运算将优先进行。连同函数中使用的括号在内，括号在表达式中最多可用5层。 5. 控制指令 1）条件判断语句 编程格式：IF 条件表达式 GOTO n,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,任务2 宏程序 二、宏程序 5. 控
12、制指令 1）条件判断语句 编程格式：IF 条件表达式 GOTO n 程序段含义： 如果条件表达式的条件得以满足，则转而执行程序中程序号为n的相应操作，程序段号n可以由变量或表达式替代； 如果表达式中条件未满足，则顺序执行下一段程序； 如果程序作无条件转移，则条件部分可以被省略。 表达式书写格式： j EQ k 表示 j NE k 表示 j GT k 表示 j LT k 表示 j GE k 表示 j LE k 表示,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,任务2 宏程序 二、宏程序 5. 控制指令 2）循环语句 编程格式：WHILE 条件表达式 DO m （m 1,2，3） . . END m “W
13、HILEEND m”程序含意为： 条件表达式满足时，程序段DO m至 END m即重复执行； 条件表达式不满足时，程序转到END m后处执行； 如果WHILE 条件表达式部份被省略，则程序段DO m至 END m之间的部份将一直重复执行； 【注意】(1). WHILE DO m和 END m必须成对使用； (2). DO语句允许有3层嵌套，即：,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,任务2 宏程序 二、宏程序 5. 控制指令 2）循环语句 【注意】(1). WHILE DO m和 END m必须成对使用； (2). DO语句允许有3层嵌套，即： DO 1 DO 2 DO 3 END 3 END
14、2 END 1 (3）DO语句范围不允许交叉，即如下语句是错误的： DO 1 DO 2 END 1 END 2,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,任务2 宏程序 二、宏程序 例2-14 加工如图2-52零件。编写该零件的加工程序（其中椭球加工需要应用宏程序）。 O1004; N10G50X100Z100; （设定坐标系） N20T0101; （选用1号刀） N30M03S800; （启动主轴） N40G00X46Z2; （快速进给 接近工件端面） N50G01X0F60;（进刀） N60Z0;（进刀） N70#1=0;（Z变量赋初始值）,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,任务2 宏程序 二
15、、宏程序 例2-14 O1004 N80WHILE#1GE-17DO1;（直到加工到Z为-17为止） N90#2=SQRT1-#1+17*#1+17/289*10;（计算X的坐标） N100G01X2*#2Z#1;（加工椭球面循环） N110#1= #1-0.08;（计算下一步进刀位置） N120END1;（退出循环） N130G01X22;（退刀） N140G03X30Z-21R4;（加工R4的圆弧） N150G01Z-25; （加工外圆柱30mm） N160G02X42Z-44R20;（加工R20的圆弧） N170G01Z-52; （加工外圆柱40mm） N180G00X100Z100M05;（返回，停主轴） N190M30; （程序结束并返回程序头）,教学单元二 项目三 子程序、宏程序,
