数控宏程序编程课件

单单元元宏宏 用户宏程序编程用户宏程序编程 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。l华中数控宏程序中数控宏程序lFANUC数控宏程序数控宏程序lSIEMENS数控参数数控参数编程程2024/6/231 1a a单单元元宏宏 用户宏程序编程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1.1.1.1.宏宏宏宏变变量及常量量及常量量及常量量及常量(1)宏宏变量量HNC-21/22T华中世中世纪星数控系星数控系统变量表示形式量表示形式为#后跟后跟14位数字，位数字，变量种量种类有三种：有三种：局部局部变量量：#0#49是在宏程序中局部使用的是在宏程序中局部使用的变量，用于存放宏程序中的数据，量，用于存放宏程序中的数据，断断电时丢失失为空。空。2024/6/232 2a a单单元元宏宏 用户宏程序编程一、基础知识全全局局变量量：用用户可可以以自自由由使使用用#50#50#199#199，它它对于于由由主主程程序序调用用的的各各子子程程序序及及各各宏宏程程序序来来说是是可可以以公公用用的的，可可以以人人工工赋值。HNC-21/22THNC-21/22T子子程程序序嵌嵌套套调用用的的深深度度最最多可以有多可以有8 8层，每一，每一层子程序都有自己独立的局部子程序都有自己独立的局部变量（量（变量个数量个数为5050）。）。系系统变量量：系：系统变量量为#1000#1000#1199#1199，它能，它能获取包含在机床取包含在机床处理器或理器或NCNC内存中内存中的只的只读或或读/写信息，包括与机床写信息，包括与机床处理器有关的交理器有关的交换参数、机床状参数、机床状态获取参数、加取参数、加工参数等系工参数等系统信息。信息。(2)(2)常量常量PI：圆周率周率；TRUE：条件成立条件成立(真真)；FALSE：条件不成立条件不成立(假假)1 1 1 1、宏宏宏宏变变量及常量量及常量量及常量量及常量2024/6/233 3a a单单元元宏宏 用户宏程序编程2 2 2 2、运算符与表达式运算符与表达式运算符与表达式运算符与表达式(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，COS，TAN，ATAN，ATAN2，ABS，INT，SIGN，SQRT，EXP(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/SQRT2*COS55*PI/180；#3*6 GT 14 2024/6/234 4a a单单元元宏宏 用户宏程序编程3 3、赋值语赋值语句句句句格式：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/SQRT2*COS55*PI/180；#3=124.0 2024/6/235 5a a单单元元宏宏 用户宏程序编程4 4、条件判条件判条件判条件判别语别语句句句句IFIF，ELSE ELSE，ENDIFENDIF格式(i)：格式(ii)：IF IF 条件表达式条件表达式 IF IF 条件表达式条件表达式 ELSE ELSE ENDIF ENDIFENDIFENDIF2024/6/236 6a a单单元元宏宏 用户宏程序编程5 5、循循循循环语环语句句句句WHILEWHILE，ENDWENDW格式：格式：WHILE WHILE 条件表达式条件表达式 ENDW ENDW2024/6/237 7a a单单元元宏宏 用户宏程序编程6 6、宏程序宏程序宏程序宏程序/子程序子程序子程序子程序调调用的参数用的参数用的参数用的参数传递规则传递规则G 代代码在在调用用宏宏(子子程程序序或或固固定定循循环，下下同同)时，系系统会会将将当当前前程程序序段段各各字字段段(AZ共共26个个字字段段，如如果果没没有有定定义则为零零)的的内内容容拷拷贝到到宏宏执行行时的的局局部部变量量#0#25，同同时拷拷贝调用用宏宏时当当前前通通道道九九个个轴（轴0轴8）的的绝对位位置置(机机床床绝对坐坐标)到到宏宏执行行时的的局局部部变量量#30#38。宏程序的宏程序的调用格式用格式为：M98 P（宏宏程程序序名名）或或G65 P（宏程序名）宏程序名）。#25 Z 2024/6/238 8a a单单元元宏宏 用户宏程序编程%1000%1000；长半半轴、短半、短半轴分分别为4040、3030的的椭圆G54 G90 G00 Z30G54 G90 G00 Z30M03 S800M03 S800G00 X45 Y-15 G00 X45 Y-15；快速定位至下刀点快速定位至下刀点Z3Z3G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100#0=0#0=0；给角度角度 赋0 0初初值WHILE WHILE#0#0 LE LE 360360；当角度当角度 360360度度时，执行循行循环体内容体内容#1=40*#1=40*COS#0*PI/180COS#0*PI/180；用用椭圆的的标准参数方程求准参数方程求动点点M M的的X X坐坐标值#2=30*#2=30*SIN#0*PI/180SIN#0*PI/180；用用椭圆的的标准参数方程求准参数方程求动点点M M的的Y Y坐坐标值G01 X#1 Y#2 G01 X#1 Y#2；用直用直线插插补指令加工至指令加工至M M点，点，即用直即用直线段逼近段逼近椭圆#0=#0+10=#0+1；角度；角度 的的递增步增步长取取1 1度度 ENDWENDWX45 Y15X45 Y15；切出切出椭圆G00 Z30 M05G00 Z30 M05X0 Y0X0 Y0M30 M30 7 7、用、用、用、用户户宏程序宏程序宏程序宏程序编编程思路程思路程思路程思路2024/6/239 9a a单单元元宏宏 用户宏程序编程%1000%1000；长半半轴、短半、短半轴分分别为4040、3030的的椭圆G92 X0 Y0 Z30G92 X0 Y0 Z30M03 S800M03 S800G00 X45 Y-15 M08G00 X45 Y-15 M08；快速定位至快速定位至A A点点Z3Z3G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100#2=0#2=0；给角度角度 赋0 0初初值WHILE#2 LE 360WHILE#2 LE 360；当角度当角度 360360度度时，执行循行循环体内容体内容#11=40*#11=40*COS#2*PI/180COS#2*PI/180；用用椭圆的的标准参数方程求准参数方程求动点点M M的的X X坐坐标值#12=30*#12=30*SIN#2*PI/180SIN#2*PI/180；用用椭圆的的标准参数方程求准参数方程求动点点M M的的Y Y坐坐标值G42 G64 G01 X#11 Y#12 D01G42 G64 G01 X#11 Y#12 D01；用直用直线插插补指令加工至指令加工至M M点，即用点，即用 直直线段逼近段逼近椭圆#2=#2+1#2=#2+1；角度；角度 的的递增步增步长取取1 1度度 ENDWENDWG40 G01 X45 Y15G40 G01 X45 Y15；切出切出椭圆至至C C点点Z3 M09Z3 M09G00 Z30 G00 Z30 X0 Y0 M05X0 Y0 M05M30 M30 二、数控铣床用户宏程序编程2024/6/231010a a单单元元宏宏 用户宏程序编程2024/6/231111a a单单元元宏宏 用户宏程序编程2024/6/231212a a单单元元宏宏 用户宏程序编程宏程序编程实例 ZH7640ZH7640立式加工中心由北京第立式加工中心由北京第三机床厂三机床厂产生生,采用采用华中中铣床、加工床、加工中心数控系中心数控系统。加工范。加工范围600600mm400mm500mmmm400mm500mm。刀刀库可容可容纳2020把刀。可用于把刀。可用于镗、铣、钻、铰、攻攻丝等各种加工。等各种加工。实例例为在在预先先处理好的理好的100100mm100mm80mmmm100mm80mm合金合金铝锭毛坯上加工如毛坯上加工如图所示的零件，其所示的零件，其中正五中正五边形外接形外接圆直径直径为8080mmmm。2024/6/231313a a单单元元宏宏 用户宏程序编程O50005000；FANUCG54 G90 G00 Z40G54 G90 G00 Z40X70 Y20 M08X70 Y20 M08M03 S600M03 S600G43 Z3 H01G43 Z3 H01G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100#0=18#0=18N10N10#1=80*COS#0#1=80*COS#0#2=80*SIN#0#2=80*SIN#0 G41 X#1 Y#2 D01G41 X#1 Y#2 D01#0=#0+72#0=#0+72IF#0 LT 360 GOTO 10IF#0 LT 360 GOTO 10G40 X70 Y70G40 X70 Y70Z40 M05Z40 M05M30M30O50005000；HNC-21M%1000%1000G54 G90 G00 Z40G54 G90 G00 Z40X70 Y20 M08X70 Y20 M08M03 S600M03 S600G43 Z3 H01G43 Z3 H01G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100#0=18#0=18IF#0 LT 360 IF#0 LT 360#1=80*COS#0#1=80*COS#0#2=80*SIN#0#2=80*SIN#0 G41 X#1 Y#2 D01G41 X#1 Y#2 D01#0=#0+72#0=#0+72ENDIFENDIFG40 X70 Y70G40 X70 Y70Z40 M05Z40 M05M30M30宏程序编程实例2024/6/231414a a单单元元宏宏 用户宏程序编程三、数控车床用户宏程序编程%3015%3015#10=0#10=0；X X坐坐标（直径（直径值）#11=0#11=0；Z Z坐坐标T0101T0101M03 S600M03 S600G00 X0 Z34G00 X0 Z34WHILEWHILE#10 LE#10 LE 3232G90 G64 G01 X#10 Z#11 F100G90 G64 G01 X#10 Z#11 F100#10=#10+0.32#10=#10+0.32#9=#10/2#9=#10/2；求出求出X X坐坐标的半径的半径值，便于求解，便于求解#11#11#11=32-#9*#9/8#11=32-#9*#9/8ENDWENDWG00 X80 Z100 G00 X80 Z100 M05M05M30 M30 用宏程序编制如图所示抛物线的精加工程序。2024/6/231515a a单单元元宏宏 用户宏程序编程用宏指令用宏指令编编制制椭圆椭圆部分的精加工程序。部分的精加工程序。%3016%3016；精加工；精加工椭圆程序程序T0101T0101M03 S800M03 S800G00 X39 Z22G00 X39 Z22#1=60#1=60；A A点的角度点的角度#2=0#2=0；X X坐坐标#3=0#3=0；Z Z坐坐标WHILE#1 LE 120WHILE#1 LE 120；120120是通是通过计算得来的算得来的B B点角度点角度#2=2*23*#2=2*23*SIN#1*PI/180SIN#1*PI/180；直径直径编程程#3=40*#3=40*COS#1*PI/180COS#1*PI/180G64 G01 X#2 Z#3 F100G64 G01 X#2 Z#3 F100#1=#1+1#1=#1+1；步步长取取1 1度度ENDWENDWG00 X100G00 X100Z100 M05Z100 M05M30 M30 2024/6/231616a a单单元元宏宏 用户宏程序编程用户宏程序训练2024/6/231717a a单单元元宏宏 用户宏程序编程2024/6/231818a a单单元元宏宏 用户宏程序编程2024/6/231919a a单单元元宏宏 用户宏程序编程一、构成1.1.包含包含变变量量2.2.包含算包含算术术或或逻辑逻辑运算（运算（=）的程序段）的程序段3.3.包含控制包含控制语语句（例如：句（例如：GOTOGOTO，DODO，ENDEND）的程序段）的程序段4.4.包含宏程序包含宏程序调调用指令（用指令（G65G65，G66G66，G67G67或其他或其他G G代代码码，MM代代码调码调用宏程序）的程序段用宏程序）的程序段FANUC数控系统用户宏程序2024/6/232020a a单单元元宏宏 用户宏程序编程二、FANUC宏程序的变量 FANUC数控系统变量表示形式为#后跟14位数字，变量种类有四种：变变量号量号变变量量类类型型功能功能#0#0空空变变量量该变该变量量总总是空，是空，没有任何没有任何值值能能赋给该变赋给该变量量#1#1#33#33局部局部变变量量局部局部变变量只能用在宏程序中存量只能用在宏程序中存储储数据，例如运算数据，例如运算结结果。当断果。当断电时电时局部局部变变量被初始化量被初始化为为空，空，调调用宏用宏程序程序时时自自变变量量对对局部局部变变量量赋值赋值。2024/6/232121a a单单元元宏宏 用户宏程序编程变变量号量号变变量量类类型型功能功能#100#100#199#199#500#500#999#999公共公共变变量量 公共公共变变量在不同的宏程序中的量在不同的宏程序中的意意义义相同当断相同当断电时变电时变量量#100#100#199#199初始化初始化为为空空变变量量#500#999#500#999 的数据保存即使断的数据保存即使断电电也不也不丢丢失失#1000#1000系系统变统变量量 系系统变统变量用于量用于读读和写和写CNC CNC 运行运行时时各种数据的各种数据的变变化例如刀具的当化例如刀具的当前位置和前位置和补偿值补偿值等等2024/6/232222a a单单元元宏宏 用户宏程序编程三、刀具补偿存储器C用G10指令进行设定H H代代码码的几何的几何补偿值补偿值G10L10PG10L10P R R ;D D代代码码的几何的几何补偿值补偿值G10L12PG10L12P R R ;H H代代码码的磨的磨损补偿值损补偿值G10L11PG10L11P R R ;D D代代码码的磨的磨损补偿值损补偿值G10L13PG10L13P R R ;P P：刀具：刀具补偿补偿号号R R：绝对值绝对值指令（指令（G90G90）方式）方式时时的刀具的刀具补偿值补偿值。增量。增量值值指令（指令（G91G91）方式）方式时时的刀具的刀具补偿值为该值补偿值为该值与指定的与指定的刀具刀具补偿补偿号的号的值值相加。相加。2024/6/232323a a单单元元宏宏 用户宏程序编程四、FANUC宏程序的转移和循环1.1.无条件无条件无条件无条件转转移：移：移：移：GOTOnGOTOn （n n为顺为顺序号，序号，199999199999）例：例：GOTO10GOTO10为转为转移到移到N10N10程序段。程序段。2 2.条件条件条件条件转转移：（移：（移：（移：（IFIF语语句）句）句）句）1 1）IF IF 条件表达式条件表达式 GOTOn GOTOn 当指定的条件表达式当指定的条件表达式满满足足时时，转转移到移到标标有有顺顺序号序号n n的程序的程序段，如果指定的条件表达式不段，如果指定的条件表达式不满满足足时时，执执行下个程序段。行下个程序段。2024/6/232424a a单单元元宏宏 用户宏程序编程2 2）IF IF 条件表达式条件表达式 THEN THEN当指定的条件表达式当指定的条件表达式满满足足时时，执执行行预预先决定的宏程序先决定的宏程序语语句。句。例：例：IF#1EQ#2 THEN#3=0IF#1EQ#2 THEN#3=0；3.WHILE 条件表达式 DO m；（m=1，2，3）条件满足条件不满足 ENDm注：循注：循环允允许嵌套，最多嵌套，最多3层，但不允，但不允许交叉交叉2024/6/232525a a单单元元宏宏 用户宏程序编程2024/6/232626a a单单元元宏宏 用户宏程序编程2024/6/232727a a单单元元宏宏 用户宏程序编程五、运算符运算符运算符含含义义EQEQ等于等于NENE不等于不等于GTGT大于大于GEGE大于或等于大于或等于LTLT小于小于LELE小于或等于小于或等于2024/6/232828a a单单元元宏宏 用户宏程序编程六、FANUC宏程序的调用1.非模态调用G65：格式：G65 Pp Ll 其中 p：要调用的程序号 L：调用次数（默认为1）自变量：数据传递到宏程序例：G65 P8000 L2 A10.B2.；调用2次程序号8000，经自变量A传递到宏程序#1=10；自变量B传递到宏程序#2=2。2024/6/232929a a单单元元宏宏 用户宏程序编程自自变量指定量指定根据使用的字母，CNC系统自动地决定自变量指定的类型。地址不需要按字母顺序指定。但应符合字地址的格式。但是，I，J 和K 需要按字母顺序指定。2024/6/233030a a单单元元宏宏 用户宏程序编程自自变量指定量指定根据使用的字母，系统自动决定自变量指定的类型。自变量指定用于传递诸如三维坐标值的变量。I，J，K 的下标用于确定自变量指定的顺序，在实际编程中不写。2024/6/233131a a单单元元宏宏 用户宏程序编程如果自变量指定和自变量指定混合指定的话，后指定的自变量类型有效。2024/6/233232a a单单元元宏宏 用户宏程序编程六、FANUC宏程序的调用2.模态调用（G66）：G66 Pp Ll；程序点G67;（取消模态）例：G66 P8000 L2 A10.B2.；G00 G90 Z-10.X-5.G67一旦发出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。移动到Z-10，调用2次程序号8000，移动到X-5，再调用2次程序号8000。2024/6/233333a a单单元元宏宏 用户宏程序编程%1000%1000；长半半轴4040、短半、短半轴3030的的椭圆G54 G90 G00 Z30G54 G90 G00 Z30M03 S800M03 S800G00 X45 Y-15 G00 X45 Y-15；Z3Z3G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100#0=0#0=0；给角度角度 赋0 0初初值WHILE#0 LE 360WHILE#0 LE 360；#1=40*#1=40*COS#0*PI/180COS#0*PI/180；#2=30*#2=30*SIN#0*PI/180SIN#0*PI/180；G01 X#1 Y#2 G01 X#1 Y#2；#0=#0+10=#0+1；ENDWENDWX45 Y15X45 Y15；G00 Z30G00 Z30X0 Y0 M05X0 Y0 M05M30 M30 七、FANUC与华中系统用户宏程序编程对照G54 G90 G00 Z30G54 G90 G00 Z30M03 S800M03 S800G00 X45 Y-15 G00 X45 Y-15；Z3Z3G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100#10=0#10=0；给角度角度 赋0 0初初值WHILE#10 LE 360WHILE#10 LE 360 DO 1 DO 1；#1#11=40*COS#101=40*COS#10；#12=30*SIN#1012=30*SIN#10；G01 X#11 Y#12 G01 X#11 Y#12；#10=#10+110=#10+1；END 1END 1X45 Y15X45 Y15；G00 Z30G00 Z30X0 Y0 M05X0 Y0 M05M30 M30 2024/6/233434a a单单元元宏宏 用户宏程序编程SIEMENS数控系统参数编程 与FANUC类似，但功能要弱一些。变量以“R”开始，如：R0、R1、R99。不包含系统变量，系统变量以“$”开头。一、格式：Rn（n的缺省取值范围为0-99）例如:R1 R2 R99二、运算符：2024/6/233535a a单单元元宏宏 用户宏程序编程2024/6/233636a a单单元元宏宏 用户宏程序编程三、SIEMENS参数编程程序跳转1.无条件跳转GOTOB LABEL （向后跳转，向程序头跳转）GOTOF LABEL （向前跳转，向程序尾跳转）2.条件跳转IF 表达式 GOTOB LABEL（向后跳转，向程序头跳转）IF 表达式 GOTOF LABEL（向前跳转，向程序尾跳转）LABEL 为程序段标示符2024/6/233737a a单单元元宏宏 用户宏程序编程IF R1R2 GOTOF MARKE1IF R1R2 GOTOF MARKE1如果如果R1R1大于大于R2R2，那么跳，那么跳跃跃到到MARKE1 MARKE1 R7=(R8+R9)*743 GOTOB MARKE1R7=(R8+R9)*743 GOTOB MARKE1作作为为条件的复合表达式条件的复合表达式IF R10 GOTOF MARK1IF R10 GOTOF MARK1允允许许确定一个确定一个变变量量（INTINT，REALREAL，BOOLBOOL或或CHARCHAR）。如果）。如果变变量量值值为为0 0（=FALSE=FALSE），条件），条件就不能就不能满满足；足；对对于所有于所有其他其他值值，条件，条件为为TRUE TRUE IF R1=0 GOTOF MARKE1 IF R1=1 IF R1=0 GOTOF MARKE1 IF R1=1 GOTOF MARKE2 GOTOF MARKE2 同一程序段中的几个条同一程序段中的几个条件件 2024/6/233838a a单单元元宏宏 用户宏程序编程四、编程示例2024/6/233939a a单单元元宏宏 用户宏程序编程G54 G90 G00 Z30G54 G90 G00 Z30M03 S800M03 S800G00 X45 Y-15 G00 X45 Y-15；Z3Z3G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100R10=0R10=0；给角度角度 赋0 0初初值AAAA：R11=40*COS(R10)R11=40*COS(R10)；R12=30*SIN(R10)R12=30*SIN(R10)；G01 X=R11 Y=R12 G01 X=R11 Y=R12；R10=R10+1R10=R10+1；IF R10=360 GOTOB AAIF R10=360 GOTOB AAX45 Y15X45 Y15；G00 Z30G00 Z30X0 Y0 M05X0 Y0 M05M30 M30 五、SIEMENS与FANUC用户宏程序编程对照长半半轴4040、短半、短半轴3030的的椭圆G54 G90 G00 Z30G54 G90 G00 Z30M03 S800M03 S800G00 X45 Y-15 G00 X45 Y-15；Z3Z3G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100#10=0#10=0；给角度角度 赋0 0初初值WHILE#10 LE 360WHILE#10 LE 360 DO 1 DO 1；#1#11=40*COS#101=40*COS#10；#12=30*SIN#1012=30*SIN#10；G01 X#11 Y#12 G01 X#11 Y#12；#10=#10+110=#10+1；END 1END 1X45 Y15X45 Y15；G00 Z30G00 Z30X0 Y0 M05X0 Y0 M05M30 M30 2024/6/234040a a