数控车床华中系统用户宏程序编程

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,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)宏变量,HNC-21/22T华中世纪星数控系统变量表示形式为#后跟14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/SQRT2*COS55*PI/180；#3*6 GT 14,3、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/SQRT2*COS55*PI/180；,#3=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,ELSE,ENDIF,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(AZ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：,M98 P（宏程序名）,或G65 P（宏程序名）。,7、用户宏程序编程思路,%1000；长半轴、短半轴分别为40、30的椭圆,G54 G90 G00 Z30,M03 S800,G00 X45 Y-15；快速定位至下刀点,Z3,G01 Z-5 F100,#0=0；给角度,赋0初值,WHILE,#0,LE,360,；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,G01 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,#0=#0+1；角度,的递增步长取1度,ENDW,X45 Y15；切出椭圆,G00 Z30 M05,X0 Y0,M30,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工程序。,%3015,#10=0；X坐标（直径值）,#11=0；Z坐标,T0101,M03 S600,G00 X0 Z34,WHILE,#10 LE,32,G90 G64 G01 X#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,ENDW,G00 X80 Z100,M05,M30,用宏指令编制椭圆部分的精加工程序,%3016；精加工椭圆程序,T0101,M03 S800,G00 X39 Z22,#1=60；A点的角度,#2=0；X坐标,#3=0；Z坐标,WHILE#1 LE 120；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/180,G64 G01 X#2 Z#3 F100,#1=#1+1；步长取1度,ENDW,G00 X100,Z100 M05,M30,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（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#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）,G01 X2*#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#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）,#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）,G01 X2*#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）,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）,G90 M03 S700（绝对值编程；主轴以700转/分正转）,G00 X33 Z2（快速定位到粗加工循环起点）,G71 U1 R0.5 P10 Q20 X0.6 F100（外径粗车循环）,N10 G01 X10 F60 S1000（精加工起始程序段）,Z-10,X24,Z-22（公式曲线起点）,#2=8（设Z为自变量#2，给自变量#2赋值8：Z1=8）,WHILE#2 GE-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）,G01 X2*#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）,N20 G01 Z-50(精加工终止程序段),G00 X100 Z80(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号刀具偏置补偿）,G90 M03 S700（绝对值编程；主轴以700转/分正转）,G00 X33 Z2（快速定位到粗加工循环起点）,G71