數(shù)控車床華中系統(tǒng)用戶宏程序編程

1、用戶宏程序編程在數(shù)控編程中，宏程序編程靈活、高效、快捷，是加工編程的重要補(bǔ)充。宏程序不僅可以實(shí)現(xiàn)象子程序那樣，對(duì)編制相同加工操作的程序非常有用，還可以完成子程序無法實(shí)現(xiàn)的特殊功能，例如，型腔加工宏程序、固定加工循環(huán)宏程序、球面加工宏程序、錐面加工宏程序等。華中數(shù)控用戶宏程序HNC-21/22T 、HNC-21M為用戶配備了強(qiáng)有力的類似于高級(jí)語言的宏程序功能，用戶可以使用變量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和函數(shù)的混合運(yùn)算，此外宏程序還提供了循環(huán)語句、分支語句和子程序調(diào)用語句，利于編制各種復(fù)雜的零件加工程序，減少乃至免除手工編程時(shí)進(jìn)行繁瑣的數(shù)值計(jì)算，以及精簡程序量。一、基礎(chǔ)知識(shí)1. 1. 宏變量及常量宏變

2、量及常量v(1) 宏變量宏變量vHNC-21/22T華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)變量表示形華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)變量表示形式為式為# 后跟后跟14位數(shù)字，變量種類有三種：位數(shù)字，變量種類有三種：v局部變量局部變量：#0#49是在宏程序中局部使用是在宏程序中局部使用的變量，用于存放宏程序中的數(shù)據(jù)，斷電時(shí)丟的變量，用于存放宏程序中的數(shù)據(jù)，斷電時(shí)丟失為空。失為空。1. 1. 宏變量及常量宏變量及常量全局變量全局變量：用戶可以自由使用用戶可以自由使用#50#199，它對(duì)于由主程序調(diào)用的各子程序及各宏程序來說是，它對(duì)于由主程序調(diào)用的各子程序及各宏程序來說是可以公用的，可以人工賦值?？梢怨玫?，可以人工賦值。HNC-2

3、1/22T子程序嵌套調(diào)用的深度最多可以有子程序嵌套調(diào)用的深度最多可以有8層，每一層子程序?qū)?，每一層子程序都有自己?dú)立的局部變量（變量個(gè)數(shù)為都有自己獨(dú)立的局部變量（變量個(gè)數(shù)為50）。）。系統(tǒng)變量系統(tǒng)變量：系統(tǒng)變量為：系統(tǒng)變量為#1000#1199，它能獲取包含在機(jī)床處理器或，它能獲取包含在機(jī)床處理器或NC內(nèi)存內(nèi)存中的只讀或讀中的只讀或讀/寫信息，包括與機(jī)床處理器有關(guān)的交換參數(shù)、機(jī)床狀態(tài)獲取參寫信息，包括與機(jī)床處理器有關(guān)的交換參數(shù)、機(jī)床狀態(tài)獲取參數(shù)、加工參數(shù)等系統(tǒng)信息數(shù)、加工參數(shù)等系統(tǒng)信息v(2) 常量常量vPI：圓周率：圓周率；TRUE：條件成立：條件成立(真真)；FALSE：條件不成立：條件不

4、成立(假假) 2 2、 運(yùn)算符與表達(dá)式運(yùn)算符與表達(dá)式v(1) 算術(shù)運(yùn)算符：+，-，*，/v(2) 條件運(yùn)算符：EQ（=），NE（）， GT（），GE（），LT（），LE（）v(3) 邏輯運(yùn)算符：AND，OR，NOTv(4) 函數(shù)：SIN（正弦），COS（余弦），TAN（正切），ATAN（反正切），ABS（絕對(duì)值）INT（取整），SIGN（符號(hào)），SQRT（開方），EXP（指數(shù)）v(5) 表達(dá)式：用運(yùn)算符連接起來的常數(shù)，宏變量構(gòu)成表達(dá)式。v例如：175/SQRT2 * COS55 * PI/180 ；#3*6 GT 14 3、賦值語句、賦值語句v格式：宏變量=常數(shù)或表達(dá)式v把常數(shù)或表達(dá)式的值送給

5、一個(gè)宏變量稱為賦值。v例如： #2 = 175/SQRT2 * COS55 * PI/180；v #3 = 124.0 4、 條件判別語句條件判別語句IF， ELSE，ENDIFv格式(i)： 格式(ii) ： vIF 條件表達(dá)式條件表達(dá)式 IF 條件表達(dá)式條件表達(dá)式v vELSE ENDIFvvENDIF5、 循環(huán)語句循環(huán)語句WHILE，ENDWv格式：格式：WHILE 條件表達(dá)式條件表達(dá)式v v ENDW6、 宏程序宏程序/子程序調(diào)用的參數(shù)傳遞規(guī)則子程序調(diào)用的參數(shù)傳遞規(guī)則vG 代碼在調(diào)用宏代碼在調(diào)用宏(子程序或固定循環(huán)，子程序或固定循環(huán)，下同下同)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將當(dāng)前程序段各字時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將當(dāng)前

6、程序段各字段段(AZ共共26個(gè)字段，如果沒有定義個(gè)字段，如果沒有定義則為零則為零)的內(nèi)容拷貝到宏執(zhí)行時(shí)的局的內(nèi)容拷貝到宏執(zhí)行時(shí)的局部變量部變量#0 #25，同時(shí)拷貝調(diào)用宏時(shí)，同時(shí)拷貝調(diào)用宏時(shí)當(dāng)前通道九個(gè)軸（軸當(dāng)前通道九個(gè)軸（軸0軸軸8）的絕對(duì)）的絕對(duì)位置位置(機(jī)床絕對(duì)坐標(biāo)機(jī)床絕對(duì)坐標(biāo))到宏執(zhí)行時(shí)的局到宏執(zhí)行時(shí)的局部變量部變量#30 #38。v宏程序的調(diào)用格式為：宏程序的調(diào)用格式為：vM98 P（宏程序名）（宏程序名）v或或G65 P（宏程序名）（宏程序名）。 7、用戶宏程序編程思路、用戶宏程序編程思路v%1000；長半軸、短半軸分別為；長半軸、短半軸分別為40、30的橢圓的橢圓vG54 G90

7、 G00 Z30vM03 S800vG00 X45 Y-15 ；快速定位至下刀點(diǎn)；快速定位至下刀點(diǎn)vZ3vG01 Z-5 F100v#0=0；給角度；給角度 賦賦0初值初值vWHILE #0 LE 360；當(dāng)角度；當(dāng)角度 360度時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)容度時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)容v#1=40*COS#0*PI/180；用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動(dòng)點(diǎn)；用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動(dòng)點(diǎn)M的的X坐標(biāo)值坐標(biāo)值v#2=30*SIN#0*PI/180；用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動(dòng)點(diǎn)；用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動(dòng)點(diǎn)M的的Y坐標(biāo)值坐標(biāo)值vG01 X#1 Y#2 ；用直線插補(bǔ)指令加工至；用直線插補(bǔ)指令加工至M點(diǎn)，點(diǎn)，即用直線段逼近橢圓即用直

8、線段逼近橢圓v#0=#0+1；角度；角度 的遞增步長取的遞增步長取1度度 vENDWvX45 Y15；切出橢圓；切出橢圓vG00 Z30 M05vX0 Y0vM30 數(shù)控車床用戶宏程序編程v用宏程序編制如圖所示拋物線的精加工程序。v%3015v#10=0 ；X坐標(biāo)（直徑值）坐標(biāo)（直徑值）v#11=0 ；Z坐標(biāo)坐標(biāo)vT0101vM03 S600vG00 X0 Z34vWHILE #10 LE 32vG90 G64 G01 X#10 Z#11 F100v#10= #10+0.32v#9= #10/2 ；求出；求出X坐標(biāo)的半徑值，便于求解坐標(biāo)的半徑值，便于求解#11v#11= 32-#9*#9/8v

9、ENDWvG00 X80 Z100 vM05vM30 用宏指令編制橢圓部分的精加工程序v%3016；精加工橢圓程序；精加工橢圓程序vT0101vM03 S800vG00 X39 Z22v#1=60；A點(diǎn)的角度點(diǎn)的角度v#2=0；X坐標(biāo)坐標(biāo)v#3=0；Z坐標(biāo)坐標(biāo)vWHILE #1 LE 120；120是通過計(jì)算得來的是通過計(jì)算得來的B點(diǎn)角度點(diǎn)角度v#2=2*23*SIN#1*PI/180；直徑編程；直徑編程v#3=40*COS#1*PI/180vG64 G01 X#2 Z#3 F100v#1=#1+1；步長??；步長取1度度vENDWvG00 X100vZ100 M05vM30 用戶宏程序訓(xùn)練數(shù)控

10、車削加工中公式曲線宏程序編程模板的應(yīng)用v一、公式曲線宏程序編程模板的原理和使用步驟一、公式曲線宏程序編程模板的原理和使用步驟v1、如何選定自變量、如何選定自變量v1）公式曲線中的X和Z坐標(biāo)任意一個(gè)都可以被定義為自變量 v2）一般選擇變化范圍大的一個(gè)作為自變量，如圖1 v3）根據(jù)表達(dá)式方便情況來確定X或Z作為自變量，如圖3v4）為了表達(dá)方便，在這里將和X坐標(biāo)相關(guān)的變量設(shè)為#1、v#11、#12等，將和Z坐標(biāo)相關(guān)的變量設(shè)為#2、#21、#22等。實(shí)際中變量的定義完全可根據(jù)個(gè)人習(xí)慣進(jìn)行定義 v 2、如何確定自變量的起止點(diǎn)的坐標(biāo)值、如何確定自變量的起止點(diǎn)的坐標(biāo)值v如圖1所示，選定橢圓線段的Z坐標(biāo)為自變

11、量#2，起點(diǎn)S的Z坐標(biāo)為Z1=8，終點(diǎn)T的Z坐標(biāo)為Z2=-8。則自變量#2的初始值為8，終止值為-8。2、如何確定自變量的起止點(diǎn)的坐標(biāo)值、如何確定自變量的起止點(diǎn)的坐標(biāo)值v如圖2所示，選定拋物線段的Z坐標(biāo)為自變量#2，起點(diǎn)S的Z坐標(biāo)為Z1=15.626，終點(diǎn)T的Z坐標(biāo)為Z2=1.6。則#2的初始值為15.626，終止值為1.6。2、如何確定自變量的起止點(diǎn)的坐標(biāo)值、如何確定自變量的起止點(diǎn)的坐標(biāo)值v 如圖3所示，選定三次曲線的X坐標(biāo)為自變量#1，起點(diǎn)S的X坐標(biāo)為X1=28.171-12=16.171，終點(diǎn)T的X標(biāo)為X2=7.368。則#1的初始值為16.171，終止值為7.368。3、如何進(jìn)行函數(shù)變

12、換，確定因變量相對(duì)于、如何進(jìn)行函數(shù)變換，確定因變量相對(duì)于自變量的宏表達(dá)式自變量的宏表達(dá)式 v 如圖1，Z坐標(biāo)為自變量#2，則X坐標(biāo)為因變量#1，那么X用Z表示為：v分別用宏變量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因變量#1相對(duì)于自變量#2的宏表達(dá)式：v如圖2，Z坐標(biāo)為自變量#2，則X坐標(biāo)為因變量#1，那么X用Z表示為：v分別用宏變量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因變量#1相對(duì)于自變量#2的宏表達(dá)式：v 10/10/1 5ZZSQRTX10/10/2#2#1 51#SQRT 1 . 0/ZSQRTX 1 . 0/2#1#SQRT3、如何進(jìn)行函數(shù)變換，確定因變量相對(duì)于、如何進(jìn)行函數(shù)變換，確定因變

13、量相對(duì)于自變量的宏表達(dá)式自變量的宏表達(dá)式v如圖3，X坐標(biāo)為自變量#1，因Z坐標(biāo)為因變量#2，那么Z用X表示為：vZ=0.005*X*X*Xv分別用宏變量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因變量#2相對(duì)于自變量#1的宏表達(dá)式：v #2=0.005*#1*#1*#14、如何確定公式曲線自身坐標(biāo)系原點(diǎn)、如何確定公式曲線自身坐標(biāo)系原點(diǎn)對(duì)編程原點(diǎn)的偏移量（含正負(fù)號(hào)）對(duì)編程原點(diǎn)的偏移量（含正負(fù)號(hào)）v該偏移量是相對(duì)于工件坐標(biāo)系而言的。v 如圖1所示，橢圓線段自身原點(diǎn)相對(duì)于編程原點(diǎn) 的X軸偏移量X=15，Z軸偏移量Z=-30v如圖2所示，拋物線段自身原點(diǎn)相對(duì)于編程原點(diǎn) 的X軸偏移量X=20，Z軸偏移量Z=-2

14、5.626v如圖3所示，三次曲線段自身原點(diǎn)相對(duì)于編程原點(diǎn)的X軸偏移量X=28.171，Z軸偏移量Z=-39.1445、如何判別在計(jì)算工件坐標(biāo)系下的、如何判別在計(jì)算工件坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)值坐標(biāo)值（#11）時(shí)，宏變量）時(shí)，宏變量#1的正負(fù)號(hào)的正負(fù)號(hào)v1）根據(jù)編程使用的工件坐標(biāo)系,確定編程輪廓為零件的下側(cè)輪廓還是上側(cè)輪廓：當(dāng)編程使用的是X向下為正的工件坐標(biāo)系（即前置式刀架），則編程輪廓為零件的下側(cè)輪廓，當(dāng)編程使用的是X向上為正的工件坐標(biāo)系（即后置式刀架），則編程輪廓為零件的上側(cè)輪廓。v2）以編程輪廓中的公式曲線自身坐標(biāo)系原點(diǎn)為原點(diǎn)，繪制對(duì)應(yīng)工件坐標(biāo)系的X和Z坐標(biāo)軸，以其Z坐標(biāo)為分界線,將輪廓分為正負(fù)兩

15、種輪廓，編程輪廓在X正方向的稱為正輪廓，編程輪廓在X負(fù)方向的稱為負(fù)輪廓；v3）如果編程中使用的公式曲線是正輪廓，則在計(jì)算工件坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)值（#11）時(shí)宏變量#1的前面應(yīng)冠以正號(hào)，反之為負(fù)。 6、如何套用宏編程模板、如何套用宏編程模板v1）設(shè)Z坐標(biāo)為自變量#2，X坐標(biāo)為因變量#1，自變量步長為W，則公式曲線段的精加工程序宏指令編程模板如下：v#2=Z1 （給自變量#2賦值Z1：Z1是公式曲線自身坐標(biāo)系下起始點(diǎn)的坐標(biāo)值）vWHILE #2 GE Z2 （自變量#2的終止值Z2：Z2是公式曲線自身坐標(biāo)系下終止點(diǎn)的坐標(biāo)值）v#1=f（#2） （函數(shù)變換：確定因變量#1（X）相對(duì)于自變量#2（Z）的

16、宏表達(dá)式）v#11=#1+X （計(jì)算工件坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)值#11：編程中使用的是正輪廓，#1前冠以正，反之冠以負(fù)；X為公式曲線自身坐標(biāo)原點(diǎn)相對(duì)于編程原點(diǎn)的X軸偏移量。）v#22=#2+Z （計(jì)算工件坐標(biāo)系下的Z坐標(biāo)值#22：Z為公式曲線自身坐標(biāo)原點(diǎn)相對(duì)于編程原點(diǎn)的Z軸偏移量）vG01 X2*#11 Z#22（直線插補(bǔ)，X為直徑編程）v#2=#2-W （自變量以步長W變化）vENDW （循環(huán)結(jié)束） 6、如何套用宏編程模板、如何套用宏編程模板v2）設(shè)X坐標(biāo)為自變量#1，Z坐標(biāo)為因變量#2，自變量步長為U，則公式曲線段的精加工程序宏指令編程模板如下：v#1=X1 （給自變量#1賦值X1：X1是公式曲

17、線自身坐標(biāo)系下起始點(diǎn)的坐標(biāo)值）vWHILE #1 GE X2 （自變量#1的終止值X2：X2是公式曲線自身坐標(biāo)系下終止點(diǎn)的坐標(biāo)值）v#2=f（#1） （函數(shù)變換：確定因變量#2（Z）相對(duì)于自變量#1（X）的宏表達(dá)式）v#11=#1+X （計(jì)算工件坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)值#11：編程使用的是正輪廓，#1前冠以正，反之冠以負(fù)。X為公式曲線自身坐標(biāo)原點(diǎn)相對(duì)于編程原點(diǎn)的X軸偏移量。）v#22=#2+Z （計(jì)算工件坐標(biāo)系下的Z坐標(biāo)值#22：Z為公式曲線自身坐標(biāo)原點(diǎn)相對(duì)于編程原點(diǎn)的Z軸偏移量）vG01 X2*#11 Z#22 （直線插補(bǔ)，X為直徑編程）v#1=#1-U （自變量以步長U變化）vENDW （循環(huán)結(jié)

18、束）二、公式曲線宏程序編程模板的具體應(yīng)用實(shí)例二、公式曲線宏程序編程模板的具體應(yīng)用實(shí)例v運(yùn)用以上公式曲線宏程序模板，結(jié)合粗加工循環(huán)指令，就可以快速準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)零件公式曲線輪廓的編程和加工。具體應(yīng)用示例如下：v例1：如圖1所示零件的外輪廓粗精加參考程序如下（設(shè)毛坯為直徑25毫米的棒料）：v%0001（程序頭）vT0101（調(diào)用01號(hào)外圓刀及01號(hào)刀具偏置補(bǔ)償）vG90 M03 S700（絕對(duì)值編程；主軸以700轉(zhuǎn)/分正轉(zhuǎn)）vG00 X33 Z2（快速定位到粗加工循環(huán)起點(diǎn)）vG71 U1 R0.5 P10 Q20 X0.6 F100（外徑粗車循環(huán)）vN10 G01 X10 F60 S1000（精加工起始

19、程序段）v Z-10v X24v Z-22（公式曲線起點(diǎn)）v#2=8（設(shè)Z為自變量#2，給自變量#2賦值8：Z1=8）vWHILE #2 GE -8（自變量#2的終止值-8：Z2=-8）v （因變量#1： 用#1、#2代替X、Z）v#11=-#1+15（工件坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)值#11：編程使用的是負(fù)輪廓，#1前冠以負(fù)；X=15）v#22=#2-30（工件坐標(biāo)系下的Z坐標(biāo)值#22：Z=-30）vG01 X2*#11 Z#22（直線插補(bǔ)，X為直徑編程）v#2=#2-0.5（自變量以步長0.5變化）vENDW（循環(huán)結(jié)束）vN20 G01 Z-50(精加工終止程序段)vG00 X100 Z80(快速定位

20、到退刀點(diǎn))vM30(程序結(jié)束)10/10/2#2#1 51#SQRT10/10/1 5ZZSQRTXv例2：如圖2所示零件的外輪廓粗精加參考程序如下（設(shè)毛坯為直徑33毫米的棒料）：v%0002（程序頭）vT0101（調(diào)用01號(hào)外圓刀及01號(hào)刀具偏置補(bǔ)償）vG90 M03 S700（絕對(duì)值編程；主軸以700轉(zhuǎn)/分正轉(zhuǎn)）vG00 X33 Z2（快速定位到粗加工循環(huán)起點(diǎn)）vG71 U1 R0.5 P10 Q20 X0.6 F100（外徑粗車循環(huán)）vN10 G01 X10 F60 S1000（精加工起始程序段）vZ-10vX15（公式曲線起點(diǎn)）v#2=15.626（設(shè)Z為自變量#2，給自變量#2賦值15.626：Z1=15.626）vWHILE #2 GE 1.6（自變量#2的終止值1.6：Z2=1.6）v （因變量#1： ，用#1、#2代替X、Z）v#11=-#1+20（工件坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)值#11：編程使用的是負(fù)輪廓，#1前冠以負(fù)；X=20）v#22=#2-25.626（工件坐標(biāo)系下的Z坐標(biāo)值#22：Z=-25.626）vG01 X2*#11 Z#22（直線插補(bǔ)，X為直徑編程）v#2=#2-0.5（自變量以步長0.5變化）vENDW（循環(huán)結(jié)束）v