宏程序在數(shù)控編程中的應(yīng)用

1、第七章 宏程序在數(shù)控編程中的應(yīng)用7.1 概述用戶宏程序是以變量的組合，通過(guò)各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算、轉(zhuǎn)移和循環(huán)等命令，而編制的一種可以靈活運(yùn)用的程序，只要改變變量的值，即可完成不同的加工或操作。用戶宏功能是提高數(shù)控機(jī)床性能的一種特殊功能。使用中，通常把能完成某一功能的一系列指令像子程序一樣存入存儲(chǔ)器，然后用一個(gè)總指令代表它們，使用時(shí)只需給出這個(gè)總指令就能執(zhí)行其功能。用戶宏功能主體是一系列指令，相當(dāng)于子程序體。既可以由機(jī)床生產(chǎn)廠提供，也可以由機(jī)床用戶自己編制。宏指令是代表一系列指令的總指令，相當(dāng)于子程序調(diào)用指令。用戶宏功能的最大特點(diǎn)是，可以對(duì)變量進(jìn)行運(yùn)算，使程序應(yīng)用更加靈活、方便。用戶宏功能有A、B兩

2、類。7.2 A類宏程序7.2.1變量在常規(guī)的主程序和子程序內(nèi)，總是將一個(gè)具體的數(shù)值賦給一個(gè)地址。為了使程序更具通用性、更加靈活，在宏程序中設(shè)置了變量，即將變量賦給一個(gè)地址。(1)變量的表示 變量可以用“#”號(hào)和跟隨其后的變量序號(hào)來(lái)表示：#i(i1，2，3.) 例：#5， #109， #501。(2)變量的引用將跟隨在一個(gè)地址后的數(shù)值用一個(gè)變量來(lái)代替，即引入了變量。 例：對(duì)于F#103，若#10350時(shí)，則為F50； 對(duì)于Z-#110，若#110100時(shí)，則Z為-100； 對(duì)于G#130，若#1303時(shí)，則為G03。(3)變量的類型 0MC系統(tǒng)的變量分為公共變量和系統(tǒng)變量?jī)深悺?）公共變量 公共

3、變量是在主程序和主程序調(diào)用的各用戶宏程序內(nèi)公用的變量。也就是說(shuō)，在一個(gè)宏指令中的#i與在另一個(gè)宏指令中的#i是相同的。 公共變量的序號(hào)為：#100#131；#500#531。其中#100#131公共變量在電源斷電后即清零，重新開(kāi)機(jī)時(shí)被設(shè)置為“0”；#500#531公共變量即使斷電后，它們的值也保持不變，因此也稱為保持型變量。2）系統(tǒng)變量 系統(tǒng)變量定義為：有固定用途的變量，它的值決定系統(tǒng)的狀態(tài)。系統(tǒng)變量包括刀具偏置變量，接口的輸入/輸出信號(hào)變量，位置信息變量等。系統(tǒng)變量的序號(hào)與系統(tǒng)的某種狀態(tài)有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如，刀具偏置變量序號(hào)為#01#99，這些值可以用變量替換的方法加以改變，在序號(hào)199中

4、，不用作刀偏量的變量可用作保持型公共變量#500#531。接口輸入信號(hào)#1000#1015，#1032。通過(guò)閱讀這些系統(tǒng)變量，可以知道各輸入口的情況。當(dāng)變量值為“1”時(shí)，說(shuō)明接點(diǎn)閉合；當(dāng)變量值為“0”時(shí)，表明接點(diǎn)斷開(kāi)。這些變量的數(shù)值不能被替換。閱讀變量#1032，所有輸入信號(hào)一次讀入。7.2.2 宏指令G65宏指令G65可以實(shí)現(xiàn)豐富的宏功能，包括算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算等處理功能。一般形式： G65 Hm P#i Q#j R#k式中：m-宏程序功能，數(shù)值范圍0199；#i-運(yùn)算結(jié)果存放處的變量名；#j-被操作的第一個(gè)變量，也可以是一個(gè)常數(shù)；#k-被操作的第二個(gè)變量，也可以是一個(gè)常數(shù)。 例如，當(dāng)程序功

5、能為加法運(yùn)算時(shí)：程序P#100 Q#101 R#102.含義為#100#101#102程序P#100 Q-#101 R#102.含義為#100-#101#102程序P#100 Q#101 R15.含義為#100#101157.2.3 宏功能指令1. 算術(shù)運(yùn)算指令（表7.1）表7.1 算術(shù)運(yùn)算指令G碼H碼功 能定 義G65H01定義，替換# i# jG65H02加# i# j# kG65H03減# i# j-# kG65H04乘# i# j # kG65H05除# i# j/# kG65H21平方根# i# j G65H22絕對(duì)值# i|# j|G65H23求余# i# j-trunc# j/#

6、 k # k Trunc；丟棄小于1的分?jǐn)?shù)部分G65H24BCD碼二進(jìn)制碼# iBIN# jG65H25二進(jìn)制碼BCD碼# iBCD# jG65H26復(fù)合乘/除# i# i # j# kG65H27復(fù)合平方根1# i# j2# k2 G65H28復(fù)合平方根2# i# j2-# k2 1）變量的定義和替換 #i#j編程格式 G65 H01 P#i Q#j 例 G65 H01 P#101 Q1005； (#1011005) G65 H01 P#101 Q-#112；(#101-#112) 2）加法 #i#j#k 編程格式 G65 H02 P#i Q#j R#k 例 G65 H02 P#101 Q#

7、102 R#103；(#101#102#103) 3）減法 #i#j-#k 編程格式 G65 H03 P#i Q#j R#k 例 G65 H03 P#101 Q#102 R#103；(#101#102-#103) 4）乘法 #i#j#k 編程格式 G65 H04 P#i Q#j R#k 例 G65 H04 P#101 Q#102 R#103；(#101#102#103) 5）除法 #i#j / #k 編程格式 G65 H05 P#i Q#j R#k 例 G65 H05 P#101 Q#102 R#103；(#101#102/#103) 6）平方根 #i 編程格式 G65 H21 P#i Q#j

8、 例 G65 H21 P#101 Q#102；(#101 ) 7）絕對(duì)值 #i#j 編程格式 G65 H22 P#i Q#j 例 G65 H22 P#101 Q#102；(#101#102) 8）復(fù)合平方根1 #i 編程格式 G65 H27 P#i Q#j R#k 例 G65 H27 P#101 Q#102 R#103；( #101= 9）復(fù)合平方根2 #i 編程格式 G65 H28 P#i Q#j R#k 例 G65 H28 P#101 Q#102 R#103(#1012. 邏輯運(yùn)算指令（表7.2）表7.2 邏輯運(yùn)算指令G碼H碼功 能定 義G65H11邏輯“或”# i# j OR # kG6

9、5H12邏輯“與”# i# j AND # kG65H13異或# i# j XOR # k1）邏輯或 #i#j OR #k編程格式 G65 H11 P#i Q#j R#k例 G65 H11 P#101 Q#102 R#103；(#101#102 OR #103)2）邏輯與 #i#j AND #k編程格式 G65 H12 P#i Q#j R#k例 G65 H12 P#101 Q#102 R#103；(#101#102 AND #103)3. 三角函數(shù)指令 （表7.3）表7.3 三角函數(shù)指令G碼H碼功 能定 義G65H31正弦# i# j SIN # kG65H32余弦# i# j COS # k

10、G65H33正切# i# j TAN# kG65H34反正切# iATAN# j/# k1）正弦函數(shù) #i#jSIN(#k)編程格式 G65 H31 P#i Q#j R#k (單位：度)例 G65 H31 P#101 Q#102 R#103；(#101#102SIN(#103)2）余弦函數(shù) #i#jCOS(#k) 編程格式 G65 H32 P#i Q#j R#k (單位：度) 例 G65 H32 P#101 Q#102 R#103；(#101#102COS(#103)3）正切函數(shù) #i#jTAN#k 編程格式 G65 H33 P#i Q#j R#k (單位：度) 例 G65 H33 P#101

11、 Q#102 R#103；(#101#102TAN(#103) 4）反正切 #iATAN(#j/#k) 編程格式 G65 H34 P#i Q#j R#k (單位：度，0o #j 360o) 例 G65 H34 P#101 Q#102 R#103；(#101ATAN(#102/#103)4. 控制類指令（表7.4）表7.4 控制類指令G碼H碼功 能定 義G65H80無(wú)條件轉(zhuǎn)移GO TO nG65H81條件轉(zhuǎn)移1IF # j# k，GOTOnG65H82條件轉(zhuǎn)移2IF # j# k，GOTOnG65H83條件轉(zhuǎn)移3IF # j# k，GOTOnG65H84條件轉(zhuǎn)移4IF # j# k，GOTOnG

12、65H85條件轉(zhuǎn)移5IF # j# k，GOTOnG65H86條件轉(zhuǎn)移6IF # j# k，GOTOnG65H99產(chǎn)生PS報(bào)警PS報(bào)警號(hào)500n出現(xiàn)1）無(wú)條件轉(zhuǎn)移編程格式 G65 H80 Pn (n為程序段號(hào)) 例 G65 H80 P120；(轉(zhuǎn)移到N120) 2）條件轉(zhuǎn)移1 #j EQ #k() 編程格式 G65 H81 Pn Q#j R#k (n為程序段號(hào)) 例 G65 H81 P1000 Q#101 R#102當(dāng)#101#102，轉(zhuǎn)移到N1000程序段；若#101 #102，執(zhí)行下一程序段。 3）條件轉(zhuǎn)移2 #j NE #k（） 編程格式 G65 H82 Pn Q#j R#k (n為程序

13、段號(hào)) 例 G65 H82 P1000 Q#101 R#102當(dāng)#101 #102，轉(zhuǎn)移到N1000程序段；若#101#102，執(zhí)行下一程序段。 4）條件轉(zhuǎn)移3 #j GT #k ( ) 編程格式 G65 H83 Pn Q#j R#k (n為程序段號(hào)) 例 G65 H83 P1000 Q#101 R#102當(dāng)#101 #102，轉(zhuǎn)移到N1000程序段；若#101 #102，執(zhí)行下一程序段。 5）條件轉(zhuǎn)移4 #j LT #k（） 編程格式 G65 H84 Pn Q#j R#k (n為程序段號(hào)) 例 G65 H84 P1000 Q#101 R#102 當(dāng)#101 #102，轉(zhuǎn)移到N1000；若#1

14、01 #102，執(zhí)行下一程序段。 6）條件轉(zhuǎn)移5 #j GE #k() 編程格式 G65 H85 Pn Q#j R#k (n為程序段號(hào)) 例 G65 H85 P1000 Q#101 R#102當(dāng)#101 #102，轉(zhuǎn)移到N1000；若#101#102，執(zhí)行下一程序段。7.2.4 使用注意為保證宏程序的正常運(yùn)行，在使用用戶宏程序的過(guò)程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)；（1）由G65規(guī)定的H碼不影響偏移量的任何選擇；（2）如果用于各算術(shù)運(yùn)算的Q或R未被指定，則作為0處理；（3）在分支轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址中，如果序號(hào)為正值，則檢索過(guò)程是先向大程序號(hào)查找，如果序號(hào)為負(fù)值，則檢索過(guò)程是先向小程序號(hào)查找。（4）轉(zhuǎn)移目標(biāo)序號(hào)可以

15、是變量。7.2.5 用戶宏程序應(yīng)用舉例例1：用宏程序和子程序功能順序加工圓周等分孔。設(shè)圓心在O點(diǎn)，它在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(X0,Y0)，在半徑為r的圓周上均勻地鉆幾個(gè)等分孔，起始角度為，孔數(shù)為n。以零件上表面為Z向零點(diǎn)。見(jiàn)圖7.1。 圖7.1等分孔計(jì)算方法使用以下保持型變量：#502：半徑r；#503：起始角度；#504：孔數(shù)n，當(dāng)n0時(shí)，按逆時(shí)針?lè)较蚣庸?，?dāng)n0時(shí)，按順時(shí)針?lè)较蚣庸ぃ?505：孔底Z坐標(biāo)值；#506：R平面Z坐標(biāo)值；#507：F進(jìn)給量。 使用以下變量進(jìn)行操作運(yùn)算：#100：表示第i步鉆第i孔的記數(shù)器；#101：記數(shù)器的最終值(為n 的絕對(duì)值)；#102：第i個(gè)孔的角度位置i

16、的值； #103：第i個(gè)孔的X坐標(biāo)值；#104：第i個(gè)孔的Y坐標(biāo)值；用用戶宏程序編制的鉆孔子程序如下： O9010N110 G65 H01 P#100 Q0 /#100 = 0N120 G65 H22 P#101 Q#504 /#101 = #504N130 G65 H04 P#102 Q#100 R360/#102 = #100 360oN140 G65 H05 P#102 Q#102 R#504 /#102 = #102 / #504N150 G65 H02 P#102 Q#503 R#102 /#102 = #503 + #102當(dāng)前孔角度位置i =+ (360oi) / nN160 G

17、65 H32 P#103 Q#502 R#102 /#103 = #502 COS(#102)當(dāng)前孔的 X坐標(biāo)N170 G65 H31 P#104 Q#502 R#102 /#104 = #502 SIN(#102) 當(dāng)前孔的Y坐標(biāo)N180 G90 G00 X#103 Y#104 /定位到當(dāng)前孔（返回開(kāi)始平面）N190 G00 Z#506 /快速進(jìn)到R平面N200 G01 Z#505 F#507 /加工當(dāng)前孔N210 G00 Z#506 /快速退到R平面N220 G65 H02 P#100 Q#100 R1 /#100 = #100+1孔計(jì)數(shù)N230 G65 H84 P-130 Q#100 R

18、#101 /當(dāng)#100 jLTk表示 jGEk表示 jLEk表示（2）重復(fù)執(zhí)行 編程格式：WHILE條件表達(dá)式 DO m （m1,2，3） . . . END m上述“WHILEEND m”程序含意為：1）條件表達(dá)式滿足時(shí)，程序段DO m至 END m即重復(fù)執(zhí)行；2）條件表達(dá)式不滿足時(shí)，程序轉(zhuǎn)到END m后處執(zhí)行；3）如果WHILE條件表達(dá)式部份被省略，則程序段DO m至 END m之間的部份將一直重復(fù)執(zhí)行；注意：1） WHILEDO m和 END m必須成對(duì)使用； 2）DO語(yǔ)句允許有3層嵌套，即：DO1DO2DO3END3END2END13）DO語(yǔ)句范圍不允許交叉，即如下語(yǔ)句是錯(cuò)誤的：DO1

19、DO2END1END2 以上僅介紹了B類宏程序應(yīng)用的基本問(wèn)題，有關(guān)應(yīng)用詳細(xì)說(shuō)明，請(qǐng)查閱FANUC0i系統(tǒng)說(shuō)明書。 7.3.2 應(yīng)用舉例如圖7.4所示的圓環(huán)點(diǎn)陣孔群中各孔的加工，我們?cè)?jīng)用A類宏程序解決過(guò)這類問(wèn)題，這里再試用B類宏程序方法來(lái)解決問(wèn)題：圖7.4圓環(huán)點(diǎn)陣孔群的加工宏程序中將用到下列變量：1第一個(gè)孔的起始角度A，在主程序中用對(duì)應(yīng)的文字變量A賦值；3孔加工固定循環(huán)中R平面值C，在主程序中用對(duì)應(yīng)的文字變量C賦值；9孔加工的進(jìn)給量值F，在主程序中用對(duì)應(yīng)的文字變量F賦值；11要加工孔的孔數(shù)H，在主程序中用對(duì)應(yīng)的文字變量H賦值；18加工孔所處的圓環(huán)半徑值R，在主程序中用對(duì)應(yīng)的文字變量R賦值；26孔深坐標(biāo)值Z，在主程序中用對(duì)應(yīng)的文字變量Z賦值；30基準(zhǔn)點(diǎn)，即圓環(huán)形中心的X坐標(biāo)值XO；31基準(zhǔn)點(diǎn)，即圓環(huán)形中心的Y坐標(biāo)值YO；32當(dāng)前加工孔的序號(hào)i；33當(dāng)前加工第i孔的角度；100已加工孔的數(shù)量；101當(dāng)前加工孔的X坐標(biāo)值，初值設(shè)置為圓環(huán)形中心的X坐標(biāo)值XO；102當(dāng)前加工孔的Y坐標(biāo)值，初值設(shè)置為圓環(huán)形中心的Y坐標(biāo)值YO。用戶宏程序編寫如下：O8000N801030=101 /基準(zhǔn)點(diǎn)保存N8020 31=102/基準(zhǔn)點(diǎn)保存N8030 32=1 /計(jì)數(shù)值置1N8040 WHILE 32 LE ABS11 DO1