數(shù)控車床華中系統(tǒng)用戶宏程序編程

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充。宏程序不僅可以實現(xiàn)象子程序那樣，對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。2021/5/91華中數(shù)控用戶宏程序HNC-21/22T、HNC-21M為用戶配備了強有力的類似于高級語言的宏程序功能，用戶可以使用變量進行算術(shù)運算、邏輯運算和函數(shù)的混合運算，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進行繁瑣的數(shù)值計算，以及精簡程序量。2021/5/92一、基礎(chǔ)知識

1.宏變量及常量(1)宏變量HNC-21/22T華中世紀星數(shù)控系統(tǒng)變量表示形式為#后跟1～4位數(shù)字，變量種類有三種：①局部變量：#0～#49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)，斷電時丟失為空。2021/5/931.宏變量及常量②全局變量：用戶可以自由使用#50～#199，它對于由主程序調(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。HNC-21/22T子程序嵌套調(diào)用的深度最多可以有8層，每一層子程序都有自己獨立的局部變量（變量個數(shù)為50）。③系統(tǒng)變量：系統(tǒng)變量為#1000～#1199，它能獲取包含在機床處理器或NC內(nèi)存中的只讀或讀/寫信息，包括與機床處理器有關(guān)的交換參數(shù)、機床狀態(tài)獲取參數(shù)、加工參數(shù)等系統(tǒng)信息(2)常量PI：圓周率π；TRUE：條件成立(真)；FALSE：條件不成立(假)2021/5/942、運算符與表達式(1)算術(shù)運算符：+，-，*，/(2)條件運算符：EQ（=），NE（≠），

GT（＞），GE（≥），LT（＜），LE（≤）(3)邏輯運算符：AND，OR，NOT(4)函數(shù)：SIN（正弦），COS（余弦），TAN（正切），ATAN（反正切），ABS（絕對值）INT（取整），SIGN（符號），SQRT（開方），EXP（指數(shù)）(5)表達式：用運算符連接起來的常數(shù)，宏變量構(gòu)成表達式。例如：175/SQRT[2]*COS[55*PI/180]；#3*6GT142021/5/953、賦值語句格式：宏變量=常數(shù)或表達式把常數(shù)或表達式的值送給一個宏變量稱為賦值。例如：#2=175/SQRT[2]*COS[55*PI/180；

#3=124.02021/5/964、條件判別語句IF，ELSE，ENDIF格式(i)：格式(ii)：IF條件表達式

IF條件表達式

……ELSEENDIF…ENDIF2021/5/975、循環(huán)語句WHILE，ENDW格式：WHILE條件表達式

…ENDW2021/5/986、宏程序/子程序調(diào)用的參數(shù)傳遞規(guī)則G代碼在調(diào)用宏(子程序或固定循環(huán)，下同)時，系統(tǒng)會將當(dāng)前程序段各字段(A~Z共26個字段，如果沒有定義則為零)的內(nèi)容拷貝到宏執(zhí)行時的局部變量#0~#25，同時拷貝調(diào)用宏時當(dāng)前通道九個軸（軸0~軸8）的絕對位置(機床絕對坐標(biāo))到宏執(zhí)行時的局部變量#30~#38。宏程序的調(diào)用格式為：M98P（宏程序名）<變量賦值>或G65P（宏程序名）<變量賦值>。2021/5/997、用戶宏程序編程思路%1000；長半軸、短半軸分別為40、30的橢圓G54G90G00Z30M03S800G00X45Y-15；快速定位至下刀點Z3G01Z-5F100#0=0；給角度賦0初值WHILE#0LE360；當(dāng)角度≤360度時，執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)容#1=40*COS[#0*PI/180]；用橢圓的標(biāo)準參數(shù)方程求動點M的X坐標(biāo)值#2=30*SIN[#0*PI/180]；用橢圓的標(biāo)準參數(shù)方程求動點M的Y坐標(biāo)值G01X[#1]Y[#2]；用直線插補指令加工至M點，即用直線段逼近橢圓#0=#0+1；角度的遞增步長取1度ENDWX45Y15；切出橢圓G00Z30M05X0Y0M302021/5/910數(shù)控車床用戶宏程序編程用宏程序編制如圖所示拋物線的精加工程序。%3015#10=0；X坐標(biāo)（直徑值）#11=0；Z坐標(biāo)T0101M03S600G00X0Z34WHILE#10LE32G90G64G01X[#10]Z[#11]F100#10=#10+0.32#9=#10/2；求出X坐標(biāo)的半徑值，便于求解#11#11=32-[#9*#9/8]ENDWG00X80Z100M05M302021/5/911用宏指令編制橢圓部分的精加工程序%3016；精加工橢圓程序T0101M03S800G00X39Z22#1=60；A點的角度#2=0；X坐標(biāo)#3=0；Z坐標(biāo)WHILE#1LE120；120是通過計算得來的B點角度#2=2*23*SIN[#1*PI/180]；直徑編程#3=40*COS[#1*PI/180]G64G01X[#2]Z[#3]F100#1=#1+1；步長取1度ENDWG00X100Z100M05M302021/5/912用戶宏程序訓(xùn)練2021/5/913數(shù)控車削加工中公式曲線宏程序編程模板的應(yīng)用一、公式曲線宏程序編程模板的原理和使用步驟1、如何選定自變量1）公式曲線中的X和Z坐標(biāo)任意一個都可以被定義為自變量2）一般選擇變化范圍大的一個作為自變量，如圖1★3）根據(jù)表達式方便情況來確定X或Z作為自變量，如圖3★4）為了表達方便，在這里將和X坐標(biāo)相關(guān)的變量設(shè)為#1、#11、#12等，將和Z坐標(biāo)相關(guān)的變量設(shè)為#2、#21、#22等。實際中變量的定義完全可根據(jù)個人習(xí)慣進行定義

2021/5/9142、如何確定自變量的起止點的坐標(biāo)值如圖1所示，選定橢圓線段的Z坐標(biāo)為自變量#2，起點S的Z坐標(biāo)為Z1=8，終點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。2021/5/9152、如何確定自變量的起止點的坐標(biāo)值如圖2所示，選定拋物線段的Z坐標(biāo)為自變量#2，起點S的Z坐標(biāo)為Z1=15.626，終點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。2021/5/9162、如何確定自變量的起止點的坐標(biāo)值

如圖3所示，選定三次曲線的X坐標(biāo)為自變量#1，起點S的X坐標(biāo)為X1=28.171-12=16.171，終點T的X標(biāo)為X2=7.368。則#1的初始值為16.171，終止值為7.368。2021/5/9173、如何進行函數(shù)變換，確定因變量相對于自變量的宏表達式

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：分別用宏變量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因變量#1相對于自變量#2的宏表達式：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：分別用宏變量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因變量#1相對于自變量#2的宏表達式：

2021/5/9183、如何進行函數(shù)變換，確定因變量相對于自變量的宏表達式如圖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：Z=0.005*X*X*X分別用宏變量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因變量#2相對于自變量#1的宏表達式：

#2=0.005*#1*#1*#12021/5/9194、如何確定公式曲線自身坐標(biāo)系原點對編程原點的偏移量（含正負號）該偏移量是相對于工件坐標(biāo)系而言的。如圖1所示，橢圓線段自身原點相對于編程原點的X軸偏移量ΔX=15，Z軸偏移量△Z=-30如圖2所示，拋物線段自身原點相對于編程原點的X軸偏移量ΔX=20，Z軸偏移量△Z=-25.626如圖3所示，三次曲線段自身原點相對于編程原點的X軸偏移量ΔX=28.171，Z軸偏移量△Z=-39.1442021/5/9205、如何判別在計算工件坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)值（#11）時，宏變量#1的正負號1）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。2）以編程輪廓中的公式曲線自身坐標(biāo)系原點為原點，繪制對應(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,將輪廓分為正負兩種輪廓，編程輪廓在X’正方向的稱為正輪廓，編程輪廓在X負方向的稱為負輪廓；3）如果編程中使用的公式曲線是正輪廓，則在計算工件坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)值（#11）時宏變量#1的前面應(yīng)冠以正號，反之為負。2021/5/9216、如何套用宏編程模板1）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ΔW，則公式曲線段的精加工程序宏指令編程模板如下：#2=Z1（給自變量#2賦值Z1：Z1是公式曲線自身坐標(biāo)系下起始點的坐標(biāo)值）WHILE#2GEZ2（自變量#2的終止值Z2：Z2是公式曲線自身坐標(biāo)系下終止點的坐標(biāo)值）#1=f（#2）（函數(shù)變換：確定因變量#1（X）相對于自變量#2（Z）的宏表達式）#11=±#1+ΔX（計算工件坐標(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；ΔX為公式曲線自身坐標(biāo)原點相對于編程原點的X軸偏移量。）#22=#2+ΔZ（計算工件坐標(biāo)系下的Z坐標(biāo)值#22：ΔZ為公式曲線自身坐標(biāo)原點相對于編程原點的Z軸偏移量）G01X[2*#11]Z[#22]（直線插補，X為直徑編程）#2=#2-ΔW（自變量以步長ΔW變化）ENDW（循環(huán)結(jié)束）2021/5/9226、如何套用宏編程模板2）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ΔU，則公式曲線段的精加工程序宏指令編程模板如下：#1=X1（給自變量#1賦值X1：X1是公式曲線自身坐標(biāo)系下起始點的坐標(biāo)值）WHILE#1GEX2（自變量#1的終止值X2：X2是公式曲線自身坐標(biāo)系下終止點的坐標(biāo)值）#2=f（#1）（函數(shù)變換：確定因變量#2（Z）相對于自變量#1（X）的宏表達式）#11=±#1+ΔX（計算工件坐標(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。ΔX為公式曲線自身坐標(biāo)原點相對于編程原點的X軸偏移量。）#22=#2+ΔZ（計算工件坐標(biāo)系下的Z坐標(biāo)值#22：ΔZ為公式曲線自身坐標(biāo)原點相對于編程原點的Z軸偏移量）G01X[2*#11]Z[#22]（直線插補，X為直徑編程）#1=#1-ΔU（自變量以步長ΔU變化）ENDW（循環(huán)結(jié)束）2021/5/923二、公式曲線宏程序編程模板的具體應(yīng)用實例運用以上公式曲線宏程序模板，結(jié)合粗加工循環(huán)指令，就可以快速準確實現(xiàn)零件公式曲線輪廓的編程和加工。具體應(yīng)用示例如下：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）：%0001（程序頭）T0101（調(diào)用01號外圓刀及01號刀具偏置補償）G90M03S700（絕對值編程；主軸以700轉(zhuǎn)/分正轉(zhuǎn)）G00X33Z2（快速定位到粗加工循環(huán)起點）G71U1R0.5P10Q20X0.6F100（外徑粗車循環(huán)）N10G01X10F60S1000（精加工起始程序段）

Z-10X24Z-22（公式曲線起點）#2=8（設(shè)Z為自變量#2，給自變量#2賦值8：Z1=8）WHILE#2GE[-8]（自變量#2的終止值-8：Z2=-8）（因變量#1：用#1、#2代替X、Z）#11=-#1+15（工件坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)值#11：編程使用的是負輪廓，#1前冠以負；ΔX=15）#22=#2-30（工件坐標(biāo)系下的Z坐標(biāo)值#22：ΔZ=-30）G01X[2*#11]Z[#22]（直線插補，X為直徑編程）#2=#2-0.5（自變量以步長0.5變化）ENDW（循環(huán)結(jié)束）N20G01Z-50(精加工終止程序段)G00X100Z80(快速定位到退刀點)M30(程序結(jié)束)2021/5/924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）：%0002（程序頭）T0101（調(diào)用01號外圓刀及01號刀具偏置補償）G90M03S700（絕對值編程；主軸以700轉(zhuǎn)/分正轉(zhuǎn)）G00X33Z2（快速定位到粗加工循環(huán)起點）G71U1R0.5P10Q20X0.6F100（外徑粗車循環(huán)）N10G01X10F60S1000（精加工起始程序段）Z-10X15（公式曲線起點）#2=15.626（設(shè)Z為自變量#2，給自變量#2賦值15.626：Z1=15.626）WHILE#2GE1.6（自變量#2的終止值1.6：Z2=1.6）（因變量#1：，用#1、#2代替X、Z）#11=-#1+20（工件坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)值#11：編程使用的是負輪廓，#1前冠以負；ΔX=20）#22=#2-25.626（工件坐標(biāo)系下的Z坐標(biāo)值#22：△Z=-25.626）G01X[2*#11]Z[#22]（直線插補，X為直徑編程）#2=#2-0.5（自變量以步長0.5變化）ENDW（循環(huán)結(jié)束）N20G01Z-35(精加工終止程序段)G00X100Z80(快速定位到退刀點)M30(程序