数控铣实训-机械专业本科宏程序篇课件.ppt

1、宏功能应用宏功能应用 0. 0.概述概述 用户宏功能是提高数控机床性能的一种特殊功能。使用中，通常把能完成某一功能的一系列指令像子程序一样存入存储器，然后用一个总指令代表它们，使用时只需给出这个总指令就能执行其功能。用户宏功能主体是一系列指令，相当于子程序体。它既可以由机床生产厂提供，也可以由机床用户自己编制。宏指令是代表一系列指令的总指令，相当于子程序调用指令。用户宏功能的最大特点是，可以对变量进行运算，使程序应用更加灵活、方便。 用户宏功能有A、B两类。1 1. .变量变量 在常规的主程序和子程序内，总是将一个具体的数值赋给一个地址。为了使程序更具通用性、更加灵活，在宏程序中设置了变量，即

2、将变量赋给一个地址。 (1) (1)变量的表示变量的表示 变量可以用“#”号和跟随其后的变量序号来表示：#i(i1，2，3.) 例：#5， #109， #501。 (2)(2)变量的引用变量的引用 将跟随在一个地址后的数值用一个变量来代替，即引入了变量。 例: 对于F#103，若#10350时，则为F50； 对于Z-#110，若#110100时，则Z为-100； 对于G#130，若#1303时，则为G03。 (3)(3)变量的类型变量的类型 变量从功能上主要可归纳为两种,即:系统变量系统变量(系统占用部分),用于系统内部运算时各种数据的存储,如:刀具当前位置和补偿值、模态信息等。变量名为#10

3、00以上。用户变量用户变量，包括局部变量局部变量和公共变量公共变量，用户可以单独使用。局部变量只能在宏程序中存储数据，例如运算结果。断电时，局部变量清除，可以在程序中对其赋值。序号为：#1#33。公共变量是在主程序和主程序调用的各用户宏程序内公共使用的变量，即它在不同的宏程序中的意义相同。序号为：#100#131；#500#531。其中#100#131公共变量在电源断电后即清零，重新开机时被设置为“0”；#500#531公共变量即使断电后，它们的值也保持不变，因此也称为保持型变量。在用户宏程序功能A中，使用的变量是系统变量系统变量和公共变量公共变量2.2.算术和逻辑运算算术和逻辑运算 宏变量之

4、间及宏变量与常数可进行各种算术和逻辑运算。如：上取整#i=FIX#j,无条件地舍去小数部分；下取整#i=FUP#j,小数部分进位到整数。函数名可缩写。3.3.赋值与变量赋值与变量4.4.转移和循环转移和循环 在程序中，使用GOTO语句和IF语句可以改变程序的流向。有三种转移和循环操作可供使用。（1）GOTO语句，无条件转移；格式为： GOTO nGOTO n（2）IF语句，条件转移，格式为：IFIFTHENTHEN或IFIF GOTO n GOTO n,例：IF #1 EQ #2 THEN #3=10（3）WHILE语句，当时循环循环格式：WHILE WHILE 条件表达式条件表达式 DO m

5、 DO m；（；（m=1,2,3m=1,2,3）END mEND m 在WHILE后指定一个表达式。当条件满足时，则执行从DO到END之间的程序段。否则，转到END后的程序段。DO后面的号是指定程序执行范围的标号，其值只能为只能为1 1，2 2，3 3，如果使用了1，2，3以外的值会触发报警。在DOEND循环中的标号（13)可根据需要多次重复使用。 DO循环可以嵌套，最多最多3 3重嵌套重嵌套。DODO的范围不能交叉的范围不能交叉。(条件)转移可以跳出循环的外边，但外边的转移不能进入循环区内。程序 DO mDO m和和END mEND m必须成对使用必须成对使用，而且DO m 一定要在END

6、m 指令之前。用识别号m来识别。5.A5.A类宏指令类宏指令G65G65 一般形式：一般形式： G65 Hm P#i Q#j R#k m-宏程序功能，数值范围宏程序功能，数值范围0199；#i-运算结果存放处的变量名；运算结果存放处的变量名；#j-被操作的第一个变量，也可以是一个常数；被操作的第一个变量，也可以是一个常数；#k-被操作的第二个变量，也可以是一个常数。被操作的第二个变量，也可以是一个常数。 例如，当程序功能为加法运算时：程序G65 H02 P#100 Q#101 R#102.G65 H02 P#100 Q#101 R#102. 含义：#100#100#101#101#102#10

7、2程序G65 H02 P#100 Q-#101 R#102.G65 H02 P#100 Q-#101 R#102. 含义：#100#100-#101-#101#102#102程序G65 H02 P#100 Q#101 R15.G65 H02 P#100 Q#101 R15. 含义：#100#100#101#10115151）变量的定义和替换 #i#j 编程格式编程格式: 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 编程格式编程格式: G65 H0

8、2 P#i Q#j R#k 例 G65 H02 P#101 Q#102 R#103；(#101#102#103)3）减法 #i#j-#k 编程格式编程格式 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 编程格式编程格式 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 编程格式编程格式 G65 H05 P#i Q#j R#k 例 G65 H05 P#101 Q#102 R#103；(#10

9、1#102/#103)G码H码功 能定 义G65H01定义，替换# i# jG65H02加# i# j# kG65H03减# i# j- -# kG65H04乘# i# j # kG65H05除# i# j/ /# kG65H21平方根# i# j G65H22绝对值# i|# j|G65H23求余# i# j-trunc# j/# k # k Trunc；丢弃小数部分丢弃小数部分G65H24BCD码码二进制码二进制码# iBIN# jG65H25二进制码二进制码BCD码码# iBCD# jG65H26复合乘/除# i# i # j# kG65H27复合平方根1# i# j2# k2 G65H

10、28复合平方根2# i# j2-# k2 G码H码功 能定 义G65H31正弦# i# j SIN # kG65H32余弦# i# j COS # kG65H33正切# i# j TAN# kG65H34反正切# iATAN# j/# k6）正弦函数 #i#jSIN(#k)编程格式编程格式 G65 H31 P#i Q#j R#k (单位：度)例 G65 H31 P#101 Q#102 R#103；(#101#102SIN(#103)7）余弦函数 #i#jCOS(#k) 编程格式编程格式 G65 H32 P#i Q#j R#k (单位：度) 例 G65 H32 P#101 Q#102 R#103

11、；(#101#102COS(#103)G码H码功 能定 义G65H80无条件转移GO TO nG65H81条件转移1IF # j# k，GOTOnG65H82条件转移2IF # j# k，GOTOnG65H83条件转移3IF # j# k，GOTOnG65H84条件转移4IF # j# k，GOTOnG65H85条件转移5IF # j# k，GOTOnG65H86条件转移6IF # j# k，GOTOnG65H99产生PS报警PS报警号500n出现8 8）无条件转移）无条件转移 编程格式编程格式 G65 H80 Pn (n为程序段号) 例 G65 H80 P120；(转移到N120)9 9）条

12、件转移条件转移1 #1 #j EQ #k(j EQ #k() ) 编程格式编程格式 G65 H81 Pn Q#j R#k (n为程序段号) 例 G65 H81 P1000 Q#101 R#102当#101#102，转移到N1000程序段；若#101 #102，执行下一程序段。1010）条件转移）条件转移2 #2 #j NE #kj NE #k（） 编程格式编程格式 G65 H82 Pn Q#j R#k (n为程序段号) 例 G65 H82 P1000 Q#101 R#102当#101 #102，转移到N1000程序段；若#101#102，执行下一程序段。例例1. 铣圆平面，尺寸如图；铣圆平面，

13、尺寸如图；OXYOXYO101N10 #1=80.N20 #2=8.N30 #3=#1/2N40 #4=#2/2N50 #5=FIX0.8*#2N60 G54 G90 M03 S1000N70 G00 Z50.N80 X0 Y0N90 Z5. N100 G01 Z-3. F100N110 #6=#5N120 G01 X#6N130 G03 I-#6N140 #6=#6+#5N150 #7=#3+#4N160 IF #6 LT #7 GOTO 120N170 G00 Z50. N100 X100. Y50.N110 M05N120 M30例例2. 如图所示，矩形工件如图所示，矩形工件X、Y对称中

14、心为对称中心为G54原点，顶面为原点，顶面为Z0面。面。OXY开始点R#3Length(#1)Width(#2)O102#1=120.矩形矩形X方向边长方向边长Length#2=60.矩形矩形y方向边长方向边长Width#3=4.（平底立铣刀）刀具半径（平底立铣刀）刀具半径Radius#4=20.需加工高度需加工高度Height（绝对值）（绝对值）#5=0Z坐标（绝对值）设为自变量，赋初值为坐标（绝对值）设为自变量，赋初值为0#15=5.Z坐标（绝对值）每次递增量（每层切深即层间距坐标（绝对值）每次递增量（每层切深即层间距q）G54M03 S1000 G90 G00 Z50.X0 Y0程序开始

15、，定位于程序开始，定位于G54原点（即矩形中心）上方原点（即矩形中心）上方#6=#1/2+#3刀位点到原点的最大距离（刀位点到原点的最大距离（X方向）方向） #7=#2/2+#3刀位点到原点的最大距离（刀位点到原点的最大距离（Y方向）方向）X#6 Y-#7G00快速移至图中右下角开始点位置快速移至图中右下角开始点位置Z5.G00快速降至快速降至Z5.平面平面WHILE #5 LE #4 DO 1如果当前加工高度如果当前加工高度#5需加工高度需加工高度#4，循环，循环1继续继续Z-#5 +#15 +1.G00下降至当前已加工平面下降至当前已加工平面Z-（#5- #15）以上）以上1.处处G01

16、Z-#5 F120 Z向向G01下降至当前加工深度下降至当前加工深度X-#6Y#7X#6Y-#7#5=#5+#15Z坐标（绝对值）依次递增坐标（绝对值）依次递增#15（层间距（层间距q）END 1循环循环1结束结束G00 Z50.G00提刀至安全高度提刀至安全高度M05主轴停主轴停M30程序结束程序结束例例3. 如图所示如图所示,加工圆孔内腔，尺寸为：直径加工圆孔内腔，尺寸为：直径深度深度=#1#2。圆心为圆心为G54原点，顶面为原点，顶面为Z0面。面。OX2（0 x0.8* 刀）6.4 6.4 6.4 6.4 6.4 4(#1)(#3)#7第1点O103#1=80.圆孔直径圆孔直径Diame

17、ter#2=15.圆孔深度圆孔深度Depth#3=8.（平底立铣刀）刀具直径（平底立铣刀）刀具直径#4=0 Z坐标（绝对值）设为自变量，赋初值为坐标（绝对值）设为自变量，赋初值为0#17=3. Z坐标（绝对值）每次递增量（每层切深即层间距坐标（绝对值）每次递增量（每层切深即层间距q）#5=0.8*#3步距设为刀具直径的步距设为刀具直径的80%（经验值）（经验值）#6=#1-#3刀具（中心）在内腔中最大回转直径刀具（中心）在内腔中最大回转直径G54M03 S1000 G90 G00 Z30.X0 Y0程序开始，定位于程序开始，定位于G54原点上方安全高度原点上方安全高度WHILE #4 LT #

18、2 DO 1如果加工深度如果加工深度#4内腔深度内腔深度#2，循环，循环1继续继续 Z-#4+1.G00快速降至当前加工平面快速降至当前加工平面Z-#4以上以上1.处处G01 Z-#4+#17 F100 Z方向方向G01下降至当前加工深度（下降距离下降至当前加工深度（下降距离#17+1.）#7=#6/2刀具（中心）在内腔中最大回转半径刀具（中心）在内腔中最大回转半径#8=FIX#7/#5刀具（中心）在内腔中最大回转半径除以步距并上取整刀具（中心）在内腔中最大回转半径除以步距并上取整#9=#7-#8*#5刀具从圆孔中心第一次移动距离（绝对值）刀具从圆孔中心第一次移动距离（绝对值）WHILE #9

19、LE#7 DO 2 如果刀具中心还没有走最外一圈，循环如果刀具中心还没有走最外一圈，循环2继续继续G01 X#9 F100以以G01移动至目标点，第一次到达图中移动至目标点，第一次到达图中1点，以后每次外移一个步距点，以后每次外移一个步距G03 I-#9 逆时针走整圆逆时针走整圆#9=#9+#5刀具中心移动目标点的计算，每次增加一个步距刀具中心移动目标点的计算，每次增加一个步距END 2循环循环2结束（最外一圈已走完）结束（最外一圈已走完）G00 Z30.G00提刀至安全高度提刀至安全高度X0 Y0G00快速回到快速回到G54原点，准备下一层加工原点，准备下一层加工#4=#4+#17Z坐标（绝

20、对值）依次递增坐标（绝对值）依次递增#17（层间距（层间距q）END 1循环循环1结束结束M30 程序结束程序结束O103#1=80. #2=15. #3=8. #4=0#17=3. #5=0.8*#3#6=#1-#3G54M03 S1000 G90 G00 Z30. X0 Y0WHILE #4 LT #2 DO 1Z-#4+1. G01 Z-#4+#17 F100#7=#6/2#8=FIX#7/#5 #9=#7-#8*#5 WHILE #9 LE #7 DO 2 G01 X#9 F100G03 I-#9#9=#9+#5END 2G00 Z30.X0 Y0#4=#4+#17END 1M30OX

21、2（0 x0.8* 刀）6.4 6.4 6.4 6.4 6.4 4(#1)(#3)#7第1点例例4. 如图所示如图所示,加工正加工正n边形内腔（中心为边形内腔（中心为G54原点，原点，顶面为顶面为Z0面，以正六边形为例）。面，以正六边形为例）。OX123456MNP30#2360/#14 6.4 6.4 6.4 6.45.04O104#1=6正多边形的边数正多边形的边数n#2=80.正多边形的外接圆直径正多边形的外接圆直径#3=15.内腔深度内腔深度Depth（绝对值）（绝对值）#4=8. （平底立铣刀）刀具直径（平底立铣刀）刀具直径 #5=0 Z坐标（绝对值）设为自变量，赋初值为坐标（绝对值

22、）设为自变量，赋初值为0#17=3. Z坐标（绝对值）每次递增量（每层切深即层间距坐标（绝对值）每次递增量（每层切深即层间距q）#6=0.8*#4步距设为刀具直径的步距设为刀具直径的80%（经验值）（经验值）#7=360/#1正多边形一边所对应的圆心角（即正多边形一边所对应的圆心角（即2）#8=#2/2*COS#7/2-#4/2图中线段图中线段ON长度长度G54M03 S1000 G90 G00 Z30.X0 Y0程序开始，定位于程序开始，定位于G54原点上方安全高度原点上方安全高度G16极坐标方式生效极坐标方式生效WHILE #5 LT #3 DO 1如果加工深度如果加工深度#5#1）#9=

23、#9-1#9依次递减至依次递减至0END 2循环循环2结束（此时结束（此时#90）G00 Z30.G00提刀至安全高度提刀至安全高度X0 Y0G00快速回到快速回到G54原点，准备下一层加工原点，准备下一层加工#5=#5+#17Z坐标（绝对值）依次递增坐标（绝对值）依次递增#17（层间距（层间距q）END 1循环循环1结束（此时结束（此时#5#3）G15极坐标结束极坐标结束M05主轴停主轴停M30 程序结束程序结束椭圆逐层渐变到圆（宏）12222byax2035basincosbyaxABDECABDEC(RCOS, RSIN)Rsincosbyax 料 设#1=35长半轴 #2=20 短半轴

24、 #3=0 终止角度 #4= 参数角度设为自变量，赋初值360 #5= x坐标 #6= y坐标 #7= z坐标设为自变量 （当前切深,初值取-0.5）3080XYN10 #1=35.;N20 #2=20.;N30 #3=0;N40 #7= -0.5;N50 G54;N60 M03 S1000;N70 G90 G00 Z50.;N80 X0 Y0;N90 Z5.;N100 G00 X45. Y20.; (A点点)N110 #4=360.;N120 G01 Z#7 F50N130 G41 X#1 Y5. D01; (B点点)ABDECB类代码类代码N140 #5= #1*COS#4; (X=aCO

25、S)N150 #6= #2*SIN#4; (Y=bSIN)N160 G01 X#5 Y#6 ; (C点点)N170 #4= #4-1.;N180 IF#4 GE #3 GOTO 140;N190 G01 Y-5.; (D点点)N200 G40 X45. Y-20.; (E点点)N210 #7= #7-0.5;N220 #2= #2+1.5;N230 IF #7 GE 5.5 GOTO 100;N240 G00 Z50.;N250 M05;N260 M30;循循环环ABDECN10 #1=35.; G65 H01 P#101 Q35.N20 #2=20.; G65 H01 P#102 Q20.N

26、30 #3=0; G65 H01 P#103 Q0N40 #7=-0.5; G65 H01 P#107 Q-0.5N50 G54;N60 M03 S1000;N70 G90 G00 Z50.;N80 X0 Y0;N90 Z5.;N100 X45. Y20.;N110 #4=360.; G65 H01 P#104 Q360.N120 G01 Z#107 F50. N130 G41 X#101 Y5. D01;ABDECA类代码类代码N140 #5=#1*COS(#4); G65 H32 P#105 Q#101 R#104N150 #6=#2*SIN(#4); G65 H31 P#106 Q#10

27、2 R#104N160 G01 X#105 Y#106 ;N170 #4=#4-1.; G65 H03 P#104 Q#104 R1.N180 IF#4 GE #3 GOTO 140; G65 H85 P140 Q#104 R#103N190 G01 Y-5.;N200 G40 X45. Y-20.;N210 #7=#7-0.5; G65 H03 P#107 Q#107 R0.5N220 #2=#2+1.5; G65 H02 P#102 Q#102 R1.5N230 IF #7 GE 5.5 GOTO100; G65 H85 P100 Q#107 R-5.5N240 G00 Z50.; N25

28、0 M05; N260 M30;练习1. 铣削椭圆内轮廓如图所示。N10 #1=36.;N20 #2=22.;N30 #3=-10.;N40 #7= -2.;N50 G54;N60 M03 S1000;N70 G90 G00 Z50.;N80 X0 Y0;N90 Z5.;N100 X2. Y0; N110 G41 X0 Y#2 D01 F120;N120 G01 Z#7 F50;N130 #4=90; N140 #4= #4+1.;N150 #5= #1*COS#4;N160 #6= #2*SIN#4; N170 G01 X#5 Y#6;N170 #4= #4+1.;N180 IF#4 LE

29、460 GOTO 150;N190 G00 Z50.; N200 G40 X0 Y0; N210 #7= #7-2.;N230 IF #7 GE #3 GOTO 90;N240 G00 Z50.;N250 M05;N260 M30;N140 #4= #4+1.;N150 #5= #1*COS#4;N160 #6= #2*SIN#4; N170 G01 X#5 Y#6;N170 #4= #4+1.;N180 IF#4 LE 460 GOTO 150;N190 G00 Z50.; N200 G40 X0 Y0; N210 #7= #7-2.;N230 IF #7 GE #3 GOTO 90;N240 G00 Z50.;N250 M05;N260 M30;