宏程序编程实例与技巧方法.ppt

下午4时32分,数控加工编程及操作,1,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，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。,FANUC数控宏程序SIEMENS数控参数编程,下午4时32分,数控加工编程及操作,2,一、构成1.包含变量2.包含算术或逻辑运算（=）的程序段3.包含控制语句（例如：GOTO，DO，END）的程序段4.包含宏程序调用指令（G65，G66，G67或其他G代码，M代码调用宏程序）的程序段,FANUC数控系统用户宏程序,下午4时32分,数控加工编程及操作,3,二、FANUC宏程序的变量,FANUC数控系统变量表示形式为#后跟14位数字，变量种类有四种：,下午4时32分,数控加工编程及操作,4,下午4时32分,数控加工编程及操作,5,三、刀具补偿存储器C用G10指令进行设定,P：刀具补偿号R：绝对值指令（G90）方式时的刀具补偿值。增量值指令（G91）方式时的刀具补偿值为该值与指定的刀具补偿号的值相加。,下午4时32分,数控加工编程及操作,6,四、FANUC宏程序的转移和循环,1.无条件转移：GOTOn（n为顺序号，199999）例：GOTO10为转移到N10程序段。,2.条件转移：（IF语句）1）IF 条件表达式 GOTOn 当指定的条件表达式满足时，转移到标有顺序号n的程序段，如果指定的条件表达式不满足时，执行下个程序段。,下午4时32分,数控加工编程及操作,7,2）IF 条件表达式 THEN当指定的条件表达式满足时，执行预先决定的宏程序语句。例：IF#1EQ#2 THEN#3=0；,3.WHILE 条件表达式 DO m；（m=1，2，3）,条件满足,条件不满足,ENDm,注：循环允许嵌套，最多3层，但不允许交叉,下午4时32分,数控加工编程及操作,8,下午4时32分,数控加工编程及操作,9,下午4时32分,数控加工编程及操作,10,五、运算符,FANUC数控车削宏程序,1.概念：“宏程序”一般指含有变量的程序。由宏程序体和程序中调用宏程序的指令。即宏指令构成。主要应用于抛物线、椭圆、双去想等各种数控系统没有插补指令的轮廓曲线编程。用户宏程序有两个要点：（1)在宏程序中存在变量；（2）宏程序能依据变量完成某个具体操作。,下午4时32分,数控加工编程及操作,11,（2）特点：1）可以进行变量的算术运算、逻辑运算和函数的混合运算。还可以使用循环语句、分支语句和子程序调用语句。2）宏程序能依据变量，用事先指定的变量代替直接给出的数值，在调用宏程序或宏程序本身执行时，得到计算好的变量值。3）宏程序通用性强，灵活方便，一个宏程序可以描述一种曲线，曲线的各种参数用变量表示。,下午4时32分,数控加工编程及操作,12,（3）基本原理宏程序编程是用户用变量作为数据进行编程，变量在编程中充当“媒介”作用。在后续程序中可以重新再赋值，原来内容被新赋的值所取代，利用系统对变量值进行计算和可以重新赋值的特性，使变量随程序的循环自动增加并计算，实现加工过程的自动循环，使之自动计算出整个曲线无数个密集坐标值，从而用很短的直线或圆弧线逼近理想的轮廓曲线。,下午4时32分,数控加工编程及操作,13,下午4时32分,数控加工编程及操作,14,3.变量与赋值（1）变量表示法 用一个可赋值的代号“#i”（i=1,2,3)来代替具体的坐标值或数据，这个代号“#i”就称为变量。变量用变量符号“#”（变量的标志）和后续数值（变量的标号）来表示，如#5，#21等，其后续数值不允许带小数点。变量可以在宏程序体中使用，宏程序体中可以含有复杂的表达式，并完成很复杂的计算。而普通加工程序直接用G或数值编写，如“G00 X50 Z50”，而用户在编写宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定，如“G00 X#1+#1F#3”,下午4时32分,数控加工编程及操作,15,下午4时32分,数控加工编程及操作,16,下午4时32分,数控加工编程及操作,17,下午4时32分,数控加工编程及操作,18,宏程序零件编制实例,1.抛物线宏程序的应用如图所示。已知前端椭圆的方程为抛物线，Z=-X2/24.2。设X轴步距为0.06，原始毛坯为3070，T01为粗车刀，T02为精车刀，各部分尺寸见图1，试编写加工程序。计算抛物线线底的直径：将Z=20代入，的直径为22mm。,下午4时32分,数控加工编程及操作,19,方法一：调用子程序,O0010G00 X100 Z100；T0101 S800 M03；G40 X30；G00 G42 Z2;#60=30;设定毛坯最大切削量；WHILE#60 GE 0.75;判定毛坯余量是否大于0.75M98 P0009;调用子程序#60=#60-2.4;每次切削量单边为1.2mm;ENDW;G00 G40 X100 Z100;M05;T0202;换2号精车刀；G40 X30；G00 G42 Z2;G01 Z0 F0.1;#60=0;设定毛坯切削量为0M98 P0009;调用子程序ENDW;G00G40 X100 Z100;M30;,下午4时32分,数控加工编程及操作,20,O0009#1=0；#2=0；WHILE#2 LE 20;判定z轴是否到终点#2=#1*#1/24.2;z轴变量G01 X#1+#60Z-#2 F0.2;抛物线插补；#1=#1+0.06；设定x轴的步距为0.06；ENDW;G01 W-5;U3;W-10;U5;G00 Z0;M99;,下午4时32分,数控加工编程及操作,21,方法二:复合循环法,O0110G00 X100 Z100;T0101 M03 S800;G00G40 X30 Z2;G73 U15 W0R7.0;G71 P10Q20 X0.6 Z0.2 F0.2;N10 G00 G42 X0;G01 Z0 F0.1 S1000;#1=0;#2=0;WHILE#2LE 20;判定z轴是否到终点；#2=#1*#1/24.2;Z轴变量G01 X#1 Z-#2 抛物线插补#1=#1+0.06;设定x轴的步距为0.06；ENDWG01 Z-25;X25;,下午4时32分,数控加工编程及操作,22,X25;N20 Z-35;T0202;G70 P10 Q20;M30;,以参数(角度)为初始变量如图3，毛坯为30mm70mm的棒料，45号钢。编程原点设在右端面与中心轴线的交点上，椭圆原点在编程坐标系(0，-20)处。,下午4时32分,数控加工编程及操作,23,分析：三爪卡盘夹住左端，伸出55mm，手动车右端面，选择1号30外圆车刀加工外轮廓。切削用量的选择：粗加工主轴转速为600r/min，进给量为0.25mm/r，精加工主轴转速为800r/min，进给量为0.1mm。在椭圆坐标系中，其标准方程为：;参数方程为：X=14sin，Z=20cos。从零件图上可以看出，椭圆轮廓的起点角度为0，终点角度为144(180-36=144)，所以适合采用以参数(角度)为初始变量，应用参数方程来表达椭圆上点的坐标。编制程序如下。,O1234;T0101 M03 S600;GOO X34 Z2.0;G73 U14 W0 R7;G73 P10 Q20 U1 W0.05 F0.25;N10 G00 X0.;G42 G01 Z0.F0.1;#1=0;(角度初始值)WHILE#1 LE 144 DO1;#2=14*SIN#1;#3=20*COS#1;G01 X2*#2 Z#3-20F0.1;#1=#1+0.5;END 1;G01 Z-40;X28;W-10;N20 G40 X33;M03 S800;G70 P10 Q20;G00 X150 Z150;M5;M30;,下午4时32分,数控加工编程及操作,24,下午4时32分,数控加工编程及操作,25,四、以Z坐标为初始变量如图4，毛坯为30mm50mm的棒料，45号钢。编程原点设在右端面与中心轴线的交点上，椭圆原点在编程坐标系(0，-15)处。,下午4时32分,数控加工编程及操作,26,四、以Z坐标为初始变量如图4，毛坯为30mm50mm的棒料，45号钢。编程原点设在右端面与中心轴线的交点上，椭圆原点在编程坐标系(0，-15)处。编制程序如下：O1235;G40 T0101 M03 S600;GOO X34 Z2.0;G73 U14 W0 R7;G73 P10 Q20 U1 W0.05 F0.25;N10 G00 X0.;G42 G01 Z0.F0.1;#1=15;(Z初始值)WHILE#1 GE 0 DO1;#2=10*SQRT15*15-#1*#1/15;G01 X2*#2 Z#1-15 F0.1;#1=#1-0.1;END 1;G01 W-5;X28;Z-30;N20 G40 X33;M03 S800;G70 P10 Q20;G00 X150 Z150;M30;,下午4时32分,数控加工编程及操作,27,O1211,下午4时32分,数控加工编程及操作,28,下午4时32分,数控加工编程及操作,29,如图5，毛坯为30mm80mm的棒料，45号钢。编程原点设在右端面与中心轴线的交点上，椭圆原点在编程坐标系(14.15，-22)处，椭圆轮廓位于零件中间。,编制程序如下：G00 X34 Z2.0;#1=10*SQRT20*20-14*14/20;#2=2*17.5-#1;G00 X#2;G01 Z-8 F0.1;#3=14;(Z初始值)WHILE#3 GE-14 DO1;#4=10*SQRT20*20-#3*#3/20G01 X2*17.15-#4 Z#3-22 F0.1;#3=#3-0.1;END 1;G01 W-8;上例引入了4个变量，变量#1和#2的引入是为了表达曲线起点的坐标值，变量#3和#4表达的是椭圆曲线上点的Z、X值。,下午4时32分,数控加工编程及操作,30,O0003;G00 X100Z100LT0101S500M03;G00 X75 Z2;G73 U22.5W0R10;G73P10Q20U0.3W0F0.2;N10 GOO X30;G01 X-15;#21=20;#22=10;#23=0;WHILE-10LE#23 DO1#24=20*SQRT#22*#22-#23#23/10;G01 X2*35-2*#24Z#23-15#23=#23-0.05;END 1;N20 G01 Z-50;G00 X100Z100;M30;,下午4时32分,数控加工编程及操作,31,下午4时32分,数控加工编程及操作,32,用户宏程序训练,有以角度为初始变量的椭圆宏程序编程;有以Z(X)坐标为初始变量的椭圆宏程序编程;有的椭圆曲线轮廓位于零件的最右(左)端;有的曲线位于零件中间部位。但不管是什么情况，椭圆宏程序编程都要有以下几个的要点。根据零件图中椭圆轮廓的形状和位置，选取合适的初始变量，角度 或Z(X)坐标。正确表达椭圆曲线上点的坐标。根据零件图上的尺寸标注，选择标准方程或参数方程表达椭圆上点的坐标。找出(有时需计算出)椭圆原点在 编程坐标系中的坐标，正确表达椭圆上的点在编程坐标系中的坐标。,下午4时32分,数控加工编程及操作,33,下午4时32分,数控加工编程及操作,34,六、FANUC宏程序的调用,1.非模态调用G65：格式：G65 Pp Ll 其中 p：要调用的程序号 L：调用次数（默认为1）自变量：数据传递到宏程序,例：G65 P8000 L2 A10.B2.；调用2次程序号8000，经自变量A传递到宏程序#1=10；自变量B传递到宏程序#2=2。,下午4时32分,数控加工编程及操作,35,自变量指定,根据使用的字母，CNC系统自动地决定自变量指定的类型。地址不需要按字母顺序指定。但应符合字地址的格式。但是，I，J 和K 需要按字母顺序指定。,下午4时32分,数控加工编程及操作,36,自变量指定,根据使用的字母，系统自动决定自变量指定的类型。自变量指定用于传递诸如三维坐标值的变量。I，J，K 的下标用于确定自变量指定的顺序，在实际编程中不写。,下午4时32分,数控加工编程及操作,37,如果自变量指定和自变量指定混合指定的话，后指定的自变量类型有效。,下午4时32分,数控加工编程及操作,38,六、FANUC宏程序的调用,2.模态调用（G66）：G66 Pp Ll；程序点G67;（取消模态）,例：G66 P8000 L2 A10.B2.；G00 G90 Z-10.X-5.G67一旦发出G66 则指定模态调用，即指定沿移动轴移动的程序段后调用宏程序。移动到Z-10，调用2次程序号8000，移动到X-5，再调用2次程序号8000。,下午4时32分,数控加工编程及操作,39,%1000；长半轴40、短半轴30的椭圆G54 G90 G00 Z30M03 S800G00 X45 Y-15；Z3G01 Z-5 F100#0=0；给角度赋0初值WHILE#0 LE 360；#1=40*COS#0*PI/180；#2=30*SIN#0*PI/180；G01 X#1 Y#2；#0=#0+1；ENDWX45 Y15；G00 Z30X0 Y0 M05M30,七、FANUC与华中系统用户宏程序编程对照,G54 G90 G00 Z30M03 S800G00 X45 Y-15；Z3G01 Z-5 F100#10=0；给角度赋0初值WHILE#10 LE 360 DO 1；#11=40*COS#10；#12=30*SIN#10；G01 X#11 Y#12；#10=#10+1；END 1X45 Y15；G00 Z30X0 Y0 M05M30,下午4时32分,数控加工编程及操作,40,SIEMENS数控系统参数编程,与FANUC类似，但功能要弱一些。变量以“R”开始，如：R0、R1、R99。不包含系统变量，系统变量以“$”开头。,一、格式：Rn（n的缺省取值范围为0-99）例如:R1 R2 R99,二、运算符：,下午4时32分,数控加工编程及操作,41,下午4时32分,数控加工编程及操作,42,三、SIEMENS参数编程程序跳转,1.无条件跳转GOTOB LABEL（向后跳转，向程序头跳转）GOTOF LABEL（向前跳转，向程序尾跳转）,2.条件跳转IF 表达式 GOTOB LABEL（向后跳转，向程序头跳转）IF 表达式 GOTOF LABEL（向前跳转，向程序尾跳转）LABEL 为程序段标示符,下午4时32分,数控加工编程及操作,43,下午4时32分,数控加工编程及操作,44,四、编程示例,下午4时32分,数控加工编程及操作,45,G54 G90 G00 Z30M03 S800G00 X45 Y-15；Z3G01 Z-5 F100R10=0；给角度赋0初值AA：R11=40*COS(R10)；R12=30*SIN(R10)；G01 X=R11 Y=R12；R10=R10+1；IF R10=360 GOTOB AAX45 Y15；G00 Z30X0 Y0 M05M30,五、SIEMENS与FANUC用户宏程序编程对照,长半轴40、短半轴30的椭圆G54 G90 G00 Z30M03 S800G00 X45 Y-15；Z3G01 Z-5 F100#10=0；给角度赋0初值WHILE#10 LE 360 DO 1；#11=40*COS#10；#12=30*SIN#10；G01 X#11 Y#12；#10=#10+1；END 1X45 Y15；G00 Z30X0 Y0 M05M30,