宏程序简介及应用毕业论文.doc
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1、毕 业 设 计(论文)(说 明 书)题 目:宏程序简介及应用姓 名: 编 号: 2011年 5 月 日摘要随着现代制造技术的发展和数控机床的日益普及,数控加工在我国得到广泛的应用,数控加工中很重要的一部分就是编程,从CAD/CAM软件出现以后,人们过分依赖CAD/CAM软件,使得无论程序大小,加工难易编程人员习惯使用各种CAD/CAM软件,而把手工编程遗忘了,尤其是博大精深的宏程序。宏程序在数控编程中不应该被遗忘,而是应该很好的使用,它有着自动编程软件不可取代的优势。使用宏程序可以提高编程效率,并能扩展数控机床的使用范围,分析几个典型零件的宏程序实例,归纳出在数控加工中,用户根据加工零件结构特
2、点,开发设计自己的宏程序,是充分发挥数控机床性能的有效途径。关 键 词:宏程序 变量 非圆曲线 椭圆 FANUC-0i系统AbstractWith the development of modern manufacturing technology and the increasing popularity of CNC machine tools, CNC machining is widely used in China, CNC machining is a very important part of programming, from CAD / CAM software occur
3、red, people over-reliance on CAD / CAM software, making regardless of program size, ease of processing programmers used to use a variety of CAD / CAM software, and the manual programming forgotten, especially profound macro. Macro Program in NC programming should not be forgotten, but should be good
4、 to use, it has automatic programming software irreplaceable advantages. Use the macro program can improve programming efficiency, and to expand the scope of the use of CNC machine tools to analyze a few typical examples of parts of the macro program, summarized in the NC, the user processing compon
5、ents according to structural characteristics, development and design their own macro procedures, are fully the performance of NC, effective way.Keywords: macro, variable, CNC machining, non-circular curve, ellipse, FANUC-0i System目录摘要1第一章 引言5第二章 了解宏程序6第三章 用户宏程序73.1 变量的类型73.2 宏程序的运算73.3 条件表达式8第四章 系统变
6、量94.1接口信号94.2刀具补偿值104.3 宏程序报警114.4 停止和信息显示114.5 时间信息114.6 自动运行控制124.7 已加工的零件数134.8 模态信息134.9 当前位置154.10 工件坐标系补偿值(工件零点偏移值)16第五章 算术和逻辑运算20第六章 宏程序语句和NC语句226.1 下面的程序段为宏程序语句:226.2 宏程序语句与NC语句的不同点226.3 与宏程序语句有相同性质的NC语句22第七章 转移和循环237.1 无条件转移(GOTO语句)237.2 条件转移(IF语句)条件表达式237.3 条件表达式237.4 循环(WHILE语句)23第八章 宏程序调
7、用258.1 宏程序调用和子程序调用之间的差别258.2 非模态调用(G65)258.3 模态调用(G66)268.4 用G代码调用宏程序278.5 用M代码调用宏程序278.6 用M代码调用子程序288.7 用T代码调用子程序29第九章 非圆曲线的编程方法309.1 宏程序编程中直线逼近法的缺点及解决方法309.2 抛物线插补329.3 双曲线插补34第十章 系统变量的应用方法3610.1.宏变量中的系统变量#13001的介绍3610.2 编程实例3610.3机械手刀库换刀用宏程序4310.4斗笠式刀库换刀用宏程序4410.5 结束语45致谢46参考文献47第一章 引言随着现代制造技术的发展
8、和数控机床的日益普及,数控加工在我国得到广泛的应用,数控加工中很重要的一部分就是编程,从CAD/CAM软件出现以后,人们过分依赖CAD/CAM软件,使得无论程序大小,加工难易编程人员习惯使用各种CAD/CAM软件,而把手工编程遗忘了,尤其是博大精深的宏程序。宏程序在数控编程中不应该被遗忘,而是应该很好的使用,它有着自动编程软件不可取代的优势。在CAD/CAM软件广泛应用的今天,手工编程的应用空间日趋减小,但数控宏程序仍在广泛地被使用,特别是在一些具有明确的数学模型的复杂外形的零件和生产不同尺寸的同一型号的产品方面。在实际工作中,宏程序手工编程即可实现,简捷高效,并且不受条件的限制。数控加工对于
9、简单零件一般采用手工编程加工,随着CAD、CAM软件的不断普及,数控编程的模式逐渐由自动编程取代了手工编程。但软件编程因为运行环境等因素制约,其编程效率在一些场合不能满足所有数控系统的特殊功能。如何充分结合两种编程模式,合理有效利用数控机床的各种功能,编制精简合理的小容量数控程序,特别在一些数控技能大赛上,有着非常的现实意义。用宏指令手工编程在加工中心上实现二次曲线加工便是一个典型实例。用户可以使用变量进行数学运算、逻辑运算和函数的混合运算,此外,宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句,以利于编制各种复杂的零件加工程序。第二章 认识宏程序在编程工作中,我们经常把能完成某一功能的一系列
10、指令像子程序那样存入存储器,用一个总指令来代表它们,使用时只需给出这个总指令就能执行其功能所存入的这一系列指令称作用户宏功能主体,简称宏程序。这个总指令称作用户宏程序调用指令。在编程时,编程员只要记住宏指令而不必记住宏程序。 用户宏程序与普通程序的区别在于:在用户宏程序本体中,能使用变量,可以给变量赋值,变量间可以运算,程序可以跳转;而普通程序中,只能指定常量,常量之间不能运算,程序只能顺序执行,不能跳转,因此功能是固定的,不能变化。 在一般的程序编制中程序字为一常量,一个程序只能描述一个几何形状,所以缺乏灵活性和适用性。而宏程序可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算,此外,宏程序
11、还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句,以利于编制各种复杂的零件加工程序。 从模块化加工的角度看,宏程序最具有模块化的思想和资质条件,编程人员只需要根据零件几何信息和不同的数学模型即可完成相应的模块化加工程序设计,应用时只需要把零件信息、加工参数等输入到相应模块的调用语句中,就能使编程人员从繁琐的、大量重复性的编程工作中解脱出来。第三章 用户宏程序3.1 变量的概述及类型1.变量的表示。一个变量由符号#和变量号组成,如#i(i=1,2,3n),也可用表达式表示变量,表达式需加方括号,即#表达式,如:#50.表3-1 变量的类型变量号变量类型功能#0空变量该变量总是空,任何值都不能赋给该变量
12、。#1#33 局部变量局部变量只能在宏程序中存储数据,例如,运算结果。当断电时,局部变量被初始化为空。调用宏程序时,自变量对局部变量赋值。#100#199#500#999 公共变量公共变量在不同的宏程序中的意义相同。当断电时,变量#100#199初始化为空。变量#500#999的数据保存,即使断电也不丢失。#1000系统变量系统变量用于读和写CNC的各种数据,例如,刀具的当前位置和补偿值。3.2 宏程序的运算除了用空赋值以外,其余情况下空与0相同。表3-2 宏程序运算参数表当#1空时当#10时#2=#1#2=空#2=#1#2=0#2=#1*5#2=0#2=#1*5#2=0#2=#2+#1#2=
13、0#2=#1+#1#2=03.3 条件表达式格式:IF条件表达式GOTOn;一个条件表达式一定要有一个操作符,这个操作符插在两个变量或一个变量和一个常数之间,并且要用方括弧括起来,如#24GT#36。EQ和NE中的空不同于0。当#1空时当#10时#1EQ#0成立#1EQ#0不成立#1NE#0成立#1NE#0不成立#1GE#0成立#1GE#0不成立 #1GT#0不成立#1GT#0不成立程序号,顺序号和任选程序段跳转号不能使用变量。第四章 系统变量系统变量用于读和写NC内部数据,例如,刀具偏置值和当前位置数。4.1接口信号这是可编程机床控制器(PMC)和用户宏程序之间交换的信号。接口信号的系统变量
14、(参数No.6001#00时)变量号功能#1000#1015#1032把16位信号从PMC送到用户宏程序,变量#1000到#1015用于按位读取信号,变量#1023,用于一次读取一个16位信号。#1100#1115#1132把16位信号从用户宏程序送到PMC。变量#1100到#1115用于按位写信号。变量#1132用于一次写一个16位信号。#1133变量#1133用于从宏程序一次写一个32位的信号到PMC。注意,#1133的值为99999999到99999999。(参数No.6001#0(MIF)=1时)变量号功能#1000#1031把32位信号从PMC送到用户宏程序,变量#1000到#103
15、1用于按位读取信号。#1100#1131把32位信号从用户宏程序送到PMC。变量#1100到#1131用于按位写信号。#1032#1035此系把32位信号从PMC一次输出到用户宏程序的变量。只能在99999999到99999999的范围内输入。#1132#1135此系把32位信号一次写入到用户宏程序的变量。只能在99999999到99999999的范围内指定。4.2刀具补偿值用系统变量可以读和写刀具补偿值。可使用的变量数取决于刀补数量,即是否区分几何形状补偿和磨损补偿以及是否区分刀长补偿和刀径补偿。当偏置组数小于等于200时,也可使用#2001#2400。刀具补偿值的系统变量补偿号刀具长度补偿
16、(H)刀具半径补偿(D)外形补偿磨损补偿外形补偿磨损补偿1:200:400#11001(#2201):#11201(#2400):#11400#10001(#2001):#10201(#2200):#10400#13001:#13400#12001:#12400使用方法:读取刀具补偿值编程格式:#100#11001或#100#2201;程序执行此句后,系统中便将H1中的长度补偿值读取并储存在公共变量#100中。书写刀具补偿值编程格式:#11001100.;或#2201100.;用程序输入刀具补偿值刀具补偿存储器和刀具补偿值的设置范围刀具补偿存储器的种类CH代码的几何补偿值G10L10P_R_;
17、D代码的几何补偿值G10L12P_R_;H代码的磨损补偿值G10L11P_R_;D代码的磨损补偿值G10L13P_R_;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内的值相加之和(刀具补偿值)。4.3 宏程序报警宏程序报警的系统变量变量号功能#3000当变量号#3000的值为0200时,CNC停止运行且报警。可在表达式后指定不超过26个字符的报警信息。LCD屏幕上显示报警号和报警信息,其中报警号为变量#3000的值加上3000。使用方法:编程格式:#30001;程序执行此句后出现3001号报警。4.4 停止和信息显示程
18、序停止并显示信息报警号功能#3006在宏程序中指令“#30061(MESSAGE);”时,程序在执行完前一程序段后停止。可在同一程序中指定最多26个字符的信息,由控制入“(”和控制出“)”括住,相应信息显示在外部操作信息画面。4.5 时间信息时间信息可以读和写。时间信息的系统变量变量号功能#3001该变量为一个计时器,以1毫秒为计时单位。当电源接通时,该变量值复位为0。当达到2147483648毫秒时,该计时器的值返回到0。#3002该变量为一个计时器,以一小时为单位计时。该计时器即使在电源断电时也保存数值。当达到9544.371767小时,该计时器的值返回到0。#3011该变量用于读取当前的
19、日期(年/月/日)。年/月/日信息转换成十进制数。例如,2001年9月28日表示为20010928。#3012该变量用于读取当前的时刻(时/分/秒)。时/分/秒信息转换成十进制数。例如,下午3点34分56秒表示为153456。4.6 自动运行控制自动运行的系统变量(#3003)#3003单程序段辅助功能的完成0有效等待1无效等待2有效不等待3无效不等待当电源接通时,该变量的值为0。当单程序段停止无效时,即使单程序段开关设为ON,也不执行单程序段停止。当指定不等待辅助功能(M,S和T功能)完成时,在辅助功能完成之前,程序即执行下一程序段,而且分配完成信号DEN不输出。自动运行控制的系统变量(#3
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