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#17

#24

#18

#25

#11

#19

#26

在自变量指定I中，G、L、O、N、P不能用，地址I、J、K必须按顺序使用，其它地址顺序无要求。

举例：

G65P3000L2B4A5D6J7K8正确（J、K符合顺序要求）

在宏程序中将会把4赋给#2，把5赋给#1，把6赋给#7，把7赋给#5，把8赋给#6

举例：

G65P3000L2B3A4D5K6J5不正确（J、K不符合顺序要求）

表12-2自变量指定II的变量对应关系

#12

#14

#15

#16

#27

#28

#29

#30

I10

#31

#10

J10

#32

K10

#33

自变量指定II使用A、B、C和1次，使用I、J、K各10次。

系统能够自动识别自变量指定I和自变量指定II并赋给宏程序中相应的变量号。

如果自变量指定I和自变量指定II混合使用，则后指定的自变量类型有效。

G65A1.0B2.0I-3.0I4.0D5.0p1000

宏程序中：

#1:

1.0

#2:

2.0,

#3:

#4:

-3.0

#5:

#6:

#7:

5.0

说明：

I4.0为自变量指定II，D为自变量指定I，所以#7使用指定类型中的D5.0，而不使用自变量指定II中的I4.0。

6.本级变量#1～#33

作用于宏程序某一级中的变量称为本级变量，即这一变量在同一程序级中调用时含义相同，若在另一级程序（如子程序）中使用，则意义不同。

本级变量主要用于变量间的相互传递，初始状态下未赋值的本级变量即为空白变量。

局部变量#1~#33（一个宏程序中的同名变量）从0到4级，主程序是0级。

每调用一个含有同名变量的宏程序，级别加1，前一级的变量被保存。

当一个宏程序结束（执行M99）时，级别减1。

例如：

主程序宏程序宏程序宏程序宏程序

（0级）（1级）（2级）（3级）（4级）

O0001O0002O0003O0004O0005

#1=1；

#1=2#1=3#1=4#1=5

G65P2A2；

G65P3A3G65P4A4G65P5P5……

……………………M99

M30M99M99M99

12.2变量的运算

对宏程序中的变量可以可以进行算术运算和逻辑运算。

1.算术运算

可以进行加、减、乘、除运算。

运算功能和格式如表12-3所示。

G00X[#1+#2]

X坐标的值是变量1与变量2之和。

2.三角函数计算

对宏程序中的变量可进行正弦（SIN）、反正弦（ASIN）、余弦（COS）、反余弦（ACOS）、正切（TAN）、反正切（ATAN）函数运算。

三角函数中的角度以度为单位。

表12-3变量运算功能表

类型

功能

格式

举例

备注

算

术

运

加法

#i=#j+#k

#1=#2+#3

常数可以代替变量

减法

#i=#j-#k

#1=#2-#3

乘法

#i=#j*#k

#1=#2*#3

除法

#I=#j*#k

#1=#2/#3

三

角

函

数

正弦

#i=SIN[#j]

#1=SIN[#2]

角度以度指定35°

30’

表示为35.5

反正弦

#i=ASI[#j]

#1=ASIN[#2]

余弦

#i=COS[#j]

#1=COS[#2]

反余弦

#i=ACOS[#j]

#1=ACOS[#2]

正切

#i=TAN[#j]

#1=TAN[#2]

反正切

#i=ATAN[#j]

#1=ATAN[#2]

其

它

平方根

#i=SQRT[#j]

#1=SQRT[#2]

绝对值

#i=ABS[#j]

#1=ABS[#2]

舍入

#i=ROUN[#j]

#1=ROUN[#2]

上取整

#i=FIX[#j]

#1=FIX[#2]

下取整

#i=FUP[#j]

#1=FUP[#2]

自然对数

#i=LN[#j]

#1=LN[#2]

指数对数

#i=EXP[#j]

#1=EXP[#2]

逻辑

运算

与

#i=#jAND#k

#1=#2AND#2

按位运算

或

#i=#jOR#k

#1=#2OR#2

异或

#i=#jXOR#k

#1=#2XOR#2

转换运算

BCD转BIN

#i=BIN[#j]

#1=BIN[#2]

BIN转BCD

#i=BCD[#j]

#1=BCD[#2]

对于反反正弦（ASIN）取值范围如下：

当参数（No.6004#0）NAT位设为0时：

270°

~90°

当参数（No.6004#0）NAT位设为1时：

-90°

当#j超出-1~1时发出P/S报警No.111。

对于反余弦（ACOS）的取值范围如下：

取值范围180°

~0°

对于反正切（ATAN）的取值范围如下：

0°

~360°

-180°

~180°

3.其它函数计算

对宏程序中的变量还可以进行平方根（SQRT）、绝对值（ABS）、舍入（ROUN）、上取整（FIX）、下取整（FUP）、自然对数（LN）、指数（EXP）运算。

对于自然对数LN[#j]，相对误差可能大于10-8。

当#j≤0时，发出P/S报警No.111。

对于批数函数EXP[#j]，相对误差可能大于10-8。

当运算结果大于3。

65×

1047（j大约110）时，出现溢出并发出P/S报警No.111。

对于取整函数ROUN[#j]，根据最小设定单位四舍五入。

例如，假设最小设定单位为1/1000mm，#1=1.2345,则#2=ROUN[#1]的值是1.0。

对于上取整FIF[#j]，绝对值值大于原数的绝对值。

对于下取整FUP绝对值小于原数的绝对值。

例如，假设#1=1.2，则#2=FIX[#1]的值是2.0。

假设#1=1.2，则#2=FUP[#1]的值是1.0。

假设#1=-1.2，则#2=FIX[#1]的值是-2.0。

假设#1=-1.2，则#2=FUP[#1]的值是-1.0。

4.逻辑运算

对宏程序中的变量可进行与、或、异或逻辑运算。

逻辑运算是按位进行。

5.数制转换

变量可以在BCD码与二进制之间转换。

6.关系运算

由关系运算符和变量（或表达式）组成表达式。

系统中使用的关系运算符如下。

（1）等于（EQ）

用EQ与两个变量（或表达式）组成表达式，当运算符EQ两边的变量（或表达式）相等时，表达式的值为真，否则为假。

例如，#1EQ#2，当#1与#2相等时，表达式的值为真。

（2）不等于（NE）

用NE与两个变量或表达式组成表达式，当运算符NE两边的变量（或表达式）不相等时，表达式的值为真，否则为假。

例如，#1NE#2，当#1与#2不相等时，表达式的值为真。

（3）大于等于（GE）

用GE与两个变量或表达式组成表达式，当左边的变量（或表达式）大于或等于右边的变量（或表达式）时，表达式的值为真，否则为假。

例如，#1GE#2，当#1大于或等于#2时，表达式的值为真。

否则为假。

（4）大于（GT）

用GT与两个变量或表达式组成表达式，当左边的变量（或表达式）大于右边的变量（或表达式）时，表达式的值为真，否则为假。

例如，#1GT#2，当#1大于#2时，表达式的值为真。

（5）小于等于（LE）

用LE与两个变量或表达式组成表达式，当左边的变量（或表达式）小于或等于右边的变量（或表达式）时，表达式的值为真，否则为假。

例如，#1LE#2，当#1小于或等于#2时，表达式的值为真。

（6）小于（LT）

用LT与两个变量或表达式组成表达式，当左边的变量（或表达式）小于右边的变量（或表达式）时，表达式的值为真，否则为假。

例如，#1GE#2，当#1大于#2时，表达式的值为真。

7.运算优先级

运算符的优先顺序是

（1）函数。

函数的优先级最高。

（2）乘、除、与运算。

乘、除、与运算的优先级次于函数的优先级。

（3）加、减、或、异或运算。

加、减、或、异或运算的优先级次于乘、除、与运算。

乘、除、与运算的优先级。

（4）关系运算。

关系运算的优先级最低。

用方括号可以改变优先级，括号不能超过5层。

超过5层时，发出P/S报警No.111。

8.变量值的精度

变量值的精度为8位十进制数。

例如，用赋值语句#1=9876543210123.456时，实际上#1=9876543200000.000。

用赋值语句#2=9876543277777.456时，实际上#1=9876543300000.000。

12.3宏程序结构

宏程序从结构上可以有顺序结构、分支结构和循环结构。

本节介绍分支和循环结构的实现方法。

1.无条件转移（GOTO）

格式：

GOTOn；

n为顺序号（1~9999）

例如，GOTO6；

语句组

N6G00X100；

执行GOTO6语句时，转去执行标号为N6的程序段。

2.条件转移（IF）

IF[关系表达式]

例如，IF[#1LT30]

GOTO7

N7G00X100X5

如果#1大于30，转去执行标号为N7的程序段，否则执行GOTO7下面的语句组。

3.条件转移（IF）

IF[表达式]THEN

THEN后只能跟一个语句。

例如，IF[#1EQ#2]THEN#3=0;

当#1等于#2时，将0赋给变量#3。

4.循环（WHILE）

格式：

WHILE[关系表达式]DOm;

语句组；

ENDm；

当条件表达式成立时执行从DO到END之间的程序，否则转去执行END后面的程序段。

例如，#1=5；

WHILE[#1LE30]DO1；

#1=#1+5；

G00X#1Y#1；

END1；

M99；

当#1小于等于30时，执行循环程序，当#1大于30时结束循环返回主程序。

12.4宏程序的调用与返回

1.宏程序的简单调用

宏程序的简单调用是指在主程序中，宏程序可以被单个程序段单次调用。

调用指令格式：

　G65　P（宏程序号）　L（重复次数）（变量分配）

其中：

G65——宏程序调用指令

P（宏程序号）——被调用的宏程序代号；

L（重复次数）——宏程序重复运行的次数，重复次数为1时，可省略不写；

（变量分配）——为宏程序中使用的变量赋值。

宏程序与子程序相同的一点是，一个宏程序可被另一个宏程序调用，最多嵌套4层。

2.宏程序的开始与返回

宏程序的编写格式与子程序相同。

其格式为：

O0010（0001～8999为宏程序号）//程序名

N10　……//指令

……

N30M99//宏程序结束

宏程序以程序号开始，以M99结束。

12.5宏程序应用举例

例1：

加工如图12-1所示的椭圆表面，材料为中碳钢。

由于一般的数控系统无椭圆插补功能，手工编程可用宏程序实现编程计算。

本例使用Ø

20键槽铣刀分两层铣削，每一次切削深度为5mm。

按刀具刀具轨迹编程。

图12-1椭圆轮廓图

主程序

O0001

N0001G92X0.0Y0.0Z150.0；

工件坐标系原点设在工件中心距顶面上

N0002M03S300；

主轴正转，转速

N0003G00X-80.0；

刀具移至椭圆左端点处

N0004G00Z1.0；

快速接近工件

N0005G01Z0.0F100.0慢速接近工件

N0006G65P0100A80.0B50.0C-5.0椭圆长半轴为80，短半轴为50。

Z向进刀5mm

N0007G65P0100A80.0B50.0C-10.0椭圆长半轴为80，短半轴为50。

N0007G00Z150.0；

抬刀

N0008G00X0.0Y0.0；

刀具回起点

N0009M05；

主轴停

N0010M30；

程序结束

宏程序

O1000

#10=-#1；

#1为长半轴=80，#2为短半轴=50，#10为X坐标

N1000G01Z#3；

#3为Z向进刀深度

WHIL[#10LE#1]DO1；

X坐标小于等于80循环加工上半椭圆

#11=SQRT[#1*#1-#10*#10]*#2/#1；

#11为Y坐标用椭圆公式计算

N1001G01X#10Y#11F100.0；

切削进给

#10=#10+0.05；

修改X坐标，X+0.05

END1;

#10=#1；

WHIL[#10GE-#1]DO2；

X坐标小于等于80循环加工下半椭圆

#11=-SQRT[#1*#1-#10*#10]*#2/#1；

N1002G01X#10Y#11F100；

切削进给

#10=#10-0.05;

修改X坐标，X-0.05

END2;

N1003M99返回主程序

例2：

加工如图12-2所示的凹槽表面。

零件材料为中碳钢。

为保证表面质量，内外轮廓先粗加工后精加工，粗加工内轮廓时刀补半径比刀具半径大0.2mm，作为精加工余量。

精加工的刀补半径与刀具半径相同。

工序卡片和刀具卡片见表12-4和表12-5所示。

图12-2凹槽表面零件

表12-1实例3用刀具卡片

产品名称或代号

数控车实训

零件名称

典型零件3

零件图号

序号

刀具号

刀具规格名称

数量

加工表面

刀具直径

T01

20键槽铣刀

中心岛轮廓粗第1层

20.0

刀补号1

深度进刀

中心岛轮廓粗第2层

中心岛轮廓精

刀补号2

矩形凹槽第1层

无刀补

矩形凹槽第2层

异形凹槽第1层

异形凹槽第2层

T02

8键槽铣刀

凹槽外轮廓粗第1层

8.0

刀补号3

凹槽外轮廓粗第2层

凹槽外轮廓精

刀补号4

中心处的上斜面

中心处的下斜面

中心处的右斜面

中心处的左斜面

表12-2数控加工工序卡

单位

名称

北华航天工业学院

数控铣实训

工序号

程序编号

夹具名称

使用设备

车间

001

O0010

平口钳

XH714

实训中心

工步

工步内容

刀具规格

主轴转速

r/min

进给速度

mm/min

切削深度

300

100

D1=20.4

D2=20.0

350

D3=8.4

D4=8.0

计算

图12-3工步1~工步4的走刀路线图图12-4工步5~工步7的走刀路线图

图12-5工步8~工步10的走刀路线图图12-16工步5~工步7的走刀路线图

图12-3至图12-6给出了有关工步的走刀路线图。

O0100

N0101G92X0.0Y0.0Z150.0;

设定坐标系

N0102M06T01H01;

换第1号刀

N0103G00Z1.0M03S300.0;

接近工件起动主轴

N0104G00X30.0Y25.0;

进入切削起点A

N0105G01Z-6.0F50.0;

Z向切入工件（粗加工第1次深度）

N0106G01X15.0Y15.0G42D1F100.0;

A-B（D1刀补比实际直径大0.2mm，右刀补）

N0107G65P0200I15.0J15.0;

调用切矩形宏程序

N0108G01X30.0Y25.0G40;

回切削起点A

N0109G01Z-12.0F50.0;

Z向切入工件（粗加工第2次深度）

N0110G01X15.0Y15.0G42D1F100.0;

N0111G65P0200I15.0J15.0;

N0112G01X30.0Y25.0G40;

N0113G01X15.0Y15.0G42D2F100.0;

A-B（D2与实际直径相同，精加工）

N0114G65P0200I15.0J15.0;

N0115G01X30.0Y25.0G40;

N0116G00Z-6.0;

抬刀（粗加工第1次深度）

N0117G01X35.0Y29.0;

A-B（切削矩形无刀补）

N0118G65P0200I35.0J29.0;

调用矩形宏程序

N0119G01X30.0Y25.0回切削起点A

N0120G01Z-12.0F50.0；

Z向切入工件（粗加工第2次深度）

N0121G01X35.0Y29.0;

N0122G65P0200I35.0J29.0;

N0123G01X30.0Y25.0

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