数控车床宏程序编程资料Word格式.docx
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#50=350;
重新赋值
再调用子程序
M30
%1001
G91
X[#50]
同样一段程序,#50的值不同,X移动的距离就不同
M99
2.局部变量
编号#0~
#49的变量是局部变量。
局部变量的作用范围是当前程序(在同一个程序号内)
。
如果在主程序或不同子程序里,出现了相同名称(编号)的变量,它们不会相互干扰,值
也可以不同。
例
%100
N10
#3=30;
主程序中#3为30
P101;
进入子程序后#3不受影响
#4=#3;
#3仍为30,所以#4=30
%101
这里的#3不是主程序中的#3,所以#3=0(没定义),则:
#4=0
#3=18;
这里使#3的值为18,不会影响主程序中的#3
3.全局变量
编号#50~
#199的变量是全局变量(注:
其中#100~#199也是刀补变量)。
全局变量的作
用范围是整个零件程序。
不管是主程序还是子程序,只要名称(编号)相同就是同一个变量,
带有相同的值,在某个地方修改它的值,所有其它地方都受影响。
#50=30;
先使#50为30
进入子程序
#4=#50;
#50变为18,所以#4=18
#50的值在子程序里也有效,所以#4=30
#50=18;
这里使#50=18,然后返回
为什么要把变量分为局部变量和全局变量?
如果只有全局变量,由变量名不能重复,就
可能造成变量名不够用;
全局变量在任何地方都可以改变它的值,这是它的优点,也是它的
缺点。
说是优点,是因为参数传递很方便;
说是缺点,是因为当一个程序较复杂的时候,一
宏程序运算符
EQ
NE
GT
GE
LT
LE
数学意义
=
≠
>
≥
<
≤
不小心就可能在某个地用了相同的变量名或者改变了它的值,造成程序混乱。
局部变量的使
用,解决了同名变量冲突的问题,编写子程序时,不需要考虑其它地方是否用过某个变量名。
什么时候用全局变量?
什么时候用局部变量?
在一般情况下,你应优先考虑选用局部变
量。
局部变量在不同的子程序里,可以重复使用,不会互相干扰。
如果一个数据在主程序和
子程序里都要用到,就要考虑用全局变量。
用全局变量来保存数据,可以在不同子程序间传
递、共享、以及反复利用。
刀补变量(#100~#199)。
这些变量里存放的数据可以作为刀具半径或长度补偿值来使
用。
#100=8
G41
D100;
D100就是指加载#100的值8作为刀补半径。
注意:
上面的程序中,如果把D100写成了D[#100],则相当于D8,即调用8号刀补,而不是补
偿量为8。
4.系统变量
#300以上的变量是系统变量。
系统变量是具有特殊意义的变量,它们是数控系统内部定
义好了的,你不可以改变它们的用途。
系统变量是全局变量,使用时可以直接调用。
#0~#599是可读写的,#600以上的变量是只读的,不能直接修改。
其中,#300~#599
是子程序局部变量缓存区。
这些变量在一般情况下,不用关心它的
存在,也不推荐你去使用它们。
要注意同一个子程序,被调用的层级不同时,对应的系统变
量也是不同的。
#600~#899
是与刀具相关系统变量。
#1000~#1039
坐标相关系统变量。
#1040~#1143
参考点相关系统变量。
#1144~#1194
系统状态相关系统变量。
(详见:
2.华
中数控系统系统变量一览)
有时候需要判断系统的某个状态,以便程序作相应的处理,就要用到系统变量。
5.常量
PI
表示圆周率,
TRUE
条件成立(真),
FALSE
条件不成立(假)
二.运算符与表达式
1.算术运算符
加
+
,
减
-
乘
*
除
/
2.条件运算符
条件运算符用在程序流程控制IF和WHILE的条件表达式中,作为判断两个表达式大小
关系的连接符。
宏程序条件运算符与计算机编程语言的条件运算符表达习惯不同。
3.逻辑运算符
在IF或WHILE语句中,如果有多个条件,用逻辑运算符来连接多个条件。
AND
(且)多个条件同时成立才成立
OR
(或)多个条件只要有一个成立即可
NOT
(非)取反(如果不是)
50
#1GT
20
——
表示:
[#1<
50]且[#1>
20]
EQ
8
#4
LE
10——
[#3=8]或者[#4≤10]
有多个逻辑运算符时,可以用方括号来表示结合顺序,如:
NOT[#1
20]——表示:
如果不是“#1<
且
#1>
20”
更复杂的例子,如:
[#1
]
[#2GT
8]
[
10]
4.函数
正
弦:
SIN[a]
余弦:
COS[a]
正切:
TAN[a]
注:
a为角度,单位是弧度值。
反正切:
ATAN[a]
(返回:
度,范围:
-90~+90)
ATAN2[a]/[b]
-180~+180)
(注:
华中数控暂不支持)
绝对值:
ABS[a],表示|a|
取
整:
INT[a],采用去尾取整,非“四舍五入”
取符号:
SIGN[a],a为正数返回1,0返回0,负数返回-1
开平方:
SQRT[a]
,表示
𝑎
指
数:
EXP[a],表示𝑒
5.表达式与括号
包含运算符或函数的算式就是表达式。
表达式里用方括号来表示运算顺序。
宏程序中不
用圆括号,因圆括号是注释符。
例如
175/SQRT[2]
COS[55
PI/180
]
#3*6
GT
14
6.运算符的优先级
方括号
→
函数
乘除
加减
条件
逻辑
技巧:
常用方括号来控制运算顺序,更容易阅读和理解。
7.赋值号
=
把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值,格式如下:
宏变量
=
常数或表达式
#2
124.0
#50
#3+12
特别注意,赋值号后面的表达式里可以包含变量自身,如:
#1+4
此式表示把#1的值与4相加,结果赋给#1。
这不是数学中的方程或等
式,如果#1的值是2,执行#1
#1+4后,#1的值变为6。
三.程序流程控制
程序流程控制形式有许多种,都是通过判断某个“条件”是否成立来决定程序走向的。
所谓“条件”,通常是对变量或变量表达式的值进行大小判断的式子,称为“条件表达式”。
华中数控系统有两种流程控制命令:
IF——ENDIF,WHILE——ENDW。
1.条件分支
IF
需要选择性地执行程序,就要用IF命令。
格式1:
(条件成立则执行)
IF
条件表达式
条件成立执行的语句组
功能:
条件成立执行IF与ENDIF之间的程序,不成立就跳过。
其中IF、ENDIF称为关键词,不
区分大小写。
IF为开始标识,ENDIF为结束标识。
IF语句的执行流程如图1所示。
例:
10
;
如果#1=10
M99;
成立则,执行此句(子程返回)
ENDIF;
条件不成立,跳到此句后面
0;
如果#1<
x20;
成立则执行
Y15
格式2:
(二选一,
选择执行)
形式:
ELSE
条件不成立执行的语句组
#51
20
G91G01
X10F250
G91G01X35F200
条件成立执行IF与ELSE之间的程序,不成立就执行ELSE与ENDIF之间的程序。
IF语句
的执行流程如图1所示。
2.条件循环
WHILE
格式:
WHILE
条件成立循环执行的语句
条件成立执行WHILE与ENDW之间的程序,然后返回到WHILE再次判断条件,直到条
件不成立才跳到ENDW后面。
WHILE语句的执行流程如图
1
所示。
#2=30
0
如果#2>
G91G01X10;
成立就执行
#2=#2-3;
修改变量,
ENDW;
返回
G90
z50;
不成立跳到这里执行
WHILE中必须有“修改条件变量”的语句,使得其循环若干次后,条件变为“不成立”
而退出循环,不然就成为死循环。
条件成立?
假
真
程序
A
条件
1
N
IF…ENDIF
流程图
B
IF…ELSE…ENDIF
WHILE…ENDW
流程
图
图1
流程控制
四.子程序及参数递传
1.普通子程序
普通子程序指没有宏的子程序,程序中各种加工的数据是固定的,子程序编好后,子程
序的工作流程就固定了,程序内部的数据不能在调用时“动态”地改变,只能通过“镜像”、
“旋转”、“缩放”、“平移”来有限的改变子程序的用途。
%4001
X80
F100
子程序中数据固定,普通子程序的效能有限。
2.宏子程序
宏子程序可以包含变量,不但可以反复调用简化代码,而且通过改变变量的值就能实现
加工数据的灵活变化或改变程序的流程,实现复杂的加工过程处理。
%4002
Z[#1]
F[#50];
Z坐标是变量;
进给速度也是变量,可适应粗、精加工。
例
对圆弧往复切削时,指令G02、G03交替使用。
参数#51改变程序流程,自动选择。
%4003
G02
R[#50];
条件满足执行G02
G03
X[-#50]
R[#50]
条件不满足执行G03
#51=#51*[-1];
改变条件,为下次做准备
子程序中的变量,如果不是在子程序内部赋值的,则在调用时,就必需要给变量一个值。
这就是参数传递问题,变量类型不同,传值的方法也不同。
3.全局变量传参数
如果子程序中用的变量是全局变量,调用子程序前,先给变量赋值,再调用子程序。
%400
#51=40;
#51为全局变量,给它赋值
P401;
进入子程序后#51的值是40
#51=25;
第二次给它赋值
再次调用子程序,进入子程序后#51的值是25
%401;
子程序
G91G01X[#51]F150;
#51的值由主程序决定
4.局部变量传参数
问题:
N1
#1=40;
为局部变量#1赋值
N2
进入子程序后#1的值是40吗?
%401
N4
G91G01X[#1]
子程序中用的是局部变量#1
结论:
主程序中
行的#1
与子程序中
不是同一个变量,子程序不会接收到
40
这
个值。
怎么办呢?
局部变量的参数传递,是在宏调用指令后面添加参数的方法来传递的。
上面的程序中,
把
行去掉,把
行改成如下形式即可:
P401
B40
比较一下,可知多了个B40,其中B代表#1,紧跟的数字40代表#1的值是40。
这样就把
参数40传给了子程序%401中的#1。
更一般地,我们用G65来调用宏子程序(称宏调用)。
G65
指令:
子程序中的变量
#0
#1
#2
#3
#4
#5
#6
#7
#8
#9
#10
#11
#12
传参数用的字母
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
#13
#14
#15
#16
#17
#18
#19
#20
#21
#22
#23
#24
#25
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
是专门用来进行宏子程序调用的,但在华中数控系统里面,G65
和
功能相同,
可以互换。
宏子程序调用指令G65的格式:
P__
L__
A__
B__
…
Z__
P子程序号
L调用次数
A~Z参数,每个字母与一个局部变量号对应。
A对应#0,B对应#1,C对应#2,D对
应#3,……如A20,即#0=20;
B6.5,即#1=6.5;
其余类推。
换句话说,如果要把数50传给变
量#17,则写R50。
G65代码在调用宏子程序时,系统会将当前程序段各字母(A~Z共26个,如果没有定义则
为零)后跟的数值对应传到宏子程序中的局部变量#0-#25
下面列出了宏调用时,参数字母
与变量号的对应关系:
要注意,由于字母G、P、L等已被宏调用命令、子程序号和调用次数占用,所以不能再
用来传递其它任意数据。
传进去的是,G65即#6=65,P401即#15=401(子程序号),L2即
#11=2。
为了便于参数传递,编写子程序时要避免用#6、#15、#11等变量号来接收数据,但
这些变量号可以用在子程序中作为内部计算的中间变量暂存数据。
另外,G65代码在调用宏子程序时,还会把当前九个轴的绝对位置(工件绝对坐标)传入
局部变量#30~#38。
#30~#38与轴名的对应关系由机床制造厂家规定,通常#30为X轴,#31为
Y轴,#32为Z轴。
固定循环指令初始平面Z
模态值也会传给变量#26。
通过#30~#38可以轻易
得到进入子程序时的轴坐标位置,这在程序流程控制中是很有用的。
5.系列零件加工
所谓系列零件加工,是指不同规格的零件,形状基本相同,加工过程也相同,只是尺寸
数据不一样,利用宏程序就可以编写出一个通用的加工程序来。
切槽宏子程序。
%8002
G92X90
Z30
P8001
U10
V50
A20
B40
C3;
UVABC对应尺寸变量见下图
X90
%8001;
Z[-#20];
切刀Z向定位
X[#1+5];
接近工件,留5毫米距离
#10=#2;
#10已切宽度+#2
#10
#21;
够切一刀?
Z[-#20-#10];
Z向定位
X[#0];
切到要求深度
G00X[#1+5];
X退刀到工件外
#10=#10+#2-1;
修改#10
Z[-#21-#20];
切最后一刀
G01X[#0]
G00X[#1+5]
例2
根据下面系列零件的图形,编辑精加工轮廓及切断的程序。
轮廓加工用外圆车刀、切
断用切断刀(刀位点在右刀尖)。
工件零点设在右端面。
工件1主程序:
M03
S600
T0101
P1001
A8B10C24D20E5F40
T0202
P1002
C24F40
工件2主程序:
%2000
A10B15C28D24E7F50
C28F50
轮廓加工子程序
G00X0Z3
G01Z0F100
G03X[2*#0]Z[#0]R[#0]
G01X[#2]
W[-#4]
#10=
#1-
[#2-#3]/2
#11=SQRT[#1*#1-#10*#10]
G02X[#2]W[-2*#11]R[#1]
G01Z[-#5]
U2
G00X[#2+50]Z100
切断子程序
%1002
G00X[#2+2]Z[-#5]
G01X0.3F30
G00X[#2+50]
Z100
6.高级参考
在子程序中,可能会改变系统模态值。
例如,主程序中的是绝对编程(G90),而
子程序中用的是相对编程(G91),如果调
用了这个子程序,主程序的模态就会受到影
响。
当然,对于简单的程序,你可以在子程
序返回后再加一条G90指令变回绝对编程。
但是,如果编写的子程序不是你自己用,别
人又不知道你改变了系统模态值,直接调用
就有可能出问题。
有没有办法,使子程序不
影响主程序的模态值呢?
简单的办法就是,
进入子程序后首先把子程序会影响到的所有
模态用局部变量保存起来,然后再往后执行,
并且在子程序返回时恢复保存的模态值。
看
下面的例子
%102
不管原来是什么状态,先记录下来
#45=#1162
记录第12
组模态码#1162
是G61
或
G64?
#46=#1163
记录第13
组模态码#1163
是G90
G91?
现在可以改变已记录过的模态
G64;
用相对编程G91
及连续插补
方式G64
……;
这里是其它程序
子程序结束前恢复记录值
G[#45]
G[#46]
恢复第12
组13
组模态
由此可见,系统变量虽然是不能直接改
写的,但并不是不能改变的。
系统模态值是
可以被指令改变的。
固定循环也是用宏程序实现的,而且固
定循环中它改变了系统模态值,只是在固定
循环子程序中采用了保护措施,在固定循环
宏子程序返回时,恢复了它影响过的系统模
态,所以外表看它对系统模态没有影响。
可以通过分析系统提供的固定循环宏程序看
出来。
对于每个局部变量,还可用系统宏AR[]来判别该变量是否被定义,是被定义为增量或绝
对方式。
该系统宏的调用格式如下
AR[#变量号]
返回值:
表示该变量没有被定义
90
表示该变量被定义为绝对方式G90
91
表示该变量被定义为相对方式G91
下面的主程序%1000
在调用子程序%9990
时设置了I
JK
之值,子程序%9990
可分别通
过当前局部变量#8
#9
来访问主程序的I
J
K
之值
G92
X0Y0Z0
P9990
I20
J30
K40
%9990
[AR[#8]
0]
[AR[#9]
[AR[#10]
0]
M99;
如果没有定义I
值,则返回
G91;
用增量方式编写宏程序
AR[#8]
如果I
值是绝对方式G90
#8=#8-#30;
将I
值转换为增量方式,
#30
为X
的绝对坐标
HNC-21M
子程序嵌套调用的深度最多可以有七层,每一层子程序都有自己独立的局部变
量,变量个数为50
当前局部变量为#0-#49,
第一层局部变量为#200-#249
,第二层局部
变量为#250-#299,第三层局部变量#300-#349
,依此类推。
在子程序中如何确定上层的局
部变量要依上层的层数而定。
由于通过系统变量来直接访问局部变量容易引起混乱,因此不
提倡用这种方法。
%0099
X0
Y0
Z0
N100
#10=98
P100
N200
#10=222;
此时N100
所在段的局部变量#10
为第0层#210
P110
%110
N300
#10=333;
此时N200
所在段的局部变量#10为第1层#260,即#260=222
所在段的局部变量#10为第0层#210,即#210=98
五.宏编程实例
1.数车编程
(1)函数曲线加工通用宏程序
任意曲线y=f(x)的加工
单调区间x由x1变到x2
方法一-----
#1=x1;
初值
#2=f(x1)
或者写成#2=f(#1)
x2;
或者WHILE
x2
Y[#2]
到下一位置
#1=#1+0.01;
X增量0.01
或者#1=#1-0.01
X增量-0.01
#2=f(#1);
计算下个点坐标
......退刀
(实际应用,请用具体表达式代替f(x))
方法二
#1=x1
#3=f(x1)
或者写成#3=f(#1)
#2=#3
保存前一个点坐标
#1=#1+0.01
#3=f(#1)
X[0.01]
Y[#3-#2]
(2)抛物线车削
用宏程序编制如图所示抛