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1、宏程序培训 数控车床宏程序编程（FANUC i TC系统） 第一章 基础知识1. 宏程序：用户把实现某种功能的一组指令像子程序一样存储，在另一个程序中只要调出该指令即能实现该功能，这样的指令称为宏程序。宏指令：把这样的代表指令称为用户宏程序的调用指令，称为宏指令。1. 宏程序的强大功能（1） 用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算。（2） 根据循环语言、分支语言和子程序调用语言，编制各种复杂的零件加工程序。（3） 减少了手工编程时进行的数值计算及精简程序等工作。.宏程序编程时的适应范围（）宏程序指令适合抛物线、椭圆、双曲线等没有插补指令的数控车床的曲线手工编程。（）适合图形一样

2、，只是尺寸不同的系列零件的编程。（）适合工艺路径一样，只是位置参数不同的系列零件的编程。（）有利于零件的简化编程。第二章变量与常量. 变量普通加工程序直接用数值指定的代码和移动距离；例如：和,使用用户宏程序时，数值可以直接制定或用变量指定。当用变量指定时，变量值可用程序设定或者修改。； ；.变量的表示计算机允许使用变量名，用户使用宏程序引入变量时，需用变量符号“”和后面的变量号指定，例如：。表达式可以用于指定变量号，这时表达式必须封闭在括号中，例如：【】2.变量的类型变量从功能表上主要可归纳为两种，即系统变量：用于系统内部运算时各种数据的存储。用户变量：包括局部变量和公共变量，用户可以单独使用

3、，系统作为处理资料的一部分。表 Oi变量类型变量名类型功能#0 空变量该变量总是空，没有值能赋予该变量。用户变量#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。断电时，局部变量清除（初始化为空）可以在程序中对其赋值。#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（即公共变量对于主程序和从这些主程序调用的每个宏程序来说是公共的）断电时，#100#199清除（初始化为空），通电时复位到“0”。而#500#999数据，即使在断电时也不清除。系统变量#1000以上系 统变 量系统变量用于读和写CNC运行时各种数据变化，例如，刀具当前位置和补偿位置等。2.4变

4、量值的范围局部变量和公共变量可以是0值或以下范围中的值：-或，如果计算结果超出有效范围，则触发程序错误P/S报警。2.5小数点的省略当在程序中定义的变量值时，整数值的小数点可以省略。例如：当在定义#11=123；变量#11的实际值是123.00。2.6变量的引用在程序中使用的变量值时，应指定后跟变量号的地址。当用表达式指定变量时，必须把表达式放在括号中。例如：G01 X#11+#22 F#3.被引用变量的值根据地址的最小设定的单位自动的舍入。例如：当G00 X#11;以11000mm的单位（精确3位）执行时，CNC把12.3456赋值给变量#11，实际指令值为G00X12.346.改变引用变量

5、的值的符号，要把负号（-）放在#的前面。例如：G00X-#11。当引用未定义的变量时，变量及地址都被忽略。例如：当变量#11的值是0，并且变量#22 的值是空时，G00 X#11Y#22的执行结果为G00X0。注意：不能用变量代表的地址符有：程序号O,顺序号N,任选程序段跳转号/。例如以下情况不能使用变量：O#11 /#22 G00X100.0 N#33Y200.02.7系统变量系统变量的用途在系统中是固定的，不能把值代入系统变量中。2.8常量我们在系统中经常使用的常量有两种，即：TRUE：条件成立（真）FALSE:条件不成立（假）第3章 算术和逻辑运算用户宏程序中的变量可以进行算术和逻辑运算

6、，表3-1中列出的运算即可在变量中执行，运算符号右边的表达式可包括常量和由函数或运算符组成的变量（表达式的变量# j和#k可以用常数赋值），左边的变量也可以用表达式赋值。表31算术和逻辑运算功能格式备注定义、置换# i=# j算术运算加法# i=# j+# k减法# i=# j-# k乘法# i=# j*# k除法# i=# j# k正弦# i=sin# j三角函数及反三角函数的数值均以度为单位来指定。如9030应表示为90.5反正弦#i=Asin# j余弦# i=cos# j反余弦#i=Acos# j正切# i=TAN# j反正切#i=ATAN# j平方根#i=SQRT# j绝对值# i=A

7、BS# j舍入#i=ROVND#j指数函数# i=EXP# j自然对数# i=LN# j上取数 # i=FLX# j下取数 # i=FVP# j逻辑运算与# iAND#j或# iOR # j异或# iXOR# j从BCD转为BIN# i=BIN# j用于与PMC的信号交换（进制的转换）从BIN转为BCD# i=BCD# j第4章 用户宏程序语句4.1转移和循环在程序中使用的GOTO语句和IF语句可以改变控制的流向。有以下三种格式可以实现转移和循环操作。转移和循环 4.2无条件转移（GOTO语句）该语句转移到标有顺序号n的程序段。当指定从199999以下的顺序号时，出现P/S报警，可用表达式指定

8、顺序号。其语句为：GOTOn; n为顺序号（199999）4.3条件转移（IF语句）条件转移语句中，IF之后指定的条件表达式，可有下面两种表达式。1 IFGOTOn 例如： IFTHEN例如：如果#1和#2的值相同，0赋给#3。IF【#1EQ#2】THEN#3=04.4循环（WHILE）语句用WHILE引导的循环语句，在其后指定的一个条件表达式，当指定条件满足时，执行从DO到END之间的程序，否则转到END后的程序段。其一般格式如下图：WHILE引导的循环语句示意图 这种指令格式用于IF语句，DO后面的号和END后的号时指定程序执行的范围的标号，值为1、2、3。若1、2、3以外的值会产生P/S

9、报警。在DOEND循环的标号（13）可根据需要多次使用，又称为嵌套。 下面以编写计算数值110的总和的程序为例来说明循环语句。例如：O0001 N10 #1=0;（总和初始值） N20 #2=1;（变量初始值） N30 WHILE#2LE10 D0 1;(IF #2GT10 GOTO 60) N40 #1=#1+#2;N50 #2=#2+1;（步进值为1）N50 GOTO 30; N60 END 1; N70 M30;（结果：55）（请大家总结WHILE和IF的不同）4.5 循环语句嵌套原则(宏程序P19)标号（13）可以根据要求多次使用。2 DO的范围不能交叉3 DO循环可以嵌套3级4.6使

10、用宏程序编制时注意：1.变量使用应注意其用户可用的变量，防止使用系统变量造成系统报警。2.明确全局变量与局部变量之间的关系，以及子程序与主程序之间的如何传递。3.条件表达式是一个逻辑表达式，结果为TRUE（真）或FALSE(假)。4.嵌套语句、条件控制语句成对使用，否则不执行或报警。语句可以嵌套，但要注意嵌套的层数，一般不超过3层。第五章 宏程序非模态的调用5.1 用户宏指令首先说明用户宏程序调用的（G65）与子程序调用（M98）之间的差别：1 G65可以进行变量的赋值，即指定自变量（数据传递送到宏程序），M98则不能。2 当M98程序段包含另一个NC指令（例如，G01 X200.0 M98

11、P）时，在指令执行完以后调用（或转移到）子程序。相反，G65则无条件地调用宏程序。3 当M98程序段包含有O、N、P、L以外的地址的NC指令时，（例如G01 X200.0 M98P）),在单程序段方式中，可以停止，（即停机）。相反，G65则不能。4 G65改变局部变量的级别，M98不改变局部变量的级别。5.2非模态调用（G65）当指定G65时，调用以地址P指定的用户宏程序，数据（自变量）能传递到用户宏程序中，指定格式如下所示。G65 PL；要调用的程序号；重复次数（默认值为1）;传递到宏程序的数据 5.3 G65调用说明在G65之后，用地址P指定用户宏程序的程序号。任何自变量前必须指定G65.

12、当要求重复时，在地址L后指定从19999的重复次数，省略L值时，默认L值等于1.5 使用变量指定（赋值），其值被赋值给宏程序中的相应的局部变量。5.4自变量指定的类型地址变量号地址变量号地址变量号A#1I#4T#20B#2J#5U#21C#3K#6V#22D#7M#13W#23E#8Q#17X#24F#9R#18Y#25H#11S#19Z#265.5逻辑运算说明运算符功能逻辑名运算特点运算实例AND与逻辑乘（相当于串联）有0得01x1=1,1x0=0,0x0=0OR或逻辑加（相当于并联）有1得11+1=1,1+0=1,0+0=0XOR 异或逻辑减相同得0，不同得11-1=0，1-0=1，0-0

13、=0，0-1=15.6运算符运算符含义英文注释EQ等于（=）EqualNE不等于（）Not EqualGT大于（）Great ThanGE大于或等于（）Great than or EqualLT小于（）Less ThanLE小于或等于()Less than or Equal第六章 椭圆方程解析6.1椭圆参数方程X=Xo+acos 其中a：短半轴 b:长半轴 终止角Z=Zo+bsin (Xo、Zo)椭圆圆心坐标如给定的时椭圆的终止角度，即可采用椭圆参数方程式解析！ 6.2椭圆的线性方程由参数方程采用椭圆线性方程用直线逼近，按Z方向进行变化，Z越小，越逼近轮廓，求出每一个点（x,z）值。利用X=X

14、oa*，计算变量第i点时X、Z值。注意：一般Z为自变量，X为因变量。6.3、G65格式说明G65 P(椭圆加工子程序号)A(短半轴值)B(偏移量初始值，相对于椭圆圆心)C(长半轴值)K(Z轴步进值精度)L(循环次数)其中，A=#1 B=#2 C=#3 K=#6B:相对于椭圆圆心的Z轴起始尺寸K:系统变量，Z轴的进给量（步进量）第七章 实例分析讲解7.1抛物线宏程序采用FANUC Oi 系统编写程序O2001N10 G99 G97 G40;N20 T0101;N30 M41;N40 M03;N50 G00 Z34.0;N60 X52.0;N70 #10=0;N80 #11=0;N90 IF#10

15、GT16G0TO130;N100 G01X#10 Z#11 F0.5;N110 #10=#10+0.08;N120 #11=#10*#10/8;N130 END IF;N140 G00 X52.0;N150 G00 X100.0;N160 Z200.0;N170 M05;N180 M30;7.2椭圆宏程序（凸起）采用FANUC Oi系统编写的程序O2002N10 G99 G97 G40;N20 T0101;N30 M03;N40 M41;N50 G00 Z52.0;N60 X52.0;N70 G01 X0.0 F0.5;N80 Z50.0;N90 #1=20.0;N100 #2=50.0;N1

16、10 #3=50.0;N120 WHILE #3 GT0D01;N130 GO1 X2*#1*SQRT#3*#3/#2*#2 Z#3F0.2;N140 #3=#3-1;N150 END1;N160 G00 X52.0;N170 GOO X100.0;N180 Z200.0;N190 M05;N200 M30;7.3椭圆宏程序（凹入）O2003N10 G99 G97 G40;N20 T0101;N30 M41; N40 M03;N50 G00 X2.0;N60 Z2.0;N70 G01 X-40.0,F0.5;N80 Z0.0;N90 #1=20.0;N100 #2=50.0；N110 #3=0

17、;N120 WHILE#3GT-50D01;N130 G01 X-2*#1*SQRT1-#3*#3/#2*#2 Z #3 F0.2;N140 #3=#3-1;N150 END;N160 GOO X2.0;N170 Z2.0;N180 G00 X100.0;N190 Z200.0;N200 M05;N210 M30;7.4椭圆宏程序实例（参见蓝皮p295页试卷（1）采用FANUC Oi系统编写程序各特征点的坐标：A (12.084， 0)B (32.000，-19.046)C (32.000，-40.847)D (31.000，-59.838)E (25.444，-15.894相对于椭圆圆心)F

18、 (30.000, -60.000)O2008（椭圆加工子程序）N10 #5=2.0*#1*SQRT1-#2*#2/#3*#3; （X轴因变量）N20 IF#2 LT-15.894G0T0 60;（判断是否走到Z轴终点，是则跳转60程序段)N30 G01 X#5+#150 Z #2-#3 F0.2; （椭圆插补）N40 #2=#2-#6; （Z轴步进为0.5mm）N50 GOTO 10; （跳转到10程序段)N60 M99; （返回主程序)（ 其中#1=A， #2=B ，#3=C ，#6=k局部变量； #150=毛坯余量，公共变量）A(短半轴值)B(偏移量初始值)C(长半轴值)K(Z轴步进进刀

19、量)在主程序给定！O2009(加工主程序)N10 G99 G97 G40;N20 T0101;N30 M41;N40 M03;N50 G00 X52.0 ;N60 Z2.0;N70 G71 U2.0 R1.0;N80 G71 P90 Q150 U2.0 W1.0 F0.5;N90 G00 X12.084;N100 G01 Z0.0 F0.2;N110 G03 X32.0 Z-19.046 R30.0 F0.1;N120 G01 Z-40.847 F0.2;N130 G02 X31.0 Z-59.838 R15.5 F0.1;N140 G01 Z-80.0 F0.2;N150 X52.0;N16

20、0 G00 Z0.0;N170 #150=5.0; （设定毛坯余量为5mm，赋给#150）N180 IF#150 EQ1.0G0T0 220; (毛坯余量等于1mm，跳转220程序段)N190 G65 P2008 A15.0 B30.0 C30.0 K0.5; （调用椭圆子程序，粗加工椭圆）N200 #150=#150-1.0; （每次背吃刀量为1mm）N210 G0T0 180;N220 G00 X52.0；N230 Z2.0;N240 M05;N250 M42;N260 M03;N270 #150=0; （设定毛坯余量为0mm，重新赋给#150）N280 G65 P2008 A15.0 B30.0 C30.0 K0.5;（调用椭圆子程序，精加工，一次）N290 GO2 X30.0 Z-60.0 R16.0 F0.1;N300 G01 Z-80.0 F0.2;N310 G01 X52.0；N320 G00 X150.0;N330 Z200.0;N340 M05;N350 M30;