數(shù)控加工中宏程序的編制方法

數(shù)控加工中宏程序的編制方法第1頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序簡介在數(shù)控編程中，宏程序編程靈活、高效、快捷。宏程序不僅可以實現(xiàn)象子程序那樣，對編制相同加工操作的程序非常有用，還可以完成子程序無法實現(xiàn)的特殊功能，例如，型腔加工宏程序、固定加工循環(huán)宏程序、球面加工宏程序、錐面加工宏程序等。第2頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序特殊用法宏程序還可以實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的控制，如，坐標系的讀寫、刀具偏置的讀寫、時間信息的讀寫、倍率開關的控制等。第3頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六 SIEMENS參數(shù)編程與FANUC類似，但功能要弱一些。變量以“R”開始，如：R0、R1、R99。不包含系統(tǒng)變量，系統(tǒng)變量以“$”開頭。第4頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六 FANUC宏程序的構成

1） 包含變量2） 包含算術或邏輯運算（=）的程序段3） 包含控制語句（例如：GOTO，DO，END）的程序段4） 包含宏程序調用指令（G65，G66，G67或其他G代碼，M代碼調用宏程序）的程序段第5頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六 FANUC宏程序的變量Ⅰ

FANUC數(shù)控系統(tǒng)變量表示形式為#后跟1～4位數(shù)字，變量種類有四種：變量號變量類型功能#0空變量該變量總是空，沒有任何值能賦給該變量第6頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六 FANUC宏程序的變量Ⅱ

變量號變量類型功能#1——#33局部變量局部變量只能用在宏程序中存儲數(shù)據(jù)，例如運算結果。當斷電時局部變量被初始化為空，調用宏程序時自變量對局部變量賦值。第7頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六 FANUC宏程序的變量Ⅲ

變量號變量類型功能#100—#199#500—#999公共變量公共變量在不同的宏程序中的意義相同當斷電時變量#100#199初始化為空變量#500#999的數(shù)據(jù)保存即使斷電也不丟失第8頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六 FANUC宏程序的變量Ⅳ

變量號變量類型功能#1000——系統(tǒng)變量系統(tǒng)變量用于讀和寫CNC運行時各種數(shù)據(jù)的變化例如刀具的當前位置和補償值等第9頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六 刀具補償存儲器C的系統(tǒng)變量當偏置組數(shù)小于等于200時，也可以用#2001——#2400補償號刀具長度補償（H）刀具半徑補償（D）幾何補償磨損補償幾何補償磨損補償123:200:400#11001(#2201)#11002(#2202)#11003(#2203):#11200(#2400):#11400#10001(#2001)#10002(#2002)#10003(#2003):#10200(#2200):#11400#13001#13002#13003:#13200:#13400#12001#12002#12003:#12200:#12400第10頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六刀具補償存儲器C用G10指令進行設定P：刀具補償號R：絕對值指令（G90）方式時的刀具補償值。增量值指令（G91）方式時的刀具補償值為該值與指定的刀具補償號的值相加。H代碼的幾何補償值G10L10P

R

;D代碼的幾何補償值G10L12P

R

;H代碼的磨損補償值G10L11P

R

;D代碼的磨損補償值G10L13P

R

;第11頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六自動運行控制的系統(tǒng)變量#3003單程序段輔助功能的完成0有效等待1無效等待2有效不等待3無效不等待第12頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六自動運行控制的系統(tǒng)變量#3004進給暫停進給速度倍率準確停止0有效有效有效1無效有效有效2有效無效有效3無效無效有效4有效有效無效5無效有效無效6有效無效無效7無效無效無效第13頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六攻絲加工循環(huán)第14頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六工件原點偏移值的系統(tǒng)變量Ⅰ#5201：#5204第1軸外部工件零點偏移值：第4軸外部工件零點偏移值#5221：#5224第1軸G54工件零點偏移值：第4軸G54工件零點偏移值#5241：#5244第1軸G55工件零點偏移值：第4軸G55工件零點偏移值第15頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六工件原點偏移值的系統(tǒng)變量Ⅱ#5261：#5264第1軸G56工件零點偏移值：第4軸G56工件零點偏移值#5281：#5284第1軸G57工件零點偏移值：第4軸G57工件零點偏移值#5301：#5304第1軸G58工件零點偏移值：第4軸G58工件零點偏移值第16頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六工件原點偏移值的系統(tǒng)變量Ⅲ#5321：#5324第1軸G59工件零點偏移值：第4軸G59工件零點偏移值#7001：#7004第1軸工件零點偏移值（G54.1P1）：第4軸工件零點偏移值（G54.1P1）#7021：#7024第1軸工件零點偏移值（G54.1P2）：第4軸工件零點偏移值（G54.1P2）第17頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六工件原點偏移值的系統(tǒng)變量Ⅳ#7041：#7044第1軸工件零點偏移值（G54.1P3）：第4軸工件零點偏移值（G54.1P3）#7061：#7064第1軸工件零點偏移值（G54.1P4）：第4軸工件零點偏移值（G54.1P4）#7941：#7944第1軸工件零點偏移值（G54.1P48）：第4軸工件零點偏移值（G54.1P48）第18頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六工件原點偏移值的系統(tǒng)變量Ⅴ軸功能變量號第一軸外部工件零點偏移#2500#5201G54工件零點偏移#2501#5221G55工件零點偏移#2502#5241G56工件零點偏移#2503#5261G57工件零點偏移#2504#5281G58工件零點偏移#2505#5301G59工件零點偏移

#2506#5321第19頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六工件原點偏移值的系統(tǒng)變量Ⅵ軸功能變量號第二軸外部工件零點偏移#2600#5202G54工件零點偏移#2601#5222G55工件零點偏移#2602#5242G56工件零點偏移#2603#5262G57工件零點偏移#2604#5282G58工件零點偏移#2605#5302G59工件零點偏移

#2606#5322第20頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六工件原點偏移值的系統(tǒng)變量Ⅶ軸功能變量號第三軸外部工件零點偏移#2700#5203G54工件零點偏移#2701#5223G55工件零點偏移#2702#5243G56工件零點偏移#2703#5263G57工件零點偏移#2704#5283G58工件零點偏移#2705#5303G59工件零點偏移

#2706#5323第21頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六工件原點偏移值的系統(tǒng)變量Ⅷ軸功能變量號第四軸外部工件零點偏移#2800#5204G54工件零點偏移#2801#5224G55工件零點偏移#2802#5244G56工件零點偏移#2803#5264G57工件零點偏移#2804#5284G58工件零點偏移#2805#5304G59工件零點偏移

#2806#5324第22頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六用G10改變工件坐標系零點偏移值

格式：G10L2PpIP

；P=0：外部工件零點偏移值P=1：工件坐標系G54的零點偏移值P=2：工件坐標系G55的零點偏移值P=3：工件坐標系G56的零點偏移值P=4：工件坐標系G57的零點偏移值P=5：工件坐標系G58的零點偏移值P=5：工件坐標系G59的零點偏移值IP：對于絕對值指令（G90），為每個軸的工件零點偏移值。對于增量值指令（G91），為每個軸加到設定的工件零點偏移值。第23頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序運算符Ⅰ功能格式備注定義#i=#j加法#i=#j+#k減法#i=#j-#k乘法#i=#j*#k除法#i=#j/#k第24頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序運算符Ⅱ功能格式備注正弦#i=SIN[#j]角度以度指定，如90o30’表示為90.5度反正弦#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]第25頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序運算符Ⅲ功能格式備注平方根#i=SQRT[#j]絕對值#i=ABS[#j]舍入#i=ROUND[#j]上取整#i=FIX[#j]下取整#i=FUP[#j]自然對數(shù)#i=LN[#j]指數(shù)函數(shù)#i=EXP[#j]第26頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序運算符Ⅳ功能格式備注或#i=#jOR#k邏輯運算一位一位的按二進制數(shù)執(zhí)行異或#i=#jXOR#k與#i=#jAND#k

從BCD轉為BIN#i=BIN[#j]用于與PMC的信號交換從BIN轉為BCD#i=BCD[#j]

第27頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序的轉移和循環(huán)Ⅰ無條件轉移：GOTOn（n為順序號，1——99999）例：GOTO10為轉移到N10程序段第28頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序的轉移和循環(huán)Ⅱ條件轉移：（IF語句）IF[條件表達式]GOTOn當指定的條件表達式滿足時，轉移到標有順序號n的程序段，如果指定的條件表達式不滿足時，執(zhí)行下個程序段第29頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序的轉移和循環(huán)Ⅲ條件轉移：（IF語句）IF[條件表達式]GOTOn

第30頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序的轉移和循環(huán)ⅣIF[條件表達式]THEN當指定的條件表達式滿足時，執(zhí)行預先決定的宏程序語句。例：IF[#1EQ#2]THEN#3=0；第31頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序循環(huán)ⅠWHILE[條件表達式]Dom；（m=1，2，3）

注：循環(huán)允許嵌套，最多3層，但不允許交叉；條件不滿足條件滿足ENDm第32頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序循環(huán)Ⅱ第33頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序循環(huán)Ⅲ第34頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序循環(huán)Ⅳ第35頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序的條件表達式運算符運算符含義EQ等于NE不等于GT大于GE大于或等于LT小于LE小于或等于第36頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序的調用Ⅰ非模態(tài)調用G65：格式：G65PpLl<自變量指定>其中p：要調用的程序號L：調用次數(shù)（默認為1）自變量：數(shù)據(jù)傳遞到宏程序第37頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序的調用Ⅱ模態(tài)調用（G66）：G66PpLl<自變量指定>；程序點G67;（取消模態(tài)）其中p：要調用的程序號L：調用次數(shù)（默認為1）自變量：數(shù)據(jù)傳遞到宏程序第38頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序的調用Ⅲ第39頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序的調用Ⅳ自變量指定Ⅱ第40頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序的G代碼調用程序號參數(shù)號O90106050O90116051O90126052O90136053O90146054O90156055O90166056O90176057O90186058O90196059第41頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序的G代碼調用第42頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序的M代碼調用程序號參數(shù)號O90206080O90216081O90226082O90236083O90246084O90256085O90266086O90276087O90286088O90296089第43頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六FANUC宏程序中刀具半徑補償?shù)?4頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六 SIEMENS參數(shù)編程

格式：Rn（n的缺省取值范圍為0-99）例如:R1R2…R99第45頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六

SIEMENS參數(shù)編程中的數(shù)學運算符Ⅰ

第46頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六

SIEMENS參數(shù)編程中的數(shù)學運算符Ⅱ

第47頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六

SIEMENS參數(shù)編程中的比較或邏輯運算符

第48頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六 SIEMENS參數(shù)編程示例

第49頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六SIEMENS參數(shù)編程程序跳轉Ⅰ

無條件跳轉GOTOBLABEL（向后跳轉，向程序頭跳轉）GOTOFLABEL（向前跳轉，向程序尾跳轉）LABEL為程序段標示第50頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六SIEMENS參數(shù)編程程序跳轉Ⅱ

條件跳轉

IF表達式GOTOBLABEL（向后跳轉，向程序頭跳轉）IF表達式GOTOFLABEL（向前跳轉，向程序尾跳轉）LABEL為程序段標示第51頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六SIEMENS參數(shù)編程程序跳轉Ⅱ

IFR1>R2GOTOFMARKE1如果R1大于R2，那么跳躍到MARKE1R7<=(R8+R9)*743GOTOBMARKE1作為條件的復合表達式IFR10GOTOFMARK1允許確定一個變量（INT，REAL，BOOL或CHAR）。如果變量值為0（=FALSE），條件就不能滿足；對于所有其他值，條件為TRUEIFR1==0GOTOFMARKE1IFR1==1GOTOFMARKE2同一程序段中的幾個條件第52頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六宏程序示例Ⅰ

采用Φ20R4銑刀加工SR30的球，已知球心坐標為（X0Y0Z-5.）第53頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六宏程序示例Ⅱ

第54頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六宏程序示例Ⅲ

分析：銑球程序一般采用自動編程來實現(xiàn)，但是，利用宏程序強大的功能同樣也可以實現(xiàn)，而且程序更加簡潔。編程思路：銑球可以認為是多個銑圓的組合。排刀分布：有兩種方案，一是按Z向分布，二是按圓心角分布。從保證表面質量來看，最佳方案為按圓心角分布。第55頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六宏程序示例Ⅳ

圓弧起點計算，從X正向開始起刀。刀具根部R4的圓心在XZ平面的運動軌跡為與R30等距的圓R34（見圖示中紅色軌跡），刀尖點上4mm處的軌跡（即褐色軌跡）為紅色軌跡沿X正向平移6毫米，刀尖點坐標為褐色軌跡沿Z軸向下平移4mm（即綠色軌跡）。起始角度=ARCSIN（（5+4）/34）=15.349o起始位置X值=34*COS（15.349）+6=38.787起始位置Z值=0（通用表達式=34*sin（15.349）-5-4）第56頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六宏程序示例Ⅴ

變量定義：#1為圓心角，范圍由（15.349，90）#2為刀尖中心X值，=34*COS[#1]+6#3為刀尖中心Z值，=34*SIN[#1]-5-4第57頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六宏程序示例Ⅴ

FANUCSIEMENSM03S3000；G00G90G54Z100.；#1=15.349X50.Y0；Z10.；WHILE[#1LE90]DO1；#2=34*COS[#1]+6；#3=34*SIN[#1]-5-4;G01Z#3F900;X#2;G02X#2Y0I-#2J0;#1=#1+1;END1;G00Z100.;M30;M03S3000；G00G90G54Z100.；R1=15.349X50.Y0；Z10.；LABEL:R2=34*COS(R1)+6；R3=34*SIN(R1)-5-4;G01Z=R3F900;X=R2;G02X=R2Y0I=-R2J0;R1=R1+1;IFR1<=90GOTOBLABELG00Z100.;M30;第58頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六宏程序示例

用Φ20R10銑刀加工輪廓處R5圓角第59頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六宏程序示例

G00X2.5Y26.664G01G41D01X-8.991Y2.023G03X2.5Y-3.336I11.491J9.641X32.969Y-.208I0.J150.G02X44.955Y-10.952I2.031J-9.792G03Y-49.048I199.09J-19.048G02X33.452Y-59.88I-9.955J-.952G03X-28.452I-30.952J-197.59G02X-39.922Y-48.75I-1.548J9.88G03Y-11.25I-148.823J18.75G02X-27.969Y-.208I9.922J1.25G03X2.5Y-3.336I30.469J146.872X13.991Y2.023I0.J15.G40G01X2.5Y26.664下面為銑外形的一段程序，采用刀具半徑補償?shù)?0頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六宏程序示例

編程思路：利用G10指令修改刀具半徑偏置值來實現(xiàn)倒圓角。G10格式為G10L12P1R

，其中，P1表示修改D01，R后為刀具半徑偏置值。設定倒角的圓心角為變量#1，取值范圍為0-90o設定#2為刀具半徑偏置值，取值=COS[#1]*15-5設定#3為Z值，取值=SIN[#1]*[5+10]-5-10第61頁，共64頁，2023年，2月20日，星期六宏程序示例

M03S3000G00G90G54Z100.#1=0X2.5Y26.64Z5.WHILE[#1LE90]DO1#2=COS[#1]*15-5#3=SIN[#1]*[5+10]-5-10G10L12P1R#2G01Z#3F900G00X2.5Y26.664G01G41D01X-8.991Y2.023G03X2.5Y-3.336I11.491J9.641X32.969Y-.208I0.J150.G02X44.955Y-10.952I2.031J-9.792G03Y-49.048I1