1、.用戶宏程序編程在數(shù)控編程中，宏程序編程靈活、高效、快捷，是加工編程的重要補充。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。.華中數(shù)控用戶宏程序HNC-21/22T 、HNC-21M為用戶配備了強有力的類似于高級語言的宏程序功能，用戶可以使用變量進行算術運算、邏輯運算和函數(shù)的混合運算，此外宏程序還提供了循環(huán)語句、分支語句和子程序調用語句，利于編制各種復雜的零件加工程序，減少乃至免除手工編程時進行繁瑣的數(shù)值計算，以及精簡程序量。.一、基礎知識1. 1. 宏變量及常

2、量宏變量及常量v(1) 宏變量宏變量vHNC-21/22T華中世紀星數(shù)控系統(tǒng)變量表示形華中世紀星數(shù)控系統(tǒng)變量表示形式為式為# 后跟后跟14位數(shù)字，變量種類有三種：位數(shù)字，變量種類有三種：v局部變量局部變量：#0#49是在宏程序中局部使用是在宏程序中局部使用的變量，用于存放宏程序中的數(shù)據(jù)，斷電時丟的變量，用于存放宏程序中的數(shù)據(jù)，斷電時丟失為空。失為空。.1. 1. 宏變量及常量宏變量及常量全局變量全局變量：用戶可以自由使用用戶可以自由使用#50#199，它對于由主程序調用的各子程序及各宏程序來說是，它對于由主程序調用的各子程序及各宏程序來說是可以公用的，可以人工賦值。可以公用的，可以人工賦值。H

3、NC-21/22T子程序嵌套調用的深度最多可以有子程序嵌套調用的深度最多可以有8層，每一層子程序層，每一層子程序都有自己獨立的局部變量（變量個數(shù)為都有自己獨立的局部變量（變量個數(shù)為50）。）。系統(tǒng)變量系統(tǒng)變量：系統(tǒng)變量為：系統(tǒng)變量為#1000#1199，它能獲取包含在機床處理器或，它能獲取包含在機床處理器或NC內存內存中的只讀或讀中的只讀或讀/寫信息，包括與機床處理器有關的交換參數(shù)、機床狀態(tài)獲取參寫信息，包括與機床處理器有關的交換參數(shù)、機床狀態(tài)獲取參數(shù)、加工參數(shù)等系統(tǒng)信息數(shù)、加工參數(shù)等系統(tǒng)信息v(2) 常量常量vPI：圓周率：圓周率；TRUE：條件成立：條件成立(真真)；FALSE：條件不成立

4、：條件不成立(假假) .2 2、 運算符與表達式運算符與表達式v(1) 算術運算符：+，-，*，/v(2) 條件運算符：EQ（=），NE（）， GT（），GE（），LT（），LE（）v(3) 邏輯運算符：AND，OR，NOTv(4) 函數(shù)：SIN（正弦），COS（余弦），TAN（正切），ATAN（反正切），ABS（絕對值）INT（取整），SIGN（符號），SQRT（開方），EXP（指數(shù)）v(5) 表達式：用運算符連接起來的常數(shù)，宏變量構成表達式。v例如：175/SQRT2 * COS55 * PI/180 ；#3*6 GT 14 .3、賦值語句、賦值語句v格式：宏變量=常數(shù)或表達式v把常數(shù)或表

5、達式的值送給一個宏變量稱為賦值。v例如： #2 = 175/SQRT2 * COS55 * PI/180；v #3 = 124.0 .4、 條件判別語句條件判別語句IF， ELSE，ENDIFv格式(i)： 格式(ii) ： vIF 條件表達式條件表達式 IF 條件表達式條件表達式v vELSE ENDIFvvENDIF.5、 循環(huán)語句循環(huán)語句WHILE，ENDWv格式：格式：WHILE 條件表達式條件表達式v v ENDW.6、 宏程序宏程序/子程序調用的參數(shù)傳遞規(guī)則子程序調用的參數(shù)傳遞規(guī)則vG 代碼在調用宏代碼在調用宏(子程序或固定循環(huán)，子程序或固定循環(huán)，下同下同)時，系統(tǒng)會將當前程序段各

6、字時，系統(tǒng)會將當前程序段各字段段(AZ共共26個字段，如果沒有定義個字段，如果沒有定義則為零則為零)的內容拷貝到宏執(zhí)行時的局的內容拷貝到宏執(zhí)行時的局部變量部變量#0 #25，同時拷貝調用宏時，同時拷貝調用宏時當前通道九個軸（軸當前通道九個軸（軸0軸軸8）的絕對）的絕對位置位置(機床絕對坐標機床絕對坐標)到宏執(zhí)行時的局到宏執(zhí)行時的局部變量部變量#30 #38。v宏程序的調用格式為：宏程序的調用格式為：vM98 P（宏程序名）（宏程序名）v或或G65 P（宏程序名）（宏程序名）。 .7、用戶宏程序編程思路、用戶宏程序編程思路v%1000；長半軸、短半軸分別為；長半軸、短半軸分別為40、30的橢圓的

7、橢圓vG54 G90 G00 Z30vM03 S800vG00 X45 Y-15 ；快速定位至下刀點；快速定位至下刀點vZ3vG01 Z-5 F100v#0=0；給角度；給角度 賦賦0初值初值vWHILE #0 LE 360；當角度；當角度 360度時，執(zhí)行循環(huán)體內容度時，執(zhí)行循環(huán)體內容v#1=40*COS#0*PI/180；用橢圓的標準參數(shù)方程求動點；用橢圓的標準參數(shù)方程求動點M的的X坐標值坐標值v#2=30*SIN#0*PI/180；用橢圓的標準參數(shù)方程求動點；用橢圓的標準參數(shù)方程求動點M的的Y坐標值坐標值vG01 X#1 Y#2 ；用直線插補指令加工至；用直線插補指令加工至M點，點，即用

8、直線段逼近橢圓即用直線段逼近橢圓v#0=#0+1；角度；角度 的遞增步長取的遞增步長取1度度 vENDWvX45 Y15；切出橢圓；切出橢圓vG00 Z30 M05vX0 Y0vM30 .數(shù)控車床用戶宏程序編程v用宏程序編制如圖所示拋物線的精加工程序。v%3015v#10=0 ；X坐標（直徑值）坐標（直徑值）v#11=0 ；Z坐標坐標vT0101vM03 S600vG00 X0 Z34vWHILE #10 LE 32vG90 G64 G01 X#10 Z#11 F100v#10= #10+0.32v#9= #10/2 ；求出；求出X坐標的半徑值，便于求解坐標的半徑值，便于求解#11v#11=

9、32-#9*#9/8vENDWvG00 X80 Z100 vM05vM30 .用宏指令編制橢圓部分的精加工程序v%3016；精加工橢圓程序；精加工橢圓程序vT0101vM03 S800vG00 X39 Z22v#1=60；A點的角度點的角度v#2=0；X坐標坐標v#3=0；Z坐標坐標vWHILE #1 LE 120；120是通過計算得來的是通過計算得來的B點角度點角度v#2=2*23*SIN#1*PI/180；直徑編程；直徑編程v#3=40*COS#1*PI/180vG64 G01 X#2 Z#3 F100v#1=#1+1；步長取；步長取1度度vENDWvG00 X100vZ100 M05vM

10、30 .用戶宏程序訓練.數(shù)控車削加工中公式曲線宏程序編程模板的應用v一、公式曲線宏程序編程模板的原理和使用步驟一、公式曲線宏程序編程模板的原理和使用步驟v1、如何選定自變量、如何選定自變量v1）公式曲線中的X和Z坐標任意一個都可以被定義為自變量 v2）一般選擇變化范圍大的一個作為自變量，如圖1 v3）根據(jù)表達式方便情況來確定X或Z作為自變量，如圖3v4）為了表達方便，在這里將和X坐標相關的變量設為#1、v#11、#12等，將和Z坐標相關的變量設為#2、#21、#22等。實際中變量的定義完全可根據(jù)個人習慣進行定義 v .2、如何確定自變量的起止點的坐標值、如何確定自變量的起止點的坐標值v如圖1所

11、示，選定橢圓線段的Z坐標為自變量#2，起點S的Z坐標為Z1=8，終點T的Z坐標為Z2=-8。則自變量#2的初始值為8，終止值為-8。.2、如何確定自變量的起止點的坐標值、如何確定自變量的起止點的坐標值v如圖2所示，選定拋物線段的Z坐標為自變量#2，起點S的Z坐標為Z1=15.626，終點T的Z坐標為Z2=1.6。則#2的初始值為15.626，終止值為1.6。.2、如何確定自變量的起止點的坐標值、如何確定自變量的起止點的坐標值v 如圖3所示，選定三次曲線的X坐標為自變量#1，起點S的X坐標為X1=28.171-12=16.171，終點T的X標為X2=7.368。則#1的初始值為16.171，終止

12、值為7.368。.3、如何進行函數(shù)變換，確定因變量相對于、如何進行函數(shù)變換，確定因變量相對于自變量的宏表達式自變量的宏表達式 v 如圖1，Z坐標為自變量#2，則X坐標為因變量#1，那么X用Z表示為：v分別用宏變量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因變量#1相對于自變量#2的宏表達式：v如圖2，Z坐標為自變量#2，則X坐標為因變量#1，那么X用Z表示為：v分別用宏變量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因變量#1相對于自變量#2的宏表達式：v 10/10/1 5ZZSQRTX10/10/2#2#1 51#SQRT 1 . 0/ZSQRTX 1 . 0/2#1#SQRT.3、如何進行函數(shù)變換，確定因

13、變量相對于、如何進行函數(shù)變換，確定因變量相對于自變量的宏表達式自變量的宏表達式v如圖3，X坐標為自變量#1，因Z坐標為因變量#2，那么Z用X表示為：vZ=0.005*X*X*Xv分別用宏變量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因變量#2相對于自變量#1的宏表達式：v #2=0.005*#1*#1*#1.4、如何確定公式曲線自身坐標系原點、如何確定公式曲線自身坐標系原點對編程原點的偏移量（含正負號）對編程原點的偏移量（含正負號）v該偏移量是相對于工件坐標系而言的。v 如圖1所示，橢圓線段自身原點相對于編程原點 的X軸偏移量X=15，Z軸偏移量Z=-30v如圖2所示，拋物線段自身原點相對于編程原點

14、的X軸偏移量X=20，Z軸偏移量Z=-25.626v如圖3所示，三次曲線段自身原點相對于編程原點的X軸偏移量X=28.171，Z軸偏移量Z=-39.144.5、如何判別在計算工件坐標系下的、如何判別在計算工件坐標系下的X坐標值坐標值（#11）時，宏變量）時，宏變量#1的正負號的正負號v1）根據(jù)編程使用的工件坐標系,確定編程輪廓為零件的下側輪廓還是上側輪廓：當編程使用的是X向下為正的工件坐標系（即前置式刀架），則編程輪廓為零件的下側輪廓，當編程使用的是X向上為正的工件坐標系（即后置式刀架），則編程輪廓為零件的上側輪廓。v2）以編程輪廓中的公式曲線自身坐標系原點為原點，繪制對應工件坐標系的X和Z坐

15、標軸，以其Z坐標為分界線,將輪廓分為正負兩種輪廓，編程輪廓在X正方向的稱為正輪廓，編程輪廓在X負方向的稱為負輪廓；v3）如果編程中使用的公式曲線是正輪廓，則在計算工件坐標系下的X坐標值（#11）時宏變量#1的前面應冠以正號，反之為負。 .6、如何套用宏編程模板、如何套用宏編程模板v1）設Z坐標為自變量#2，X坐標為因變量#1，自變量步長為W，則公式曲線段的精加工程序宏指令編程模板如下：v#2=Z1 （給自變量#2賦值Z1：Z1是公式曲線自身坐標系下起始點的坐標值）vWHILE #2 GE Z2 （自變量#2的終止值Z2：Z2是公式曲線自身坐標系下終止點的坐標值）v#1=f（#2） （函數(shù)變換：

16、確定因變量#1（X）相對于自變量#2（Z）的宏表達式）v#11=#1+X （計算工件坐標系下的X坐標值#11：編程中使用的是正輪廓，#1前冠以正，反之冠以負；X為公式曲線自身坐標原點相對于編程原點的X軸偏移量。）v#22=#2+Z （計算工件坐標系下的Z坐標值#22：Z為公式曲線自身坐標原點相對于編程原點的Z軸偏移量）vG01 X2*#11 Z#22（直線插補，X為直徑編程）v#2=#2-W （自變量以步長W變化）vENDW （循環(huán)結束） .6、如何套用宏編程模板、如何套用宏編程模板v2）設X坐標為自變量#1，Z坐標為因變量#2，自變量步長為U，則公式曲線段的精加工程序宏指令編程模板如下：v#

17、1=X1 （給自變量#1賦值X1：X1是公式曲線自身坐標系下起始點的坐標值）vWHILE #1 GE X2 （自變量#1的終止值X2：X2是公式曲線自身坐標系下終止點的坐標值）v#2=f（#1） （函數(shù)變換：確定因變量#2（Z）相對于自變量#1（X）的宏表達式）v#11=#1+X （計算工件坐標系下的X坐標值#11：編程使用的是正輪廓，#1前冠以正，反之冠以負。X為公式曲線自身坐標原點相對于編程原點的X軸偏移量。）v#22=#2+Z （計算工件坐標系下的Z坐標值#22：Z為公式曲線自身坐標原點相對于編程原點的Z軸偏移量）vG01 X2*#11 Z#22 （直線插補，X為直徑編程）v#1=#1-

18、U （自變量以步長U變化）vENDW （循環(huán)結束）.二、公式曲線宏程序編程模板的具體應用實例二、公式曲線宏程序編程模板的具體應用實例v運用以上公式曲線宏程序模板，結合粗加工循環(huán)指令，就可以快速準確實現(xiàn)零件公式曲線輪廓的編程和加工。具體應用示例如下：v例1：如圖1所示零件的外輪廓粗精加參考程序如下（設毛坯為直徑25毫米的棒料）：v%0001（程序頭）vT0101（調用01號外圓刀及01號刀具偏置補償）vG90 M03 S700（絕對值編程；主軸以700轉/分正轉）vG00 X33 Z2（快速定位到粗加工循環(huán)起點）vG71 U1 R0.5 P10 Q20 X0.6 F100（外徑粗車循環(huán)）vN10

19、 G01 X10 F60 S1000（精加工起始程序段）v Z-10v X24v Z-22（公式曲線起點）v#2=8（設Z為自變量#2，給自變量#2賦值8：Z1=8）vWHILE #2 GE -8（自變量#2的終止值-8：Z2=-8）v （因變量#1： 用#1、#2代替X、Z）v#11=-#1+15（工件坐標系下的X坐標值#11：編程使用的是負輪廓，#1前冠以負；X=15）v#22=#2-30（工件坐標系下的Z坐標值#22：Z=-30）vG01 X2*#11 Z#22（直線插補，X為直徑編程）v#2=#2-0.5（自變量以步長0.5變化）vENDW（循環(huán)結束）vN20 G01 Z-50(精加工

20、終止程序段)vG00 X100 Z80(快速定位到退刀點)vM30(程序結束)10/10/2#2#1 51#SQRT10/10/1 5ZZSQRTX.v例2：如圖2所示零件的外輪廓粗精加參考程序如下（設毛坯為直徑33毫米的棒料）：v%0002（程序頭）vT0101（調用01號外圓刀及01號刀具偏置補償）vG90 M03 S700（絕對值編程；主軸以700轉/分正轉）vG00 X33 Z2（快速定位到粗加工循環(huán)起點）vG71 U1 R0.5 P10 Q20 X0.6 F100（外徑粗車循環(huán)）vN10 G01 X10 F60 S1000（精加工起始程序段）vZ-10vX15（公式曲線起點）v#2=15.626（設Z為自變量#2，給自變量#2賦值15.626：Z1=15.626）vWHILE #2 GE 1.6（自變量#2的終止值1.6：Z2=1.6）v （因變量#1： ，用#1、#2代替X、Z）v#11=-#1+20（工件坐標系下的X坐標值#11：編程使用的是負輪廓，#1前冠以負；X=20）v#22=#2-25.626（工件坐標系下的Z坐標值#22：Z=-25.626）vG01 X2*#11 Z#22（直線插補，X為直徑編程）v#2=#2-0.5（自變量以步長0.5變化）vENDW（循環(huán)結束）vN20 G01 Z-35(精加工終止程序段)vG00 X100