第二單元第一節手工編程第1頁，課件共44頁，創作于2023年2月橢圓曲線一、非圓公式曲線的加工方法1.非圓公式曲面的加工特點第2頁，課件共44頁，創作于2023年2月2.非規則曲面的編程方法（1）自動編程法（2）宏程序法宏程序的編程加工，一般是采用廠方所提供的宏程序(或用戶自行開發的宏程序)通過對變量進行賦值及處理后完成程序的加工任務。普通加工程序直接用數值指定Ｇ代碼和移動距離；例如，G01X100.0Z2.0。使用用戶宏程序時，數值可以直接指定或用變量指定。當用變量時，變量值可用程序或用MDI面板上的操作改變。

第3頁，課件共44頁，創作于2023年2月1．用戶宏程序的概念用戶宏程序的主體是一系列指令，相當于子程序體。使用時，通常將能完成某一功能的一系列指令像子程序一樣存入存儲器，然后用一個總指令代表它們，使用時只需給出這個總指令就能執行其功能。用戶宏程序的最大特點是可以對變量進行運算，使程序應用更加靈活、方便。（二）用戶宏程序基礎

第4頁，課件共44頁，創作于2023年2月FANUC-0i系統提供兩種用戶宏程序，即用戶宏程序功能A和用戶宏程序功能B。用戶宏程序功能A是FANUC系統的標準配置功能，任何配置的FANUC系統都具備此功能，而用戶宏程序功能B雖然不是FANUC系統的標準配置功能，但絕大部分的FANUC系統也都支持用戶宏程序功能B。第5頁，課件共44頁，創作于2023年2月用戶宏程序與普通程序的區別：在用戶宏程序本體中，能使用變量，可以給變量賦值，變量間可以運算，程序運行可以跳轉。而普通程序中，只能指定常量，常量之間不能運算，程序只能順序執行，不能跳轉，因此功能是固定的，不能變化。有了用戶宏程序功能，機床用戶自己可以改進數控機床的功能。第6頁，課件共44頁，創作于2023年2月2．變量編程的規則（1）變量的表示。一個變量由變量符號“#”和變量號組成，例：#i(i

=

1，2，3，…)。表達式可以用于指定變量號。此時，表達式必須封閉在括號中。例：

#100，#500，#5，#[#1+#2+10]；第7頁，課件共44頁，創作于2023年2月小數點的使用：在程序定義變量值時，小數點可以省略，MDI鍵盤輸入時，必須輸入小數點，小數點省略時單位為μm。第8頁，課件共44頁，創作于2023年2月（2）變量的引用。1)格式當在程序中定義變量值時，應指定變量號的地址。<地址字>#i<地址字>-#i<地址字>[<地址字>]例G01X#100Y#101F#102。當#100

=

800，#101

=

500，#102

=

80時，上面這句程序即表示為G01X800Y500F80。第9頁，課件共44頁，創作于2023年2月（2）變量的引用。

變量號可用變量代替例如：#[#30]，設#30=3，則為#3.變量不能使用地址：OIN(P46)#0為空變量，沒有定義的變量也為空變量，它不能讀，不能寫。第10頁，課件共44頁，創作于2023年2月（3）變量的類型根據變量號，宏變量可分成四種類型，如表1所示。

表1變量的類型變量號變量類型功能#0空變量該變量總是空，沒有值能賦給該變量。#1~#33局部變量局部變量只能用在宏程序中存儲數據，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。#100~#149#500~#999全局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－#149初始化為空，變量#500－#509的數據保存，即使斷電也不丟失。#1000~#9999系統變量系統變量用于讀和寫CNC運行時的各種數據，例如，刀具的當前位置和補償值。第11頁，課件共44頁，創作于2023年2月（4）賦值與變量。賦值是指將一個數據賦予一個變量。例如#1

=

0，表示#1的值是0。其中#1代表變量，0就是給變量#1賦的值。這里“

=

”是賦值符號，起語句定義作用。第12頁，課件共44頁，創作于2023年2月賦值的規律如下。①賦值號“

=

”兩邊內容不能隨意互換，左邊只能是變量，右邊可以是表達式、數值或變量。②一個賦值語句只能給一個變量賦值。③可以多次給一個變量賦值，新變量值將取代原變量值（即最后賦的值生效）。第13頁，課件共44頁，創作于2023年2月④賦值語句具有運算功能，它的一般形式為：變量

=

表達式。在賦值運算中，表達式可以是變量自身與其他數據的運算結果，如#1

=

#1

+

1，則表示#1的值為#1+1。⑤賦值表達式的運算順序與數學運算順序相同。⑥輔助功能（M代碼）的變量有最大值限制，例如，將M30賦值為300顯然是不合理的。第14頁，課件共44頁，創作于2023年2月（４）算術和邏輯運算（見表2）

表2算術和邏輯運算函數格式備注賦值#i=#j求和求差乘積求商#i=#j＋#k#i=#j－#k#i=#j＊#k#i=#j／#k正弦余弦正切反正切#i=SIN[#j]#i=COS[#j]#i=TAN[#j]#i=ATAN[#J]/[#k]角度用十進制度表示。90°30′表示為90.5度。平方根絕對值四舍五入向下取整向上取整#i=SQRT[#j]#i=ABS[#j]#i=ROUND[#j]#i=FIX[#j]#i=FUP[#j]或OR異或XOR與AND#I=#JOR#K#I=#JXOR#K#I=#J邏輯運算用二進制數按位操作十—二進制轉換二—十進制轉換#I=BIN[#J]#I=BCD[#J]用于轉換發送到PMC的信號或從PMC接收的信號第15頁，課件共44頁，創作于2023年2月（５）宏程序指令（P52）1）無條件轉移格式：GOTOn;n——（轉移到的程序段）順序號例：GOTO1;GOTO#10;2）條件分支IF語句在IF后指定一條件，當條件滿足時，轉移到順序號為n的程序段，不滿足則執行下一程序段。格式：

IF[表達式]GOTOn;

…；

Nn…;n：順序號(1～99999)例：O0002(宏程序)

N5IF[#3GT90.0]GOTO10;

…;

GOTO5;

N10M99;第16頁，課件共44頁，創作于2023年2月①條件表達式條件表達式由兩變量或一變量一常數中間夾比較運算符組成，條件表達式必需包含在一對方括號內。條件表達式可直接用變量代替。②比較運算符比較運算符由兩個字母組成，用于比較兩個值，來判斷它們是相等，或一個值比另一個小或大。注意不能用不等號（見表3）。第17頁，課件共44頁，創作于2023年2月表3比較運算符(P52)運算符含義EQ相等equalto(=)NE不等于notequalto(≠)GT大于Greaterthan(>)GE大于等于greaterthanorequalto(≥)LT小于lessthan(<)LE小于等于lessthanorequalto(≤)第18頁，課件共44頁，創作于2023年2月（3）循環語句

在WHILE后指定一條件表達式，當條件滿足時，執行WHILE到END之間的程序，(然后返回到WHILE重新判斷條件,)不滿足則執行END后的下一程序段。格式：

WHILE[條件表達式]DOm;…ENDm;例：O0002WHILE[#3LE90.0]DO2;…;

END2;M99;第19頁，課件共44頁，創作于2023年2月（三）用戶宏程序功能A用戶宏程序功能A可以用以下方法調用宏程序。宏程序非模態調用：G65宏程序模態調用：G66、G67子程序調用：M98用M代碼調用子程序：M<m>用T代碼調用子程序：T<t>第20頁，課件共44頁，創作于2023年2月下面介紹G65的編程方法。（1）編程格式。G65HmP(#i)Q(#j)R(#k)；（2）說明。①m可以是01～99中的任何一個整數，表示運算指令或轉移指令的功能。②#i表示存放運算結果的變量。第21頁，課件共44頁，創作于2023年2月③#j為需要運算的第一個變量，可以是常數，常數可以直接表示，不帶#。④#k為需要運算的第二個變量，可以是常數，常數可以直接表示，不帶#。⑤G65表示：#i

=

#j⊙#k，⊙代表運算符號，它由Hm指定。第22頁，課件共44頁，創作于2023年2月（3）G65Hm宏指令。P50表2-4算術運算指令邏輯運算指令三角函數指令控制類指令

第23頁，課件共44頁，創作于2023年2月算術運算指令

G碼H碼功能定義G65H01定義，替換#i＝#jG65H02加#i＝#j＋#kG65H03減#i＝#j-#kG65H04乘#i＝#j×#kG65H05除#i＝#j/#kG65H21平方根#i＝√#j

G65H22絕對值#i＝|#j|G65H23求余#i＝#j-trunc﹙#j/#k﹚·#k

Trunc；丟棄小于1的分數部分G65H24BCD碼→二進制碼#i＝BIN﹙#j﹚G65H25二進制碼→BCD碼#i＝BCD﹙#j﹚G65H26復合乘/除#i＝﹙#i×#j﹚÷#kG65H27復合平方根1#i＝√#j2＋#k2G65H28復合平方根2#i＝√#j2-#k2

第24頁，課件共44頁，創作于2023年2月邏輯運算指令G碼H碼功能定義G65H11邏輯“或”#i＝#j·OR·#kG65H12邏輯“與”#i＝#j·AND·#kG65H13異或#i＝#j·XOR·#k第25頁，課件共44頁，創作于2023年2月三角函數指令G碼H碼功能定義G65H31正弦#i＝#j·SIN﹙#k﹚G65H32余弦#i＝#j·COS﹙#k﹚G65H33正切#i＝#j·TAN﹙#k﹚G65H34反正切#i＝ATAN﹙#j/#k﹚第26頁，課件共44頁，創作于2023年2月控制類指令G碼H碼功能定義G65H80無條件轉移GOTOnG65H81條件轉移1IF#j＝#k，GOTOnG65H82條件轉移2IF#j≠#k，GOTOnG65H83條件轉移3IF#j＞#k，GOTOnG65H84條件轉移4IF#j＜#k，GOTOnG65H85條件轉移5IF#j≥#k，GOTOnG65H86條件轉移6IF#j≤#k，GOTOnG65H99產生PS報警PS報警號500＋n出現第27頁，課件共44頁，創作于2023年2月（1）由G65規定的H碼不影響偏移量的任何選擇；

（2）如果用于各算術運算的Q或R未被指定，則作為0處理；

（3）在分支轉移目標地址中，如果序號為正值，則檢索過程是先向大程序號查找，如果序號為負值，則檢索過程是先向小程序號查找。

（4）轉移目標序號可以是變量。注意事項第28頁，課件共44頁，創作于2023年2月（4）編程時的注意事項。①由G65規定的H碼不影響偏移量的任何選擇。②在分支轉移目標地址中，如果序號為正值，則檢索過程是先向大程序號查找，如果序號為負值，則檢索過程是先向小程序號查找。③轉移目標序號可以是變量。第29頁，課件共44頁，創作于2023年2月④變量值是不含小數點的數值，它以系統的最小輸入單位為其值的單位。例如當系統的最小輸入單位為0.001時，#101

=

10，則X#101代表0.01

mm。當運算結果出現小數點后的數值時，其值將被舍去。⑤當變量以角度形式指定時，其單位為0.001°。第30頁，課件共44頁，創作于2023年2月⑥在各運算中，當必要的Q、R沒有指定時，系統自動將其值作為“0”處理。⑦運算、轉移指令中的H、P、Q、R都必須寫在G65之后，在G65之前的地址符只能是O、N。第31頁，課件共44頁，創作于2023年2月（四）用戶宏程序功能B（1）宏程序非模態調用G65的編程格式。功能：當指定G65時，調用以地址P指定的用戶宏程序，數據（自變量）能傳遞到用戶宏程序中。格式：G65P<p>L<l><自變量賦值>;<p>：要調用的程序號。<l>：重復次數（默認值為1）。<自變量賦值>：傳遞到宏程序的數據。第32頁，課件共44頁，創作于2023年2月（2）自變量指定。自變量指定又稱為自變量賦值，即若要向用戶宏程序本體傳遞數據時，須由自變量賦值來指定，其值可以有符號和小數點，且與地址無關。第33頁，課件共44頁，創作于2023年2月自變量賦值Ⅰ：用英文字母后加數值進行賦值，除了G、L、O、N和P之外，其余所有21個英文字母都可以給自變量賦值，每個字母賦值一次。賦值不必按字母順序進行，但使用I、J、K時，必須按字母順序指定（賦值），不賦值的地址可以省略。自變量賦值Ⅱ：使用A、B、C和Ii、Ji、Ki（i為1～10），同組的I、J、K必須按字母順序指定，不賦值的地址可以省略。第34頁，課件共44頁，創作于2023年2月6、宏程序使用格式第35頁，課件共44頁，創作于2023年2月模態調用

模態調用功能近似固定循環的續效作用，在調用后，機床在指定的多個位置循環執行宏程序。用G67指令取消模態調用。格式：

G66P（宏程序號）L（重復次數）<指定引數>；此時機床不動

X_Y_;機床在這些點開始加工

X_Y_;

…G67；停止宏程序調用第36頁，課件共44頁，創作于2023年2月三、宏程序編程實例加工如圖1所示橢圓零件。毛坯尺寸

62mm棒料，材料為45#鋼。圖1第37頁，課件共44頁，創作于2023年2月1、橢圓參數方程式中：a—長軸半徑；

b—短軸半徑。以X為自變量，可求得Z值。經推導得：第38頁，課件共44頁，創作于2023年2月2、零件分析圖1中：第39頁，課件共44頁，創作于2023年2月程序內容程序注釋G28U0W0N1G0G40G97G99S500M3T11X60.Z0.5G90X50.5Z-39.8F0.2G0X50.0#1=25.N60#1=#1-1.5#2=S