数控加工中宏程序的编制方法精品文稿.ppt

数控加工中宏程序的编制方法第1页，本讲稿共64页FANUC宏程序简介 在数控编程中，宏程序编程灵活、高效、快捷。宏程序不仅可以实现象子程序那样，对编制相同加工操作的程序非常有用，还可以完成子程序无法实现的特殊功能，例如，型腔加工宏程序、固定加工循环宏程序、球面加工宏程序、锥面加工宏程序等。第2页，本讲稿共64页FANUC宏程序特殊用法 宏程序还可以实现系统参数的控制，如，坐标系的读写、刀具偏置的读写、时间信息的读写、倍率开关的控制等。第3页，本讲稿共64页SIEMENS参数编程 与FANUC类似，但功能要弱一些。变量以“R”开始，如：R0、R1、R99。不包含系统变量，系统变量以“$”开头。第4页，本讲稿共64页FANUC宏程序的构成 1）包含变量2）包含算术或逻辑运算（=）的程序段3）包含控制语句（例如：GOTO，DO ，END）的程序段4）包含宏程序调用指令（G65，G66，G67或其他G代码，M代码调用宏程 序）的程序段第5页，本讲稿共64页FANUC宏程序的变量 FANUC数控系统变量表示形式为#后跟14位数字，变量种类有四种：变量号变量类型功能#0空变量该变量总是空，没有任何值能赋给该变量第6页，本讲稿共64页FANUC宏程序的变量 变量号变量类型 功能#1#33局部变量 局部变量只能用在宏程序中存储数据，例如运算结果。当断电时局部变量被初始化为空，调用宏程序时自变量对局部变量赋值。第7页，本讲稿共64页FANUC宏程序的变量 变量号变量类型功能#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当断电时变量#100#199初始化为空变量#500#999 的数据保存即使断电也不丢失第8页，本讲稿共64页FANUC宏程序的变量 变量号变量类型功能#1000系统变量 系统变量用于读和写CNC 运行时各种数据的变化例如刀具的当前位置和补偿值等第9页，本讲稿共64页刀具补偿存储器C的系统变量当偏置组数小于等于200时，也可以用#2001#2400补偿号 刀具长度补偿（H）刀具半径补偿（D）几何补偿磨损补偿几何补偿磨损补偿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页，本讲稿共64页刀具补偿存储器C用G10指令进行设定P：刀具补偿号R：绝对值指令（G90）方式时的刀具补偿值。增量值指令（G91）方式时的刀具补偿值为该值与指定的刀具补偿号的值相加。H代码的几何补偿值G10L10P R ;D代码的几何补偿值G10L12P R ;H代码的磨损补偿值G10L11P R ;D代码的磨损补偿值G10L13P R ;第11页，本讲稿共64页自动运行控制的系统变量#3003单程序段辅助功能的完成0有效等待1无效等待2有效不等待3无效不等待第12页，本讲稿共64页自动运行控制的系统变量#3004进给暂停进给速度倍率准确停止0有效有效有效1无效有效有效2有效无效有效3无效无效有效4有效有效无效5无效有效无效6有效无效无效7无效无效无效第13页，本讲稿共64页攻丝加工循环第14页，本讲稿共64页工件原点偏移值的系统变量#5201：#5204第1轴外部工件零点偏移值：第4轴外部工件零点偏移值#5221：#5224第1轴G54工件零点偏移值：第4轴G54工件零点偏移值#5241：#5244第1轴G55工件零点偏移值：第4轴G55工件零点偏移值 第15页，本讲稿共64页工件原点偏移值的系统变量#5261：#5264 第1轴G56工件零点偏移值：第4轴G56工件零点偏移值#5281：#5284第1轴G57工件零点偏移值：第4轴G57工件零点偏移值#5301：#5304第1轴G58工件零点偏移值：第4轴G58工件零点偏移值 第16页，本讲稿共64页工件原点偏移值的系统变量#5321：#5324 第1轴G59工件零点偏移值：第4轴G59工件零点偏移值#7001：#7004第1轴工件零点偏移值（G54.1P1）：第4轴工件零点偏移值（G54.1P1）#7021：#7024第1轴工件零点偏移值（G54.1P2）：第4轴工件零点偏移值（G54.1P2）第17页，本讲稿共64页工件原点偏移值的系统变量#7041：#7044第1轴工件零点偏移值（G54.1P3）：第4轴工件零点偏移值（G54.1P3）#7061：#7064第1轴工件零点偏移值（G54.1P4）：第4轴工件零点偏移值（G54.1P4）#7941：#7944第1轴工件零点偏移值（G54.1P48）：第4轴工件零点偏移值（G54.1P48）第18页，本讲稿共64页工件原点偏移值的系统变量轴功能变量号第一轴 外部工件零点偏移#2500#5201G54工件零点偏移#2501#5221G55工件零点偏移#2502#5241G56工件零点偏移#2503#5261G57工件零点偏移#2504#5281G58工件零点偏移#2505#5301G59工件零点偏移#2506#5321 第19页，本讲稿共64页工件原点偏移值的系统变量轴功能变量号第二轴 外部工件零点偏移#2600#5202G54工件零点偏移#2601#5222G55工件零点偏移#2602#5242G56工件零点偏移#2603#5262G57工件零点偏移#2604#5282G58工件零点偏移#2605#5302G59工件零点偏移#2606#5322 第20页，本讲稿共64页工件原点偏移值的系统变量轴功能变量号第三轴 外部工件零点偏移#2700#5203G54工件零点偏移#2701#5223G55工件零点偏移#2702#5243G56工件零点偏移#2703#5263G57工件零点偏移#2704#5283G58工件零点偏移#2705#5303G59工件零点偏移#2706#5323 第21页，本讲稿共64页工件原点偏移值的系统变量轴功能变量号第四轴 外部工件零点偏移#2800#5204G54工件零点偏移#2801#5224G55工件零点偏移#2802#5244G56工件零点偏移#2803#5264G57工件零点偏移#2804#5284G58工件零点偏移#2805#5304G59工件零点偏移#2806#5324 第22页，本讲稿共64页用G10改变工件坐标系零点偏移值 格式：G10L2PpIP ；P=0：外部工件零点偏移值P=1：工件坐标系G54的零点偏移值P=2：工件坐标系G55的零点偏移值P=3：工件坐标系G56的零点偏移值P=4：工件坐标系G57的零点偏移值P=5：工件坐标系G58的零点偏移值P=5：工件坐标系G59的零点偏移值IP：对于绝对值指令（G90），为每个轴的工件零点偏移值。对于增量值指令（G91），为每个轴加到设定的工件零点偏移值。第23页，本讲稿共64页FANUC宏程序运算符功能格式备注定义#i=#j加法#i=#j+#k减法#i=#j-#k乘法#i=#j*#k除法#i=#j/#k第24页，本讲稿共64页FANUC宏程序运算符功能格式备注正弦#i=SIN#j角度以度指定，如9030表示为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页，本讲稿共64页FANUC宏程序运算符功能格式备注平方根#i=SQRT#j绝对值#i=ABS#j舍入#i=ROUND#j上取整#i=FIX#j下取整#i=FUP#j自然对数#i=LN#j指数函数#i=EXP#j 第26页，本讲稿共64页FANUC宏程序运算符功能格式备注或#i=#j OR#k逻辑运算一位一位的按二进制数执行 异或#i=#j XOR#k与#i=#j AND#k 从BCD转为BIN#i=BIN#j用于与PMC的信号交换 从BIN转为BCD#i=BCD#j 第27页，本讲稿共64页FANUC宏程序的转移和循环 无条件转移：GOTOn（n为顺序号，199999）例：GOTO10为转移到N10程序段 第28页，本讲稿共64页FANUC宏程序的转移和循环 条件转移：（IF语句）IF 条件表达式 GOTOn 当指定的条件表达式满足时，转移到标有顺序号n的程序段，如果指定的条件表达式不满足时，执行下个程序段第29页，本讲稿共64页FANUC宏程序的转移和循环 条件转移：（IF语句）IF 条件表达式 GOTOn 第30页，本讲稿共64页FANUC宏程序的转移和循环 IF 条件表达式 THEN当指定的条件表达式满足时，执行预先决定的宏程序语句。例：IF#1EQ#2 THEN#3=0；第31页，本讲稿共64页FANUC宏程序循环WHILE 条件表达式 Dom；（m=1，2，3）注：循环允许嵌套，最多3层，但不允许交叉；条件不满足条件满足 ENDm第32页，本讲稿共64页FANUC宏程序循环 第33页，本讲稿共64页FANUC宏程序循环 第34页，本讲稿共64页FANUC宏程序循环 第35页，本讲稿共64页FANUC宏程序的条件表达式运算符 运算符含义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页，本讲稿共64页FANUC宏程序的调用非模态调用G65：格式：G65PpLl其中 p：要调用的程序号 L：调用次数（默认为1）自变量：数据传递到宏程序第37页，本讲稿共64页FANUC宏程序的调用模态调用（G66）：G66PpLl；程序点G67;（取消模态）其中 p：要调用的程序号 L：调用次数（默认为1）自变量：数据传递到宏程序第38页，本讲稿共64页FANUC宏程序的调用第39页，本讲稿共64页FANUC宏程序的调用自变量指定第40页，本讲稿共64页FANUC宏程序的G代码调用程序号参数号O90106050O90116051O90126052O90136053O90146054O90156055O90166056O90176057O90186058O90196059第41页，本讲稿共64页FANUC宏程序的G代码调用第42页，本讲稿共64页FANUC宏程序的M代码调用程序号参数号O90206080O90216081O90226082O90236083O90246084O90256085O90266086O90276087O90286088O90296089第43页，本讲稿共64页FANUC宏程序中刀具半径补偿 第44页，本讲稿共64页SIEMENS参数编程 格式：Rn（n的缺省取值范围为0-99）例如:R1 R2 R99第45页，本讲稿共64页SIEMENS参数编程中的数学运算符 第46页，本讲稿共64页SIEMENS参数编程中的数学运算符 第47页，本讲稿共64页SIEMENS参数编程中的比较或逻辑运算符 第48页，本讲稿共64页SIEMENS参数编程示例 第49页，本讲稿共64页SIEMENS参数编程程序跳转 无条件跳转GOTOB LABEL （向后跳转，向程序头跳转）GOTOF LABEL （向前跳转，向程序尾跳转）LABEL 为程序段标示第50页，本讲稿共64页SIEMENS参数编程程序跳转 条件跳转 IF 表达式 GOTOB LABEL（向后跳转，向程序头跳转）IF 表达式 GOTOF LABEL（向前跳转，向程序尾跳转）LABEL 为程序段标示第51页，本讲稿共64页SIEMENS参数编程程序跳转 IF R1R2 GOTOF MARKE1如果R1大于R2，那么跳跃到MARKE1 R7=(R8+R9)*743 GOTOB MARKE1 作为条件的复合表达式IF R10 GOTOF MARK1允许确定一个变量（INT，REAL，BOOL或CHAR）。如果变量值为0（=FALSE），条件就不能满足；对于所有其他值，条件为TRUE IF R1=0 GOTOF MARKE1 IF R1=1 GOTOF MARKE2 同一程序段中的几个条件 第52页，本讲稿共64页宏程序示例 采用20R4铣刀加工SR30的球，已知球心坐标为（X0Y0Z-5.）第53页，本讲稿共64页宏程序示例 第54页，本讲稿共64页宏程序示例 分析：铣球程序一般采用自动编程来实现，但是，利用宏程序强大的功能同样也可以实现，而且程序更加简洁。编程思路：铣球可以认为是多个铣圆的组合。排刀分布：有两种方案，一是按Z向分布，二是按圆心角分布。从保证表面质量来看，最佳方案为按圆心角分布。第55页，本讲稿共64页宏程序示例 圆弧起点计算，从X正向开始起刀。刀具根部R4的圆心在XZ平面的运动轨迹为与R30等距的圆R34（见图示中红色轨迹），刀尖点上4mm处的轨迹（即褐色轨迹）为红色轨迹沿X正向平移6毫米，刀尖点坐标为褐色轨迹沿Z轴向下平移4mm（即绿色轨迹）。起始角度=ARCSIN（5+4）/34）=15.349起始位置X值=34*COS（15.349）+6=38.787起始位置Z值=0（通用表达式=34*sin（15.349）-5-4）第56页，本讲稿共64页宏程序示例 变量定义：#1为圆心角，范围由（15.349，90）#2为刀尖中心X值，=34*COS#1+6#3为刀尖中心Z值，=34*SIN#1-5-4第57页，本讲稿共64页宏程序示例 FANUCSIEMENSM03S3000；G00G90G54Z100.；#1=15.349X50.Y0；Z10.；WHILE#1 LE 90 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;IF R1=90 GOTOB LABELG00Z100.;M30;第58页，本讲稿共64页宏程序示例 用20R10铣刀加工轮廓处R5圆角 第59页，本讲稿共64页宏程序示例 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下面为铣外形的一段程序，采用刀具半径补偿第60页，本讲稿共64页宏程序示例 编程思路：利用G10指令修改刀具半径偏置值来实现倒圆角。G10格式为G10L12P1R ，其中，P1表示修改D01，R后为刀具半径偏置值。设定倒角的圆心角为变量#1，取值范围为0-90设定#2为刀具半径偏置值，取值=COS#1*15-5设定#3为Z值，取值=SIN#1*5+10-5-10第61页，本讲稿共64页宏程序示例 M03S3000G00G90G54Z100.#1=0X2.5Y26.64Z5.WHILE#1 LE 90 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-49.048I199.09J-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#1=#1+5END1G00Z100.M30第62页，本讲稿共64页宏程序示例（铣圆）#1=圆心坐标X值#2=圆心坐标Y值#3=园孔最终Z值#4=圆孔直径#5=刀具直径#6=#4+#5/4 (进刀半径)#7=#3+50（进刀高度）#8=#1+#4/2-#6（进刀圆弧起点X值）#9=#2-#6（进刀圆弧起点Y值）#10=#1+#4/2(铣圆起点X值)#11=-#4/2(I矢量)#12=#2+#6(退刀圆弧Y值)M03S1000G00G90G54G43H01Z100.X#1Y#2Z#7 G01Z#3 F100G41D02X#8Y#9G03X#10Y#2R#6G03X#10Y#2I#11J0G03X#8Y#12R#6G01G40X#1Y#2G00Z100.M30第63页，本讲稿共64页宏程序示例（铣球）#1=球心坐标X值#2=球心坐标Y值#3=球孔最终Z值#4=球的半径#5=球的高度#6=Z向排刀增量#7=刀具直径#8=刀具圆角#9=#4+#5/2+2#10=0M03S1000G00G90G54G43H01Z100.G00X#9Y#2Z50.N20 G01Z#10F100#12=#4+#8*#4+#8#13=#10-#3+#8*#10-#3+#8#11=SQRT#12-#13+#7/2-#8G01X#1+#11Y#2G03I-#11J0#10=#10+#6IF#10 LE#5 GOTO 20G00Z100.M30第64页，本讲稿共64页