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数控车床宏程序编程Word文档格式.docx

#50=350;

重新赋值

再调用子程序

M30

%1001

G91G01X[#50];

同样一段程序,#50的值不同,X移动的距离就不同

M99

2.局部变量

编号#0~#49的变量是局部变量。

局部变量的作用范围是当前程序(在同一个

程序号内)。

如果在主程序或不同子程序里,出现了相同名称(编号)的变量,它们不会相互干扰,值也可以不同。

%100

N10#3=30

M98P101

#4=#3

%101

#3=18

3.全局变量

;

主程序中#3为30

进入子程序后#3不受影响

#3仍为30,所以#4=30

这里的#3不是主程序中的#3,所以#3=0(没定义),则:

#4=0;

这里使#3的值为18,不会影响主程序中的#3

编号#50~#199的变量是全局变量(注:

其中#100~#199也是刀补变量)。

全局

变量的作用范围是整个零件程序。

不管是主程序还是子程序,只要名称(编号)

相同就是同一个变量,带有相同的值,在某个地方修改它的值,所有其它地方都

受影响。

N10#50=30;

先使#50为30

M98P101;

进入子程序

#4=#50;

#50变为18,所以#4=18

#50的值在子程序里也有效,所以#4=30

#50=18;

这里使#50=18,然后返回

为什么要把变量分为局部变量和全局变量?

如果只有全局变量,由变量名不

能重复,就可能造成变量名不够用;

全局变量在任何地方都可以改变它的值,这

是它的优点,也是它的缺点。

说是优点,是因为参数传递很方便;

说是缺点,是

因为当一个程序较复杂的时候,一不小心就可能在某个地用了相同的变量名或者

改变了它的值,造成程序混乱。

局部变量的使用,解决了同名变量冲突的问题,编写子程序时,不需要考虑其它地方是否用过某个变量名。

什么时候用全局变量?

什么时候用局部变量?

在一般情况下,你应优先考虑

选用局部变量。

局部变量在不同的子程序里,可以重复使用,不会互相干扰。

果一个数据在主程序和子程序里都要用到,就要考虑用全局变量。

用全局变量来保存数据,可以在不同子程序间传递、共享、以及反复利用。

刀补变量(#100~#199)。

这些变量里存放的数据可以作为刀具半径或长度补偿值来使用。

#100=8

G41D100;

D100就是指加载#100的值8作为刀补半径。

 

注意:

上面的程序中,如果把D100写成了D[#100],则相当于D8,即调用8号刀补,而不是补偿量为8。

4.系统变量

#300以上的变量是系统变量。

系统变量是具有特殊意义的变量,它们是数控

系统内部定义好了的,你不可以改变它们的用途。

系统变量是全局变量,使用时可以直接调用。

#0~#599是可读写的,#600以上的变量是只读的,不能直接修改。

其中,#300~#599是子程序局部变量缓存区。

这些变量在一般情况下,不用

关心它的存在,也不推荐你去使用它们。

要注意同一个子程序,被调用的层级不

同时,对应的系统变量也是不同的。

#600~#899是与刀具相关系统变量。

#1000~#1039坐标相关系统变量。

#1040~#1143参考点相关系统变量。

#1144~#1194系统状态相关系统变量。

(详见:

有时候需要判断系统的某个状态,以便程序作相应的处理,就要用到系统变量。

5.常量

PI表示圆周率,TRUE条件成立(真),FALSE条件不成立(假)。

二.运算符与表达式

1.算术运算符

加+

,减-,乘*,

除/

2.条件运算符

宏程序运算

数学意义

EQNEGTGELTLE

=≠>≥<≤

条件运算符用在程序流程控制IF和WHILE的条件表达式中,作为判断两个表

达式大小关系的连接符。

宏程序条件运算符与计算机编程语言的条件运算符表达习惯不同。

3.逻辑运算符

在IF或WHILE语句中,如果有多个条件,用逻辑运算符来连接多个条件。

AND(且)

OR(或)

NOT(非)

多个条件同时成立才成立

多个条件只要有一个成立即可取反(如果不是)

#1LT50AND#1GT20

#3EQ8OR#4LE10

——表示:

[#1<

50]且[#1>

20]

[#3=8]或者[#4≤10]

有多个逻辑运算符时,可以用方括号来表示结合顺序,如:

NOT[#1LT50AND#1GT20]——表示:

如果不是“#1<

50且#1>

20”更复杂的例子,如:

[#1LT50]AND[#2GT20OR#3EQ8]AND[#4LE10]

4.函数

正弦:

SIN[a]

余弦:

COS[a]

正切:

TAN[a]

注:

a为角度,单位是弧度

值。

反正切:

ATAN[a](返回:

度,范围:

-90~+90)

ATAN2[a]/[b](返回:

-180~+180)(注:

华中数控暂不支

持)

绝对值:

ABS[a],表示|a|

取整:

INT[a],采用去尾取整,非“四舍五入”

取符号:

SIGN[a],a为正数返回1,0返回0,负数返回-1开平方:

SQRT[a],表示√a

指数:

EXP[a],表示e5.表达式与括号

a

包含运算符或函数的算式就是表达式。

表达式里用方括号来表示运算顺序。

宏程序中不用圆括号,因圆括号是注释符。

例如175/SQRT[2]*COS[55*PI/180]

#3*6GT14

6.运算符的优先级

方括号→函数→乘除→加减→条件→逻辑

技巧:

常用方括号来控制运算顺序,更容易阅读和理解。

7.赋值号=

把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值,格式如下:

宏变量=常数或表达式

例如#2=175/SQRT[2]*COS[55*PI/180]

#3=124.0

#50=#3+12

特别注意,赋值号后面的表达式里可以包含变量自身,如:

#1=#1+4;

此式表示把#1的值与4相加,结果赋给#1。

这不是数学中的方程或等式,如果#1的值是2,执行#1=#1+4后,#1的值变为6。

三.程序流程控制

程序流程控制形式有许多种,都是通过判断某个“条件”是否成立来决定程

序走向的。

所谓“条件”,通常是对变量或变量表达式的值进行大小判断的式子,

称为“条件表达式”。

华中数控系统有两种流程控制命令:

IF——ENDIF,WHILE——ENDW。

1.条件分支IF

需要选择性地执行程序,就要用IF命令。

格式1:

(条件成立则执行)

IF条件表达式

条件成立执行的语句组

功能:

条件成立执行IF与ENDIF之间的程序,不成立就跳过。

其中IF、ENDIF称为关

键词,不区分大小写。

IF为开始标识,ENDIF为结束标识。

IF语句的执行流程如图1所示。

例:

IF#1EQ10;

如果#1=10

成立则,执行此句(子程返回)

条件不成立,跳到此句后面

IF#1LT10AND#1GT0;

如果#1<

10且#1>

G01x20

Y15

成立则执行

格式2:

(二选一,选择执行)形式:

条件成立执行的语句组ELSE

条件不成立执行的语句组ENDIF

IF#51LT20

G91G01X10F250

ELSE

G91G01X35F200

条件成立执行IF与ELSE之间的程序,不成立就执行ELSE与ENDIF之间的程序。

2.条件循环WHILE

格式:

WHILE条件表达式

条件成立循环执行的语句

条件成立执行WHILE与ENDW之间的程序,然后返回到WHILE再次判

断条件,直到条件不成立才跳到ENDW后面。

WHILE语句的执行流程如图1所示。

#2=30

WHILE#2GT0;

如果#2>

G91G01X10;

成立就执行

#2=#2-3;

修改变量,

ENDW;

返回

G90G00z50;

不成立跳到这里执行

WHILE中必须有“修改条件变量”的语句,使得其循环若干次后,条件变为“不成立”而退出循环,不然就成为死循环。

IF条件成

程序A

WHILE条件

程序1

程序N

程序B

ENDIFENDIF

IF…ENDIF流程

IF…ELSE…ENDIF流

程图

WHILE…ENDW流程

图1流程控制

四.子程序及参数递传

1.普通子程序

普通子程序指没有宏的子程序,程序中各种加工的数据是固定的,子

程序编好后,子程序的工作流程就固定了,程序内部的数据不能在调用时

“动态”地改变,只能通过“镜像”、“旋转”、“缩放”、“平移”来有限的改变子程序的用途。

%4001

G01X80F100

子程序中数据固定,普通子程序的效能有限。

2.宏子程序

宏子程序可以包含变量,不但可以反复调用简化代码,而且通过改变

变量的值就能实现加工数据的灵活变化或改变程序的流程,实现复杂的加工过程处理。

%4002

G01Z[#1]F[#50];

Z坐标是变量;

进给速度也是变量,可适应粗、精加工。

M99

例对圆弧往复切削时,指令G02、G03交替使用。

参数#51改变程序流程,自动选择。

%4003

IF#51GE1

G02X[#50]R[#50];

条件满足执行G02

G03X[-#50]R[#50];

条件不满足执行G03

#51=#51*[-1];

改变条件,为下次做准备

子程序中的变量,如果不是在子程序内部赋值的,则在调用时,就必

需要给变量一个值。

这就是参数传递问题,变量类型不同,传值的方法也不同。

3.全局变量传参数

如果子程序中用的变量是全局变量,调用子程序前,先给变量赋值,再调用子程序。

%400

#51=40;

#51为全局变量,给它赋值

M98P401;

进入子程序后#51的值是40

#51=25;

第二次给它赋值

再次调用子程序,进入子程序后#51的值是25M30

%401;

子程序

G91G01X[#51]F150;

#51的值由主程序决定

4.局部变量传参数

问题:

N1#1=40;

为局部变量#1赋值

N2M98P401;

进入子程序后#1的值是40吗?

%401

N4G91G01X[#1];

子程序中用的是局部变量#1

结论:

主程序中N1行的#1与子程序中N4行的#1不是同一个变量,子程序不会接收到40这个值。

怎么办呢?

局部变量的参数传递,是在宏调用指令后面添加参数的方法来传递的。

上面的程序中,把N1行去掉,把N2行改成如下形式即可:

N2M98P401B40

比较一下,可知多了个B40,其中B代表#1,紧跟的数字40代表#1的值

是40。

这样就把参数40传给了子程序%401中的#1。

更一般地,我们用G65来调用宏子程序(称宏调用)。

G65指令:

G65是专门用来进行宏子程序调用的,但在华中数控系统里面,G65和M98功能相同,可以互换。

宏子程序调用指令G65的格式:

G65P__L__A__B__

Z__

P

L

A~Z

子程序号

调用次数

参数,每个字母与一个局部变量号对应。

A对应#0,B对应#1,

C对应#2,D对应#3,……如A20,即#0=20;

B6.5,即#1=6.5;

其余类推。

换句话说,如果要把数50传给变量#17,则写R50。

G65代码在调用宏子程序时,系统会将当前程序段各字母(A~Z共26个,

如果没有定义则为零)后跟的数值对应传到宏子程序中的局部变量#0-#25。

下面列出了宏调用时,参数字母与变量号的对应关系:

子程序中的

#0#1#2#3#4#5#6#7#8#9#1

#1

1

2

变量

传参数用的

字母

A

BCDEFGHIJKLM

#1#1#1#1#1#1#1#2#2#2#2#2#23456789012345

NOPQRSTUVWXYZ

要注意,由于字母G、P、L等已被宏调用命令、子程序号和调用次数占

用,所以不能再用来传递其它任意数据。

传进去的是,G65即#6=65,P401

即#15=401(子程序号),L2即#11=2。

为了便于参数传递,编写子程序时

要避免用#6、#15、#11等变量号来接收数据,但这些变量号可以用在子程序中作为内部计算的中间变量暂存数据。

另外,G65代码在调用宏子程序时,还会把当前九个轴的绝对位置(工

件绝对坐标)传入局部变量#30~#38。

#30~#38与轴名的对应关系由机床制造

厂家规定,通常#30为X轴,#31为Y轴,#32为Z轴。

固定循环指令初始平面

Z模态值也会传给变量#26。

通过#30~#38可以轻易得到进入子程序时的轴坐标位置,这在程序流程控制中是很有用的。

5.系列零件加工

所谓系列零件加工,是指不同规格的零件,形状基本相同,加工过程

也相同,只是尺寸数据不一样,利用宏程序就可以编写出一个通用的加工程序来。

例1

切槽宏子程序。

%8002

G92X90Z30

M98P8001U10V50A20B40C3;

UVABC对应尺寸变量见下图G00X90

Z30

%8001;

子程序

G00Z[-#20];

切刀Z向定位

X[#1+5];

接近工件,留5毫米距离

#10=#2;

#10已切宽度+#2

WHILE#10LT#21;

够切一刀?

G00Z[-#20-#10];

Z向定位

G01X[#0];

切到要求深度

G00X[#1+5];

X退刀到工件外

#10=#10+#2-1;

修改#10ENDW

G00Z[-#21-#20];

切最后一刀G01X[#0]

G00X[#1+5]

例2

根据下面系列零件的图形,编辑精加工轮廓及切断的程序。

轮廓加工

用外圆车刀、切断用切断刀(刀位点在右刀尖)。

工件零点设在右端面。

工件1主程序:

M03S600T0101

M98P1001A8B10C24D20E5F40

T0202

M98P1002C24F40

工件2主程序:

%2000

M98P1001A10B15C28D24E7F50

M98P1002C28F50

轮廓加工子程序

G00X0Z3

G01Z0F100

G03X[2*#0]Z[#0]R[#0]

G01X[#2]

W[-#4]

#10=#1-[#2-#3]/2

#11=SQRT[#1*#1-#10*#10]

G02X[#2]W[-2*#11]R[#1]

G01Z[-#5]

U2

G00X[#2+50]Z100

切断子程序

%1002

G00X[#2+2]Z[-#5]

G01X0.3F30

G00X[#2+50]

Z100

6.高级参考

在子程序中,可能会改变系统

模态值。

例如,主程序中的是绝对

编程(G90),而子程序中用的是相

对编程(G91),如果调用了这个子

程序,主程序的模态就会受到影响。

当然,对于简单的程序,你可以在

子程序返回后再加一条G90指令变

回绝对编程。

但是,如果编写的子

程序不是你自己用,别人又不知道

你改变了系统模态值,直接调用就

有可能出问题。

有没有办法,使子

程序不影响主程序的模态值呢?

单的办法就是,进入子程序后首先

把子程序会影响到的所有模态用局

部变量保存起来,然后再往后执行,

并且在子程序返回时恢复保存的模态值。

看下面的例子

%102

不管原来是什么状态,先记录下来

#45=#1162;

记录第12组模态码#1162是G61或G64?

#46=#1163;

记录第13组模态码#1163是G90或G91?

由此可见,系统变量虽然是不

能直接改写的,但并不是不能改变

的。

系统模态值是可以被指令改变的。

固定循环也是用宏程序实现

的,而且固定循环中它改变了系统

模态值,只是在固定循环子程序中

采用了保护措施,在固定循环宏子

程序返回时,恢复了它影响过的系

统模态,所以外表看它对系统模态

没有影响。

这可以通过分析系统提

供的固定循环宏程序看出来。

现在可以改变已记录过的模态

G91G64;

用相对编程G91及连续插补方式G64

这里是其它程序

子程序结束前恢复记录值

G[#45]G[#46];

恢复第12组13组模态

对于每个局部变量,还可用系统宏AR[]来判别该变量是否被定义,是被定义为增量或绝对方式。

该系统宏的调用格式如下

AR[#变量号]

返回值:

0表示该变量没有被定义

90表示该变量被定义为绝对方式G90

91表示该变量被定义为相对方式G91

例下面的主程序%1000在调用子程序%9990时设置了IJK之值,子程

序%9990可分别通过当前局部变量#8#9#10来访问主程序的IJK之值%1000

G92X0Y0Z0

M98P9990I20J30K40

%9990

IF[AR[#8]EQ0]OR[AR[#9]EQ0]OR[AR[#10]EQ0]

M99;

如果没有定义IJK值,则返回

N10G91;

用增量方式编写宏程序

IFAR[#8]EQ90;

如果I值是绝对方式G90

#8=#8-#30;

将I值转换为增量方式,#30为X的绝对坐标ENDIF

HNC-21M子程序嵌套调用的深度最多可以有七层,每一层子程序都有

自己独立的局部变量,变量个数为50。

当前局部变量为#0-#49,第一层

局部变量为#200-#249,第二层局部变量为#250-#299,第三层局部变量

#300-#349,依此类推。

在子程序中如何确定上层的局部变量要依上层的

层数而定。

由于通过系统变量来直接访问局部变量容易引起混乱,因此不提倡用这种方法。

%0099

G92X0Y0Z0

N100#10=98

M98P100

N200#10=222;

此时N100所在段的局部变量#10为第0层#210

M98P110

%110

N300#10=333;

此时N200所在段的局部变量#10为第1层#260,即#260=222

此时N100所在段的局部变量#10为第0层#210,即

#210=98

五.宏编程实例

1.数车编程

(1)函数曲线加工通用宏程序

任意曲线y=f(x)的加工

单调区间x由x1变到x2

方法一-----

#1=x1;

初值

#2=f(x1);

或者写成#2=f(#1)

WHILE#1LEx2;

或者WHILE#1GEx2

G01X[#1]Y[#2];

到下一位置

#1=#1+0.01;

X增量0.01

或者#1=#1-0.01;

X增量-0.01

#2=f(#1);

计算下个点坐标

......退刀

(实际应用,请用具体表达式代替f(x))

#3=f(x1);

或者写成#3=f(#1)

或者WHILE#1GEx2

#2=#3;

保存前一个点坐标

#3=f(#1);

G91G01X[0.01]Y[#3-#2];

到下一位置

方法二

%10

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