经典B类宏程序

下面主要介绍F A N U C 0i-T C系统中的B类宏程序。

一、宏程序

数控程序中含有变量的程序称为宏程序。

宏程序可以让用户利用数控系统提供的变量、数学运算、逻辑判断和程序循环等功能，来实现一些特殊的用法，从而使得编制同样的加工程序更加简便。

1.变量

普通加工程序直接用数值指定G代码和移动距离，例如，GO1和X100. 0。使用用户宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定。当用变量时，变量值可用程序或用M D I面板上的操作改变。如：#1=#2+ 100或G01 X#1 F300。

(1)变量的表示及类型一般编程方法允许对变量命名，但用户宏程序不行。变量用变量符号“#” 和后面的变量号指定。例如：#1、#100 等。表达式可以用于指定变量号。此时，表达式必须封闭在括号中。例如：#[#1+#2-12]。

变量根据变量号可以分成四种类型，如表1所示。

(2)变量的运算

变量常用算术、逻辑运算和运算符(如表2和表3所示)。运算符右边的表达式可包含常量，或由函数或运算符组成的变量。表达式中的变量“#j”和“#k”可以用常数赋值。左边的变量也可以用表达式赋值。

其中有些需要注意的问题：1)角度单位。函数正弦、余弦、正切、反正弦、反余弦和反正切的角度单位是度(°)。例如：90°30′表示为90.5°。

2)运算符的优先级。按照优先级的先后顺序依次是：函数→乘和除运算(* 、/、AND、MOD)→加和减运算(+、-、OR、XOR)。3)括号嵌套。括号用于改变运算优先级。括号最多可以嵌套使用5级，包括函数内部使用的括号。

2.功能语句

(1)无条件转移(GOTO)语句转移到有顺序号n 的程序段。格式为：GOTOn，其中n 表示程序段号。

例：GOTO1，表示转移到第一程序段。

再如：GOTO#10，表示转移到变量#10决定的程序段。

(2)条件转移(IF)语句

在IF后指定一条件，当条件满足时，转移到顺序号为n 的程序段，不满足则执行下一程序段。

格式为：IF [表达式] GOTO n。

(3)循环(WHILE)语句

在WHILE后指定一条件表达式，当条件满足时，执行D O到E N D之间的程序(然后返回到W H I L E重新判断条件)，不满足则执行END后的下一程序段。

格式为：WHILE[条件式]DOm;

(m=1，2，3循环执行范围的识别号，)

…

…

END m;

其中m只能是1、2 和3，否则系统报警。DO——END循环能够按需要使用多次，即循环嵌套。

二、编程实例分析

1.零件1

如图1所示零件，该零件编程时以椭圆右端中心O 点作为编程原点，由于加工的椭圆极角θ 为90°，所以可以采用将椭圆极角设为自变量，当椭圆极角从O 点(0°)逐渐增加到A 点(90°)时，根据椭圆参数方程求得椭圆OA段上每个点所对应的短轴值和长轴值，然后再算出椭圆O A 段上每个点在工件坐标系中所对应的X 值和Z 值，从而加工出椭圆。编程中采用条件转移(IF)语句。

该椭圆的参数方程：，其中，X 表示椭圆长轴值;Y 表示椭圆短轴值;θ 表示椭圆极角。其加工程序为：O0001

G97 G99

T0101

M03 S1000

G00 X65 Z5

#1=0 将椭圆极角设为自变量，赋值为0°

N10 #2=25*SIN[#1] 参数方程中椭圆短轴值

#3=40*COS[#1] 参数方程中椭圆长轴值

#4=#2*2 椭圆OA段上各点在工件坐标系中X坐标值，*2为直径值

#5=#3-40 椭圆O A段上各点在工件坐标系中Z坐标值，#3-40=-(40-#3)

G01 X#4 Z#5 F0.1 加工椭圆

#1=#1+0.1 自变量椭圆极角每次增量为0.1°

IF [#1LE90] GOTO10 如果#1小于且等于90°，则返回到N10程序段不满足则执行下一程序段X65

G00 X100 Z100

M05

M30

2.零件2

如图2 所示零件，该零件编程时以其右端中心O点作为编程原点，如果用椭圆极角编程，则要计算出B点处的椭圆极角，比较繁琐。从零件图给出的尺寸可知A 点对应的椭圆短轴值为7mm，B 点对应的椭圆短轴值为(60-56)/2=2(mm)，因此我们可以将椭圆短轴设为自变量，数值由A 点的7mm逐渐减少到B 点的2mm，然后根据椭圆标准方程，求得所对应的长轴变化值，最后再算出椭圆AB 段每个点在工件坐标系中对应的X 值和Z值，从而加工出该零件的椭圆部分。编程中采用循环(WHILE)语句。

由该椭圆的标准方程：

得：。其中，X表示椭圆长轴值;Y 表示椭圆短轴值。

其加工程序为：

O0002

G97 G99

T0101

M03 S1000

G00 X65 Z5

X46

G01 Z-5 F0.1

#1=7 将椭圆短轴设为自变量，赋值为7mm

WHILE [#1GE2] DO1 #1如满足大于且等于2，则执行DO到END之间的程序，否则转到END后的下一程序段

#2=10/7*SQRT[49-#1*#1] 由椭圆的标准方程推算出椭圆长轴值

#3= [30-#1]*2 椭圆AB段上各点在工件坐标系中X坐标值，*2为直径值

#4=-[#2+5] 椭圆AB段上各点在工件坐标系中Z坐标值

G01 X#3 Z#4 F0.1 加工椭圆

#1= #1-0.1 自变量椭圆短轴每次减量为0.1mm

END1 循环结束Z-26

X100

G00 Z100

M05

M30

三、小结

两个实例在编程中都使用了宏程序，但是选择了两个不同的参数作为自变量，例1以椭圆极角做为自变量，例2 以椭圆短轴做为自变量，这主要由椭圆在工件坐标系中的位置及图样中给出的尺寸而定。通过两个实例可以看出，编写加工椭圆的宏程序首先要选择正确的参数作为自变量，然后依据自变量和椭圆方程求得椭圆上每个点所对应的短轴值和长轴值，再计算出椭圆上每个点在工件坐标中的X 值和Z 值，最终加工出椭圆。以上只是零件的精加工程序，粗加工时由于机床操作系统、零件的加工性质等因素，我们可以采用灵活的粗加工编程方式，如把精加工程序加入到G73指令中，或者单独编写粗加工的宏程序，还可以修改刀具中的磨耗值等不同方法来满足粗加工的要求。

数控加工宏程序实例

在第三章中分析了在数控车床加工中常遇到的宏程序编程方式问题,在本章将进行实例对B 类宏程序的两种不同的语句(IF GOTO 和WHILE DO)进行说明.

程序以FAUNC-Oi 系统的格式编写

4.1 IF 语句实例

1、程序计算说明：

由抛物线方程Z=-X 2/10得X=10 ,故直线段起点X 坐标值X A =20。

由椭圆方程:12222=+b Z a X ,得出22

1b Z a X -=，并且X 为半径值。

椭圆中心在如图编程坐标系中的坐(40,-35)。

2、用仿形车削循环指令G73编程,加工程序如下：

O0001;

G99 G97 M03 S600 T0101F0.2;

G0 X42 Z2;

G73 U20 R15

G73 P10 Q20 U0.5;

N10 G0 X0;

G1 Z0;

#1=0 (赋抛物线Z轴起始值)

N11 #2=2*SQRT［-10*#1 ］；

G01 X[2*#2] Z[#1-40.0]；

#1=#1-0.5；

IF［#1GE-10］GOTO11；

G1 X30 W-5；

W-7.5；

#3=12.5; (赋椭圆Z轴初始值)

N12 #4=8*SQRT［1-#3*#3/256］;

G1 X［40-#4*2］Z［#3-35］;

#3=#3-0.5;

IF［#3GE-12.5］GOTO12;

G1 Z-55;

X40

N20 Z-65;

G00 X100 Z100;

M05;

M00;

M03 S1000 T0101F0.1;

G0 X40 Z2;

G70 P10 Q20;

G0 X100 Z100;

M30;

2.1B类宏程序的运算和转移指令表

2.2待续还有未完！！！

2.3