第二单元第一节手工编程

第二单元第一节手工编程第一页，共四十四页，编辑于2023年，星期一椭圆曲线一、非圆公式曲线的加工方法1.非圆公式曲面的加工特点第二页，共四十四页，编辑于2023年，星期一2.非规则曲面的编程方法（1）自动编程法（2）宏程序法宏程序的编程加工，一般是采用厂方所提供的宏程序(或用户自行开发的宏程序)通过对变量进行赋值及处理后完成程序的加工任务。普通加工程序直接用数值指定Ｇ代码和移动距离；例如，G01X100.0Z2.0。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MDI面板上的操作改变。

第三页，共四十四页，编辑于2023年，星期一1．用户宏程序的概念用户宏程序的主体是一系列指令，相当于子程序体。使用时，通常将能完成某一功能的一系列指令像子程序一样存入存储器，然后用一个总指令代表它们，使用时只需给出这个总指令就能执行其功能。用户宏程序的最大特点是可以对变量进行运算，使程序应用更加灵活、方便。（二）用户宏程序基础

第四页，共四十四页，编辑于2023年，星期一FANUC-0i系统提供两种用户宏程序，即用户宏程序功能A和用户宏程序功能B。用户宏程序功能A是FANUC系统的标准配置功能，任何配置的FANUC系统都具备此功能，而用户宏程序功能B虽然不是FANUC系统的标准配置功能，但绝大部分的FANUC系统也都支持用户宏程序功能B。第五页，共四十四页，编辑于2023年，星期一用户宏程序与普通程序的区别：在用户宏程序本体中，能使用变量，可以给变量赋值，变量间可以运算，程序运行可以跳转。而普通程序中，只能指定常量，常量之间不能运算，程序只能顺序执行，不能跳转，因此功能是固定的，不能变化。有了用户宏程序功能，机床用户自己可以改进数控机床的功能。第六页，共四十四页，编辑于2023年，星期一2．变量编程的规则（1）变量的表示。一个变量由变量符号“#”和变量号组成，例：#i(i

=

1，2，3，…)。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：

#100，#500，#5，#[#1+#2+10]；第七页，共四十四页，编辑于2023年，星期一小数点的使用：在程序定义变量值时，小数点可以省略，MDI键盘输入时，必须输入小数点，小数点省略时单位为μm。第八页，共四十四页，编辑于2023年，星期一（2）变量的引用。1)格式当在程序中定义变量值时，应指定变量号的地址。<地址字>#i<地址字>-#i<地址字>[<地址字>]例G01X#100Y#101F#102。当#100

=

800，#101

=

500，#102

=

80时，上面这句程序即表示为G01X800Y500F80。第九页，共四十四页，编辑于2023年，星期一（2）变量的引用。

变量号可用变量代替例如：#[#30]，设#30=3，则为#3.变量不能使用地址：OIN(P46)#0为空变量，没有定义的变量也为空变量，它不能读，不能写。第十页，共四十四页，编辑于2023年，星期一（3）变量的类型根据变量号，宏变量可分成四种类型，如表1所示。

表1变量的类型变量号变量类型功能#0空变量该变量总是空，没有值能赋给该变量。#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。#100~#149#500~#999全局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－#149初始化为空，变量#500－#509的数据保存，即使断电也不丢失。#1000~#9999系统变量系统变量用于读和写CNC运行时的各种数据，例如，刀具的当前位置和补偿值。第十一页，共四十四页，编辑于2023年，星期一（4）赋值与变量。赋值是指将一个数据赋予一个变量。例如#1

=

0，表示#1的值是0。其中#1代表变量，0就是给变量#1赋的值。这里“

=

”是赋值符号，起语句定义作用。第十二页，共四十四页，编辑于2023年，星期一赋值的规律如下。①赋值号“

=

”两边内容不能随意互换，左边只能是变量，右边可以是表达式、数值或变量。②一个赋值语句只能给一个变量赋值。③可以多次给一个变量赋值，新变量值将取代原变量值（即最后赋的值生效）。第十三页，共四十四页，编辑于2023年，星期一④赋值语句具有运算功能，它的一般形式为：变量

=

表达式。在赋值运算中，表达式可以是变量自身与其他数据的运算结果，如#1

=

#1

+

1，则表示#1的值为#1+1。⑤赋值表达式的运算顺序与数学运算顺序相同。⑥辅助功能（M代码）的变量有最大值限制，例如，将M30赋值为300显然是不合理的。第十四页，共四十四页，编辑于2023年，星期一（４）算术和逻辑运算（见表2）

表2算术和逻辑运算函数格式备注赋值#i=#j求和求差乘积求商#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]角度用十进制度表示。90°30′表示为90.5度。平方根绝对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异或XOR与AND#I=#JOR#K#I=#JXOR#K#I=#J逻辑运算用二进制数按位操作十—二进制转换二—十进制转换#I=BIN[#J]#I=BCD[#J]用于转换发送到PMC的信号或从PMC接收的信号第十五页，共四十四页，编辑于2023年，星期一（５）宏程序指令（P52）1）无条件转移格式：GOTOn;n——（转移到的程序段）顺序号例：GOTO1;GOTO#10;2）条件分支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：

IF[表达式]GOTOn;

…；

Nn…;n：顺序号(1～99999)例：O0002(宏程序)

N5IF[#3GT90.0]GOTO10;

…;

GOTO5;

N10M99;第十六页，共四十四页，编辑于2023年，星期一①条件表达式条件表达式由两变量或一变量一常数中间夹比较运算符组成，条件表达式必需包含在一对方括号内。条件表达式可直接用变量代替。②比较运算符比较运算符由两个字母组成，用于比较两个值，来判断它们是相等，或一个值比另一个小或大。注意不能用不等号（见表3）。第十七页，共四十四页，编辑于2023年，星期一表3比较运算符(P52)运算符含义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(≤)第十八页，共四十四页，编辑于2023年，星期一（3）循环语句

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

WHILE[条件表达式]DOm;…ENDm;例：O0002WHILE[#3LE90.0]DO2;…;

END2;M99;第十九页，共四十四页，编辑于2023年，星期一（三）用户宏程序功能A用户宏程序功能A可以用以下方法调用宏程序。宏程序非模态调用：G65宏程序模态调用：G66、G67子程序调用：M98用M代码调用子程序：M<m>用T代码调用子程序：T<t>第二十页，共四十四页，编辑于2023年，星期一下面介绍G65的编程方法。（1）编程格式。G65HmP(#i)Q(#j)R(#k)；（2）说明。①m可以是01～99中的任何一个整数，表示运算指令或转移指令的功能。②#i表示存放运算结果的变量。第二十一页，共四十四页，编辑于2023年，星期一③#j为需要运算的第一个变量，可以是常数，常数可以直接表示，不带#。④#k为需要运算的第二个变量，可以是常数，常数可以直接表示，不带#。⑤G65表示：#i

=

#j⊙#k，⊙代表运算符号，它由Hm指定。第二十二页，共四十四页，编辑于2023年，星期一（3）G65Hm宏指令。P50表2-4算术运算指令逻辑运算指令三角函数指令控制类指令

第二十三页，共四十四页，编辑于2023年，星期一算术运算指令

G码H码功能定义G65H01定义，替换#i＝#jG65H02加#i＝#j＋#kG65H03减#i＝#j-#kG65H04乘#i＝#j×#kG65H05除#i＝#j/#kG65H21平方根#i＝√#j

G65H22绝对值#i＝|#j|G65H23求余#i＝#j-trunc﹙#j/#k﹚·#k

Trunc；丢弃小于1的分数部分G65H24BCD码→二进制码#i＝BIN﹙#j﹚G65H25二进制码→BCD码#i＝BCD﹙#j﹚G65H26复合乘/除#i＝﹙#i×#j﹚÷#kG65H27复合平方根1#i＝√#j2＋#k2G65H28复合平方根2#i＝√#j2-#k2

第二十四页，共四十四页，编辑于2023年，星期一逻辑运算指令G码H码功能定义G65H11逻辑“或”#i＝#j·OR·#kG65H12逻辑“与”#i＝#j·AND·#kG65H13异或#i＝#j·XOR·#k第二十五页，共四十四页，编辑于2023年，星期一三角函数指令G码H码功能定义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﹚第二十六页，共四十四页，编辑于2023年，星期一控制类指令G码H码功能定义G65H80无条件转移GOTOnG65H81条件转移1IF#j＝#k，GOTOnG65H82条件转移2IF#j≠#k，GOTOnG65H83条件转移3IF#j＞#k，GOTOnG65H84条件转移4IF#j＜#k，GOTOnG65H85条件转移5IF#j≥#k，GOTOnG65H86条件转移6IF#j≤#k，GOTOnG65H99产生PS报警PS报警号500＋n出现第二十七页，共四十四页，编辑于2023年，星期一（1）由G65规定的H码不影响偏移量的任何选择；

（2）如果用于各算术运算的Q或R未被指定，则作为0处理；

（3）在分支转移目标地址中，如果序号为正值，则检索过程是先向大程序号查找，如果序号为负值，则检索过程是先向小程序号查找。

（4）转移目标序号可以是变量。注意事项第二十八页，共四十四页，编辑于2023年，星期一（4）编程时的注意事项。①由G65规定的H码不影响偏移量的任何选择。②在分支转移目标地址中，如果序号为正值，则检索过程是先向大程序号查找，如果序号为负值，则检索过程是先向小程序号查找。③转移目标序号可以是变量。第二十九页，共四十四页，编辑于2023年，星期一④变量值是不含小数点的数值，它以系统的最小输入单位为其值的单位。例如当系统的最小输入单位为0.001时，#101

=

10，则X#101代表0.01

mm。当运算结果出现小数点后的数值时，其值将被舍去。⑤当变量以角度形式指定时，其单位为0.001°。第三十页，共四十四页，编辑于2023年，星期一⑥在各运算中，当必要的Q、R没有指定时，系统自动将其值作为“0”处理。⑦运算、转移指令中的H、P、Q、R都必须写在G65之后，在G65之前的地址符只能是O、N。第三十一页，共四十四页，编辑于2023年，星期一（四）用户宏程序功能B（1）宏程序非模态调用G65的编程格式。功能：当指定G65时，调用以地址P指定的用户宏程序，数据（自变量）能传递到用户宏程序中。格式：G65P<p>L<l><自变量赋值>;<p>：要调用的程序号。<l>：重复次数（默认值为1）。<自变量赋值>：传递到宏程序的数据。第三十二页，共四十四页，编辑于2023年，星期一（2）自变量指定。自变量指定又称为自变量赋值，即若要向用户宏程序本体传递数据时，须由自变量赋值来指定，其值可以有符号和小数点，且与地址无关。第三十三页，共四十四页，编辑于2023年，星期一自变量赋值Ⅰ：用英文字母后加数值进行赋值，除了G、L、O、N和P之外，其余所有21个英文字母都可以给自变量赋值，每个字母赋值一次。赋值不必按字母顺序进行，但使用I、J、K时，必须按字母顺序指定（赋值），不赋值的地址可以省略。自变量赋值Ⅱ：使用A、B、C和Ii、Ji、Ki（i为1～10），同组的I、J、K必须按字母顺序指定，不赋值的地址可以省略。第三十四页，共四十四页，编辑于2023年，星期一6、宏程序使用格式第三十五页，共四十四页，编辑于2023年，星期一模态调用

模态调用功能近似固定循环的续效作用，在调用后，机床在指定的多个位置循环执行宏程序。用G67指令取消模态调用。格式：

G66P（宏程序号）L（重复次数）<指定引数>；此时机床不动

X_Y_;机床在这些点开始加工

X_Y_;

…G67；停止宏程序调用第三十六页，共四十四页，编辑于2023年，星期一三、宏程序编程实例加工如图1所示椭圆零件。毛坯尺寸

62mm棒料，材料为45#钢。图1第三十七页，共四十四页，编辑于2023年，星期一1、椭圆参数方程式中：a—长轴半径；

b—短轴半径。以X为自变量，可求得Z值。经推导得：第三十八页，共四十四页，编辑于2023年，星期一2、零件分析图1中：第三十九页，共四十四页，编辑于2023年，星期一程序内容程序注释G28U0W0N1G0G40G97G99S500M3T11X60.Z0.5G90X50.5Z-39.8F0.2G0X50.0#1=25.N60#1=#1-1.5#2=SQRT