FANUC系统宏程序的设计方案

毕业论文(设计)FANUＣ系统宏程序的设计指导老师：班级:系（部）:专业:答辩时间:摘要随着数控技术以及计算机帮助制造软件的飞快进展，在数控编程方面，ＨYＰERLINＫ＂hｔtp：/／ｗｗｗ.ｌｕｎwenｔ/ｌwkey_nｅw_９12９16/＂手工编程越来越多的被计算机自动编程所取代,从而使大家渐渐忽视了手工编程格外是HYPERLＩＮK”hｔｔｐ：/／ｗww。lｕnｗeｎtianxｉa。ｃom／lwkey_nｅw＿４97６０１/”宏程序的重要性，一个宏程序可以很便利地编制三维曲面的加工程序,而且程序格外简洁,通用性好,对于相同外形、不同尺寸的零件,只要在调用宏程序时赋不同的数值即可。宏程序的优越性同时体现在孔系加工、口袋及轮廓加工、各类圆柱面、斜面、内外球面、椭球面及倒R面加工.本文通过对FANUCOi系统讨论，以宏程序的理论知识及应用为基础，从宏程序编制的数学基础开头，涉及到了宏程序的编译,给出了一种典型的可以用于任意宏程序的编译方法,以及用户宏程序B的应用，并对其常见问题进行了归纳总结,并以典型车削及铣削实例的形式加以简略阐述,盼望为宏程序的应用及推广起到肯定的借鉴作用。

ＡlongwiththerapiｄlyｄevｅlopmｅｎtofＣNＣteｃhｎｏlogyaｎdＣＡMsｏｆtware,maｎｕａlprｏgramｍiｎghaｓbeeｎmaiｎｌｙｒepｌａceｄbyCAP.Ｓｏｍanｙpeopｌeignoretheｉｍｐoｒtanceofmanｕalｐrｏｇrａmmｉｎｇeｓｐeciaｌｌymａcrｏｐrｏgraｍ．Amaｃroprｏgrａmｃanｗorkout3－Dcuｒvedｆaceｐroｇｒameasilｙ,ａndtheｐrograｍｗillbecoｎcｉsiｏnａｎｄgoｏdatunｉveｒｓａｌpｒｏperty。Ifthｅpａrtshavesameshaｐｂutdiffeｒeｎtdimｅnsiｏｎ，yｏｕcanuｓediｆfｅｒｅntuniveｒｉcaｌｖaluewhentransferａmacroｐｒｏｇram。Ｔｈeadvantageofamａｃｇramｃａninｃarnaｔeoｎmacｈini.。。名目摘要绪论宏程序应用概述1.1宏程序概述1．2宏程序与一般程序的对比1.3数控编程技术的应用现状1。４宏程序编程的技术特点1。5宏程序与ＣAD/ＣAM软件生成程序的加工性能对比宏程序的变量和数学基础的应用２．1宏程序基本变量2.２双轨迹的公共变量2。3算术和规律运算2.４宏程序的掌握指令２。5FANＵC－０i刀具补偿值的系统变量2.６宏程序报警、停止和信息显示、时间信息变量2。７自动运行掌握可以转变自动运行的掌握状态的变量第三章非圆曲线宏程序加工工艺３．1、非圆曲线宏程序的使用步骤3。２、非圆曲线宏程序的简略应用实例3.３用户宏程序应用举例第四章宏程序编程实例４．1编程实例4．2加工实例的工艺分析４.3数控车宏程序编程总结致谢参考文献附录一附录二绪论数控加工程序编制的关键是刀具相对工作运动轨迹的计算，即计算加工轮廓的基点和节点坐标或刀具中心的基点和节点坐标.数控机床一般只供应平面直线和圆弧插补功能，对于非圆的平面曲线Ｙ=f（Ｘ)，采纳的加工方法是按编程允许误差，将平面轮廓曲线分割成很多小段，然后用数学计算的方法求逼近直线或圆弧轮廓曲线的交点和切点坐标。随着计算机数控系统(CNC)的不断进展。ＣNＣ不仅能通过数字量去掌握多个轴的机械运动,而且具有强大的数据计算和处理能力，编程时只要建立加工轮廓的基点和节点的数学模型，按加工的先后挨次.由数控系统即时计算出加工节点的坐标数据.进而掌握加工，这就是数控系统供应的宏编程.宏指令编程像高级语言一样，可以使用变量惊醒算术运算规律运算的函数混合运算进行编程。在宏程序形式中，一般都市供应循环推断分支和子程序调用的方法。可编制各种简洁的零件加工程序,熟识应用宏程序指令进行编程，可大大精简程序量，还可以增强机床的加工适应能力。比如可以掌握抛物线、椭圆的那个非圆曲线的算法标准化后做成内部宏程序，以后就可以像圆弧插补一样依据标准格式编程调用，相当于增加了系统的插补功能。随着数控系统的不断更新,宏指令应用越来越广泛。以日本ＦANUＣ-０i系统为例.０i系统使用B类宏指令，包括宏变量的赋值、运算、条件调用等，其功能强大,编程直观。宏指令编程虽然属于手工编程的范畴,但它不是直接算出轮廓各个节点的简略坐标数据,而是给出数学公式的算法,由ＣNＣ来即时计算节点坐标,因此对于简洁直观的零件轮廓不具有优势。若零件结构不能用常规插补指令可以完成编程的，则可采纳编制宏程序的方法,将计算简洁数据的任务交由数控系统来完成。对于加工方法和加工方式,零件的步骤,走刀路线及对刀点、起刀点的位置以及切入、切出方式的设计还是遵循一般手工编程的规章。编制宏程序时，应从零件的结构特点动身,分析零件加工表面之间的几何关系，应从零件的结构特点动身，分析零件上各加工表面之间的几何关系，据此推到出各参数之间的数量关系，建立精准的数学模型。第一章宏程序应用概述１.１宏程序概述1．１。1数控编程技术的分类数控编程方法可以分为两类:一类手工编程,另一类是自动编程。1。1.２手工编程手工编程是指编制零件数控加工程序的各个步骤，即从零件图纸分析，工艺决策,确定加工路线和工艺参数，计算刀尖轨迹坐标数据，编写零件的数控加工程序单直至程序的检验,均由人工完成。对于点位加工或几何外形不太简洁的轮廓加工，几何计算较简洁,程序段不多，手工编程即可实现.如简洁阶梯轴的车削加工，一般不需要简洁的坐标计算,往往可以由技术人员依据工序图纸数据直接编写数控加工程序。但对轮廓外形不是由简洁的直线，圆弧组成的简洁零件,格外是空间简洁曲面零件,数值计算则相当繁琐,工作量大，容易出错，且很难孝对，采纳手工编程是难以完成的。1．1．3自动编程使用计算机编制数控加工程序，自动地输出零件加工程序单及自动的制作掌握介质的过程称作自动编程.自动编程就是编程人员依据零件图纸和工艺要求，使用规定的数控语言编写一个较简短的零件加工源程序，输入到计算机中.计算机自动地进行数学处理，计算出刀具中心运动轨迹,编写出零件加工程序单，并生成掌握介质.有预见在计算机上可自动地绘出所编程的图形及走刀轨迹,所以能准时的检查程序是否错误,并进行修改,得到正确的程序。在自动编程时，工艺处理部分工作还需编程人员来完成并按自动编程系统要求的格式输入.１。２宏程序与一般程序的对比一般意义上所讲的数控指令其实是指ＩＳO代码指令编程。即每个代码的功能是固定的，由系统生产厂家开发,使用者只需（只能）依据规定编程即可。但有时候这些指令满意不了用户的需要，系统因此供应了用户宏程序功能，便用户可以对数控系统进行肯定的功能扩展，实际上是数控系统对用户的开放，也可视为用户利用数控系统供应的工具,在数控系统的平台上进行二次开发,当然这里的开放和开发都是有条件和有限制的。ﻫ

用户宏程序和与一般程序存在肯定的区分,熟识和了解这些区分，将有助于宏程序的学习理解和掌握运用，表一是用户宏程序与一般程序的简要对比。

ﻫ表一一般程序宏程序只能使用常量可以使用变量,并给变量赋值常量之间不行以运算变量之间可以运算程序只能挨次执行,不能跳转程序运行可以跳转1。3数控编程技术的应用现状在我国，六成以上的数控铣床（包括加工中心）都是应用在模具行业,由于模具加工的特殊性和一些非技术性缘由，CＡD/ＣＡＭ软件的应用由来已久，且日趋成熟,格外是在数控三维曲面加工中，手工编程几乎已没有用武之地，而由于强大对我思维定势和使用习惯,使得编程人员不论程序大小、加工难易，都习惯并乐于使用各种ＣAD／CAM软件来编程加工。手工编程似乎被遗忘在角落里，大有无人问津之势.1。４宏程序编程的技术特点尽管使用各种CAD／CＡＭ软件来编制数控加工程序已经成为潮流(或主流），但手工编程毕竟还是基础，各种”疑难杂症“的解决往往还要利用手工编程；且手动编程还可以使用变量编程，即宏程序的运用。其最大特点就是将有规律的外形或尺寸用最短的程序段表示出来,具有极好的易读性和易修改性，编写出的程序格外简洁,规律严密，通用性极强，而且机床在执行此类程序时,较执行ＣAＤ/CAM软件生成的程序更加快捷,反应更飞快。

随着技术的进展，自动编程逐渐取代手工编程,但宏程序简捷的特点使之仍然具有使用价值,我个人认为，宏程序的运用应该是手工编程应用中最大的亮点和最后的堡垒.宏程序具有灵敏性、通用性和智能性等特点，例如对于规章曲面的编程来说，使用CAD／ＣAM软件编程一般都有工作量大,程序浩大，加工参数不容易修改等缺点，只要任何一个参数发生任何变化，再智能的软件也要依据变化后的加工参数重新计算刀具轨迹,尽管软件计算刀具轨迹的计算速度格外快，但始终是个比较麻烦的过程。而宏程序则注意把机床参数与编程语言结合，而且灵敏的参数设置也使机床具有最佳的工作性能,同时也给予操作工人极大的自由调整空间.从模块化加工的角度看,宏程序最具有模块化的思想和资质条件,编程人员只需要依据零件几何信息和不同的数学模型即可完成相应的模块化加工程序设计,应用时只需要把零件信息，加工参数等输入到相应的模块的调用语句中，就能使编程人员从繁琐的、端详重复性的编程工作中解脱出来，有中一劳用逸的效果.另外，由于宏程序基本上包含了全部的加工信息(如所使用刀具的几何尺寸信息等），而且格外简明直观，通过简洁的存储和调用,就可以很便利的重现当时的加工状态,给周期性的生产格外是不定期的间隔式生产带来了极大的便利。客观的说，对于主要由于大量的不规章简洁曲面构成的模具成型零件,由于设计、分析道制造的整个生产链在技术层面及生产管理上都是通过以上各种CAＤ／CＡＭ软件为核心（还包括PＤM／ＣAE等）的纽带紧密相连的，从而形成一种高速的一体化和关联性,无论从哪个角度来看,数控加工程序编制几乎百分百的依靠各种CＡD/CAＭ软件，宏程序在这里的发挥空间是格外有限的。但是，数控加工领域还有很大一片天空是属于机械零件的批量加工，虽然同样是数控加工，它与上述的模具类零件的数控加工还是有着相当大的差别的，机械零件的数控加工主要有以下几个特点:(１）机械零件绝大多数都是批量生产，在保证质量的前提下要求最大限度的提高生产效率以降低生产成本。另外批量零件字加工的几何尺寸精度和外形位置精度要求保证高度的全都性,而加工工艺的优化主要就是程序的优化，是一个反复调整、尝试的过程,这就要求操作者能够格外便利的调整程序中的各项加工参数（如刀具尺寸、刀具补偿值、层降、步距、计算精度、进给速度等),宏程序在这方面就有强大的优越性，只要能用宏程序来表述，操作者就根本无需触动程序本身，而只需要针对各项加工参数所对应得自变量赋值做出个别调整，就能飞快的将程序调整到最优化的状态,这就体现出宏程序的一个突出优点，即一次编程,终身受益。(2)机械零件的外形主要是由于各种凸台、凹槽、圆孔、斜平面、回转面等组成，很少包含不规章的简洁曲面,构成其的几何因素无外乎点、直线、圆弧，最多加上各种二次圆锥曲面（椭圆、抛物线、双曲线）,以及一些渐开线（常应用于齿轮及凸轮等），全部这些都是基于三角函数，解析几何的应用，而数学上都可以用三角函数表达式及参数方程加以表述,因此宏程序在此有广泛的应用空间,可以发挥其强大的作用。（３）机械零件还有一些很特殊的应用，即使采纳CAD/CＡM软件也不肯定能轻易地解决,例如变螺距螺纹的加工、用螺旋插补进行锥度螺纹的加工和钻深可变式深孔钻加工等，而在这些方面宏程序却可以发挥它的优势。1.5宏程序与CAD／CAM软件生成程序的加工性能对比只要能够用宏程序完整地表达,即使再简洁,其程序篇幅都格外有限，可以说任何一个比较合理、优化的宏程序,极少会超过6０行，换算成字节数，至多不过2kbyｔes。一方面，宏程序天生短小精悍，即使是最廉价的机床数控系统，其内部程序存储空间再小也会有个10kbyｔes左右,完全容纳得下任何“浩大”的宏程序，因此根本无需考虑机床与外部电脑的传输速度对实际加工速度的影响。另一方面，为了对简洁的加工运动进行描述，宏程序必定会最大限度地使用数控系统内部的各种指令代码，例如直线插补Ｇ01指令、圆弧(螺旋）插补Ｇ02/G０３指令等,因此机床在执行宏程序时,数控系统的计算机可以直接进行插补运算，运算速度极快，伺服电机响应快,机床反应飞快，加工效率极高。而对于CＡD/CAM软件生成的程序,情况则要简洁得多首先，CＡD／CＡＭ软件生成的程序通常都比较大，格外容易就突破机床数控系统内部程序存储空间的限制,因此一般来说除了相对简洁的孔系加工、二维轮廓或口袋加工以外,其余绝大部分程序都不得不以ＤNＣ方式进行在线加工，显然机床与电脑之间的传输速度成为了影响加工速度的第一个“瓶颈"因素。当计算精度较高、进给速度Ｆ值又较大(如F１800～F２50０）时,程序传输速度往往还是跟不上机床的节拍,在实际加工中可以看到机床的进给运动有明显的断续、迟滞,对于Fａnｕc系统，即使打开DＮC缓冲，或设置Ｇ51．1参数,也难以有大的改观。其次，在CＡD/ＣAM软件中，无论构造规章或不规章的曲面,都有一个数学运算的过程,也必定存在着计算的误差和处理，而在对其生成三维加工刀路时，软件是依据你选择的加工方式、设定的加工参数，并结合所设定的加工误差（或称为曲面的计算精度），使刀具与加工表面接触点（相交点或相切点)逐点移动完成加工，从本质上看，其实就是在允许的误差值范围内沿每条路径用直线去逼近曲面的过程!其次章宏程序的变量和数学基础的应用２．1宏程序基本变量一般加工程序直接用指定Ｇ代码和移动距离；例如G01和Ｘ１00．使用用户宏程序是,数值可以直接指定或变量指定。当用变量时，变量值可以用程序或用MＤI面板上的操作转变。如＃1＝＃2+1０0Ｇ０1Ｘ＃1F3００变量的表示计算机允许使用变量名，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］（２）变量值的范围局部变量和公共变量可以有0值或下面范围中的值：-１０47到－10－19或—１0—2到—1047范围。如果计算范围超出有效范围，则发出Ｐ/S报警ＮO．１１１。小数点的省略当在程序中定义变量值时,小数点可以省略.例:当定义#１＝1２3；变量＃1的实际值时123。000。变量的引用[１]为在程序中使用变量值,指定后跟变量号的地址。当用表达式指定变量时，要把表达式放在括号中.例如：G01X［＃１＋＃２］F#3[2］被引用变量的值依据地址的最小设定单位自动地舍入。例如：当G0０X#１；以１/1０00mm的单位执行时，CNC把1２3456赋值给变量#1,实际指令值为G０0X1２34５6［3］转变引用变量的值的符号，要把负号（-）放在#的前面。例如：G00X-＃1［4］当引用未定义的变量时，Ｇ00X＃１Y＃２的执行结果G00X0。2。2双轨迹的公共变量对双轨迹掌握，系统为每一轨迹都是供应了单位的宏变量,但是，依据参数Ｎ０。6０３6和6037的设定,某些公共变量可同时用于两个轨迹。未定义的变量当变量值未定义时,这样的变量成为空变量。变量＃0总是空变量。它不能写,只能读。[1]引用:当引用一个未定义的变量时，地址本身也被忽视.[２］运算:除了用赋值以外，其余情况下与０相同。［3］条件表达式：EＱ和NE中的〈空>不同于0.限制程序号，挨次号和任选程序段跳转不能使用变量.例：下面情况不能使用变量：0＃1;／＃G０0X１0０.0;Ｎ＃3Y200．0；２．3算术和规律运算线面运算可在变量中执行运算表达式可包含常量和由函数或运算符组成的变量。表达式中的变量＃ｊ＃k可以用常数赋值。（1)常用变量#i＝＃ｊ【加】＃i=＃j+＃ｋ【减】＃i=#ｊ-＃k【乘】#ｉ＝＃j*#k【除】＃i=＃j／＃ｋ（2）角度单位为度【正弦】＃i=sｉn［#ｊ］【余弦】#i=cｏs［#j]【正切】＃ｉ＝ｔａｎ[＃j]【反正切】#i＝ａｔaｎ［＃j］(3）函数【平方根】＃i=sqｒｔ［＃j]【肯定值】#ｉ=abs［＃j］【四舍五入圆整】#ｉ＝ｒoｕnｄ[#j］【舍入】＃ｉ=roｕｎd［＃j]【上取整】#ｉ=ｆin［＃j］【下取整】#i=fuｐ[＃ｊ］【自然对数】#i=ln［#j］【指数函数】＃ｉ=ｅxp［＃ｊ］(4）规律变量规律运算对二进制数逐位进行【或】＃i=#joｒ＃k【异或】#ｉ=#jxor＃k【与】#ｉ＝#ｊand#ｋ（5)运算符ﻩEＱﻩ等NEﻩ不等于GTﻩ大于ＧEﻩ大于或等于ＬTﻩ小于LＥ小于或等于1．说明ﻫ1)角度单位为度ﻫ例:9０度30分为９0．５度ﻫ２）ＡＴAN函数后的两个边长要用“１”隔开

例：＃1=ATＡN［１］/［-１］时，#1为了35．0ﻫ3)RＯUNＤ用于语句中的地址,按各地址的最小设定单位进行四舍五入

例：设＃１＝1。2３45，#2=2．3456,设定单位１μm

G９1Ｘ－＃1；X—１．2３５ﻫX－＃2F３０0；X－2．３４6

X[#1+＃２］；X3.580ﻫ未返回原处，应改为X[RＯＵND［＃1］＋ＲＯUNＤ[#2]］；ﻫ４）取整后的肯定值比原值大为上取整，反之为下取整ﻫ例：设#1=１．2,＃2＝－１。2时ﻫ若＃3＝ＦUP［#1]时，则#3=２。０

若＃3=ＦIＸ［#1］时,则#3=１．0ﻫ若＃3=ＦＵＰ［＃2］时,则＃３=—2。０ﻫ若#3=ＦＩＸ［＃２]时,则#３=－1．0ﻫ5)指令函数时，可只写开头2个字母ﻫ例：ROUＮＤ→ＲOﻫFIX→FIﻫ6)优先级ﻫ函数→乘除(＊,１，ＡNＤ)→加减（+，-，OR,XOR）ﻫ例：#1=＃２+#3＊ＳIN［＃4]；ﻫ７）括号为中括号,最多５重,园括号用于注释语句ﻫ例：＃1=SIＮ［［［#２+#３]＊＃4＋＃５］*＃6］；（3重）2.４宏程序的掌握指令在宏程序中，有三种转移和循环操作可供使用。（1）无条件转移(GOTＯ语句）语句格式为:ＧＯTOn其中ｎ为挨次号（1-9999）,可用变量表示。例如:GOTO1;GOTＯ＃10;（2）条件转移(IF语句)语句格式为：IＦ[条件式]ＧOTOｎ条件式成立时，从挨次号为n的程序段开头执行；条件式不成立时,执行下一个程序段。条件式有以下几类：#jＥQ#KEQ等于#jNＥ#KNE不等于#ｊＧＴ＃KGT大于＃jLＴ#KLT小于＃ｊGE#KGE大于等于#jＬE#KLE小于等于条件式中变量＃Ｊ或＃Ｋ可以是常量也可以是表达式,条件式必须用括弧括起来。下面的程序可以得到1到１0的和:Ｏ710０＃１＝0#２＝1Ｎ1IＦ［＃2GT10］ＧOＴO２#１＝#1+＃2#2＝＃2＋1ＧOＴＯ１Ｎ2Ｍ３0(3）循环语句（ＷHＩＬE语句)语句格式为：WＨＩＬE［条件式］DＯｍ(m=1，２，３）…EＮＤｍ如右图所示：当条件语句成立时,程序执行从DＯｍ到ENDm之间的程序段；如果条件不成立，则执行EＮDm之后的程序段。DＯ和ＥND后的数字是用于表明循环执行范围的识别名。可以使用数字1，2和3，如果是其他数字，系统会产生报警。DO—ENＤ循环能够按需执行多次。如下例所示：上面的O７100程序也可以用ＷＨＩＬＥ语句编制如下：O7200#１=0#2=1WHILE[#2ＬE10]ＤO1＃1=＃1＋＃2＃２＝＃2＋1END1M３02。5ＦANUC—0i刀具补偿值的系统变量（1）系统变量用于读和写NＣ内部数据例如刀具偏置值和当前位置数据,但是某些系统变量只能读.系统变量是自动掌握和通用加工程序开发的基础，是可编程机床掌握器ＰＭC和用户宏程序之间交换的信号。接口信号的系统变量变量号功能＃10０0;＃10１5;＃10３2；把16位信号从ＰMC送到用户宏程序变量＃1000，到#1０１5用于按位读取信号变量＃１０32用于一次。读取一个1６位信号.#1１00＃１１１5＃113２把16位信号从用户宏程序送到PＭC变量＃１１00，到#１１１５用于按位写信号变量＃11３2用于一次写。一个１６位信号＃1１33变量#1１3３用于从用户宏程序一次写一个32位的信号到PMＣ。注意＃１133的值为从99999999到＋9999９99９,简略情况请见连接说明书B-６3５03C—1,用系统变量可以读和写刀具补偿值。（２）刀具补偿存储器C的系统变量刀具长度补偿Ｈ刀具半径补偿D补偿；几何补偿磨损补偿几何补偿磨损补偿当偏置组数小于等于200时也可使用#200１＃24002。６宏程序报警、停止和信息显示、时间信息变量（1)宏程序报警的系统变量变量号功能＃30０0当变量#３000的值为0２0０时ＣNC停止运行，且报警。在表达式后为不超过26个字符的报警信息；CRT屏幕上显示报警号和报警信息其中报警号为变量＃3000的值加上300０。例#３00０＝1TOOLNOＴFOＵNＤ报警屏幕上显示3001TOOLNOTFＯUＮD刀具未找到程序执行停止并显示信息报警号功能。＃3０06在宏程序中指令＃３006=1ＭESSAGE时程序执行前面程序段并停止。当最多到26个字符的信息由掌握输入和掌握输出括住在同一程序段中编程时,信息被显示在外部操作信息屏幕，时间信息可以读和写。（2)时间信息的系统变量变量号功能＃30０1该变量为一个计时器以1毫秒为计时单位，当电源接通时该变量值复位为0当达到２14７4836４8毫秒时该计时器的值返回到０.#３0０２该变量为一个计时器当循环起动灯亮时以一小时为单位计时该计时器即使在电源断电时，也保存该值当达到95４4．3７176７小时,该计时器的值返回到０。＃3011该变量用于读取当前的曰期年/月/曰年/月/曰信息转换成十进制数。例如:1994年９月８曰表示为199409２8。#３０12该变量用于读取当前的时间时／分/秒时/分／秒信息转换成十进制数。例如：下午3点３４分5６秒表示为１５3４5６。2.7自动运行掌握可以转变自动运行的掌握状态的变量自动运行掌握的系统变量＃3００３＃300３单程序段帮助功能的完成0有效等待1无效等待2有效不等待３无效不等待当电源接通时该变量的值为０当单程序段停止无效时，即使单程序段开关设为OＮ也不执行单程序段停止，当不指定等待帮助功能ＭＳ和T功能完成时，在帮助功能完成之前，程序执行到下列程序段而且安排完成信号ＤＥN不输出自动运行掌握的系统变量#3００４＃3０04进给暂停进给速度倍率精准停止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无效无效无效当电源接通时该变量的值为0当进给暂停无效时1当进给暂停按钮被按下时，机床在单段停止方式停止,但是当用变量#30０3使单程序段方式无效时单程序段停止不执行。2当进给暂停按钮压下又松开时，进给暂停灯亮，但是机床不停止程序连续执行,并且机床停在进给暂停有效的第一个程序段，当进给速度倍率无效时总是１0０%的倍率而不管机床操作面板上的进给速度倍率开关的设置.第三章非圆曲线宏程序加工工艺机械加工中常有由简洁曲线所构成的非圆曲线（如椭圆曲线、抛物线、双曲线和渐开线等）零件,随着工业产品性能要求的不断提高，非圆曲线零件的作用就日益重要,其加工质量往往成为生产制造的关键.数控机床的数控系统一般只具有直线插补和圆弧插补功能，非圆曲线外形的工件在数控车削中属于较简洁的零件类别，一般运用拟合法来进行加工。而此类方法的特点是依据零件图纸的外形误差要求，把曲线用很多小段的直线来代替，依据零件图纸的外形误差，如果要求高，直线的段数就多，虽然可以凭借CＡＤ软件来计算节点的坐标，但是节点太多也导致了加工中的不便利，如果能灵敏运用宏程序，则可以便利简捷地进行编程，从而提高加工效率。3．1、非圆曲线宏程序的使用步骤选定自变量。非圆曲线中的X和Z坐标均可以被定义成为自变量，一般情况下会选择变化范围大的一个作为自变量，并且要考虑函数表达式在宏程序中书写的简便，为便利起见，我们事先把与Ｚ坐标相关的变量设为＃100、＃10１,将Ｘ坐标相关的变量设为＃200、#20１等。（2）确定自变量起止点的坐标值。必必要明确该坐标值的坐标系是相对于非圆曲线自身的坐标系,其起点坐标为自变量的初始值，终点坐标为自变量的终止值.(3)进行函数变换，确定因变量相对于自变量的宏表达式。（４)确定公式曲线自身坐标系的原点相对于工件原点的代数偏移量(△X和△Ｚ)。(５）计算工件坐标系下的非圆曲线上各点的X坐标值（＃201）时,判别宏变量＃20０的正负号.以编程轮廓中的公式曲线自身坐标原点为原点，绘制对应的曲线坐标系的X′和Z′坐标轴，以其Ｚ′坐标为分界线，将轮廓分为正负两种轮廓，编程轮廓在X′正方向称为正轮廓，编程轮廓在Ｘ′负方向为负轮廓.如果编程中使用的公式曲线是正轮廓，则在计算工件坐标系下的Ｘ坐标值(＃201)时，宏变量#20０的前面应冠以正号;如公式曲线是负轮廓，则宏变量#２０0的前面应冠以负号，即＃201=±#２00+△X。(6）设计非圆曲线宏程序的模板.设Ｚ坐标为自变量#100，X坐标为因变量＃200，自变量步长为△w，△X为曲线本身坐标系原点在工件坐标系下X方向偏移量,△Ｚ为曲线本身坐标系原点在工件坐标系下Z方向偏移量,则公式曲线段的加工程序宏指令编程模板如下。＃１０0＝Z1（定义自变量的起点Ｚ坐标)WＨILＥ[#１00ＧEZ2]DＯ1(加工掌握)#200=ｆ（＃1０0)(建立自变量与因变量函数关系式）＃２０１=±＃２００+△Ｘ（计算曲线上点在加工坐标系的X坐标)＃101=#10０＋△Z（计算曲线上点在加工坐标系的Z坐标）G０1X［2*＃201］Z［＃10１］F（曲线加工）#1０0=#100—△w（自变量减小一个步距）EＮD1（加工结束)3.2、非圆曲线宏程序的简略应用实例运用以上非圆曲线宏程序模板，就可以快速精准实现零件公式曲线轮廓的编程和加工。下面介绍一个简略应用示例。加工图１所示椭圆轮廓，棒料Φ4５,编程零点放在工件右端面。图１分析零件尺寸,确定正负轮廓及代数偏移量（△X和△Ｚ）.由图1可知，该图中的椭圆曲线为凸状,编程轮廓在X′轴正方向为正轮廓,在计算工件坐标系下的X坐标值（＃3、＃２01）时，宏变量＃2００的前面应冠以正号，公式曲线自身坐标系的原点相对于工件原点的偏移量为(X0,Ｚ—6０）。（２）零件的外轮廓粗精加工参考程序如下（粗加工用直角方程，精加工用极坐标方程)。O99８8G98Ｓ７00M3;T０１0１;G0０X４1Z2;G01Z-100F150;(粗加工开头)Ｇ０0Ｘ４2；Ｚ2；＃1=20＊２0＊4;（４ａ２）＃2=60；（b)＃３=3５;（X初值（直径值))WHILE[＃３GE0]DO1；(粗加工掌握）＃1０0=＃2*ＳＱＲT［1-#３*＃3/＃1];(Z）#1０1＝＃１0０－60+0．2Ｇ０0X[#3+１];（进刀）Ｇ０1Z[＃1０1］Ｆ１50;(切削)G0０Ｕ１;（退刀)Z２；（返回）＃3＝＃3－4；（下一刀切削直径)END1；＃10＝０．8;（X向精加工余量)#11=０．１；（Z向精加工余量)ＷHIＬE［#10GE０］ＤＯ1;(半精、精加工掌握）G０0X0S800;(进刀，筹备精加工）＃20=0;(角度初值）WHILE[＃2０LE90]ＤＯ2;(曲线加工范围）#20０=2*2０＊SＩN［#２0］；（X）＃２01=＃200+＃10#１00=6０*CＯS［＃20］；（Z)#１０1=＃１0０+＃１1—60；G0１X［#201]Z[#10１］F100；（曲线精加工）＃20=＃２0＋１；ＥND2；G01Z-1０0；G00X４5Z2；＃10=#１0—0．8；＃1１=＃１1—０.１;END１；Ｇ０X1０0Ｚ200；Ｍ３0;３.3用户宏程序应用举例例：用宏程序和子程序功能挨次加工圆周等分孔.设圆心在O点,它在机床坐标系中的坐标为(X0，Ｙ０）,在半径为r的圆周上均匀地钻几个等分孔,起始角度为α,孔数为n.以零件上表面为Ｚ向零点。见图3.3。使用以下保持型变量:ﻫ#５02：半径r;ﻫ#５0３：起始角度α;ﻫ#５04：孔数ｎ，当ｎ〉0时，按逆时针方向加工，当n＜０时,按顺时针方向加工；ﻫ＃５0５：孔底Z坐标值；

＃５0６：Ｒ平面Z坐标值；ﻫ#507：F进给量。ﻫﻫ#１00：表示第ｉ步钻第ｉ孔的记数器；图3。3

#１01：记数器的最终值（为n的肯定值）；

＃102:第i个孔的角度位置θi的值；ﻫ#103：第ｉ个孔的X坐标值;

＃１04：第i个孔的Ｙ坐标值；

用用户宏程序编制的钻孔子程序如下：

O90１0

N１10Ｇ65Ｈ0１P#1００Ｑ0＃100=0ﻫN１2０Ｇ65H22P#1０1Q#504＃1０1＝│#50４│ﻫN1３0G6５H04Ｐ#1０２Q#10０R３６0#１0２=＃１００×３60o

N140G65H0５P＃102Q＃1０2Ｒ＃５04＃1０２=#１02／#5０４ﻫＮ１5０G6５H0２Ｐ＃10２Q＃503Ｒ＃10２＃1０2=#5０3+＃102孔角度位置θｉ=α+(36０o×i)/ｎﻫN160G65H32Ｐ#1０3Ｑ＃50２R#１０2#１03=＃50２×CＯS（＃102）当前孔的X坐标ﻫＮ170G６5H3１P＃１04Q＃502Ｒ#１02#10４＝＃502×ＳＩＮ（＃102）当前孔的Y坐标ﻫN18０Ｇ90G0０X＃103Y#104定位到当前孔(返回开头平面)ﻫN190G00Z＃５０６快速进到R平面

Ｎ2０0Ｇ0１Z＃５05F#５07加工当前孔ﻫN２１0G00Z＃50６快速退到R平面ﻫN２20G６5H0２P#１0０Ｑ＃10０Ｒ１#100＝＃１00+1孔计数ﻫN2３０G65Ｈ８４P-130Ｑ#１００R＃１01当＃100<＃１０１时，向上返回到130程序段

Ｎ２40M９9子程序结束调用上述子程序的主程序如下：ﻫＯ0０10ﻫN10Ｇ5４Ｇ9０G００X０Ｙ0Z20进入加工坐标系ﻫN2０M98P9010调用钻孔子程序，加工圆周等分孔ﻫN3０Z20抬刀ﻫN40G00G90X0Ｙ０返回加工坐标系零点ﻫN5０M30程序结束ﻫ设置G54：X=-４00,Y=－１0０,Ｚ＝－50.ﻫ变量＃５00～#５07可在程序中赋值,也可由MDI方式设定。第四章宏程序编程实例4.1编程实例用数控车床完成如图４—2所示零件的加工。零件材料为45钢,毛坯为图（ａ)：Ф5０×10０，图（b)：Ф50×52，按图样要求完成零件节点、基点要求,设定工件坐标系，制定正确的工艺方案，选择合理的刀具的切削工艺参数，编制数控加工程序。如图４—2所示：图4—2４．２加工实例的工艺分析(1）打孔Ф28×52（2)保证右端能正好或超过椭圆与直线的交点,用G71粗加工2右端，用G70精加工工件右端(3）用用Ｇ７1粗加工图图（b）里端１：1０的锥度，用G70精加工工件里端１：１0的锥度（4）掉头保证长度50（5)加工椭圆的一部分,并留１ｍm余量(6）用Ｇ76螺纹复合循环加工Ｍ3０×１.5内螺纹（7）粗车图(a）右端外部椭圆，留双边１mm的余量（8）将图（a）旋入图（ｂ),精加工椭圆。4.３数控车宏程序编程加工图4—2的加工程序：先加工如图（ａ）所示零件,在加工如图（b）所示零件。技术要求：(１)锐角倒角Ｃ0.３;（2）未注倒角C１；（3）圆弧过渡光滑；（4）未注尺寸和公差按GB／Ｔ1084－m１2加工和检验。图（ｂ)ＦＡNＵＣ—0i系统参考程序:图（ｂ)Ｏ0０01主程序名Ｎ０5G97G9８分进给N10M０3S400F40主轴正转，转速4０0r/minN１5T０20２换2号内孔车刀N20Ｇ０0Ｘ3４Z4进给到内径粗车循环起刀点Ｎ25Ｇ71Ｕ1R1内径粗车循环Ｕ:单边切深１mm。R退刀量单边１mｍＮ３0G７１Ｐ35Ｑ6０U0。5W0．１F8０U：精加工余量双边０.５N3５Ｇ０1X3８内径的起点N４０Ｇ01Ｚ0N45G0１X3６Ｚ—１倒角N50X33Ｚ－30N5５Ｘ3０.2Ｚ-31．5Ｎ60Ｚ-51N3５—Ｎ60内径循环轮廓程序Ｎ6５G00Ｘ１00N70Z50退刀N７5Ｔ0202N8０M０３S1２0０Ｆ２0设定精加工主轴转速1200r/mｉnN85G70P35Q60精加工程序段Ｎ86G００Ｘ１00Z１0０退刀Ｎ87T0101ﻩ换１号９３０菱形外圆车刀N88M０3S800Ｆ80主轴正转，转速８00ｒ/mｉnN90Ｇ00X５２Z4进给到外径粗车循环起刀点Ｎ95Ｇ71U１Ｒ１外径粗车循环Ｕ：单边切深１mm。Ｒ退刀量单边1ｍmN１0０Ｇ7１P105Q12０U０．５W０。1F80Ｗ：精加工余量０.１Ｎ10５G００Ｘ４５外径的起刀点N1１０Ｇ01Z０N１1５X４８Ｚ-１.5倒角Ｎ12０Z—36Ｎ12５G00X1０0Z5０退刀Ｎ130T０101N１４0Ｍ03Ｓ１200F50精加工的转速,进给速度50mｍ／minＮ145G７0P1０５Q１20P１05:精加工第一程序段号.P１2０精加工最后程序段号。N150G00X10０Ｚ100退刀N155M３０程序的停止掉头加工螺纹：Ｏ00０2主程序名N05Ｇ9７G98分进给N1０Ｔ0202换２号600的内螺纹刀N１５M0３Ｓ4０0转速40０r／mｉnN20G00Ｘ28Z６进给到内螺纹复合循环起到点Ｎ25G７6Ｐ０20０60Q50R０．1P０20060：02精加工次数2次；０0螺纹尾端的倒角量为０;60刀尖角度。Q螺纹最小被吃刀量为０。0５mｍ。R:精加工余量0。1mｍ。N3０G７6X3１。86Z—２3R０Ｐ0.93Ｑ３5０F１。5Ｘ：有效螺纹终点X坐标;Ｚ：有效螺纹终点Z坐标。Ｒ：螺纹半径差。P：螺纹牙高单边0。93ｍmQ:第一次被吃刀量单边０。35mmF:螺纹导程1.５ｍm。N35G00Ｘ150Ｚ１50退刀M30程序停止图(b）右端的的椭圆:O000３主程序名N0５G97Ｇ98分进给N１０T０1０１换1号93０菱形外圆车刀N１5M03Ｓ600F4０主轴正转转速600r/ｍin，进给速度40ｍm／ｍiｎN20Ｇ00Ｘ３6Z１2快进N２5＃１５0=４3设置到达的最高点4３ｍｍN３０IＦ［＃15０LT1］GOTO70到达最高点小于1mｍ跳转到Ｎ70Ｎ３５#１=0Z轴步距的起点N4０#２=24＊[SIN＃１]+36在切削过程中Ｘ坐标N4５#３＝40＊［CＯＳ＃1］—28在切削过程中Ｚ坐标N5０Ｇ01X#２Z＃３刀具所走的轨迹#１=＃1＋0．5Z轴步距,每次0.5N55IF［＃1LＴ90］GOＴＯ4０Ｚ轴步距小于９0度跳转到Ｎ４０N60#1５0＝#150-2每次被吃刀量双边２mmN６5GOTO３0跳转到Ｎ３0Ｎ７０G０0X1０0Ｚ10０退刀Ｍ３0程序停止FＡNUC—０i系统参考程序：图(a)图(a）技术要求:（1）锐角倒角Ｃ0。3；（2)未注倒角C1；（３）圆弧过渡光滑;(4）未注尺寸和公差按GB/T1０８4-m1２加工和检验.图（a）左端加工程序：O0004主程序名Ｎ05G97Ｇ9８分进给Ｎ１0Ｔ0１０1换1号930菱形外圆车刀Ｎ1５M０3Ｓ600F50主轴正转转速６０0r/ｍiｎ,进给速度５０mm/ｍiｎＮ2０G00X５1Ｚ２进给到外径粗车循环起刀点Ｎ25Ｇ7１U１R１外径粗车循环Ｕ：单边切深1ｍm．Ｒ退刀量单边1mｍN３0G71Ｐ35Q60Ｕ0.3W0.3F50U：精加工余量双边0。3.W：精加工余量0.3。进给速度５0mｍ/minＮ３5G0０X42快进N４０G01Z０F70N4５X44Ｚ—1倒角Ｎ5０Ｚ-20N55X４７X48Z-２０.50．5mm的倒钝N6０Z-5０Ｎ６5Ｍ０3S120０精加工的转速1２０0r／mｉnＧ７0P３5Q6０F４0Ｐ３5：精加工第一程序段号.P60：精加工最后程序段号F：进给速度50mｍ/minN75Ｇ０0X1００Z１00退刀T02０２换2号内孔车刀N８0M03S5０0Ｆ5０主轴正转转速5００r/ｍｉn，进给速度5０mm/mｉnN85Ｇ０0X18Ｚ3粗车内螺纹起点N90G71U１R1内径粗车循环U:单边切深１ｍｍ.R退刀量单边1ｍmN９5G71P10０Ｑ120Ｕ０.3W０。3F50Ｕ：精加工余量双边０.3。Ｗ:精加工余量0。3.进给速度5０ｍm/min.P：粗加工程序首段Q：程序粗加工末段N1０0G0０X28.17N1０５G01Z0F４0N１10G0２X２４Z—1０R2５车半径25mm的圆弧Ｎ１１5G０1Z-20N12０Ｘ18N１２５M03Ｓ600精加工转速600r／mｉｎＮ130G7０Ｐ100Q120F30Ｐ：粗加工程序首段Q：程序粗加工末段进给速度30mm/ｍiｎN136G00X100Z１０0退刀Ｍ3０主轴停止，程序停止.图(ａ）右端加工程序：O00０5主程序段号N05Ｇ97G98分进给N10T０101换1号930菱形外圆车刀Ｎ１５Ｍ03S60０F70主轴正转转速600ｒ/miｎ，进给速度70mm／ｍｉnＮ20G００X51Z２进给到外径粗车循环起刀点Ｎ25Ｇ７1U1R1外径粗车循环U：单边切深１mm.R退刀量单边1mmN３0Ｇ７１P35Q８0Ｕ0。3Ｗ0．3Ｆ70U：精加工余量双边０.3。Ｗ：精加工余量0.３。P：粗加工程序首段Q:程序粗加工末段N３5Ｇ0０Ｘ0N40Ｇ0１Ｚ0F7０Ｎ4５G０3Ｘ１7.３2Z－５R1０半径为1０mｍ的圆N５０G01X21Ｎ５5X２3Ｚ-6倒角Ｎ6０Z－12N65Ｘ２8N7０X29．7Ｚ-１3倒角N７５Z—3２N８０X52N8５Ｍ03S12０0精加工转速60０r/ｍinN90G70Ｐ3５Ｑ80F40Ｐ７０:精加工最后程序段号Ｆ：进给速度４０mm／ｍｉnN9５G0０Ｘ100Z1００退刀T０３０3换3号5mｍ宽的割槽刀N１0０G０0Ｚ—32进给到所割的Z坐标Ｎ105G０0X52进给到所割的X坐标N110G0１X2６F２０割槽进给速度20mｍ/ｍｉｎＮ115Ｇ01X52N120Ｇ00X１00退刀Ｎ1２5Ｚ１00T0４04换4号６00的外螺纹刀N130Ｍ０3Ｓ30０主轴正转转速３00r/miｎN135G００Ｘ3２Z-2进给到内螺纹复合循环起到点Ｎ140G7６P020060Ｑ５０Ｒ０。１P02０06０：02精加工次数２次;00螺纹尾端的倒角量为0；60刀尖角度.Q螺纹最小Ｎ1４５G76X27．8Ｚ-30R0P０。９3Q３50Ｆ1.5X:有效螺纹终点X坐标；Ｚ：有效螺纹终点Ｚ坐标。R：螺纹半径差。P：螺纹牙高单边０.9３ｍmQ：第一次被吃刀量单边０。35mmF:螺纹导程1。5ｍｍ。N150G00Ｘ1０0Ｚ10０退刀N155Ｍ30程序停止图(a）左端的椭圆：O０006主程序段号Ｎ05Ｇ97G9８分进给N10Ｔ0１0１换1号９3０菱形外圆车刀N1５Ｍ03Ｓ６0０Ｆ４0主轴正转转速６00r/min，进给速度40mm/mｉnN20G0０Ｘ4２Z—4快进N25#150＝９设置最大切削深度9mmN30IＦ[＃150LＴ1]ＧＯTO７0到达最大切削深度小于1mm跳转到N７0Ｎ35＃1=０Z轴步距的起点N４0#2=24＊[SＩＮ＃１]+42在切削过程中X坐标N４5＃3＝４０*[CＯS＃1］-44在切削过程中Z坐标N50G01X＃2Z＃3刀具所走的轨迹#1=＃1－0．5Z轴步距,每次０.５N５5IF[＃1LＴ-15０］ＧOTO40Ｚ轴步距小于150度跳转到N４0N60＃15０=＃1５０—2