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1、一.宏程序概念 所謂宏程序是以變量的組合，通過各種算術和邏輯運算，轉移和循環等命令，而編制的一種可以靈活運用 的程序。即數控程序中含有變量的程序稱為宏程序。只要改變變量的值，即可完成不同的加工或操作。宏程序可以簡化程序的編制，提高工作效率。加工程序中可以像調用子程序一樣用一個簡單指令即可調用宏程序。1.變量 宏程序中使用的變量與日常生活中使用的變量不同，變量用符號“#”后跟變量的變量號指定。變量可分為四種類型。A.空變量#0為空變量，該變量不能賦值。我們將尚未定義變量值的狀態叫做“空值”。變量#0、#3100 永遠是空變量，它不能寫入，但能讀取。(a)引用變量在引用一個尚未定義的變量時，地址本
2、身也被忽略。原來的指令 G90 X100 Y#1#1=空值時的等效指令 G90 X100時的等效指令 G90 X100 Y0(b)定義替換、加法運算、乘法運算、將局部變量或公共變量直接替換為空值時，其結果也為空值。將系統變量直接替換為空值時，或者替換使用空值運算出來的結果是，均作為變量值0 來對待。原來的運算式子（局部變量例）#2=#1#2=#1*5#2=#1+#1替換結果（#1=空值時）空值00替換結果（#1=0 時）000原來的運算式子（公共變量）#100=#1#100=#1*5#100=#1+#1替換結果（#1=空值時）空值00替換結果（#1=0 時）000原來的運算式子（系統變量）#2
3、001=#1#2001=#1*5#2001=#1+#1替換結果（#1=空值時）000替換結果（#1=0 時）000(c)比較運算若是EQ 和NE 的情形，空值和0 被判定為不同的值。若是GE、GT、LE、LT 的情形，空值和0 被判定為相同的值。將空值代入#1 時條件表達式的表達方式#1 EQ#0#1 NE#0#1 GE#0#1 GT 0#1 LE#0#1 LT 0評價結果 成立成立（真）成立（真）成立（真）不成立(假）成立（真）不成立(假）將0 代入#1 時條件表達式的表達方式#1 EQ#00#1 NE 0#1 GE#0#1 GT 0#1 LE#0#1 LT 0評價結果 成立成立（真）成立（
4、真）成立（真）不成立(假）成立（真）不成立(假）B.局部變量#1#33為局部變量，局部變量只能在宏程序中存儲數據。當斷電時局部變量被初始化為空，調用宏程序時，自變量對局部變量賦值。局部變量的數值范圍最大值約10308;最小值：約10-308，如果計算結果超過該范圍則發出P/S報警No.111。C.公共變量#100#199、#500#999為公共變量，公共變量在不同的宏程序中意義相同。當斷電時，變量#100#199被初始化為空，變量#500#999的數據不會丟失。全局變量的數值范圍10-291047或-1047-10-29，如果計算結果超過該范圍則發出P/S報警No.111。D.系統變量#100
5、0為系統變量，系統變量用于讀和寫CNC運行時的各種數據，如刀具的當前位置和補償 值等。2.變量的運算 對宏程序中的變量可以可以進行算術運算和邏輯運算 A.算術運算 可以進行加、減、乘、除運算。舉例：G00X#1+#2X坐標的值是變量1與變量2之和。B.三角函數計算對宏程序中的變量可進行正弦（SIN）、反正弦（ASIN）、余弦（COS）、反余弦（ACOS）、正切（TAN）、反正切（ATAN）函數運算。三角函數中的角度以度為單位。變量運算功能算術運算算術運算加法#i=#j+#k#1=#2+#3 減法#i=#j-#k#1=#2-#3乘法#i=#j*#k#1=#2*#3除法#I=#j/#k#1=#2/
6、#3三角函數運算三角函數運算正弦#i=SIN#j#1=SIN#2反正弦#i=ASIN#j#1=ASIN#2余弦#i=COS#j#1=COS#2反余弦#i=ACOS#j#1=ACOS#2正切#i=TAN#j#1=TAN#2反正切#i=ATAN#j#1=ATAN#2其它函數運算平方根#i=SQRT#j#1=SQRT#2絕對值#i=ABS#j#1=ABS#2舍入#i=ROUN#j#1=ROUN#2上取整#i=FIX#j#1=FIX#2下取整#i=FUP#j#1=FUP#2自然對數#i=LN#j#1=LN#2指數對數#i=EXP#j#1=EXP#2邏輯運算與#i=#jAND#k#1=#2AND#3或#
7、i=#j OR#k#1=#2OR#3異或#i=#j XOR#k#1=#2XOR#3轉換運算 BCD轉BIN#i=BIN#j#1=BIN#2BIN轉BCD#i=BCD#j#1=BCD#23.關系運算1）等于（EQ）用EQ與兩個變量（或表達式）組成表達式，當運算符EQ兩邊的變量（或表達式）相等時，表達式的值為真，否則為假。例如，#1EQ#2，當#1與#2相等時，表達式的值為真。（2）不等于（NE）用NE與兩個變量或表達式組成表達式，當運算符NE兩邊的變量（或表達式）不相等時，表達式的值為真，否則為假。例如，#1NE#2，當#1與#2不相等時，表達式的值為真。（3）大于等于（GE）用GE與兩個變量或
8、表達式組成表達式，當左邊的變量（或表達式）大于或等于右邊的變量（或表達式）時，表達式的值為真，否則為假。例如，#1GE#2，當#1大于或等于#2時，表達式的值為真。否則為假。（4）大于（GT）用GT與兩個變量或表達式組成表達式，當左邊的變量（或表達式）大于右邊的變量（或表達式）時，表達式的值為真，否則為假。例如，#1GT#2，當#1大于#2時，表達式的值為真。否則為假（5）小于等于（LE）用LE與兩個變量或表達式組成表達式，當左邊的變量（或表達式）小于或等于右邊的變量（或表達式）時，表達式的值為真，否則為假。例如，#1LE#2，當#1小于或等于#2時，表達式的值為真。否則為假。（6）小于（LT
9、）用LT與兩個變量或表達式組成表達式，當左邊的變量（或表達式）小于右邊的變量（或表達式）時，表達式的值為真，否則為假。例如，#1GE#2，當#1大于#2時，表達式的值為真。否則為假。二.宏程序調用2.1 宏程序調用指令格式：G65 P_ L_ ；式中：P宏程序號；L重復調用次數（19999，1次時L可省略）；用以對宏程序中的局部變量賦值。自變量賦值是由地址及數值構成。2.2 自變量賦值自變量賦值自變量賦值二.宏程序調用1.宏程序調用的方法2.宏程序調用指令格式：G65 P_ L_ ；式中：P宏程序號；L重復調用次數（19999，1次時L可省略）；用以對宏程序中的局部變量賦值。自變量賦值是由地址
10、及數值構成。自變量賦值自變量賦值自變量賦值3.宏程序嵌套層數在G66后，用地址P為模態調用指定程序號；當需要重復次數時，可在地址L后指定從19999的數字。和簡單調用G65一樣，傳遞給宏程序的數據用實參指定。當指定G67指令時，后續程序段不再執行模態調用。自變量賦值的地址與變量號碼之間的對應關系參數6008.7=1時自變量賦值的地址與變量號碼之間的對應關系6008.7=0例如：G65 P9301 A1.0 B2.0 I10 J12 K17；#1=1.0#2=2.0#4=10.0#5=12.0#6=17.01.控制指令1、無條件轉移（、無條件轉移（GOTO語句）語句）格式：GOTO n；式中：n
11、順序號（19999），可用變量表示。例如，GOTO6；語句組 N6 G00X100；執行GOTO6語句時，轉去執行標號為N6的程序段。2、條件轉移（、條件轉移（IF語句）語句）格式：IF 條件式條件式 GOTO n；條件式：O9100；#1=0；#2=1；N1 IF#2 GT 10 GOTO 2；#1=#1+#2；#2=#2+1；GOTO 1；N2 M30；#j EQ k#j EQ k#j 是否k#j#j GT#kGT#k#j 是否k#j GE k#j GE k#j 是否#k#j NE#k#j NE#k#j 是否#k#j LT#k#j LT#k#j 是否#k#j LE#k#j LE#k#j 是
12、否#k3、循環（、循環（WHILE語句）語句）格式：WHILE 條件式 DO m；END m；式中：m循環執行范圍的識別號，只能是1.2.3注意：DOEND循環能夠按需要使用多次，即 循環嵌套。4.條件轉移（IF）格式：IF表達式THEN THEN后只能跟一個語句。例如，IF#1EQ#2THEN#3=0;當#1等于#2時，將0賦給變量#3。DOEND循環嵌套：循環嵌套：WHILE 條件式1 DO 1；WHILE 條件式2 DO 2；WHILE 條件式3 DO 3；END 3；END 2 END 1；舉例：求1到10之和。O9200；#1=0；#2=1；WHILE#2 LE 10 DO 1；#1
13、=#1+#2；#2=#2+1；END 1；M30；【例例1】圓周等份孔加工：圓周等份孔加工：在半徑I的圓周上鉆削H個等分孔，已知加工第一個孔的起始角度為A，相鄰兩孔之間角度的增量為B，圓周中心坐標為（x，y）。O7500；G90 G54 G00 X0 Y0 Z100；M03 S800；G65 P9500 X50.Y150.R10.Z-20.F300I120.A0 B45.H5；G00 X0 Y0 Z100.；M30；O9500；G99 G81 Z#26 R#18 F#9 L0；WHILE#11 GT 0 DO 1；#5=#24+#4*COS#1；#6=#25+#4*SIN#1；X#5 Y#6；
14、#1=#1+#2；#11=#11 1；END 1；G67；銑削內半球體：銑削內半球體：在數控銑床上用12球頭銑刀對半球體進行精加工。若用同一程序以及用不同半徑的刀具加工不同半徑的內球體，編宏程序。O7400；G90 G54 G17 G00 X0 Y0；G43 Z5.H01 M08；M03 S900；G65 P9800 A35.B6.D5.；G00 Z5.M09；G91 G28 Z0；M30；O9800；#101=#1；#102=#2；#103=#1#2；#104=#7；G00 X#103；G01 Z0 F120；WHILE#104 LE 90 DO 1；#110=#103*COS#104；#1
15、20=#103*SIN#104；G01 X#110 Z#120 F80；G02 I#110；#104=#104+#7；END 1；M99；橢圓加工：橢圓加工：零件材料45鋼，毛坯為50mm100mm，按圖要求完成數控加工程序。S800 F150；#150=26.；N30 IF#150 LT 1 GOTO 40；M98 P0003；#150=#150-2；GOTO 30；N40 G0 X30.Z2.；S1500 F80；#150=0；M98 P0003；G0 X100.Z5.；M30；O0001；T0101;M03 S800；G0 X51.Z2.；G71 U1.5 R1.；G71 P10 Q20
16、 U0.5 W0.1 F150；N10 G1 X25.966；Z0.；Z-19.；X35.988 Z-29.;Z-46；X44.；X45.992 Z-47.；N20 Z-55.；G70 P10 Q20 S1000 F120；G00 X100.；Z50.；O0003；#101=20.；#102=13.；#103=20.；N20 IF#103 LT 1 GOTO 50；#104=SQRT#101*#101-#103*#103；#105=#102*#104/#101；G01 X2*#105+#150 Z#103 20；#103=#103 0.5；GOTO 20；N50 G00 U2.Z2.；M99橢
17、圓加工：橢圓加工：假定橢圓長軸（X向）、短軸（Y向）半長分別為A和B。編程條件：編程原點在橢圓中心，A=50,B=30，橢圓輪廓為外輪廓，下刀點在橢圓右極限點，刀具直徑18，加工深度10mm。O9800；G90 G54 G00 G17 G40；G43 Z50.H01;M03 S1000；X60.Y-15.；Z5.M08；G01 Z-12.F800；G42 X50.Y0.D01 F100；#1=0.5;(變量初始值變量初始值0.5度）度）WHILE#1 LE 360 DO 1；#2=50*COS#1；#3=30*SIN#1；G01 X#2 Y#3；#1=#1+0.5；END 1；G01 Y15.
18、；G00 G40 X60.；Z100.M30加工如下圖所示的橢圓表面，材料為中碳鋼。由于一般的數控系統無橢圓插補功能，手工編程可用宏程序實現編程計算。本例使用20鍵槽銑刀分兩層銑削，每一次切削深度為5mm。按刀具刀具軌跡編程。主程序O0001N0001 G92X0.0Y0.0Z150.0；工件坐標系原點設在工件中心距頂面上N0002 M03S300；主軸正轉，轉速N0003 G00X-80.0；刀具移至橢圓左端點處N0004 G00Z1.0；快速接近工件N0005 G01Z0.0F100.0 慢速接近工件N0006 G65P0100A80.0B50.0C-5.0(橢圓長半軸為80，短半軸為50
19、。Z向進刀5mm)N0007 G65P0100A80.0B50.0C-10.0橢圓長半軸為80，短半軸為50。Z向進刀5mmN0007 G00Z150.0；抬刀N0008 G00X0.0Y0.0；刀具回起點N0009 M05；主軸停N0010 M30；程序結束宏程序O1000#10=-#1；(#1為長半軸=80，#2為短半軸=50，#10為X坐標N1000 G01Z#3；(#3為Z向進刀深度WHIL#10LE#1DO1；(X坐標小于等于80循環加工上半橢圓#11=SQRT#1*#1-#10*#10*#2/#1；(#11為Y坐標用橢圓公式計算N1001 G01X#10Y#11F100.0；(切削
20、進給#10=#10+0.05；(修改X坐標，X+0.05END1;#10=#1；(#1為長半軸=80，#2為短半軸=50，#10為X坐標WHIL#10GE-#1DO2；(X坐標小于等于80循環加工下半橢圓#11=-SQRT#1*#1-#10*#10*#2/#1；(#11為Y坐標用橢圓公式計算N1002 G01X#10Y#11F100；(切削進給#10=#10-0.05;(修改X坐標，X-0.05END2;N1003 M99(返回主程序O1；G90 G54 G00 X0 Y0；G43 H2 Z100.M3 S1000;G01 Z0 M8 F200;#1=0.5.每刀進給量;N10;段落符號G01
21、 X488.F2000;Y#1;X0;Y(#1+0.5);#1=#1+1;IF#1LE320.GOTO10;如果#1小于等于320.就回到此段開頭G0 Z200.;M30;O100；#3=0；#1=30-tan10*#3;#2=30-tan10*#3+0.2;G90 G54 G00 X50.Y45.;G43 H1 Z100.M3 S1000;G1 X#1 Y#3 F100;Z0;N1;G1 X#1 Y-#3 F2000;X-#1;X-#2 Y-#3+0.2;X#2;#3=#3+0.4;IF#3LE28.356GOTO1;G0 Z100.;M30;O100;#1=tg10*#2+19.411;#
22、2=0;#3=75+#2/cos10.;G90 G54 G00 X25.Y0;G43 H1 Z100.M3 S1000;G1 X#1 Y#2 F100;Z0;N1;G1 X#1 Y#2 F2000;Z0;G2 X-#1 Y#2 R#3;G0 Z100.;#2=#2+0.2;IF#3LE100GOTO1;G0 Z200.;M30;O100;X=#1=tg45*#3+15;Y=#2=cos#5*20;Z=#3=sin#5*20;#5=0;G90 G54 G00 X#1+10.Y#2+10;G43 H1 Z100.M3 S1000;G1 X#1 Y#2 F100;Z#3;N1;G1 X#1 Y#2
23、F2000；Z#3;x-#1;G0 Z100.;#5=#5+1.;IF#3LE15GOTO1;G0 Z200.;M30;T0101M3S800G0X82Z5G0X76G1Z-40F0.2X82G0Z5G0X72G1Z-40F0.2X82G0Z5.G0X40G1Z-40F0.2X82G0Z5G0X150Z150M5M30從上面程序可以看出，每次切削所用程序都只是切削直徑X有變化，其他程序代碼未變。因此可以將一個變量賦給X，而在每次切削完之后，將其改變為下次切削所用直徑即可。#1=76 賦初始值，即第一次切削直徑N10 G0X#1 將變量賦給X，則X方向進刀的直徑則為#1變量中實際存儲值。N10是程序G1Z-40F0.2 段的編號，用來標識本段，為后面循環跳轉所用。#1=#1-4 每行切深為2mm，直徑方向遞減4mmIF#1GE40 GOGO 10 如果#1=40，即此表達式滿足條件，則程序跳轉到N10繼續執行。G0X150Z150 當不滿足#1=40，即#1=40，即此表達式滿足條件，則程序跳轉到N10繼續執行。M03S1200 當不滿足#1=40，即#140，則跳過循環判斷語句，由此句繼續向后執行。G0X40 由此開始精加工G1Z-40F0.1X82G0X150Z150M5M30
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