凯恩帝系统中宏程序的使用技巧
张红志乐昌市中等职业技术学校
【摘要】数控铣在职业学校的教学中，软件编程较为普遍，如利用软件CAXA
编程是其教学的一部分，但最为主要的是手工编程，而且在大的技能比赛中，常常要求我们手工编程，加工椭圆、抛物线、凸半球，进行工件的倒斜角、倒圆，等，利用宏程序编程基本上都可以实现。本文叙述了宏程序在凯恩帝系统中的编程原理、特点以及在数控铣削加工中的应用。
【关键词】凯恩帝、数控加工、宏程序、倒圆、编程、铣削
1 引言
随着我国现代制造技术的发展，数控机床应用的普及、从事数控加工的人员不断增加，数控加工越来越受到人们的重视。数控程序编制的效率和质量在很大程度上决定了产品的加工精度和生产效率，它既是数控技术的重要组成部分，也是数控加工的关键技术之一。在我国，有相当多数控铣床（包括加工中心）应用在模具行业，大部分模具厂都应用CAD/CAM软件，手工编程、宏程序应用的空间日趋缩小，究其原因就是大家对手工编程不重视，对宏程序不熟悉。其实手工编程是自动编程的基础，宏程序是手工编程的高级形式，是手工编程的精髓，也是手工编程的最大亮点和最后堡垒。同时编制简洁合理的数控宏程序，有着非常重大的现实意义，由于我校实习教学主要用的是凯恩帝系统，其宏程序主要是B
类宏程序。自己职业教育的生涯中，在数控方面为了更好地锻炼学生的编程能力，现把自己多年来在教学中对宏程序应用的经验和加工的实例分享给大家。
2 宏程序介绍
宏程序（Macroprogram）是以变量的组合，通过各种算术和逻辑运算、转移和循环等命令，而编制的一种可以灵活运用的程序，只要改变变量的值，即可以完成不同的加工和操作。宏程序可以简化程序的编制，提高工作效率。宏程序可以像子程序一样用一个简单的指令调用。
2.1 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：G01和X100.0。使用宏程序时，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面板上的操作进行改变。
例如：#1=#2+100，
G01 X#1 F300
2.2 变量表示
计算机允许使用变量名，宏程序的变量需要用变量符号“#”和后面的变量号指定。
例如：#5，#101，#501，#[#1+#2-12]。
2.2.1 变量的类型
变量根据变量号可以分成2种类型，如表1所示。
表1 根据变量号所分的2种变量类型
2.2.2变量的引用
引用方式：地址字后面指定变量号或表达式。
格式：＜地址字＞#I、＜地址字＞-#I、＜地址字＞[＜表达式＞=。
例：F#103，设#103=150则为F150；Z-#110，设#110=250则为Z-250；G#130当#130=3时，和G03是同样的；
说明：
（1）变量不能使用地址O，N。如O#1；N#3 G01 X0.0 Y0.0。
（2）变量号所对应的变量，对每个地址来说，都有具体数值范围。
例：#30=100时，则M#30是不允许的。
（3）变量值定义。
在程序中定义时可省略小数点，例：#1=123，变量#1的实际值是123.000。MDI键盘输入时必须输入小数点，小数点省略时，为机床的最小单位。
2.3关于用户宏程序本体的注意事项
（1）MDI 状态，也可指令运算、转移命令。除G65以外，其他地址数据能用键输入，而不能显示。
（2）运算、转移命令的H，P，Q，R必须写在G65之后，写在G65以前的地址只有O，N。
（3）单程序段。通常在运算、转移指令的程序段执行时，即使单程序开关置于“ON”时也不停止。
（4）子程序的嵌套可到四重。
（5）变量值只取整数，所以运算结果出现小数点时舍掉。请特别注意运算顺序。
2.4 用户宏指令
用户宏指令是调用用户宏程序的指令，可用以下方法调用宏程序：非模态调用（G65）、模态调用（G66、G67）、用G代码调用（G﹤g﹥）、用M代码调用（M﹤m﹥）等，这里只介绍非模态调用（G65）：
格式：G65 Hm P#i Q#j R#k;
说明：
m:01-09,表示运算命令或转移命令功能；
#i: 存入运算结果的变量名；
#j：进行运算的变量名1。也可以是常数。常数直接表示，不带#。
#k：进行运算的变量名2。也可以是常数。
意义：#i=#j○#k
○：运算符号，由Hm指定。
表H代码功能及定义（部分）
3 宏程序的特
3.1 宏程序具有灵活性、通用性和智能性
宏程序结合了机床功能和数控指令系统的特点，溶入了编程人员的智慧。编程人员根据零件的几何信息建立相应的数学模型，采用模块化的程序设计思想进行编程，除了便于调用外，还使编程人员从繁琐的、大量的重复性工作中解脱出来，这是任何自动编程软件都不能达到的效果。因为在自动编程软件中，当零件的几何参数改变时，都要重新建模，重新设置加工参数，重新生成数控程序。
3.2 宏程序结构简单、阅读直观、存储方便
自动编程软件生成的程序少则上千行，多则上10万行，可读性差，存储容量大，一般的机床上的内存都存不下，只能用DNC方式进行在线加工。但宏程序可以弥补这种不足，它结构严谨、分析方便、可读性好、短小精悍，任何合理的、优化的宏程序一般都少于60行，至多不过2KB的容量。
3.3 宏程序加工精度高、加工效率高
自动编程软件生成的数控程序，是用“直线去逼近曲线曲面”，兹必存在计算误差、后置处理误差，就必然使加工精度受到影响，还存在大量的刀具路径重复现象，使加工效率下降。宏程序能直接调用数控系统的圆弧插补、螺旋插补等指令，能有效地控制刀具路径，具有运算速度快、加工效率高、加工精度高等特点。
4 宏程序在铣削中的应用实例
（1）椭圆外轮廓宏程序编程加工如图1所示。
编程说明：
椭圆上任意点X、Y坐标计算公式：
x= x0+R x·cos(#10) Y= Y0+R V·sin(#10)
x0，Y0是椭圆中心坐标，以中心为原点则x0=0，Y0=0。
R x，R V是x，Y方向半轴长
#10是角度，凯恩帝系统直接用度数
凯恩帝系统椭圆宏程序
G54 G17 G49 G40 G80
G00 Z30
X45 Y0
M03 S1000
G01 Z10 F600 M08
Z0 F300
M98 P40011
G00 Z30
X0 Y0
M05
M30
O0011
G91 GO1 Z-2 F300
G90
G65 H01 P#10 Q0;
N100 G65 H32 P#11 Q20 R#10;
G65 H31 P#12 Q15 R#10;
G42 G01 X#11 Y#12 H01;
G65 H02 P#10 Q#10 R2;
G65 H86 P100 Q#10 R360;
G40 G01 X45 Y0 F500;
M99；
(2)任意轮廓顶面倒圆角加工（平面立铣刀）
圆角放大
分析：已知某轮廓如图，高度10mm，先将该轮廓加工好，然后将顶面各边倒成R5的圆角。以上表面中心为原点。
1.刀具选择：以不干涉为原则，选φ12平底立铣刀。
下刀点：X-40 Y-30
2、倒圆角的思路：由下而上，利用刀补变化和刀具顺着圆弧爬高进行圆角加
工。也就是说，根据角度每增加一次，刀补和Z高度也相应的变化一次，逐渐的完成整个圆角的加工。
3、刀具Z高度变化规律：如果由下而上加工，则Z的起点是Z=-5，高度增
加后，则高度Z=-5+△Z, △Z=5*SIN?,所以Z的运算公式是：Z=-5+5*SIN?
4、刀补的变化规律：由下而上加工，则起点的刀补是6（刀具半径），角度
增加后，则刀补是D01=6-△X，△X=5-5COS?,所以刀补的运算公式是：D01=6-5+5* COS?
5、归纳：凯恩帝系统则要将公式的各部分用代码分解表示。
列出计算表达式，在相应的位置标识变量符号，编程时按标有变量的表示公式进行编程。
凯恩帝系统编程：
00007
G54 G90 G40 G49 G80 G17
G00 Z30
X-40 Y-30
M03 S1000
G01 Z10 F500 M08
G01 Z-5 F300
G65 H01 P#10 Q0
N100 G65 H31 P#11 Q5 R#10
G65 H02 P#12 Q-5 R#11
G65 H32 P#13 Q5 R#10
G65 H02 P#1 Q15 R#13
G01 Z#12
G42 G01 X-19 Y-24 H01
2点坐标
G03 3点坐标 R5
G01 4点坐标
G02 5点坐标 R5
G01 6点坐标
G03 7点坐标 R5
G01 8点坐标
G02 1点坐标 R5
G40 G01 X-40 Y-30
G65 H02 P#10 Q#10 R2
G65 H86 P100 Q#10 R90
G00 Z30 M09
X0 Y0
M05
M30
只要定义#1，则#1的数据为1号刀补数据（3）、凸半球宏程序编程加工（平底立铣刀）
圆弧放大
加工走刀思路和倒圆角一样（也可利用半径变化编程：凹球面）
分析：如图，先将φ36圆柱加工好，然后倒成R18的半圆球面。以顶部中心为原点。逆时针走刀。
1.刀具选择：以不干涉为原则。选φ12平底立铣刀。
下刀点：X35 Y0
2.走刀加工思路：由下而上。利用刀补变化和刀具顺着圆弧爬高进行加工。
也就是说，根据角度每增加一次，刀补和Z高度也相应的变化一次，逐
渐的完成加工。
3、刀具Z高度变化规律：如果由下而上加工，则Z的起点是Z=-18，角度增
加后，则高度Z=-18+△Z, △Z=18*SIN?,所以Z的运算公式是：Z=-18+18*SIN?
4、刀补的变化规律：由下而上加工，则起点的刀补是6（刀具半径），角度
增加后，则刀补是D01=6-△X，△X=18-18*COS?,所以刀补的运算公式是：D01=6-18+18* COS?
凯恩帝系统编程：
00007
G54 G90 G40 G49 G80 G17
G00 Z30
X35 Y0
M03 S1000
G01 Z10 F500 M08
G01 Z5 F300
G65 H01 P#10 Q0
N100 G65 H31 P#11 Q18 R#10
G65 H02 P#12 Q-18 R#11
G65 H32 P#13 Q18 R#10
G65 H02 P#1 Q-13 R#12
G01 Z#12
G42 G01 X18 Y0 H01
G03 I-18
G40 G01 X-40 Y0
G65 H02 P#10 Q#10 R2
G65 H86 P100 Q#10 R90
G00 Z30 M09
X0 Y0
M05
M30
(4)、内凹半球面宏程序精加工（球铣刀：球刀心编程）
在加工球面前需进行辅助粗切，预钻孔和球铣刀分层环切深一个半径深度。如图所示：
在完成上面的加工准备后可进行内凹半球面宏程序精加工。
刀心对刀：刀尖碰工件表面后，刀具平移刀工件外下降一个刀具半径，将此时的机床Z坐标输入G54.
加工与编程思路：按刀心的轨迹编程，不需要刀补。自上而下加工。根据角度变化得到相对应的#Z，用相对应的#R在水平面走整圆。这里用φ10球刀（凹球面只能用球刀精加工）。
#Z=(15-5)SIN?=10* SIN?,可设#11=10*SIN[#10]
#R=(15-5COS?=10* COS?,可设#12=10*COS[#10]
下刀点：x0，Y0（球心的坐标）。
深度下刀程序为 G01 Z-#11
相对应的逆时针整圆程序：
G01 X#12 F100
G03 I-#12 在圆的右侧起走整圆，I一定是负的。走完整圆后回球中轴位置x0，Y0
凯恩帝数控系统编程：
00002
G54 G17 G90 G40 G80 G49
G00 Z30
x0__Y0__ 球心坐标
M03 S1000
G01 Z10 F500 M08
Z0 F300
G65 H01 P#10 Q0
G65 H31 P#11 Q10 R#10
G65 H32 P#12 Q10 R#10
G01 Z-#11
X[x0+#12] Y0
G03 I-#12
x0___
G65 H02 P#10 Q#10 R2
G65 H86 P100 Q#10 R90
G00 Z30
X0 Y0 M09
M05
M30
5 结束语
宏程序是数控加工必不可少的编程方法，只要我们掌握了宏程序的编程原理，对规则几何图形建立数学模型，就能解决实际加工中各种几何形状规则零件的加工和“疑难杂症”，同时宏程序编制简单，通用性强，加工效率高，在数控加工中有着广泛的应用。
参考文献
[1] 陈海舟.数控铣削加工宏程序及应用实例[M].机械工业出版社,2006.
[2] FANUC Oi Mate-Mc.操作说明书[M].北京法那克公司,2006.
[3] 何伟等.Mastercam基础与应用教程[M].机械工业出版社,2005.
[4] 简琦昭,柳迎春.Mastercam V8.1高手指路[M].清华大学工业出版社,2002.
[5] 张华.数控设备与编程[M].电子工业出版社,2002.
一．用户宏程序的基本概念 用一组指令构成某功能，并且象子程序一样存储在存储器中，再把这些存储的功能由一个指令来代表，执行时只需写出这个代表指令，就可以执行其相应的功能。 在这里，所存储的一组指令叫做宏程序体(或用户宏程序)，简称为用户宏。其代表指令称为用户宏命令，也称作宏程序调用指令。 用户宏有以下四个主要特征： 1）在用户用户宏程序中可以使用变量，即宏程序体中能含有复杂的表达式； 2）能够进行变量之间的各种运算； 3）可以用用户宏指令对变量进行赋值，就象许多高级语言中的带参函数或过程，实参能赋值给形参； 4）容易实现程序流程的控制。 使用用户宏时的主要方便之处在于由于可以用变量代替具体数值，因而在加工同一类的工件时．只得将实际的值赋予变量既可，而不需要对每个不同的零件都编一个程序。 二．基本书写格式 数控程序文档中，一般以“%”字符作为第一行的起头，该行将被视为标题行。当标题行含有关键字“@MACRO”时整个文档就会以系统所定义的MACRO语法处理。如果该行无“@MACRO”关键词此档案就会被视为一般ISO程序文档格式处理，此时将不能编写用户宏和使用其MACRO语法。而当书写ISO程序文档时标题行一般可以省略，直接书写数控程序。“@MACRO”关键词必须是大写字母。 对于程序的注释可以采用“//……”的形式，这和高级语言C++一样。 例一：MACRO格式文档 % @MACRO //用户宏程序文档，必须包含“@MACRO”关键词 IF @1 = 1 THEN G00 X100.； ELSE G00 Z100.； END_IF; M99; 例二：ISO格式文档 % 这是标题行，可当作档案用途说明，此行可有可无 G00 X100.； G00 Z100.； G00 X0； G00 Z0； M99;
由浅入深宏程序10-车床旋转正弦函数宏程序 正弦函数曲线旋转宏程序 坐标点旋转1 s = x cos(b) – y sin(b) t = x sin(b) + y cos(b) 根据下图，原来的点（#1，#2），旋转后的点（#4，#5），则公式： #4=#1*COS[b]- #2*SIN[b] #5=#1*SIN[b]+ #2*COS[b] 公式中角度b，逆时针为正，顺时针为负。 下图中正弦曲线如果以其左边的端点为参考原点，则此条正弦曲线顺时针旋转了16度，即b=-16 正弦函数旋转图纸1 此正弦曲线周期为24，对应直角坐标系的360 对应关系【0,360】 y=sin（x） 【0,24】 y=sin(360*x/24) 可理解为： 360/24是单位数值对应的角度 360*x/24是当变量在【0,24】范围取值为x时对应的角度 sin(360*x/24)是当角度为360*x/24时的正弦函数值 旋转正弦函数曲线粗精加工程序如下： T0101
M3S800 G0X52Z5 #6=26 工件毛坯假设为50mm，#6为每层切削时向+X的偏移量。N5 G0X[#6+] 0F #1=48 N10 #2=sin【360*#1/24】 #4=#1*COS[-16]- #2*SIN[-16] 旋转30度之后对应的坐标值#5=#1*SIN[-16]+ #2*COS[-16] #7=#4-【】坐标平移后的坐标。 #8=45+2*#5+#6 G1X[#8]Z[#7] 沿小段直线插补加工 #1=# 递减，此值越小，工件表面越光滑。 IF [#1 GE 0] GOTO 10 条件判断是否到达终点。 Z-50 G1X52 直线插补切到工件外圆之外 G0Z5 #6=#6-2 IF [#6 GE 0] GOTO 5 G0X150Z150 M5 M30
宏程序 裳华职业技术中专鲍新涛 宏程序概述 其实说起来宏就是用公式来加工零件的，比如说,如果没有宏的话，我们要逐点算出上的点，然后慢慢来用直线逼近，如果是个光洁度要求很高的工件的话，那么需要计算很多的点，可是应用了宏后，我们把椭圆公式输入到系统中然后我们给出Z坐标并且每次加10um那么宏就会自动算出X坐标并且进行切削，实际上宏在程序中主要起到的是运算作用。.宏一般分为A类宏和B类宏。 A类宏是以G65 Hxx P#xx Q#xx R#xx的格式输入的，而B类宏程序 则是以直接的公式和语言输入的和C语言很相似在0i系统中应用比较广。 宏程序的作用 数控系统为用户配备了强有力的类似于高级语言的宏程序功能，用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，此外宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，利于编制各种复杂的零件加工程序，减少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算，以及精简程序量。 宏程序指令适合抛物线、椭圆、双曲线等没有插补指令的曲线编程；适合图形一样，只是尺寸不同的系列零件的编程；适合工艺路径一样，只是位置参数不同的系列零件的编程。较大地简化编程；扩展应用范围。 宏的分类 B类宏 由于现在B类宏程序的大量使用,很多书都进行了介绍这里我就不再重复了,但在一些老系统中,比如（FANUC）OTD系统中由于它的MDI键盘上没有公式符号,连最简单的等于号都没有,为此如果应用B类宏程序的话就只能在计算机上编好
再通过RSN-32接口传输的数控系统中,可是如果我们没有PC机和RSN-32电缆的话怎么办呢,那么只有通过A类宏程序来进行宏程序编制了,下面我介绍一下A 类宏的引用; A类宏 A类宏是用G65 Hxx P#xx Q#xx R#xx或G65 Hxx P#xx Qxx Rxx格式输入的,xx 的意思就是数值,是以um级的量输入的,比如你输入100那就是0.1MM.#xx就是号,变量号就是把数值代入到一个固定的地址中,固定的地址就是变量,一般OTD 系统中有#0~#100~#149~#500~#531.关闭电源时变量#100~#149被初始化成“空”，而变量#500~#531保持数据.我们如果说#100=30那么现在#100地址内的数据就是30了,就是这么简单.好现在我来说一下H代码,大家可以看到A类宏的标准格式中#xx和xx都是数值,而G65表示使用A类宏,那么这个H就是要表示各个数值和变量号内的数值或者各个变量号内的数值与其他变量号内的数值之间要进行一个什么运算,可以说你了解了H代码A类宏程序你基本就可以应用了,好,现在说一下H代码的各个含义: 应用 以下都以#100和#101和#102,及数值10和20做为例子,应用的时候别把他们当格式就行, 基本指令 H01赋值;格式:G65H01P#101Q#102:把#102内的数值赋予到#101中 G65H01P#101Q#10:把#10赋予到#101中 H02加指令;格式G65 H02 P#101 Q#102 R#103,把#102的数值加上#103的数值赋予#101
第四章 数控铣宏程序实例 §4.1 椭圆加工（编程思路:以一小段直线代替曲线）例1 整椭圆轨迹线加工（假定加工深度为2mm) 方法一:已知椭圆的参数方X=acosθ Y=bsinθ 变量数学表达式 设定θ= #1（0°～ 360°） 那么 X= #2 = acos［#1］ Y= #3= bsin［#1］ 程序 O0001; S1000 M03; G90 G54 G00 Z100; G00 Xa Y0; G00 Z3; G01 Z-2 F100; #1=0; N99 #2=a*cos［#1］； #3=b*sin［#1］； G01 X#2 Y#3 F300; #1=#1+1; IF［#1LE360］GOTO99； GOO Z50； M30；
例2 斜椭圆且椭心不在原点的轨迹线加工（假设加工深度为2mm ） 椭圆心不在原点的参数方程 X=a*C ＯS ［#1］+ M Y=b*SIN ［#1］+ N 变量数学表达式 设定θ=#1; (0°～360°) 那么X=#2=a*C ＯS ［#1］+ M Y=#3=b*SIN ［#1］+ N 因为此椭圆绕（M ,N ）旋转角度为A 可运用坐标旋转指令G68 格式 G68 X - Y - R - X,Y ：旋转中心坐标; R: 旋转角度 程序 Ｏ0002; S1000 M03; G90 G54 G00 Z100; GOO X0 Y0; GOO Z3; G68 XM YN R45; #1=0; N99 #2=a*COS ［#1］+M;
#3=b*SIN［#1］+N; GO1 X#2 Y#3 F300; G01 Z-2 F100; #1=#1+1; IF［#1LE360］GOTO99; G69 GOO Z100; M30; 例3:椭圆轮廓加工（深度2mm） 采用椭圆的等距加工方法使椭圆的长半轴和短半轴同时减少一个行距的方法直到短半轴小于刀具的半径R 根据椭圆的参数方程可设 变量表达式θ=#1(0°～360°) a=#2 b=#3(b-R～R) X=#2*COS［#1］=#4 Y=#3*SIN［#1］=#5 程序 Ｏ0003; S1000 M03;
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MDI面板上的操作改变。#1＝#2＋100 G01X#1F300 说明： 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] 变量的类型变量根据变量号可以分成四种类型 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-#199
#500-#999 公共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-#199初始化为空.变量#500-#999的数据保存,即使断电也不丢失. #1000 系统变量系统变量用于读和写CNC运行时各种数据的变化,例如,刀具的当前位置和补偿值. 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-10-29或-10-2到-1047 如果计算结果超出有效范围,则发出P/S报警N O.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的实际值是123.000。 变量的引用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; 被引用变量的值根据地址的最小设定单位自动地舍入。例如：当G00X#/;以1/1000mm的单位执行时，CNC把123456赋值给变量#1,实际指令值为G00X12346.
数控车床编程实例 例1．G01直线插补指令编程如下图所示 安装装仿形工件 坐标点X(直径)Z圆弧半径圆弧顺逆A00 B300 C30-48 D64-58 E84-73 F84-150 0-150 FUNAC数控车编程如下: O9001 N10 G50 X100 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置） N20 G00 X16 Z2 M03 （移到倒角延长线，Z 轴2mm 处） N30 G01 U10 W-5 G98 F120 （倒3×45°角） N40 Z-48 （加工Φ26 外圆） N50 U34 W-10 （切第一段锥） N60 U20 Z-73 （切第二段锥） N70 X90 （退刀） N80 G00 X100 Z10 （回对刀点） N90 M05 （主轴停） N100 M30 （主程序结束并复位） //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 华中数控车床编程如下: %9001 N10 G92 X100 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置） N20 G00 X16 Z2 M03 （移到倒角延长线，Z 轴2mm 处）
N30 G01 U10 W-5 F300 （倒3×45°角） N40 Z-48 （加工Φ26 外圆） N50 U34 W-10 （切第一段锥） N60 U20 Z-73 （切第二段锥） N70 X90 （退刀） N80 G00 X100 Z10 （回对刀点） N90 M05 （主轴停） N100 M30 （主程序结束并复位） =============================================================== 例2．G02/G03圆弧插补指令编程,如下图 安装装仿形工件 请设置安装装仿形工件,各点坐标参考如下(X向余量3mm) 坐标点X(直径)Z圆弧半径圆弧顺逆A00 B60 C30-24183 D32-3182 E32-40 F45-40 45-100 0-100 FUNAC数控车编程如下: O9002 N10 G50 X40 Z5（设立坐标系，定义对刀点的位置） N20 M03 S400 （主轴以400r/min旋转） N25 G50 S1000 （主轴最大限速1000r/min旋转）
数控宏程序 一．什么是宏程序？ 什么是数控加工宏程序？简单地说，宏程序是一种具有计算能力和决策能力的数控程序。宏程序具有如下些特点：1．使用了变量或表达式（计算能力），例如：（1）G01 X[3+5] ; 有表达式3+5 （2）G00 X4 F[#1] ; 有变量#1 （3）G01 Y[50*SIN[3]] ; 有函数运算2．使用了程序流程控制（决策能力），例如：（1）IF #3 GE 9 ; 有选择执行命令 ENDIF 2)WHILE #1 LT #4*5 ; 有条件循环命令 ENDW
二．用宏程编程有什么好处？ 1．宏程序引入了变量和表达式，还有函数功能，具有实时动态计算能力，可以加工非圆曲线，如抛物线、椭圆、双曲线、三角函数曲线等； 2．宏程序可以完成图形一样，尺寸不同的系列零件加工； 3．宏程序可以完成工艺路径一样，位置不同的系列零件加工； 4．宏程序具有一定决策能力，能根据条件选择性地执行某些部分； 5．使用宏程序能极大地简化编程，精简程序。适合于复杂零件加工的编程。 一．宏变量及宏常量 1．宏变量 先看一段简单的程序： G00 X25.0 上面的程序在X tt作一个快速定位。其中数据25.0是固定的，引入变量后可以写成：#1=25.0 ;#1 是一个变量 G00 X[#1] ;#1 就是一个变量 宏程序中，用“ #”号后面紧跟1~4位数字表示一个变量，如#1, #50, #101,……。变 量有什么用呢？变量可以用来代替程序中的数据，如尺寸、刀补号、G指令编号……，变量的使用，给程序的设计带来了极大的灵活性。
使用变量前，变量必需带有正确的值。如 #1=25 G01 X[#1] ; 表示G01 X25 #1=-10 ; 运行过程中可以随时改变#1的值 G01 X[#1] ; 表示G01 X-10 用变量不仅可以表示坐标，还可以表示G M F、D H、MX、Y、……等各种代码后的数字。如： #2=3 G[#2] X30 ; 表示G03 X30 例1 使用了变量的宏子程序 %1000 #50=20 ; 先给变量赋值 M98 P1001 ; 然后调用子程序 #50=350 ; 重新赋值 M98 P1001 ; 再调用子程序 M30
数控铣宏程序实例(DOC)
数控铣宏程序实例 §4.1 椭圆加工（编程思路:以一小段直线代替曲线）例1：整椭圆轨迹线加工（假定加工深度为2mm) 方法一:已知椭圆的参数方X=acosθ Y=bsinθ变量数学表达式 设定θ= #1（0°～ 360°） 那么 X= #2 = acos［#1］ Y= #3= bsin［#1］ 程序 O0001; S1000 M03; G90 G54 G00 Z100; G00 Xa Y0; G00 Z3; G01 Z-2 F100; #1=0; N1 #2=a*cos［#1］； #3=b*sin［#1］； G01 X#2 Y#3 F300; #1=#1+1; IF［#1LE360］GOT01； GOO Z50； M30；
例2：斜椭圆且椭心不在原点的轨迹线加工（假设加工深度为2mm） 椭圆心不在原点的参数方程 X=a*CＯS［#1］+ M Y=b*SIN［#1］+ N 变量数学表达式 设定θ=#1; (0°～360°) 那么X=#2=a*CＯS［#1］+ M Y=#3=b*SIN［#1］+ N 因为此椭圆绕（M ,N）旋转角度为A 可运用坐标旋转指令G68 格式 G68 X - Y - R - X,Y：旋转中心坐标; R: 旋转角度 程序 Ｏ0002; S1000 M03; G90 G54 G00 Z100; GOO Xa+M YN; GOO Z3; G68 XM YN R45; #1=0; N99 #2=a*COS［#1］+M; #3=b*SIN［#1］+N; GO1 X#2 Y#3 F300; G01 Z-2 F100; #1=#1+1; IF［#1LE360］GOTO99; G69 ； GOO Z100; M30;
车床编程实例一 半径编程 图3.1.1 半径编程 %3110 （主程序程序名） N1 G92 X16 Z1 （设立坐标系，定义对刀点的位置） N2 G37 G00 Z0 M03 （移到子程序起点处、主轴正转） N3 M98 P0003 L6 （调用子程序，并循环6 次） N4 G00 X16 Z1 （返回对刀点） N5 G36 （取消半径编程） N6 M05 （主轴停） N7 M30 （主程序结束并复位） %0003 （子程序名） N1 G01 U-12 F100 （进刀到切削起点处，注意留下后面切削的余量）N2 G03 U7.385 W-4.923 R8（加工R8 园弧段）N3 U3.215 W-39.877 R60 （加工R60 园弧段） N4 G02 U1.4 W-28.636 R40（加工切R40 园弧段） N5 G00 U4 （离开已加工表面） N6 W73.436 （回到循环起点Z 轴处） N7 G01 U-4.8 F100 （调整每次循环的切削量） N8 M99 （子程序结束，并回到主程序）
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直线插补指令编程%3305车床编程实例二图3.3.5 G01 编程实例 N1 G92 X100 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置） N2 G00 X16 Z2 M03 （移到倒角延长线，Z 轴2mm 处） N3 G01 U10 W-5 F300 （倒3×45°角） N4 Z-48 （加工Φ26 外圆） N5 U34 W-10 （切第一段锥） N6 U20 Z-73 （切第二段锥） N7 X90 （退刀） N8 G00 X100 Z10 （回对刀点） N9 M05 （主轴停） N10 M30 （主程序结束并复位） 圆弧插补指令编程 车床编程实例三 %3308 N1 G92 X40 Z5 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 M03 S400 (主轴以400r/min 旋转） N3 G00 X0 （到达工件中心） N4 G01 Z0 F60 （工进接触工件毛坯） N5 G03 U24 W-24 R15 （加工R15 圆弧段） N6 G02 X26 Z-31 R5 （加工R5 圆弧段） N7 G01 Z-40 （加工Φ26 外圆） N8 X40 Z5 （回对刀点） N9 M30 （主轴停、主程序结束并复位
宏程序实现的数控车多件加工 近年来，在各类数控赛事中宏程序的应用非常的广泛，但在实际生产中宏程序的应用则非常少见，笔者根据加工中遇见的挡圈零件，谈一下如何利用宏程序实现一次装夹加工多个零件。 一、问题的提出 如图挡圈零件，采用定尺拉光管料毛坯，内外圆直径均有2mm加工余量。右端加工采用需要三把刀具：外圆车刀、内孔镗刀、切断刀。其中外圆车刀和内孔镗刀刀尖圆弧半径R=0.4，切断刀刀宽3mm。加工中管料一次装夹后加工多件，加工次序为：车外圆-外倒角-端面-内倒角-内孔-切断。常规的编程方法是根据加工件数按部就班编写，程序量大，编程计算量大、容易出错，而且实际的加工件数变化导致更改程序麻烦，也有利用子程序编程，虽然程序量比前者有所改善，但还是不够简洁。如果采用宏程序编程，则程序简洁，一次装夹加工件数调整也很方便。 二、程序的编制（以FANUC系统为例） 1、单件加工程序： O0001； M03 S1200; M08 G99; T0101; G00 X36 Z2; G01 Z-14 F0.12; G00 X37 Z-1.25;（此处已将欠切量计算在内） G01 X34.5 Z0; X27; G00 Z80; T0303 S1500; G00 X35 Z2; G01 X29.5 Z-0.75 F0.2; Z-14;
G00 U-2 Z1; X33.5; G01 X30 Z-0.75 F0.1; Z-14; G00 U-2 Z80; T0404 S1000; G00 X40; Z-13.5; G01 X28 F0.06; G00 X40; Z80; M30; 2、多件加工的宏程序： （1）思路：多件加工只是在单件加工的基础上将长度Z变成变量，而且变量的计算与加工件数有关。 （2）程序： O0001； M03 S1200; M08 G99; #101=5；(一次装夹的加工件数为5件) #102=1； N10#103=[#102-1]*14; T0101; G00 X36 Z[2-#103]; G01 Z[-14-#103] F0.12; G00 X37 Z[-1.25-#103]; G01 X34.5 Z[0-#103]; X27; G00 Z80;
加工中心通用铣螺纹宏程序编程教程 使用G03/G02三轴联动走螺旋线，刀具沿工件表面（孔壁或圆柱外表）切削。螺旋插补一周，刀具Z向负方向走一个螺距量。 工作原理 使用G03/G02三轴联动走螺旋线，刀具沿工件表面（孔壁或圆柱外表）切削。螺旋插补一周，刀具Z向负方向走一个螺距量。 编程原理：G02 Z-2.5 I3. Z-2.5等于螺距为2.5mm 假设刀具半径为5mm则加工M16的右旋螺纹 优势 使用了三轴联动数控铣床或加工中心进行加工螺纹，相对于传统螺纹加工 １、如螺距为2的螺纹铣刀可以加工各种公称直径，螺距为2mm的内外螺纹 ２、采用铣削方式加工螺纹，螺纹的质量比传统方式加工质量高 ３、采用机夹式刀片刀具，寿命长 ４、多齿螺纹铣刀加工时，加工速度远超攻丝 ５、首件通止规检测后，后面的零件加工质量稳定 使用方法 G65 P1999 X_ Y_ Z_ R_ A_ B_ C_ S_ F_ XY 螺纹孔或外螺纹的中心位置X=#24 Y=#25 Z 螺纹加工到底部，Z轴的位置（绝对坐标） Z=#26 R 快速定位（安全高度）开始切削螺纹的位置 R=#18 A 螺纹螺距A=#1 B 螺纹公称直径B=#2 C 螺纹铣刀的刀具半径C=#3 内螺纹为负数外螺纹加工为正数 S 主轴转速 F 进给速度，主要用于控制刀具的每齿吃刀量 如： G65 p1999 X30 Y30 Z-10 R2 A2 B16 C-5 S2000 F150; 在X30y30的位置加工 M16 螺距2 深10的右旋螺纹加工时主轴转速为2000转进给进度为150mm/min 宏程序代码 O1999; G90G94G17G40; G0X#24Y#25; 快速定位至螺纹中心的X、Y坐标 M3S#19; 主轴以设定的速度正转 #31=#2*0.5+#3; 计算出刀具偏移量 #32=#18-#1; 刀具走螺旋线时，第一次下刀的位置 #33=#24-#31; 计算出刀具移动到螺纹起点的位置 G0Z#18;刀具快速定位至R点 G1X#33F#9; 刀具直线插补至螺旋线的起点，起点位于X的负方向 N20 G02Z-#32I#31;以偏移量作为半径，以螺距作为螺旋线Z向下刀量（绝对坐标）
华中数控铣床宏程序实例 O0001（分开的太极） %0001 G54G00X-30Y30Z50 M03S1000 Z3 #0=4 #2=90 WHILE#2LT180 G01Z[#0*SIN[#2*PI/180]]F 200 #101=ABS[#0*COS[#2*PI/1 80]] G01G41Y9D101 X7 G02Y-9R9 G01X-7 G02Y9R9 G03X0Y20R20 G01G40X-30Y30 G41X-12Y13D101 G03X-7Y9R5 G02Y0R4.5 G03Y-9R4.5 G01G40X30Y-30 G41X12Y-3D101 G03X7Y-9R5 G02Y0R4.5 G03Y9R4.5 G01G40Y30X-30 #2=#2+1 ENDW G00Z50 M30 o0002(花) %0002 G54G00X0Y0Z50 M03S1500 Z5 G01Z0F250 #1=90 WHILE#1GE0 #2=10*COS[#1*PI/180] #3=10*SIN[#1*PI/180]-10 G18G01X[#2]Z[#3] G17G02I[-#2] #1=#1-1.5 ENDW G00Z5 X-10 #6=270 WHILE#6GE180 #7=14*COS[#6*PI/180] #8=10*SIN[#6*PI/180] #9=#7-10 #10=#7+28 #11=ABS[#9*COS[72*PI/18 0]] #12=ABS[#9*SIN[72*PI/18 0]] #13=ABS[#9*COS[144*PI/1 80]] #14=ABS[#9*SIN[144*PI/1 80]] G18G01X[#9]Z[#8] G17G03X[-#11]Y[#12]R[#1 0] X[-#13]Y[#14]R[#10] Y[-#14]R[#10] X[#11]Y[-#12]R[#10] Y0X[#9]R[#10] #6=#6-1.5 ENDW G00Z50 M30 O0003(太极倒角) %0003 G54G00x-20y60z50 M03S1500 Z5 #1=90 WHILE#1GE0 G01Z[5*SIN[#1*PI/180]-5]F 250 #101=ABS[5*COS[#1*PI/18 0]]-5 G01G41X0D101 Y42 G02Y0R21 G03Y-42R21 G01Y-60 Y-42 G02J42 Y0R21 G03Y42R21 G01Y60 G40X-20 #1=#1-1 ENDW G00Z50 M30 O0004(椭圆铣平面) %0004 G54G00X0Y0Z50 M03S1500 Z5 G01Z-3F250 #1=41 WHILE#1GE5 G01X[#1] #2=0 WHILE#2LT360 #3=#1*COS[#2*PI/180] #4=#1*4/5*SIN[#2*PI/180] G01X[#3]Y[#4] #2=#2+1 ENDW #1=#1-5 ENDW G00Z50 M30 其二 G54G00X43Y0Z50 M03S1500 Z5 G01Z-3F250 #1=43
论文： 数控机床宏程序编程的技巧和实例 西北工业集团有限公司 白锋刚 2018年8月11日 前言 随着工业技术的飞速发展，产品形状越来越复杂，精度要求越来越高，产品更新换代越来越快，传统的设备已不能适应新要求。现在我国的制造业中已广泛地应用了数控车床、数控铣床、加工中心机床、数控磨床等数控机床。这些先进设备的加工过程都需要由程序来控制，需要由拥有高技能的人来操作。要发挥数控机床的高精度、高效率和高柔性，就要求操作人员具有优秀的编程能力。 常用的编程方法有手工编程和计算机编程。计算机编程的应用已非常广泛。与手工编程比较，在复杂曲面和型腔零件编程时效率高、 质量好。因此，许多人认为手工编程已不再重要，特别是比较难的宏程序编程也不再需要。只须了解一些基本的编程规则就可以了。这样的想法并不能全面。因为，计算机编程也有许多不足：1、程序数据量大，传输费时。2、修改或调整刀具补偿需要重新后置输出。 3、打刀或其他原因造成的断点时，很难及时复位。 手工编程是基础能力，是数控机床操作编程人员必须掌握的一种编程方法。手工编程能力是计算机编程的基础，是刀具轨迹设计
，轨迹修改，以及进行后置处理设计的依据。实践证明，手工编程能力强的人在计算机编程中才能速度快，程序质量高。 在程序中使用变量，通过对变量进行赋值及处理使程序具有特殊功能，这种有变量的程序叫宏程序。宏程序是数控系统厂家面向客户提供的的二次开发工具，是数控机床编程的最高级手工方式。合理有效的利用这个工具将极大地提升机床的加工能力。 作为一名从事数控车床、数控铣床、加工中心机床操作编程二十多年的技师，在平时的工作中，常常用宏程序来解决生产中的难题，因此对宏程序的编程使用积累了一些经验。在传授指导徒弟和与同事探讨中，总结了许多学习编制宏程序应注意的要点。有关宏编程的基础知识在许多书籍中讲过，我们在这里主要通过实例从编制技巧、要点上和大家讨论。 一、非圆曲面类的宏程序的编程技巧 1、非圆曲面可以分为两类； <1）、方程曲面，是可以用方程描述其零件轮廓的曲面的。如 抛物线、椭圆、双曲线、渐开线、摆线等。这种曲线可以用先求节点，再用线段或圆弧逼近的方式。以足够的轮廓精度加工出零件。选取的节点数目越多，轮廓的精度越高。然而节点的增多，用普通手工编程则计算量就会增加的非常大，数控程序也非常大，程序复杂也容易出错。不易调试。即使用计算机辅助编程，其数据传输量也非常大。而且调整尺寸补偿也很不方便。这时就显出宏程序的优势了，常常只须二、三十句就可以编好程序。而且理论上还可以根
凯恩帝系统中宏程序的使用技巧 张红志乐昌市中等职业技术学校 【摘要】数控铣在职业学校的教学中，软件编程较为普遍，如利用软件CAXA 编程是其教学的一部分，但最为主要的是手工编程，而且在大的技能比赛中，常常要求我们手工编程，加工椭圆、抛物线、凸半球，进行工件的倒斜角、倒圆，等，利用宏程序编程基本上都可以实现。本文叙述了宏程序在凯恩帝系统中的编程原理、特点以及在数控铣削加工中的应用。 【关键词】凯恩帝、数控加工、宏程序、倒圆、编程、铣削 1 引言 随着我国现代制造技术的发展，数控机床应用的普及、从事数控加工的人员不断增加，数控加工越来越受到人们的重视。数控程序编制的效率和质量在很大程度上决定了产品的加工精度和生产效率，它既是数控技术的重要组成部分，也是数控加工的关键技术之一。在我国，有相当多数控铣床（包括加工中心）应用在模具行业，大部分模具厂都应用CAD/CAM软件，手工编程、宏程序应用的空间日趋缩小，究其原因就是大家对手工编程不重视，对宏程序不熟悉。其实手工编程是自动编程的基础，宏程序是手工编程的高级形式，是手工编程的精髓，也是手工编程的最大亮点和最后堡垒。同时编制简洁合理的数控宏程序，有着非常重大的现实意义，由于我校实习教学主要用的是凯恩帝系统，其宏程序主要是B 类宏程序。自己职业教育的生涯中，在数控方面为了更好地锻炼学生的编程能力，现把自己多年来在教学中对宏程序应用的经验和加工的实例分享给大家。 2 宏程序介绍 宏程序（Macroprogram）是以变量的组合，通过各种算术和逻辑运算、转移和循环等命令，而编制的一种可以灵活运用的程序，只要改变变量的值，即可以完成不同的加工和操作。宏程序可以简化程序的编制，提高工作效率。宏程序可以像子程序一样用一个简单的指令调用。 2.1 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：G01和X100.0。使用宏程序时，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面板上的操作进行改变。
第四章数控铣宏程序实例 §4、1 椭圆加工(编程思路:以一小段直线代替曲线) 例1 整椭圆轨迹线加工(假定加工深度为2mm) 方法一:已知椭圆的参数方X=acosθ Y=bsinθ 变量数学表达式 设定θ= #1(0°～ 360° ) 那么 X= #2 = acos［#1］ Y= #3= bsin［#1］ 程序 O0001; S1000 M03; G90 G54 G00 Z100; G00 Xa Y0; G00 Z3; G01 Z-2 F100; #1=0; N99 #2=a*cos［#1］; #3=b*sin［#1］; G01 X#2 Y#3 F300; #1=#1+1; IF［#1LE360］GOTO99; GOO Z50; M30;
例2 斜椭圆且椭心不在原点的轨迹线加工(假设加工深度为2mm) 椭圆心不在原点的参数方程 X=a*CＯS［#1］+ M Y=b*SIN［#1］+ N 变量数学表达式 设定θ=#1; (0°～360°) 那么X=#2=a*CＯS［#1］+ M Y=#3=b*SIN［#1］+ N 因为此椭圆绕(M ,N)旋转角度为A 可运用坐标旋转指令G68 格式 G68 X - Y - R - X,Y:旋转中心坐标; R: 旋转角度 程序 Ｏ0002; S1000 M03; G90 G54 G00 Z100; GOO X0 Y0; GOO Z3; G68 XM YN R45; #1=0; N99 #2=a*COS［#1］+M; #3=b*SIN［#1］+N;
GO1 X#2 Y#3 F300; G01 Z-2 F100; #1=#1+1; IF［#1LE360］GOTO99; G69 GOO Z100; M30; 例3:椭圆轮廓加工(深度2mm) 采用椭圆的等距加工方法使椭圆的长半轴与短半轴同时减少一个行距的方法直到短半轴小于刀具的半径R 根据椭圆的参数方程可设 变量表达式θ=#1(0°～360°) a=#2 b=#3(b-R～R) X=#2*COS［#1］=#4 Y=#3*SIN［#1］=#5 程序 Ｏ0003; S1000 M03; G90 G54 G00 Z100;
《数控车削编程与加工》课程标准 一、课程基本情况 二、课程的定位及性质 《数控车削编程与加工》课程是根据教育部颁发的《中等职业学校数控技术应用专业领域技能型紧缺型人才培养培训指导方案》中核心教学与训练项目的基本要求及劳动技能型人才的发展需要，以就业为导向，顺应现代职业教育教学制度的改革趋势，在数控技术应用专业开设的必修课。该课程是数控技术应用专业的综合性核心课程，通过本课程的学习，使学生掌握数控车床的操作方法，能够依据生产工艺文件（或零件）选择刀具、夹具和测量工具，在数控车床上独立完成零件的车削加工，正确对零件进行检测，达到数控机床操作工岗位的要求。该课程以培养综合素质为基础，以提高学生的职业能力为本位，采用理实一体化教学模式，注重实践教学，使学生成为企业迫切需要的劳动技能型人才。 三、课程的设计思路 以校企合作，工学结合为平台，以对接企业生产的真实零件为载体，以一体化教学、四步教学法、项目教学法为主要教学方式，倾力打造本课程，提升教学效果。主要思路有：加强实践案例教学，充分利用校内数控实训室，加大实践操作力度，进行教师现场辅导，师生互动交流。 四、课程目标
本课程的任务是使学生了解数控车床的工作原理，掌握数控车床的编程指令及使用方法，并能够使用数控仿真软件验证数控加工程序，掌握零件的车削加工和精度检测的方法，能对数控机床进行日常的维护保养。并进行数控编程的实践应用，解决实际生产中的零件加工问题。培养学生独立解决问题和继续学习的能力，培养学生良好的职业道德和意志品质。课程结束时，学生应达到数控中级车工（国家职业资格四级）的要求。 1、专业能力 （1）能读懂零件图； （2）能读懂和编制车削类零件的数控车削加工工艺文件； （3）能使用通用夹具进行零件定位与装夹； （4）能根据数控车床加工工艺文件选择、安装和调整数控车床常用刀具； （5）能进行数控加工程序的编制及调整； （6）能使用数控仿真软件验证数控加工程序； （7）能使用CAXA数控车软件自动编程； （8）能利用数控车床进行轮廓、螺纹、槽及孔的加工； （9）能进行零件的长度、内径、外径、螺纹和角度的精度检验； （10）能进行数控车床的正确操作，独立完成零件的数控车削加工； （11）能对数控机床进行日常的维护保养。 2、方法能力 （1）能够根据学习任务要求，制定合理工作计划和方案，并正确实施方案； （2）能够应用所学的工艺知识，解决数控车削加工中出现的问题； （3）培养学生自主学习和独立解决问题的能力； 3、社会能力
用户宏程序——FANUC（法那克） 随着软件不断发展，目前CAD/CAM软件普遍应用，手工编程的应用空间日趋减小。其实宏程序有着广泛的应用空间，并且能够方便工人编程。锻炼我们的编程能力，帮助我们更加深入的了解自动编程的本质。所以，在能应用手工编程的的地方尽量不要使用自动编程，比在必要时可以采用自动编程。 宏程序定义：宏程序是手工编程的高级形式。 宏程序的特点： 1、将有规律的形状或尺寸用最简短的程序表达出来。 2、具有极好的易读性和易修改性，编写出来的程序非常简洁，逻辑严密。 3、宏程序的运用是手工编程中最大的亮点和最后的堡垒。 4、宏程序具有灵活性、智能性、通用性。 宏程序与普通程序的比较 宏程序可以使用变量，并且给变量赋值、变量之间可以运算、程序运行可以跳转。 普通编程只能使用常量、常量之间不能运算、程序只能顺序执行，不能跳转。 宏程序分为两类：A类和B类。 A类宏程序是机床的标配。用G65H**来调用。 B类宏程序相比A类来说，容易简单，可以直接赋值运算，所以B类用的多。 （1）变量功能 1）变量的形式：变量符号+变量号法那克系统变量符号用# ，变量号为1、2、3… 2）变量的种类：空变量、局部变量、公共变量和系统变量四类。 空变量：#0。该变量永远是空的，没有值能赋它。 局部变量：#1—#33。只在本宏程序中有效，断电后数值清除，调用宏程序时赋值。 公共变量：#100—#199、#500—#999。在不同的宏程序中意义相同，#100—#199断电后清除，#500—#999断电后不被清除。 系统变量：#1000以上。系统变量用于读写CNC运行时的各种数据，比如刀具补偿等。 提示：局部变量和公共变量称为用户变量。 3）赋值：赋值是指将一个数赋予一个变量。例#1=2 #1表示变量，# 是变量符号，数控系统不同，变量符号也不同，= 表示赋值符号，起语句定义作用。2 就是给变量#1 赋的值。 4）赋值的规律： 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、数值或者变量。 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，新的变量将取代旧的变量，即最后一个有效。 4、赋值语句具有运算功能，形式：变量=表达式，在运算中，表达式可以是变量自身与其他数据的 运算结果，如：#1=#1+2，则表示新的#1等于原来的#1+2，这点与数学等式是不同的。 5、赋值表达式的运算顺序与数学运算的顺序相同。 5）变量的引用 1、当用表达式指定变量时。必须把表达式放在括号中。如G01 X[#1+#2] F#3。 2、引用变量的值的符号，要把负号（-）在在#的前面。如G01 X-#6 F1000。 （2）运算功能 1) 运算符号：加（+）减（-）乘（*）除（/） 正切（TAN）反正切（A TAN）正弦（SIN）余弦（COS）开平方根（SQRT） 绝对值（ABS）增量值（INC）四舍五入（ROUND）舍位去整（FIX）进位取整（FUP）
项目九应用宏程序零件加工 教学目标 知识目标：1.宏程序的基础知识。 2.能使用坐标系旋转指令编制程序； 3.能使用椭圆参数方程编制程序和铣削工件； 4.能使用条件跳转语句编制程序； 5.能使用刀具半径补偿功能对内、外轮廓进行编程和铣削。 能力目标：1.宏程序与坐标系旋转指令的综合编程； 2.编制椭圆参数方程和条件跳转语句编制程序； 3.数控铣床或加工中心的基本操作与铣削工件； 4.零件的质量检测。 情感目标：1.通过工件制作，学生体验成功的喜悦，感受软件和机器的综合魅力，从而提高学生专业课的学习兴趣； 2. 通过任务驱动的方法逐步完成项目，培养学生发现和分析问题的能力； 3. 通过分工协作，加强团队合作精神。 教学重点与难点 重点：1. 加工中心的基本操作及与数控铣床的区别； 2. 加工中心机床的零件加工程序编制与课题件的制作； 难点：1. 加工中心换刀功能指令的应用； 2. 加工中心机床的操作； 教学目的 1.了解数控简化编程方法的种类和编程结构； 2.掌握加工中心的应用特点、换刀功能和程序结构与编制方法。 教学方法 总体方法：任务驱动法 具体方法：讲述法、引导文法、示范教学法 学时、教具 学时：10学时 教具：数控铣床或加工中心、刀具、夹具、量具和工件等。 教学过程
一、项目呈现 图7—1 零件图 引导学生进行该零件的结构及工艺分析，引出课题的实现方法。 二、项目分析 本项目零件的图形基本结构是上部为一椭圆实体，下部是一矩形且四角为圆弧或倒角形状，中间一个键槽和一个沉孔，只需要一把刀具加工。其椭圆的程序编制要求一般程序结构不能满足加工要求，故采用宏程序结构编程，同时应用旋转功能指令。设备选用可采用数控铣床或加工中心，都能完成此零件的加工。本项目主要阐述宏程序的编制与应用，使学生初步掌握此编程方法的应用，能够解决实训中遇到的特殊形状或公式曲线的编程问题。 三、知识学习 1、宏程序的基础知识 1）系统变量 宏程序提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，利于编制各种复杂的零件加工程序，减少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算，以及精简程序量。 2）系统变量的表示方法 用变量符号“＃”和后面的变量号表示。例如：＃1、＃8、＃33、＃501等； 变量号变量类型功能 ＃0空变量该变量总为空，不能赋给该变量任何值 ＃1～＃33 局部变量只能用在宏程序中储存数据，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
圆弧面蜗杆数控车削加工的宏程序实现 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
圆弧面蜗杆数控车削加工的宏程序实现 欧阳德祥詹华西（武汉职业技术学院，湖北武汉430073） 摘要： 圆弧面蜗杆作为一种特殊的蜗杆类型，无法用一般蜗杆螺纹的车削方式，通常需要专用机床加工。对具有宏指令功能的数控车床而言，可将圆弧转化为小线段，然后对小线段实施螺纹切削，采用宏程序循环控制即可实现圆弧面蜗杆的车削加工。实践证明，该方法控制方便、适应性强，为圆弧面蜗杆加工的实现提供了一种新的思路。 关键词： 圆弧面蜗杆宏程序螺纹车削 中图分类号：TH16；TP391文献标识码：B 圆弧面蜗杆也称球面蜗杆，它具有结构紧凑、承载能力大、工作寿命长等优点，其传动效率可以达到0.85～0.95，承载能力约比普通蜗轮副提高3～4倍，适用于冶金、矿山、起重、运输、石油、化工和建筑等行业机械设备的减速传动。但圆弧面蜗杆的加工通常需要专用机床，或对一般机床进行改造后方可进行加工，因此，往往因生产成本高而制约了其应用。本文利用HNC系统数控车床的宏程序功能对圆弧面蜗杆中的直廓环面蜗杆进行了加工实践的尝试，为圆弧面蜗杆加工的实现提供了一种新的思路。 1圆弧面蜗杆的结构及其加工机制 如图1所示直廓环面蜗杆是圆弧面蜗杆常见形式之一，其节面为环面，齿廓形状为一直线，直线的延长线切于直径为d的形成圆。环面蜗杆的加工通常在专用机床上进行。图1所示专机加工的实现方式是采用左右两把切刀，无论粗切还是精切，其圆周进给分两次进行，第一次用一把切刀，在某一圆周进给方向加工蜗杆螺旋槽的一个侧面，然后再换另一把切刀并采用相反方向的圆周进给加工蜗杆螺旋槽的另一个侧面，其调整控制通过分度交换齿轮和速度交换齿轮实现。采用专用机床加工弧面蜗杆时通常要对工件旋转运动和刀具旋转运动按一定的运动配合关系进行控制，这就需要较复杂的机构来实现。