谁能帮我举个例子介绍一下数控车床宏程序干什么用的

宏程序与普通程序相比较，普通程序的程序子为常量，一个程序只能描述一个几何图形，缺乏灵活性和实用性。而宏可以用变量进行编程，可以用宏指令对变量进行赋值，运算处理。例如通过宏程序能执行一些有规律变化如非圆二次曲线轮廓的加工（如椭圆手柄等)

现行的数控程序的编制中，主要有两种编程方式：手工编程和自动编程。虽然自动编程运用得越来越广泛，但手工编程在某些领域也是不可或缺的一种编程手段。手工编程至少在此以下几方面有着自己的优势：其一，熟练的程序员编制的手工程序加工效率高于自动编程；其二，熟悉手工编程，对自动程序的修改是不无裨益的；其三，自动编程的所敲定的走刀路线限制了其加工工艺，通过手工编程能够得到弥补。

在手工编程过程中，用户宏程序的编制，能极大提高程序编制的效率，因此，我们在数控教学及训练过程中，必须把用户宏程序的编制作为我们数控教学的重要内容之一。从历年全国数控大赛的试题中也不难发现，用户宏程序的编制是运用得极其频繁的。但是，我们很难在目前的教材中找到完整的宏程序的编写的方法及思路。为此，笔者提出了一整套设计用户宏程序的方法，通过利用流程图来设计用户宏程序，提高了编程的效率。

二、用户宏程序简介

用户宏程序有A、B两种，A类宏程序用G65指令编写，其格式如下：

G65 Hm P#i Q#j R#k

其中，m—01～99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，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,表示运算符号，常用意义如表1

表1

G代码

H代码

功能

定义

G65

H01

赋值

#i＝#j

G65

H02

加法

#i＝#j＋#k

G65

H03

减法

#i＝#j－#k

G65

H04

乘法

#i＝#j×#k

G65

H05

除法

#i＝#j÷#k

G65

H80

无条件转移

转向N

G65

H81

条件转移1

IF #j＝#k，GOTO N

G65

H82

条件转移2

IF #j≠#k，GOTO N

G65

H83

条件转移3

IF #j＞#k，GOTO N

G65

H84

条件转移4

IF #j＜#k，GOTO N

G65

H85

条件转移5

IF #j≥#k，GOTO N

G65

H86

条件转移6

IF #j≤#k，GOTO N

G65

H99

产生P/S报警

产生500+1号P/S报警

除此以外，G65指令还可以实现逻辑运算、开平方、取绝对值、三角运算及复合运算等，相关指令见有关书籍，这里不一一介绍。需要指出的是，不同的数控系统，其功能的多少也不一样，用户可参考有关系统的说明书。

B类宏程序由控制语句，调用语句所组成。宏程序可以与主程序做在一起，也可以单独做成一个子程序，然后用G65指令调用。调用方法如下：

G65 P（程序号）〈引数赋值〉或G65 P（程序号） L(循环次数)〈引数赋值〉

所谓引数赋值，是指用A、B、C、D等地址给变量#1、#2、#3、#4等赋值。

B类宏程序的控制指令有三类，与C语言等高级程序设计语言的控制指令很类似。一类是IF语句，格式为：

IF[条件式]GOTO n (n即顺序号)

条件式成立时，从顺序号为n的程序段往下执行，条件式不成立时，执行下一下程序段；第二类是WHILE语句，格式为：

WHILE[条件式] DO m

．

．

．

END m

条件式成立时，从DO m的程序段到END m的程序段重复执行，条件式不成立时，则从END m的下一程序段执行。

第三类是无条件转移指令，格式为：GOTO n。

三、运用流程图编写用户宏程序的一般步骤

运用流程图编写用户宏程序的一般步骤为：一分析零件结构，确定宏程序加工的内容，找出加工工艺路线的律；二将零件加工路线规律用流程图表达出来，并进一步分清楚哪些是程序编制过程中的变量，哪些是常量，从而将一般的流程变成程序流程图；三根据程序流程图，编写零件的加工程序。

四、应用举例

（一）宏程序应用实例一

如图1所示，在一根轴上加工N个槽，每个槽的宽度为a1，槽的间距为a2，槽底直径为b1，棒料直径b2，并且设所给材料足够长，试编写程序加工该零件，现有一零件参数为N＝100个槽，槽底直径b1＝30mm，槽宽a1＝5mm，工件直径b2＝40mm，间隔a2＝2mm，刀宽＝3mm，现编写程序加工。图11零件工艺过程分析

该零件是一个比较简单的例子，在压面机械上用得较多。零件的精度要求不高，为了使程序有更广泛的适应性，将宏程序做成一个子程序，用主程序来调用实现零件的加工。加工时将坐标原点选择在如图所示的位置，X轴离第一个槽的距离为一个间距a2的距离。

零件的加工过程如下将：将刀具移至加工起点→进刀→切削第一个槽→计算下一槽的位置并将刀具移到此位置→加工下一个槽……如此至最后一个槽加工完为止。

将此过程画成流程图，如图2（a）所示。

（a） （b）

图2

2零件加工过程中所使用的变量

通过分析，要加工该零件，需要如下一些变量：

工件直径#200= b2

槽底直径#201= b1

槽宽#202= a1

槽间间隔#203= a2

切槽刀宽度#204

每加工一个槽后，切槽刀在Z轴方向移动的距离#205（等于槽间距加上槽宽）

槽的起点坐标Xs=#206，Zs=#207

槽加工终点的坐标Xf=#208，Yf=#209

计算槽数目的变量#215

加工槽的总数#216

由此画出编制程序所用的流程图，如图2（b）所示。

3根据程序流程图编制程序

宏程序O9061

N10 G65 H83 P160 Q#204 R#202 如果刀宽大于槽完，则结束

N20 G65 H01 P#215 Q0 计数器变量清零

N30 G65 H02 P#205 Q#202 R#203 计算#205

N40 G65 H02 P#206 Q#200 R5 工件直径加上5mm作为X方向起点

N50 G65 H02 P#207 Q#203 R#204 槽的间距加上一个刀宽

N60 G65 H01 P#207 Q#207 取负值后作为第一个槽的Z向起点

N70 G65 H01 P#208 Q#201 槽底直径作为槽终点的X坐标

N80 G65 H01 P#209 Q#205 第一个槽终点Z向坐标

N90 G00 X#206 Z#207 M08 定位到槽加工的位置

N100 G75 R1

N110 G75 X#208 Z#209 P2 Q#204 F20 加工槽

N120 G65 H03 P#207 Q#207 R#205 下一个槽起点Z向坐标计算

N130 G65 H03 P#209 Q#209 R#205 下一个槽终点Z向坐标计算

N140 G65 H02 P#215 Q#215 R1 槽计数器加1

N150 G65 H84 P90 Q#215 R#216 判断槽是否加工完毕

N160 M08

N170 M99 结束

主程序 O0001

N10 G65 H01 P#200 Q40 工件直径赋值

N20 G65 H01 P#201 Q30 槽底直径赋值

N30 G65 H01 P#202 Q5 槽宽赋值

N40 G65 H01 P#203 Q2 槽间间隔赋值

N50 G65 H01 P#204 Q3 切槽刀宽赋值

N60 G65 H01 P#216 Q100 槽数赋值

N70 G00 X100 Z100 起刀点位置

N80 M98 P9061 调用宏程序

N90 M30 程序结束

（二）宏程序应用实例二

对于一些大悬伸（加工深度与刀具直径之比较大）的零件，用普通加工方法总难达到理想效果，此时用插铣法容易保证零件精度，如图3所示的零件，尺寸80很难保证，用插铣法后获得了比较好的效果。曾经有工厂做过类似的程序，但程序只是针对零件本身，适应性不强，当零件的尺寸发生变化后，程序还得发生较大修改。笔者针对这种情况，将程序分为主程序和子程序，当零件的尺寸发生变化后，只需要修改主程序即可，非常方便。

1加工工艺分析

传统加工工艺方法采用多次重复加工。很难消除让刀，并且造成加工应力，最后由于应力释放造成零件的内腔变小。为了解决这个问题，我们将加工分为粗加工和精加工，粗加工采用普通的工艺方法，精加工采用插铣。

建立如图3所示的坐标系，为了保证加工质量，防止划伤已加工过的表面，编程时避免使用钻孔循环指令。加工轨迹如图4所示，在YZ平面内进行以下加工步骤：加工第一刀→沿圆弧退刀→返回Z=3处→沿圆弧进刀→沿X方向移动一个步距→加工第二刀→…。

加工过程中，粗加工尺寸80按796加工，而精加工采用宏程序编制高速插铣程序。精加工的具体参数如表2所示

图3零件图及坐标系 图4刀具路径表2精加工参数

加工方式

加工材料

刀具

步距

设置安全高度

顺铣

铝合金

Φ18整体硬质合金加长球头刀

0．05

Z=3

2加工流程图

为增强程序的适应性，本程序刀分为子程序和主程序来编写，子程序起始位置为（0，0，50），刀具在加工过程中的基本路线是按前面所给出的路线来走刀。

由此画出加工流程图如图5（a）所示。（a） （b）

图5

3程序所使用的变量及程序流程图

本程序中所使用的变量如下：

需加工部位X方向的长度：#1；

需加工部位Y方向的长度：#2；

需加工部位Z方向的深度：#3；

X方向的步距：#4；

走刀轨迹中，退（或进）刀时的半径：#5（本例图4中的R10）；

中间变量：#6、#7、#8、#9

由所确定的变量及加工流程图，画出程序流程图如图5（b）所示。

4编制程序

子程序：%9001

N10 #1=#1/2 #1变量取1/2作为X坐标

N20 #2=#2/2 #2变量取1/2作为Y坐标

N30 G00 X#1 X方向定位到加工位置

N40 G41 D1 Y#2 Y方向定位到加工位置

N50 G01 Z3 F3000 M08 下降下安全高度，开冷却液

N60 #6=－(#3－#5) 计算加工终点Z向坐标

N70 #7=#2－2#5 计算退刀终点Y坐标

N80 G01 Z#6 插铣加工

N90 G02 Y#7 R#5 退刀

N100 G01 Z3 返回

N110 G02 Y#2 R#5 进刀

N120 #8=#8+#4 X方向总加工长度计数

N130 G91 G01 X－#4 X方向走一个步距

N140 IF #8LE#1 GOTO 80 判别第一侧是否加工完

N150 G90 Y－#2 移至另一侧

N160 G01 Z#6 插铣加工另一侧

N180 G02 Y－#7 R#5 退刀

N190 G01 Z3 返回安全高度

N200 G02 Y－#2 R#5 进刀

N210 #9=#9+#4 X方向总加工长度计数

N220 G91 G01 X#4 X方向移动一个步距

N230 IF #9LE#1 GOTO 160 判别另一侧是否加工完

N240 G90 G40 G00 X0 Y0 M09 X、Y方向返回起始点

N250 Z50 Z方向返回起始点

N260 M99 宏程序结束

主程序：%1010

N10 T01 选一号刀

N20 M06 换刀

N30 G00 G90 G54 G19 X0 Y0 S5000 M03 定位到起始位置，选择坐标平面及坐标系，启动主轴。

N40 G43 H01 Z50 Z方向补偿

N60 G65 P9001 A200 B8005 C90 D0 E0 F0 I005 J10 K0 调用宏程序并给相关变量赋值

N70 M05 停止主轴

N80 G49 Z50 Z方向取消补偿

N90 M30 程序结束

五、结束语

利用流程图编制用户宏程序，思路清晰，所编制的程序适应性好，是一种值得推广的方法。

数控编程是数控加工准备阶段的主要内容，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；计算走刀轨迹，得出刀位数据；编写数控加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。有手工编程和自动编程两种方法。手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序，经过处理后生成加工程序，称为自动编程。

随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。FANUC6M数控系统的参数编程，应用灵活，形式自由，具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简练易懂，实现普通编程难以实现的功能。

宏程序是加工编程的重要补充。FANUC6M数控系统变量表示形式为#后跟1～4位数字，变量种类有三种：

(1)局部变量：#1～#33是在宏程序中局部使用的变量，它用于自变量转移。

(2)公用变量：用户可以自由使用，它对于由主程序调用的各子程序及各宏程序来说是可以公用的。#100～#149在关掉电源后，变量值全部被清除，而#500～#509在关掉电源后，变量值则可以保存。

(3)系统变量：由#后跟4位数字来定义，它能获取包含在机床处理器或NC内存中的只读或读/写信息，包括与机床处理器有关的交换参数、机床状态获取参数、加工参数等系统信息。

编程中变量的用途有四个，运算；递增量或递减量；与一个表达式比较之后，决定是否实现跳转功能的条件分支；将变量值传送到零件程序中去。其中运算又包括：算术运算（赋值、加、减、乘、除、绝对值、四舍五入整数化、舍去小数点以下部分）；函数运算（正弦、余弦、正切、反正切、平方根）；逻辑 *** 作（与、或）；比较 *** 作（等于、大于、小于、大于或等于、小于或等于、不等于）。

其实说起来宏就是用公式来加工零件的，比如说椭圆，如果没有宏的话，我们要逐点算出曲线上的点，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；

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。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 0 TD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。

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01MM~~~~~#xx就是变量号，关于变量号是什么意思再不知道的的话我也就没治了，不过还是教一下吧,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0 TD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。

宏程序说白了就是将加工部位的一些尺寸约束变为一个变量，通过各个变量之间的数学关系建立相关函数的数学模型，这样就能够达到同类型而尺寸有差异的零件能够通过宏程序得以实现。编程方法首先要对加工类型进行分析，然后根据加工的刀具直径，刀尖角R等和加工部位建立数学关系，模拟刀具加工轨迹，从而实现加工。要点主要就是数学模型的建立。

比如铣一个长轴a,短轴b，中心X0，Y0的椭圆宏程序

FUNUC系统

#1=0;(角度增量初始值)

WHILE

#1

LE

360

DO1

#2=aCOS[#1];

#3=bSIN[#1]

G1X#2Y#3

#1=#1+1

END1

西门子系统

R1=0;(角度增量初始值)

AAA:R2=aCOS[R1];

R3=bSIN[R1]

G1

X=R2

Y=R3

R1=R1+1

IF

R1<=360

GOTOB

AAA

大家都在问宏程序~其实说起来宏就是用公式来加工零件的,比如说椭圆,如果没有宏的话,我们要

逐点算出曲线上的点,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,比如法兰克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01MM~~~~~#xx就是变量号,关于变量号是什么意

思再不知道的的话我也就没治了,不过还是教一下吧,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:

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

G65 H02 P#101 Q#102 R10

G65 H02 P#101 Q10 R#103

G65 H02 P#101 Q10 R20

上面4个都是加指令的格式都是把Q后面的数值或变量号内的数值加上R后面的数

值或变量号内的数值然后等于到P后面的变量号中

H03减指令;格式G65 H03 P#101 Q#102 R#103,把#102的数值减去#103的数值赋予#101

G65 H03 P#101 Q#102 R10

G65 H03 P#101 Q10 R#103

G65 H03 P#101 Q20 R10

上面4个都是减指令的格式都是把Q后面的数值或变量号内的数值减去R后面的数

值或变量号内的数值然后等于到P后面的变量号中

H04乘指令;格式G65 H04 P#101 Q#102 R#103,把#102的数值乘上#103的数值赋予#101

G65 H04 P#101 Q#102 R10

G65 H04 P#101 Q10 R#103

G65 H04 P#101 Q20 R10

上面4个都是乘指令的格式都是把Q后面的数值或变量号内的数值乘上R后面的数

值或变量号内的数值然后等于到P后面的变量号中

H05除指令;格式G65 H05P#101 Q#102 R#103,把#102的数值除以#103的数值赋予#101

G65 H05 P#101 Q#102 R10

G65 H05 P#101 Q10 R#103

G65 H05 P#101 Q20 R10

上面4个都是除指令格式都是把Q后面的数值或变量号内的数值除以R后面的数

值或变量号内的数值然后等于到P后面的变量号中(余数不存,除数如果为0的话会出现112报警)

三角函数指令:

H31 SIN正玄函数指令:格式G65 H31 P#101 Q#102 R#103;含义Q后面的#102是三角形的斜边R

后面的#103内存的是角度结果是#101=#102SIN#103,也就是说可以直接用这个求出三角形的另

一条边长和以前的指令一样Q和R后面也可以直接写数值

H32 COS余玄函数指令:格式G65 H32 #101 Q#102 R#103;含义Q后面的#102是三角形的斜边

R后面的#103内存的是角度结果是#101=#102COS#103,也就是说可以直接用这个求出三角形的

另一条边长和以前的指令一样Q和R后面也可以直接写数值

H33和H34本来应该是TAN 和ATAN的可是经过我使用得数并不准确,希望有知道的人能够告诉我

是为什么

开平方根指令:

H21;格式G65 H21 P#101 Q#102 ;意思是把#102内的数值开了平方根然后存到#101中(这个指令

是非常重要的如果在车椭圆的时候没有开平方跟的指令是没可能用宏做到的

无条件转移指令:

H80;格式:G65 H80 P10 ;直接跳到第10程序段

有条件转移指令:

H81 H82 H83 H84 H85 H86 ,分别是等于就转的H81;不等于就转的H82;小于就转

的H83;大于就转的H84;小于等于就转的H85;大于等于就转的H86;

格式:G65 H8x P10 Q#101 R#102;将#101内的数值和#102内的数值相比较,按上面的H8x的码带

入H8x中去,如果条件符合就跳到第10程序段,如果不符合就继续执行下面的程序段

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