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1、第二单元第一节手工编程现在学习的是第1页，共44页椭圆曲线一、非圆公式曲线的加工方法一、非圆公式曲线的加工方法1.1.非圆公式曲面的加工特点非圆公式曲面的加工特点现在学习的是第2页，共44页2.2.非规则曲面的编程方法非规则曲面的编程方法（1 1）自动编程法）自动编程法（2 2）宏程序法）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宏程序的编程加工，一般是采用厂方所提供的宏程序序(或用户自行开发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通过对变量进行赋值及处理后完成程序的加工任务。成程序的加工任务。普通加工程序直接用数值指定代码和移动距离；例如，普通加工程序直接用数
2、值指定代码和移动距离；例如，G01X100.0Z2.0G01X100.0Z2.0。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用变量时，变量值可用程序或用MDI MDI 面板上的操作改变。面板上的操作改变。现在学习的是第3页，共44页vv1用户宏程序的概念vv用户宏程序的主体是一系列指令，相当于子程序体。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，程序一样存入存储器，然后用一个
3、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。使用时只需给出这个总指令就能执行其功能。vv用户宏程序的最大特点是可以对变量进行运算，使程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。序应用更加灵活、方便。（二）用户宏程序基础现在学习的是第4页，共44页vFANUC-0i系统提供两种用户宏程序，即用户用户宏程序功能宏程序功能A和用户宏程序功能和用户宏程序功能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。现在学习的是
4、第5页，共44页用户宏程序与普通程序的区别：用户宏程序与普通程序的区别：v在用户宏程序本体中，能使用变量，可以给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，程序运行可以变量赋值，变量间可以运算，程序运行可以跳转。跳转。v而普通程序中，只能指定常量，常量之间不而普通程序中，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。此功能是固定的，不能变化。v有了用户宏程序功能，机床用户自己可以改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。进数控机床的功能。现在学习的是第6页，共44页2 2变量编程
5、的规则变量编程的规则（1）变量的表示。）变量的表示。一个变量由一个变量由变量符号变量符号“#”和和变量号变量号组组成，例：成，例：#i(i=1，2，3，)。表达式可以用于指定变量号。此时，表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。达式必须封闭在括号中。例：例：#100，#500，#5，#1+#2+10；现在学习的是第7页，共44页v小数点的使用：v在程序定义变量值时，小数点可以省略，MDI键盘输入时，必须输入小数点必须输入小数点，小数点省略时单位为m。现在学习的是第8页，共44页vv（2）变量的引用。vv1)格式vv当在程序中定义变量值时，应指定变量号的地址。vv#ivv-#i
6、vvvv例G01X#100Y#101F#102。vv当#100=800，#101=500，#102=80时，上面这句程序即表示为G01X800Y500F80。现在学习的是第9页，共44页（2）变量的引用。v变量号可用变量代替变量号可用变量代替v例如：例如：#30，设，设#30=3，则为，则为#3.vv变量不能使用地址：变量不能使用地址：OIN(P46)vv#0为空变量，没有定义的变量也为空变量，为空变量，没有定义的变量也为空变量，它不能读，不能写。它不能读，不能写。现在学习的是第10页，共44页（3 3）变量的类型）变量的类型根据变量号，宏变量可分成四种类型，如表根据变量号，宏变量可分成四种类
7、型，如表1 1所示。所示。表1 变量的类型变量号变量号变量类型变量类型功功 能能#0空空变变量量该变该变量量总总是空，没有是空，没有值值能能赋给该变赋给该变量。量。#1#33局部局部变变量量局部局部变变量只能用在宏程序中存量只能用在宏程序中存储储数据，例数据，例如，运算如，运算结结果。当断果。当断电时电时，局部，局部变变量被初量被初始化始化为为空。空。调调用宏程序用宏程序时时，自，自变变量量对对局部局部变变量量赋值赋值。#100#149#500#999全局全局变变量量公共公共变变量在不同的宏程序中的意量在不同的宏程序中的意义义相同。相同。当断当断电时电时，变变量量#100#149 初始化初始化
8、为为空，空，变变量量#500#509 的数据保存，即使断的数据保存，即使断电电也也不不丢丢失。失。#1000#9999系系统变统变量量系系统变统变量用于量用于读读和写和写CNC 运行运行时时的各种的各种数据，例如，刀具的当前位置和数据，例如，刀具的当前位置和补偿值补偿值。现在学习的是第11页，共44页vv（4）赋值与变量。v赋值是指将一个数据赋予一个变量。例如赋值是指将一个数据赋予一个变量。例如#1=0，表示，表示#1的值是的值是0。其中。其中#1代表变量，代表变量，0就是给变量就是给变量#1赋的值。这里赋的值。这里“=”是是赋赋值符号值符号，起语句定义作用。，起语句定义作用。现在学习的是第1
9、2页，共44页v赋值的规律如下。赋值的规律如下。v赋值号赋值号“=”两边内容两边内容不能随意互换不能随意互换，左边只能是变量，右边可以是表达式、数值左边只能是变量，右边可以是表达式、数值或变量。或变量。v一个赋值语句只能给一个变量赋值。一个赋值语句只能给一个变量赋值。v可以多次给一个变量赋值，新变量值将取可以多次给一个变量赋值，新变量值将取代原变量值（代原变量值（即最后赋的值生效即最后赋的值生效）。）。现在学习的是第13页，共44页v赋值语句具有运算功能，它的一般形式为：变量=表达式。v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。v赋值表
10、达式的运算顺序与数学运算顺序相同。v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。现在学习的是第14页，共44页（）算术和逻辑运算（见表（）算术和逻辑运算（见表2 2）表2 算术和逻辑运算函数函数格格 式式备备 注注赋值赋值#i=#j求和求和求差求差乘乘积积求商求商#i=#j#k#i=#j#k#i=#j#k#i=#j#k正弦正弦余弦余弦正切正切反正切反正切#i=SIN#j#i=COS#j#i=TAN#j#i=ATAN#J/#k角度用十角度用十进进制度表示。制度表示。9030表示表示为为90.5 度。度。平方根平方根绝对值绝对值四舍五入四舍五入向下取整向下取整
11、向上取整向上取整#i=SQRT#j#i=ABS#j#i=ROUND#j#i=FIX#j#i=FUP#j或或OR异或异或XOR与与AND#I=#J OR#K#I=#J XOR#K#I=#J逻辑逻辑运算用二运算用二进进制数按位操作制数按位操作十十二二进进制制转换转换二二十十进进制制转换转换#I=BIN#J#I=BCD#J用于用于转换发转换发送到送到PMC的信号或从的信号或从PMC 接收的信接收的信号号现在学习的是第15页，共44页（）宏程序指令（）宏程序指令（P52P52）1 1）无条件转移）无条件转移 格式：格式：GOTO n;nGOTO n;n（转移到的程序段）顺序号（转移到的程序段）顺序号
12、例：例：GOTO1;GOTO1;GOTO#10;GOTO#10;2 2）条件分支）条件分支IFIF语句语句 在在IFIF后指定一条件，当条件满足时，转移到顺序号为后指定一条件，当条件满足时，转移到顺序号为n n的程序段，不的程序段，不满足则执行下一程序段。满足则执行下一程序段。格式：格式：IF IF 表达式表达式 GOTOn;GOTOn;；Nn Nn;n n：顺序号：顺序号(1(199999)99999)例：例：O0002(O0002(宏程序宏程序)N5 IF#3GT90.0GOTO10;N5 IF#3GT90.0GOTO10;GOTO5;GOTO5;N10 M99;N10 M99;现在学习的
13、是第16页，共44页条件表达式条件表达式 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。直接用变量代替。比较运算符比较运算符 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（见表3 3）。）。现在学习的是第17页，共44页表表3 3 比较运算符比较运算符(P52)(P5
14、2)运算符运算符含含 义义EQEQ相等相等equal to(=)equal to(=)NENE不等于不等于not equal to()not equal to()GTGT大于大于Greater than()Greater than()GEGE大于等于大于等于greater than or equal to()greater than or equal to()LTLT小于小于less than()less than()LELE小于等于小于等于less than or equal to()less than or equal to()现在学习的是第18页，共44页（3 3）循环语句）循环语句在在
15、WHILE WHILE 后指定一条件表达式，当条件满足时，执行后指定一条件表达式，当条件满足时，执行WHILEWHILE到到ENDEND之间的程序，之间的程序，(然后返回到然后返回到WHILE WHILE 重新判断条件重新判断条件,),)不满不满足则执行足则执行ENDEND后的下一程序段。后的下一程序段。格式：格式：WHILE WHILE 条件表达式条件表达式DODOm m;END ENDm m;例：例：O0002O0002 WHILE#3LE90.0DO2;WHILE#3LE90.0DO2;END 2;END 2;M99;M99;现在学习的是第19页，共44页（三）用户宏程序功能（三）用户宏
16、程序功能Av用户宏程序功能A可以用以下方法调用宏程序。v宏程序非模态调用：G65v宏程序模态调用：G66、G67v子程序调用：M98v用M代码调用子程序：Mv用T代码调用子程序：T现在学习的是第20页，共44页下面介绍G65的编程方法。vv（1）编程格式。vG65HmP(#i)Q(#j)R(#k)；vv（2）说明。vm可以是0199中的任何一个整数，表示运算指令或转移指令的功能。v#i表示存放运算结果的变量。现在学习的是第21页，共44页v#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#。v#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#。vG65表示：#i=#
17、j#k，代表运算符号，它由Hm指定。现在学习的是第22页，共44页（3）G65Hm宏指令。P50表2-4v算术运算指令算术运算指令v逻辑运算指令逻辑运算指令v三角函数指令三角函数指令v控制类指令控制类指令现在学习的是第23页，共44页算术运算指令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#iBIN#jG65H25
18、二进制码BCD码#iBCD#jG65H26复合乘/除#i#i#j#kG65H27复合平方根1#i#j2#k2 G65H28复合平方根2#i#j2-#k2 现在学习的是第24页，共44页逻辑运算指令G码码H码码功功 能能定定 义义G65H11逻辑逻辑“或或”#i#j OR#kG65H12逻辑逻辑“与与”#i#j AND#kG65H13异或异或#i#j XOR#k现在学习的是第25页，共44页三角函数指令G码码H码码功功 能能定定 义义G65H31正弦正弦#i#j SIN#k G65H32余弦余弦#i#j COS#k G65H33正切正切#i#j TAN#k G65H34反正切反正切#iATAN#
19、j/#k 现在学习的是第26页，共44页控制类指令G码H码功 能定 义G65H80无条件转移GO TO nG65H81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500n出现现在学习的是第27页，共44页（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
20、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。注意事项注意事项现在学习的是第28页，共44页vv（4）编程时的注意事项。v由G65规定的H码不影响偏移量的任何选择。v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。v转移目标序号可以是变量。现在学习的是第29页，共44页v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0.01mm。当运算结果出现小数点后的数值时，其值将被舍去。v
21、当变量以角度形式指定时，其单位为0.001。现在学习的是第30页，共44页v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。v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。现在学习的是第31页，共44页（四）用户宏程序功能（四）用户宏程序功能Bvv（1）宏程序非模态调用G65的编程格式。v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。v格式：G65PL;v：要调用的程序号。v：重复次数（默认值为1）。v：传递到宏程序的数据。现在学习的是第32页，共44页vv（2）自变量指定。v自变量指定又称
22、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。现在学习的是第33页，共44页v自变量赋值：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。v自变量赋值：使用A、B、C和Ii、Ji、Ki（i为110），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。现在学习的是第34页，共44页6 6、宏程序使用格式、宏程序使用格式现在学习的是第35页，共44页模态调用模态调用 模
23、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。用执行宏程序。用G67G67指令取消模态调用。格式：指令取消模态调用。格式：G66 PG66 P（宏程序号）（宏程序号）L L（重复次数）（重复次数）；此时机床不动；此时机床不动 X_Y_;X_Y_;机床在这些点开始加工机床在这些点开始加工 X_Y_;X_Y_;G67 G67；停止宏程序调用；停止宏程序调用现在学习的是第36页，共44页三、宏程序编程实例三、宏程序编程实例 加工如图加工如图1 1所示椭圆零件。毛坯尺寸所示椭圆零件。毛坯尺寸 62m
24、m62mm棒料，棒料，材料为材料为45#45#钢。钢。图图1 1现在学习的是第37页，共44页1 1、椭圆参数方程、椭圆参数方程式中：式中：a a长轴半径；长轴半径；b b短轴半径短轴半径。以以X X为自变量，可求得为自变量，可求得Z Z值。经推导得：值。经推导得：现在学习的是第38页，共44页2 2、零件分析、零件分析图图1 1 中：中：现在学习的是第39页，共44页程序内容程序内容程序注程序注释释G28U0W0N1G0G40G97G99S500M3T11X60.Z0.5G90X50.5Z-39.8F0.2G0X50.0#1=25.N60#1=#1-1.5#2=SQRT1600.-2.56*
25、#1*#1G90X2*#1+0.5Z#2-40.+0.2IF#1GT0GOTO60第一工步：粗加工第一工步：粗加工加工起始点加工起始点单循环加工单循环加工短轴半径短轴半径1.51.5为切削深度为切削深度每次切削长轴坐标点计算每次切削长轴坐标点计算短轴留量短轴留量1.51.5，长轴留量，长轴留量0.20.2如果如果#1#1大于大于0 0，则返回，则返回N60N60语句语句现在学习的是第40页，共44页程序内容程序内容程序注程序注释释N2G0X0.5Z0.2#1=0N120#1=#1+0.2#2=SQRTABS1600.-2.56*#1*#1G01X2*#1+0.3Z#2-40.+0.05IF#1
26、LT25.GOTO120第二工步：半精加工第二工步：半精加工加工起始点加工起始点短轴留量短轴留量0.30.3，长轴留量，长轴留量0.030.03如果如果#1#1小于小于2525，则返回，则返回N120N120语句语句现在学习的是第41页，共44页程序内容程序内容程序注程序注释释N3S1200G0Z0X0#1=0WHILE#1LT25.DO1#2=SQRTABS1600.-2.56*#1*#1G01X2*#1Z#2-40.#1=#1+0.1END1G01Z-60.0X61.0G28U0W0M05M30第三工步：精加工第三工步：精加工主轴转速为主轴转速为12001200当当#1#1小于小于2525时执行下一条时执行下一条语句，否则执行语句，否则执行end1end1后的后的语句。语句。增量值为增量值为0.10.1现在学习的是第42页，共44页四、巩固练习四、巩固练习1 1、毛坯尺寸为、毛坯尺寸为5555棒料，材料为棒料，材料为45#45#钢，试车削如图钢，试车削如图2 2所示零件。所示零件。椭圆曲线图图2 2现在学习的是第43页，共44页2 2、毛坯尺寸为、毛坯尺寸为3030棒料，材料为棒料，材料为45#45#钢，试车削如图钢，试车削如图3 3所示零件。所示零件。图图3 3现在学习的是第44页，共44页