数控车床加工用户宏程序的编制
(完整版)数控车床上应用宏程序加工梯形螺纹
欢迎阅读数控车床上应用宏程序加工梯形螺纹梯形螺纹通常比三角螺纹螺距和牙型大，致使梯形螺纹车削时，吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大，这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大。
由于大多数经济型数控车低转速低扭矩原因，梯形螺纹数控车床上不得不采用小吃刀量快进给方式加工，加工中的刀路复杂，采用基本指令数控编程繁琐，而采用宏程序编程可以很好解决这一问题。
一，梯形螺纹加工方法分析
左（右）移刀量的计算
如上图可以得出层切时左（右）赶刀量计算式为
①、当刀头宽度等于牙槽底宽时，左（右）赶刀量=tan15°×（牙深—当前层背吃刀量）；
②、当刀头宽度小于于牙槽底宽时，左（右）赶刀量=tan15°×（牙深—当前层背吃刀量）+（牙槽底宽—刀头宽度）/2
2，“层切法”车削梯形螺纹的刀具选择
，#2
#3。
新代数控车床宏程序说明
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 THENG00 X100.；ELSEG00 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;三．用户宏程序的编写如前所述，变量是指可以在用户宏程序中的地址码后代替具体数值，在调用宏程序时进行赋值的符号＃i (i＝1，2，3，…)。
使用变量可以使用户宏程序具有通用性。
数控车宏程序编程方法及技巧(PPT41页)
Z X 2 / 2P (或X Z2 / 2P）
抛物线宏程序结构流程：
开始 给常量赋值 给变量赋初值 进入循环体 Ｘ变量递加 计算Ｚ坐标值 指令机床沿抛物线轮廓移动X，Z坐标
判断X值是否小于抛物线终点处直径一半
若不小于刀具退离到工件右端
结束
若小于返回进入循环体
抛物线宏程序编制：
Ｄ２之间的程序段）
#6=#2*COS[#3];（构造 a * COS( )）
#7=2*#1*SIN[#3];（构造 2 *b * SIN( ) ）
G1 X[#7+#20] Z#6 F150;
（椭圆Ｘ坐标加余量值）
#3=#3+#4;（椭圆离心角递增） #10=#7+#20;（Ｘ向当前点坐标） IF [#10 GT 26] GOTO 56;
（如果Ｘ向当前点坐标大于２６跳转到５６句从 新定起点）
END 2 G0 U2; Z26;（退刀） IF [#20 GE 0] GOTO 100;
（如果余量大于等于０跳转到１００句）
G0 X100; M05; M30;
3.抛物线类零件的宏程序编制 抛物线的一般方程：
X2 2PZ（或Z2 2PX）
Y a / sin
双曲线宏程序结构流程：
开始 给常量赋值 给自变量Z赋初值 指令机床移动X，Z坐标 Z向均值递减
双曲线上任意一点Ｘ坐标值计算
动点Ｚ值是否大于等于双曲线终点Ｚ值
若小于结束
若大于等于返回移动Ｘ，Ｚ坐标
焦点在Y轴上的双曲线宏程序编制：
程序编制： O0273; T0101; M03 S500; G98; G01 X10; Z-5.05; X17.524; #1=20; N10 #2=38-10/SIN[#1]; #3=-60+20/TAN[#1]; G01 X2*#2 Z#3; #1=#1+1; IF [#1 LT 80] GOTO 10; G01 X56 Z-56.473; X60; G00 X100; Z100; M05; M30;
数控车床宏程序编程
数控车床宏程序编程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+52）G00 X4 F[#1]。
有变量#13）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ENDIF2）WHILE #1 LT #4*5.有条件循环命令XXX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．宏步伐可以完成图形一样，尺寸分歧的系列零件加工；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上面的步伐在X轴作一个快速定位。
个中数据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就是一个变量宏步伐中，用“#”号背面紧跟1~4位数字透露表现一个变量，如#1，#50，#101，……。
变量有甚么用呢？变量可以用来代替步伐中的数据，如尺寸、刀补号、G指令编号……，变量的使用，给步伐的设想带来了极大的灵活性。
使用变量前，变量必须带有精确的值。
如1=25G01 X[#1]。
表示G01 X251=-10.运行过程中可以随时改变#1的值G01 X[#1]。
表示G01 X-10用变量不仅可以透露表现坐标，还可以透露表现G、M、F、D、H、M、X、Y、……等各类代码后的数字。
如：2=3G[#2] X30.表示G03 X30例1使用了变量的宏子步伐。
100050=20.先给变量赋值M98 P1001.然后调用子程序50=350.重新赋值M98 P1001.再挪用子步伐M301001G91 G01 X[#50]。
数控加工中宏程序的编制方法21
变量号 #2700 #2701 #2702 #2703 #2704 #2705
#2706
#5203 #5223 #5243 #5263 #5283 #5303
#5323
工件原点偏移值的系统变量Ⅷ
轴
第四 轴
功能
外部工件零点偏移 G54工件零点偏移 G55工件零点偏移 G56工件零点偏移 G57工件零点偏移 G58工件零点偏移
刀具补偿存储器C的系统变量
补偿 刀具长度补偿（H） 刀具半径补偿（D） 号 几何补偿 磨损补偿 几何补偿 磨损补偿
1
#11001(#2201) #10001(#2019) #13001
2
#11002(#2202) #10002(#2019) #13002
3
#11003(#2203) #10003(#2019) #13003
G59工件零点偏移
变量号 #2500 #2501 #2502 #2503 #2504 #2505
#2506
#5201 #5221 #5241 #5261 #5281 #5301
#5321
工件原点偏移值的系统变量Ⅵ
轴
第二 轴
功能
外部工件零点偏移 G54工件零点偏移 G55工件零点偏移 G56工件零点偏移 G57工件零点偏移 G58工件零点偏移
H代码的几何补偿值 G10L10P R ; D代码的几何补偿值 G10L12P R ;
H代码的磨损补偿值 G10L11P R ;
D代码的磨损补偿值 G10L13P R ;
P：刀具补偿号 R：绝对值指令（G90）方式时的刀具补偿值。 增量值指令（G91）方式时的刀具补偿值为该 值与指定的刀具补偿号的值相加。
数控车床宏程序编程实例
数控车床宏程序编程实例
首先，我们将介绍一些数控车床宏程序的基本概念。
宏程序是一种编写在机床控制器内部的程序，它可以包含一系列的指令和操作，从而完成一定的加工工艺。
宏程序可以使操作员在加工过程中减少输入指令的时间和精力，提高加工精度和效率。
接下来，我们将通过实例来介绍数控车床宏程序的编程方法。
假设我们需要在数控车床上加工一个圆柱形工件，其直径为100mm，长度为200mm。
我们可以编写一个宏程序来完成这个加工过程。
具体步骤如下：
1. 首先，我们需要定义一个宏程序，命名为“CYLINDER”。
2. 接下来，我们需要设置加工过程中所需用到的切削工具和切削速度等参数。
3. 然后，我们需要编写加工程序的主体部分，即定义加工路径。
在本例中，我们需要使用G代码来定义加工路径，例如：“G00 Z5.0；G00 X0；G00 Z0；G01 X50 F200；G01 Z-100 F100；G02 X0 Z-200 I-50；G01 X-50 F200；G01 Z0 F100；G02 X0 Z100 I50；G00 Z5.0”。
4. 最后，我们需要定义程序结束的指令，例如：“M30”。
完成上述步骤后，我们就可以将宏程序保存在机床控制器内部。
需要加工圆柱形工件时，我们只需要调用宏程序“CYLINDER”，即可自动完成加工过程。
总之，数控车床宏程序编程是一种非常实用的编程方式，能够大大提高机床操作的效率和精度。
通过本文的介绍，相信读者能够更加
深入地了解宏程序的编写方法和调用方式，为实际工作提供帮助。
FANUC数车宏程序
x向精加工余量 z向精加工余量 半精精加工控制 进刀，准备精加工 角度初值 曲线加工 X Z
FANUC Oi-T
抛物线加工
加工下图所示抛物线孔，方程为Z=X2/16，换算成直径编程形式 为Z=X2/64，则X=sqrt[Z]/8。采用端面切削方式，编程零点放在
工件右端面中心，工件预钻有Φ30底孔。
回刀
• #3=#3+2 进刀
• END1 粗加工结束
• G0Z100 退刀
• X100
• S1200M3
• T0202
• G0X30Z2
• G0X80
• G1Z1.4 精加工定位
• #1=80 X初始值
• WHILE[#1GE30]DO1 精加工条件控制
• #2=[#1*#1]/64
Z值
• #1=#1-0.2
• 变量的赋值
程序中的地址
A B C D E F H I J K M
在宏程序体中的 变量
#1 #2 #3 #7 #8 #9 #11 #4 #5 #6 #13
程序中的地址
Q R S T U V W X Y Z
在宏程序体中的 变量
#17 #18 #19 #20 #21 #22 #23 #24 #25 #26
可粗一些，易保ห้องสมุดไป่ตู้加工质量。
精加工：一般应采用仿形加工，即半精车、精车各一次
• 椭圆轮廓的加工
对椭圆轮廓，其方程有两种形式。对粗加工，采用G71/G72走刀方 式时，用直角坐标方程比较方便；而精加工(仿形加工)用极坐标 方程比较方便。
极坐标方程
直角坐标方程：
注意：方程式中的X、Z为数车坐标轴，通常a<b，且X为直径值。
• #1=#2+100
数控车床宏程序的编写技巧
浅谈数控车床宏程序的编写技巧摘要宏程序的编程思维基础是“批处理”的概念,它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,但在理解、使用中也是一个难点。
本文通过宏程序和普通程序语句的对比以及实例的剖析,讲解宏程序的编写技巧,以期抛砖引玉。
关键词宏程序;变量;批处理;六步法;非圆曲线中图分类号tp39文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)20-0124-021 概念在数控机床编程指令系统中,有一类功能非常强大,同时理解、掌握起来也比较困难的高级编程指令——用户宏程序指令。
区别普通的nc程序语言,用户宏程序的编程思想基础是“批处理”的概念,他的最大特点是:使用变量,可以对变量进行运算,使程序应用更加灵活方便。
虽然子程序对编制相同加工操作的程序有用,但用户宏程序由于允许使用变量运算和逻辑运算以及条件转移,使编制相同加工操作的程序更加方便、更容易,可将相同加工操作编为通用程序(如固定加工循环用户宏程序),使用时用一条简单指令调出就可以了。
正是因为用户宏程序具有上述特点,使它在理解、使用和教学中成为一个难点。
同样,如果能牢牢把握住这些特点,使用起来便会得心应手,使编程变得更加简洁,既可节省编程及输入程序的时间,又能提高生产效率,也可减少程序所占有的内存空间。
在教学中,通过用户宏程序编程和普通程序的对比讲解,可使用户宏程序教学内容变得简单明了,通俗易懂。
2 用户宏程序特点下面以fanuc series oi mate-tb数控车床为例对用户宏程序的特点分别予以阐述。
2.1 变量与运算普通加工程序直接用数值指定g代码的移动距离:例如,g01x100.0。
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,并可实现运算如:#1=#1+0.5。
2.2 批处理普通程序所解决的是某一个特定的具体的零件;而用户宏程序所要解决的是同一类型的所有的零件,也就是所谓的要“成批”解决。
KND-100M数控系统中宏程序的编制
１ ． 变量的表示 变量用 “ 后 续变量号来 表示 ，其格式如下 ：
Ｇ５Ｈ１Ｐ １０Ｑ １１ （ １０ ＃ ０ ） ６ ０ ＃ ０ ＃ ０ ： ＃０ ＝ １１
ｃ ／ Ｍ 信 化． ０ 第 期 § Ａｃ 与 ＤＡ 童 ２７ １ ｏ年
维普资讯
Ｎ后 不 能 引用 变量 。 ） 这是一篇很典
大部分资料介绍的内容都是基于国际上比较流行的 ＦＮＣ Ａ Ｕ数控系统 ，其他数控系统与ＦＮＣ ＡＵ数控系统相比 较，在控制面板的操作和一般程序的编制方面都大同
小异 ， 但在宏程序 的编制方面 ，有些 系统 之间的差异
３ ． 变量的种类
维普资讯
Ｋ Ｏ Ｎ Ｄ一１ Ｏ Ｍ数控 系统 中宏程序 的编制
口 宁波大红鹰职业技 术学院 刘斌
ＫＤ ＯＭ Ｎ －ｌＯ 数控系统是北京凯恩帝数控技术有限
公司开发生产 的经济型钻、铣、镗床用数控系统 。随
非 ］ ｌ 。… ） １（ 一 。 ３ ２
用变量可 以指定 用户宏程序本体 中的地址值 。变
量值可以由主程序赋值或手动设定，也可以由用户宏
程序本体在执行 时赋予计算 出的值 。
１ 值 ，｛＝ ｊ ． 赋 Ｉ ＃ ≠ ｉ 格 式 ：Ｇ ５Ｈ １Ｐ ｉＱ ｊ ： ６ ０ ＃ ＃ 例如 ：Ｇ ５ Ｈ １Ｐ １ ０Ｑ ； ６ ０ ＃ ０ Ｏ （ １０ ０） ＃ ０＝
除 ，电源 接通 时全 部为Ｏ 。 因此在国内有一定的
。
令称为用户宏程序调用指令，简称宏指令。编程员只
要记住宏指令而不必记住宏程序 。
在用户宏程序本体中，可以使用一般的Ｃ ｃ Ｎ 指 令 ，也可以使用变量运算及转移指令。用户宏程序本
体 以Ｏ 后续的程序号开始 ，以Ｈ ９ ９结束 。 用户宏程序调 用指令 的格式如 下 ：
新代数控车床宏程序说明
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 THENG00 X100.；ELSEG00 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;三．用户宏程序的编写如前所述，变量是指可以在用户宏程序中的地址码后代替具体数值，在调用宏程序时进行赋值的符号＃i (i＝1，2，3，…)。
使用变量可以使用户宏程序具有通用性。
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数控车床加工用户宏程序的编制
文／陈清林梁慧婴
案例Ｉ ＣＡＳＥＳ
摘要：在相类似工件的加工中，巧用宏程序可收到事半功倍的效果，本文以加工椭圆曲线为例，讲述用宏程序编制加
工程序的简便性。
关键词：用户宏程序子程序变量
一
、
概述
在编程工作中，用户宏程序允许使用变量、算术和逻
辑运算及条件转移，在相类似工件的加工中巧用宏程序将起
到事半功倍的效果。在数控车削加工中，我们经常遇到非
圆曲线的加工（如椭圆、抛物线等），利用用户宏程序编
制加工程序，使得编制更简便。
二、车削非圆曲线用户宏程序实例
图零件加工图
车削非圆曲线用户宏程序实例（以ＦＡＮＵＣ ＳｅｒｅＳ Ｏｉ
数控系统为例），加工上图所示零件，双边余量为２ｍｍ，
现夹持零件左端直径 ４４ｍｍ处，加工 ４８ｍｍ尺寸和椭圆曲
线部分。图示整体优势椭圆曲线部分：椭圆的长半轴为
ｂ＝４Ｏｍｍ，短半轴为ａ＝２４ｍｍ。椭圆函数公式为：
ａ２
＋
罢ｂ＝１ ２
数控车床编程用直径编程，所加工的椭圆曲线位于第
三象限和第四象限内，廊正值唯一值，可以转换为：
ｘ＝－２口（卜
Ｄ‘
由于图示椭圆曲线的坐标原点与工件坐标系的原点不
重合，在编程时要采用Ｇ５２局部坐标系指令偏移工件坐标
系，椭圆部分加工完后，再用Ｇ５２指令将局部坐标系偏回到
原工件坐标系，继续加工。
在子程序中引用变量编程，采用ＦＡＮＵＣ数控系统局部
变量（自变量指定Ｉ类）编程，自变量指定Ａ对应＃１，Ｂ对应
＃２，Ｉ对应＃４，Ｊ对应＃５，Ｋ对应＃６，故上式用满足数控系统
宏功能的表达式为：
＃３：一［［２：Ｉｃ＃４］＊ＳＱＲＴ［１一［＃ｌ ＃１］／［＃５ ＃５］］］
注：方括号［］在函数表达式中必须使用正确，它确定
了运算的次序，括号可以使用５级，否则系统报警。
主程序：
Ｏ０００１；
Ｇ２１ Ｇ５４ Ｇ９９： 公制，每转进给
ＧＯ０ Ｘ２００ Ｚ２００； 定义换刀点
ＴＯＩＯ１； 换１号车刀（机夹式硬质合金刀具）
Ｇ５０￥３０００： 车床最高限速３０００ｒ／ｍｉｎ
Ｍ０３ Ｇ９６￥２００； 主轴正转，恒线速
Ｇ００ Ｘ３５ Ｚ２； 精加工右端面
ＧＯ１ Ｚ０ Ｆ０．１；
Ｘ一１：
ＧＯ０ Ｘ５５ Ｚ５； 刀具快速移动到起刀点
Ｇ６５ Ｐ９００１ Ａ１２ Ｂ一２６ Ｄ８６ Ｉ２４ Ｊ４０ Ｋ０．０５；调用用户
宏程序９００１，对局部变量符值，Ａ对应＃１，Ｂ对应＃２，Ｉ对应
＃４，Ｊ对应＃５，Ｋ对应＃６，Ｄ对应＃７。（注：字母应按字母顺
序指定，否则系统要报警）
ＧＯ０ Ｇ４０ Ｘ５０； 退刀，取消刀补
ＧＯ０ Ｘ２００ Ｚ２００； 回换刀点
Ｍ３０； 程序结束
用户宏程序：
０９００１； 属于（＃１７＃２）的情况
Ｎ５ ＧＯ０ Ｇ４２ Ｘ３６ Ｚ５； 将刀移到起刀点
Ｇ５２ Ｘ＃７ ｚ一１２：将工件坐标系偏移到图示椭圆中
心位置，ｘ轴为直径 ８６ｍｍ，包括双边２ｍｍＪＪｌ工余量（即
８４ｍｍ＋２ｍｍ），建立局部坐标系
ＮＩＯ ＃３＝一［［２ ＃４］＊ＳＱＲＴ［１一［＃１】ｌｃ＃１］／［＃５｛＃５］］］； 用
相应的宏程序表达函数式，即ｘ＝ｆ（ｚ）
ＧＯ１ Ｘ＃３ Ｚ＃Ｉ ＦＯ．１； 用直线插补走刀一次
＃１＝＃卜＃６；步长０．０５ｒａｍ，步长值要与加工精度相适应
ＩＦ［＃ｌ ＧＥ＃２］ ＧＯＴＯ１０； 如果加０．０５ｒａｍ后等于终点
值就走最后一刀
Ｇ０１ ｚ一３３．５；车 ４８ｍｍＰｂ圆，一３３．５ｍｍ是在局部坐标
系中的坐标值
Ｇ５２ Ｘ０ Ｚ０；将局部坐标系偏回到原工件坐标系，即工
件右端面
Ｇ４０ Ｘ５５： 退刀
Ｚ５；
＃７＝［＃７—０．５］；双边余量２ｍｍ，每次吃刀深０．５ｍｍ，
分４次走刀完成
ＩＦ［＃７ ＧＥ ８４］ ＧＯＴＯ０５； 判断局部坐标系ｘ值是
否大于或等于８４，如果等于８４，返回到Ｎ５，走最后一刀
Ｍ９９； 用户程序结束，返回主程序
参考文献：
［１】沈建峰，朱勤惠．数控车床技能鉴定考点分析和试题
集萃【Ｍ】．北京：化学工业出版社，２００７．
（作者单位：广东省茂名市第二高级技工学校）
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