宏程序在数控编程中的应用技巧及编程实例

２０１０年６月第３８卷第１２期

机床与液压

ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ

Ｊｕｌｌ．２０１０Ｖ０１．３８Ｎｏ．１２

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—３８８１．２０１０．１２．０１１

宏程序在数控编程中的应用技巧及编程实例

韩全立，王宏颖

（河南工业职业技术学院机电工程系，河南南阳４７３００９）

摘要：结合目前国内常用的ＦＡＮＵＣ、哈斯、三菱数控系统阐述数控编程中使用宏程序的应用技巧以及宏程序的优越性。宏功能是用户提高数控机床性能的一种特珠功能，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。数控宏程序设计作为一种非常方便实用的编程方法应给予足够的重视并加以推广。

关键词：宏程序；编程；应用技巧中图分类号：ＴＧ５４７

文献标识码：Ｂ

文章编号：１００１—３８８１（２０１０）１２—０２９—４

随着数控机床的普及和数控技术的推广，数控编程在机械制造行业中越来越重要。各种数控编程软件层出不穷。自动编程固然在某些方面比较方便，但仍不能取代手工编程。究其原因，是因为手工编程自由度大，能按照编程者的意愿控制机床的运动，便于进行程序流程控制，程序可控性、可调性好，程序非常短；自动编程（利用ＣＡＭ类软件进行编程），虽然适合进行复杂形状的编程，但却不能进行程序流程控制，程序可控性、可调性远不及手工编程，而且非常冗长（通常是手工编程的

１０００—１０

２变量的使用及数控编程与计算机程序设计语言

在语法方面的比较

既然数控编程称之为“编程”，正如计算机编程要使用变量一样，数控程序中也需要使用变量。要进行程序流程控制，变量是必不可少的。作者结合计算机程序设计中的汇编、Ｂａｓｉｃ、Ｐａｓｃａｌ或Ｃ来进行对比说明。文中的实例可在法那科（ＦＡＮＵＣ０ｉ）、三菱（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ）或哈斯（ＨＡＡＳ）系统上执行。

数控编程中的变量用符号＃跟一个整数表示。例如＃１就是一个变量。给变量赋值的方法和计算机编程一样，如＃１＝５。（相当于Ｂａｓｉｃ或ｃ语言的ａ＝５，Ｐａｓｃａｌ的ａ：＝５。）

数控编程中的变量按作用域分为３类：局部变量、全局变量、系统变量。撑ｌ一＃３３是局部变量，局

０００倍）。为什么手工编程有这些优越性

呢？因为手工编程能够使用让数控程序成为真正意义上的“程序”的重要工具——宏程序。下面结合实例来加以详细阐述。１宏程序概述

宏程序类似于计算机编程中的函数。数控宏程序从发展历史上看，有宏程序Ａ和宏程序Ｂ两种。宏程序Ａ不能使用运算符和函数名，现已几乎不用。宏程序Ｂ可以象计算机编程一样使用变量、运算符和函数名，而且运算符和函数名和计算机编程大体上相同，程序易于理解。通常人们所指的宏程序有两个含义，一个是指在程序体中直接使用变量，另一个是指宏程序调用。

要使用宏程序编程，必须对所使用的数控系统的原有代码有充分的了解并能熟练运用，以免因对现有功能不了解而又编制宏程序来实现，使简单的问题复杂化。数控宏程序与空间解析几何、微积分、逻辑代数、ＣＡＤ／ＣＡＭ、计算机程序设计、机械加工、数控系统等学科（领域）有着千丝万缕的联系，决不能孤立地看待数控宏程序编程。

部变量只在该程序内起作用；＃１００－－＃１９９、＃５００一

群５９９是全局变量，在所有程序中起作用；＃１０００以上的是系统变量，控制着机床运行的各种状态，不要轻易修改。局部变量不能在程序运行时再加以修改，只能由程序控制。在使用局部变量时，必须在程序中赋初值。全局变量可以在程序运行时人为地加以修改。在使用全局变量时，可以不在程序中赋初值，而在加工时打入所需值。补偿量的本质是变量。

数控编程中用到的函数主要是数学函数。一般数控系统均提供下列函数：绝对值函数ａｂｓ（菇）；平方根函数ｓｑｒｔ（菇）；三角函数ｓｉｎ（并）、ＣＯＳ（算）、ｔａｎ（算）（单位是（ｏ），但华中系统是ｒａｄ）；反三角函数ａｓｉｎ（ｘ）、ａｃｏｓ（ｘ）、ａｔａｎ（茗）；对数函数ｌｎ（石）；指数函数ｅｘｐ（菇）；四舍五入取整函数ｒｏｕｎｄ（菇）；截断取整函数ｆｉｘ（石）；进位取整函数ｆｕｐ（石）；以及把８４２１ＢＣＤ码转二进制的函数ｂｉｎ（石）和把二进制转８４２１ＢＣＤ码的函数ｂｅｄ（菇）。大多数数控系统要求函

收稿日期：２００９—０６一０１

作者简介：韩全立（１９６２一），男，硕士研究生，副教授，研究方向为机电一体化。电话：１３９０３７７５４４５，Ｅ—ｍａｉｌ：ｙｉｎｇｌ００１

＠１６３．ＣＯｒｎ。

万方数据

・３０・

机床与液压

第３８卷

数名必须用大写，括号必须用方括号。例如Ｇ［＃ＩＧＴ３０］ＸＳ０＋２宰ＡＢＳ［襻１］，当嚣ｌ＝２０时相当于

ＧＯＸ９０。

３宏程序的使用方法和应用技巧

如果经常需要加工形状类似但尺寸不同的形状，可编制宏程序。宏程序可进行参数的传递。程序中以Ｇ６５指令调用宏程序，宏程序中仍以Ｍ９９指令返回上一级程序。宏程序还可以用Ｇ代码、Ｍ代码调用。自定义Ｇ代码、Ｍ代码本质上是调用宏程序。各种固定循环就是宏程序。宏程序可以嵌套调用，最多４层。但固定循环不计入层数。如Ｇ８３Ｘ２０Ｙ３０Ｚ．２５Ｒ１Ｑ５Ｆ５０，Ｇ８３表示调用宏程序。后面的ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒ、Ｑ、Ｆ等都是宏程序的参数。

宏程序的调用格式是Ｇ６５（或Ｇ６６）Ｐ—Ｌ一［参数］。Ｇ６５为非模式调用，Ｇ６６为模式调用（哈斯系统无Ｇ６６）。Ｐ值为宏程序的程序号，Ｌ为调用次数，

［参数］有两种格式：（１）Ａ—Ｂ—Ｃ一……Ｘ…Ｙ

Ｚ，主

程序中用的字母（地址）在宏程序里用对应的变量表示。（２）Ａ—Ｂ—Ｃ—Ｉｊ—Ｋ—Ｉ—Ｊ—Ｋ—Ｉ—Ｊ—Ｋ一……，Ａ、Ｂ、Ｃ值对应｝ｆ１、｝｝２、＃３，后面的Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｉ、Ｊ、Ｋ……依次对应槲、撑５、鼻６、撑７、＃８、静９、……＃３３。这种格式不如第一种格式直观。由于一般宏程序不会用到２０个以上的变量，所以通常用第一种格式就足够了。４编程实例

４．１

车９００外因槽

三Ｉ～｝一＋星

Ｌ

生生

上２Ｑ．』

图１具有９００外圆槽的零件

用宽４ｌ＇ｎｎｌ的切断刀粗、精车９００外圆槽。粗车时在ｚ方向上每２ｈｉｍ切一刀。刀位点定在左刀尖上。采用半径编程。

Ｓ２００Ｍ３

ＧＯＸ３６Ｚ－２４Ｆ．１＃１＝２０

ＷＨＩＬＥ［撑１ＧＴ－２０］Ｄ０１

Ｚ＃１．４４

Ｇ１Ｘ１５＋ＡＢＳ［＃１］

ＧＯＸ３６＃ｌ＝＃ｌ－２ＥＮＤｌ

万方数据

Ｇ１Ｘ３５Ｚ．６４

Ｕ－２０Ｗ２０

Ｕ２０Ⅵ您０ＧＯＸ４０Ｚ１００Ｍ５Ｍ３０％

４。２车旋转抛物面凸模

用外圆车刀粗、精车旋转抛物面凸模，机床不能进行抛物线插补，在精车时仍需要编一段循环程序来用一系列的直线段逼近抛物线。采用半径编程。

Ｓ１０００Ｍ３Ｇ０）（５２２１Ｇ９４Ｆ５０＃ｌ＝５

ｗＨＩＬＥ［＃１ＧＴ０］Ｄ０１

Ｘ１０宰＃１

ＧｌＺ－５・＃ｌ木＃１Ｇ０）（５２Ｚ１

＃１＝＃ｌ旬．２ＥＮＤｌＧ１ＸＯＺＯＦ３０孝１＝０

ＷＨＩＬＥ［＃１ＬＴ５．０１］Ｄ０１

Ｘ１０木＃１Ｚ－５・＃１霉＃ｌ襻１＝撑１一Ｏ．００５ＥＮＤｌＧＯＺｌｏｏＭ５

Ｍ３０％

图２具有抛物面凸模零件

４．３铣削典型零件三的上层形状

如果使用轮廓编程，则需计算直线与圆弧的各切点。为了避免计算各切点坐标，可按中心线编制程序再进行偏移就很方便了。工件原点设在左上角。

ＧＯＧ５４Ｇ９０Ｘ４０Ｙ－６Ｓ８００Ｍ３２０

ＧｌＧ４ｌＤｌＸｌ６Ｆ１５０

Ｙ４８＋１２。５／ＴＡＮ［３０］，Ｒ１３

Ｇ３９Ｙ＿４８Ｇ９ｌＸｌ２．５

第１２期

韩全立等：宏程序在数控编程中的应用技巧及编程实例

・３１・

Ｘ．１２．５Ｙ１２．５／ＴＡＮ［３０］，Ｒ１３

Ｇ３９Ｇ９０Ｙ．１６Ｙ．１７Ｇ４０Ｘ４０ＧＯＺｌ００Ｍ５Ｍ３０％

图３典型零件三

补偿量Ｄ１的值是铣刀半径与要铣出的形状的宽度的一半的和。例如，用ｑｂｌＯｍｉｌｌ的铣刀，则Ｄ１的值是５＋８＝１３ｍｌｎ。如果用４，８ｍｍ的铣刀，则ＤＩ的值是４＋８＝１２

ｎｌｌｎｏ

４．４铣削典型零件四内腔侧壁

毛坯采用铸件，单边有２ｍｉｌｌ左右余量（俯视图中以双点划线表示）。分层铣削，每次在Ｚ方向进

５

ｍｉｌｌ。工件原点在上表面左上角。

图４典型零件四

ＣＯＧ５４Ｇ９０Ｘ６５Ｙ－３０Ｓ１０００Ｍ３ＺＩＯＦ２００Ｄ１＃１：５

ＷＨＩＬＥ［＃１ＬＥＳ０］Ｄ０１

ＧＯＺ罐１

ＧｌＣ，４１Ｙ－８Ｘ３０

Ｇ［＃１ＬＥ２５］掌２＋１Ｙ－５２Ｒ２２

Ｘ９０

万方数据

Ｙ遗Ｘ６５

Ｃ＿，４０ＧＯＹ－３０＃１＝撑１＋５ＥＮＤｌＣ－，ＯＺｌ５０Ｍ５Ｍ３０

％

程序中Ｇ［撑１ＬＥ２５］宰２＋１Ｙ－５２Ｒ２２一句的意思是如果深度没有超过２５则走Ｒ２２的圆弧，超过２５则走直线。＃ｌ是ｚ方向的深度，当撑ｌ≤２５时，Ｇ后面的表达式［＃１ＬＥ２５］宰２＋１的值是３，这一行程序相当于Ｇ３，即走圆弧；当＃１＞２５时，Ｇ后面的表达式［＃１ＬＥ２５］宰２＋ｌ的值是ｌ，这一行程序相当于Ｇｌ，即走直线（表达式＃１ＬＴ２５的结果是逻辑值，可联系Ｃ语言加以分析）。

４．５

大量加工尺寸不一致的零件时程序的容错性例如要在很多圆柱体的端面上刻制图案，而圆柱

体的长度公差较大，以底面为定位面。如果不考虑长度误差，则刻出的图案深浅不一致。为了解决此问题，可选一个标准长度用来对刀，并在程序开头添上Ｇ５２Ｚ＃１０１。在加工之前测量实际长度，把实际长度与标准长度的差值打入１０１号变量中。由于工件数量较多，为了避免打字失误（如一．２由于小数点未按下误打为一２）造成废品，应在程序中考虑容错性。例如有如下程序：

ＧＯＧ５４Ｇ９０ＸＯＹ０Ｇ５２Ｚ＃１０１

ＩＦ［ＡＢＳ［＃１０１］ＬＥＯ．５］ＧＯＴ０１＃３０００＝１（ＩＮＰＵＴ

ＤＡＴＡ

ＥＲＲＯＲ）

Ｎ１Ｓ３０（）ｏＭ３Ｚ．４

Ｇ‘】Ｚｌ（１【）Ｍ５Ｍ３０％

当误差在０．５以内（１§ｐ＃１０１的值在一０．５—０．５

之间时），程序跳转至Ｎ１开始刻制顶端的图案。如果误差超过了０．５，则机床发生３００１号报警，屏幕上显示“ＩＮＰＵＴＤＡＴＡＥＲＲＯＲ”

（输人数据出错）。

按复位键后，重新打入＃１０１的值，再次执行程序即

可。

０ｉ系统增加螺旋下刀功能

三菱系统的Ｇ２、Ｇ３指令后可以带参数Ｐ－－表示圈数，此功能可实现螺旋下刀的动作。但法那科系统无此功能。为此，可给法那科系统增加螺旋下刀功能。

ＩＦ［＃１７ＥＱ＃Ｏ］ＴＨＥＮ＃１７＝１

４．６给ＦＡＮＵＣ

・３２・

机床与液压

第３８卷

群１＝［［＃２６一＃５００３］／＃１７］

ｅ９ｌＧ３

舵＝ｌ

ＷＨＩＬＥ［＃２ＬＥ＃１７］ＤＯＩ

Ｉ＃４Ｊ＃ＳＺ＃１

舵＝舵＋１

ＥＮＤｌ

Ｇ９０Ｉ＃４Ｊ鲻

Ｍ９９％

假如设定Ｇ１０３表示调用此宏程序，则螺旋下刀的格式是Ｇ１０３Ｉ＿Ｊ＿Ｚ—Ｑ一。例如，从Ｘ１０ｙｏＺ０处绕工件原点转１０圈下到ｚ一１５ｍｉｌｌ（即每圈下１．５ｍｍ），程序行是Ｇ１０３Ｉ—ＩＯＺ－１５Ｑ１０。

４．７给三菱系统增加工件的计时和计数功能

三菱系统没有计时功能（有的数控系统带有工件计时功能，但通常都不包括准备时间），为了在加工批量零件时能够随时掌握工作效率，了解已加工的工件数量，可编制如下宏程序：

ＩＦ［＃２２ＮＥＲＯ］ＧＯＴ０１

舵２＝５０１

Ｎ１＃［＃２２＋３］：［＃３００１一删］／１０００

撑［＃２２］Ｉｉ＃［＃２２］＋１ＩＦ［女Ｖ２０ＮＥ＃０］ＧＯＴ０２

舵０＝３６００

Ｎ２ＩＦ［＃［＃２２＋３］ＬＴ＃２０］ＧＯＴ０３＃［舵２＋１］＝Ｏ＃［＃２２＋２］＝加＃［＃２２＋３］＝加

Ｎ３＃［＃２２＋１］＝＃［＃２２＋１］＋ＩＩＦ［撑［＃２２＋３］ＥＱｏ］ＧＯＴ０４＃［＃２２＋２］＝３６００／＃［＃２２＋３］Ｎ４＃［＃２２＋４］＝＃４３１５

栖９９＝＃３００１

’

Ｍ９９％

假如设定Ｍ４１表示调用此宏程序，则在一个加工程序的Ｍ３０前面添上Ｍ４１Ｖ—Ｔ一一行，就可以实现工件的计时与计数功能。此宏程序用了５个变量来依次表示总产量计数、该班产量计数、该件耗时（包括准备时间）（ｓ）、按照该件的效率每小时的产量、当前加工零件的程序号。Ｖ值表示第一个变量的变量号。Ｔ值表示一个间隔时间（ｓ），当间隔时间超过此值则认为已换下一班。例如Ｍ４１Ｖ５０１１７２００，则加工完一个零件后，变量＃５０１的值是总产量计数、变量衡０２的值是该班产量计数、＃５０３的值是该件耗时、＃５０４的值是按照该件的效率每小时的产量、＃５０５的

万方数据

值是当前加工零件的程序号。如果加工两个零件之间的间隔超过２ｈ，则认为已换班，＃５０２重新开始计数，＃５０１则连续计数。Ｖ—Ｔ一可省去，如省去，则按照默认值Ｖ５０１Ｔ３６００。５结束语

总之，进行数控编程时应该有程序设计思想，不能狭隘地理解“编程”一词，不能认为只有用Ｂａｓｉｃ、Ｐａｓｃａｌ、Ｃ（或者ＶＢ、Ｄｅｌｐｈｉ、Ｃ＋＋Ｂｕｉｌｄｅｒ）等编程语言才是编程，而数控编程就不是编程。数控编程也是编程，数控机床的功能在于开发。某些数控系统原来没有的功能完全可以自己开发出来。结合自己常用的程序设计语言有助于理解数控编程。数控宏程序还与高等数学、计算机程序设计、机械制造等学科有密切联系。有些情况（如三维椭球面）并不适合宏程序编程；有些情况（如用多项式拟合列表曲线）必须首先建立数学模型。参考文献：

【１】郑国梁．高级语言程序设计［Ｍ］．南京：南京大学出版

社．１９９５．

（上接第２８页）

法，即：（１）在切削用量相同的情况下，尽量缩短以切削进给速度走刀的行程；（２）在保证安全的前提下，合理安排起刀点、换刀点位置，缩短起刀点、换刀点至实际切削加工起始点的行程；（３）从距起刀点较近的位置开始进行切削加工，以减少刀具的往复运动行程；（４）以最短走刀路线、最少／Ｊｉｒ时间为目标，综合运用各种编程指令进行加工程序的编制。

以上是以手工编程为例进行分析的，在自动编程中，同样应按最短走刀路线原则进行工艺规划，以减少空行程、提高加工效率。４结束语

在竞争十分激烈的现代企业生产实践中，优质高效地制造出满足用户需求的产品是企业矢志不渝的目标。在零件的数控加工中，通过制定合理的加工工艺方案，确定最短的走刀路线，灵活地运用数控加工的编程指令与方法，编制出优化的数控加工程序，可有效地提高零件的加工效率，降低制造成本，使企业在日益恶劣的竞争环境中赢得生存与发展的优势。参考文献：

【１】袁周华，袁永富．数控机床操作实ｉ）ｉＩ［Ｍ］．北京：中国农

业出版社，２００６．

【２】顾京．数控机床加工程序编制［Ｍ］．北京：机械工业出版

社。２００６．

【３】赵长明，刘万菊．数控加工工艺及设备［Ｍ］．北京：高等

教育出版社，２００３．

宏程序在数控编程中的应用技巧及编程实例

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

韩全立， 王宏颖

河南工业职业技术学院机电工程系,河南南阳,473009机床与液压

MACHINE TOOL & HYDRAULICS2010，38(12)0次

参考文献(1条)

1.郑国梁 高级语言程序设计 1995

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9.期刊论文 彭二宝.王宏颖 宏程序在数控编程中的应用技巧及编程实例 -模具制造2010,10(3)

结合目前国内常用的FANuc、哈斯、三菱数控系统阐述了数控编程中使用宏程序的应用技巧以及宏程序的优越性.数控宏程序设计作为一种非常方便实用的编程方法应给予足够的重视并加以推广.

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２０１０年６月第３８卷第１２期

机床与液压

ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ

Ｊｕｌｌ．２０１０Ｖ０１．３８Ｎｏ．１２

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—３８８１．２０１０．１２．０１１

宏程序在数控编程中的应用技巧及编程实例

韩全立，王宏颖

（河南工业职业技术学院机电工程系，河南南阳４７３００９）

摘要：结合目前国内常用的ＦＡＮＵＣ、哈斯、三菱数控系统阐述数控编程中使用宏程序的应用技巧以及宏程序的优越性。宏功能是用户提高数控机床性能的一种特珠功能，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。数控宏程序设计作为一种非常方便实用的编程方法应给予足够的重视并加以推广。

关键词：宏程序；编程；应用技巧中图分类号：ＴＧ５４７

文献标识码：Ｂ

文章编号：１００１—３８８１（２０１０）１２—０２９—４

随着数控机床的普及和数控技术的推广，数控编程在机械制造行业中越来越重要。各种数控编程软件层出不穷。自动编程固然在某些方面比较方便，但仍不能取代手工编程。究其原因，是因为手工编程自由度大，能按照编程者的意愿控制机床的运动，便于进行程序流程控制，程序可控性、可调性好，程序非常短；自动编程（利用ＣＡＭ类软件进行编程），虽然适合进行复杂形状的编程，但却不能进行程序流程控制，程序可控性、可调性远不及手工编程，而且非常冗长（通常是手工编程的

１０００—１０

２变量的使用及数控编程与计算机程序设计语言

在语法方面的比较

既然数控编程称之为“编程”，正如计算机编程要使用变量一样，数控程序中也需要使用变量。要进行程序流程控制，变量是必不可少的。作者结合计算机程序设计中的汇编、Ｂａｓｉｃ、Ｐａｓｃａｌ或Ｃ来进行对比说明。文中的实例可在法那科（ＦＡＮＵＣ０ｉ）、三菱（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ）或哈斯（ＨＡＡＳ）系统上执行。

数控编程中的变量用符号＃跟一个整数表示。例如＃１就是一个变量。给变量赋值的方法和计算机编程一样，如＃１＝５。（相当于Ｂａｓｉｃ或ｃ语言的ａ＝５，Ｐａｓｃａｌ的ａ：＝５。）

数控编程中的变量按作用域分为３类：局部变量、全局变量、系统变量。撑ｌ一＃３３是局部变量，局

０００倍）。为什么手工编程有这些优越性

呢？因为手工编程能够使用让数控程序成为真正意义上的“程序”的重要工具——宏程序。下面结合实例来加以详细阐述。１宏程序概述

宏程序类似于计算机编程中的函数。数控宏程序从发展历史上看，有宏程序Ａ和宏程序Ｂ两种。宏程序Ａ不能使用运算符和函数名，现已几乎不用。宏程序Ｂ可以象计算机编程一样使用变量、运算符和函数名，而且运算符和函数名和计算机编程大体上相同，程序易于理解。通常人们所指的宏程序有两个含义，一个是指在程序体中直接使用变量，另一个是指宏程序调用。

要使用宏程序编程，必须对所使用的数控系统的原有代码有充分的了解并能熟练运用，以免因对现有功能不了解而又编制宏程序来实现，使简单的问题复杂化。数控宏程序与空间解析几何、微积分、逻辑代数、ＣＡＤ／ＣＡＭ、计算机程序设计、机械加工、数控系统等学科（领域）有着千丝万缕的联系，决不能孤立地看待数控宏程序编程。

部变量只在该程序内起作用；＃１００－－＃１９９、＃５００一

群５９９是全局变量，在所有程序中起作用；＃１０００以上的是系统变量，控制着机床运行的各种状态，不要轻易修改。局部变量不能在程序运行时再加以修改，只能由程序控制。在使用局部变量时，必须在程序中赋初值。全局变量可以在程序运行时人为地加以修改。在使用全局变量时，可以不在程序中赋初值，而在加工时打入所需值。补偿量的本质是变量。

数控编程中用到的函数主要是数学函数。一般数控系统均提供下列函数：绝对值函数ａｂｓ（菇）；平方根函数ｓｑｒｔ（菇）；三角函数ｓｉｎ（并）、ＣＯＳ（算）、ｔａｎ（算）（单位是（ｏ），但华中系统是ｒａｄ）；反三角函数ａｓｉｎ（ｘ）、ａｃｏｓ（ｘ）、ａｔａｎ（茗）；对数函数ｌｎ（石）；指数函数ｅｘｐ（菇）；四舍五入取整函数ｒｏｕｎｄ（菇）；截断取整函数ｆｉｘ（石）；进位取整函数ｆｕｐ（石）；以及把８４２１ＢＣＤ码转二进制的函数ｂｉｎ（石）和把二进制转８４２１ＢＣＤ码的函数ｂｅｄ（菇）。大多数数控系统要求函

收稿日期：２００９—０６一０１

作者简介：韩全立（１９６２一），男，硕士研究生，副教授，研究方向为机电一体化。电话：１３９０３７７５４４５，Ｅ—ｍａｉｌ：ｙｉｎｇｌ００１

＠１６３．ＣＯｒｎ。

万方数据

・３０・

机床与液压

第３８卷

数名必须用大写，括号必须用方括号。例如Ｇ［＃ＩＧＴ３０］ＸＳ０＋２宰ＡＢＳ［襻１］，当嚣ｌ＝２０时相当于

ＧＯＸ９０。

３宏程序的使用方法和应用技巧

如果经常需要加工形状类似但尺寸不同的形状，可编制宏程序。宏程序可进行参数的传递。程序中以Ｇ６５指令调用宏程序，宏程序中仍以Ｍ９９指令返回上一级程序。宏程序还可以用Ｇ代码、Ｍ代码调用。自定义Ｇ代码、Ｍ代码本质上是调用宏程序。各种固定循环就是宏程序。宏程序可以嵌套调用，最多４层。但固定循环不计入层数。如Ｇ８３Ｘ２０Ｙ３０Ｚ．２５Ｒ１Ｑ５Ｆ５０，Ｇ８３表示调用宏程序。后面的ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒ、Ｑ、Ｆ等都是宏程序的参数。

宏程序的调用格式是Ｇ６５（或Ｇ６６）Ｐ—Ｌ一［参数］。Ｇ６５为非模式调用，Ｇ６６为模式调用（哈斯系统无Ｇ６６）。Ｐ值为宏程序的程序号，Ｌ为调用次数，

［参数］有两种格式：（１）Ａ—Ｂ—Ｃ一……Ｘ…Ｙ

Ｚ，主

程序中用的字母（地址）在宏程序里用对应的变量表示。（２）Ａ—Ｂ—Ｃ—Ｉｊ—Ｋ—Ｉ—Ｊ—Ｋ—Ｉ—Ｊ—Ｋ一……，Ａ、Ｂ、Ｃ值对应｝ｆ１、｝｝２、＃３，后面的Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｉ、Ｊ、Ｋ……依次对应槲、撑５、鼻６、撑７、＃８、静９、……＃３３。这种格式不如第一种格式直观。由于一般宏程序不会用到２０个以上的变量，所以通常用第一种格式就足够了。４编程实例

４．１

车９００外因槽

三Ｉ～｝一＋星

Ｌ

生生

上２Ｑ．』

图１具有９００外圆槽的零件

用宽４ｌ＇ｎｎｌ的切断刀粗、精车９００外圆槽。粗车时在ｚ方向上每２ｈｉｍ切一刀。刀位点定在左刀尖上。采用半径编程。

Ｓ２００Ｍ３

ＧＯＸ３６Ｚ－２４Ｆ．１＃１＝２０

ＷＨＩＬＥ［撑１ＧＴ－２０］Ｄ０１

Ｚ＃１．４４

Ｇ１Ｘ１５＋ＡＢＳ［＃１］

ＧＯＸ３６＃ｌ＝＃ｌ－２ＥＮＤｌ

万方数据

Ｇ１Ｘ３５Ｚ．６４

Ｕ－２０Ｗ２０

Ｕ２０Ⅵ您０ＧＯＸ４０Ｚ１００Ｍ５Ｍ３０％

４。２车旋转抛物面凸模

用外圆车刀粗、精车旋转抛物面凸模，机床不能进行抛物线插补，在精车时仍需要编一段循环程序来用一系列的直线段逼近抛物线。采用半径编程。

Ｓ１０００Ｍ３Ｇ０）（５２２１Ｇ９４Ｆ５０＃ｌ＝５

ｗＨＩＬＥ［＃１ＧＴ０］Ｄ０１

Ｘ１０宰＃１

ＧｌＺ－５・＃ｌ木＃１Ｇ０）（５２Ｚ１

＃１＝＃ｌ旬．２ＥＮＤｌＧ１ＸＯＺＯＦ３０孝１＝０

ＷＨＩＬＥ［＃１ＬＴ５．０１］Ｄ０１

Ｘ１０木＃１Ｚ－５・＃１霉＃ｌ襻１＝撑１一Ｏ．００５ＥＮＤｌＧＯＺｌｏｏＭ５

Ｍ３０％

图２具有抛物面凸模零件

４．３铣削典型零件三的上层形状

如果使用轮廓编程，则需计算直线与圆弧的各切点。为了避免计算各切点坐标，可按中心线编制程序再进行偏移就很方便了。工件原点设在左上角。

ＧＯＧ５４Ｇ９０Ｘ４０Ｙ－６Ｓ８００Ｍ３２０

ＧｌＧ４ｌＤｌＸｌ６Ｆ１５０

Ｙ４８＋１２。５／ＴＡＮ［３０］，Ｒ１３

Ｇ３９Ｙ＿４８Ｇ９ｌＸｌ２．５

第１２期

韩全立等：宏程序在数控编程中的应用技巧及编程实例

・３１・

Ｘ．１２．５Ｙ１２．５／ＴＡＮ［３０］，Ｒ１３

Ｇ３９Ｇ９０Ｙ．１６Ｙ．１７Ｇ４０Ｘ４０ＧＯＺｌ００Ｍ５Ｍ３０％

图３典型零件三

补偿量Ｄ１的值是铣刀半径与要铣出的形状的宽度的一半的和。例如，用ｑｂｌＯｍｉｌｌ的铣刀，则Ｄ１的值是５＋８＝１３ｍｌｎ。如果用４，８ｍｍ的铣刀，则ＤＩ的值是４＋８＝１２

ｎｌｌｎｏ

４．４铣削典型零件四内腔侧壁

毛坯采用铸件，单边有２ｍｉｌｌ左右余量（俯视图中以双点划线表示）。分层铣削，每次在Ｚ方向进

５

ｍｉｌｌ。工件原点在上表面左上角。

图４典型零件四

ＣＯＧ５４Ｇ９０Ｘ６５Ｙ－３０Ｓ１０００Ｍ３ＺＩＯＦ２００Ｄ１＃１：５

ＷＨＩＬＥ［＃１ＬＥＳ０］Ｄ０１

ＧＯＺ罐１

ＧｌＣ，４１Ｙ－８Ｘ３０

Ｇ［＃１ＬＥ２５］掌２＋１Ｙ－５２Ｒ２２

Ｘ９０

万方数据

Ｙ遗Ｘ６５

Ｃ＿，４０ＧＯＹ－３０＃１＝撑１＋５ＥＮＤｌＣ－，ＯＺｌ５０Ｍ５Ｍ３０

％

程序中Ｇ［撑１ＬＥ２５］宰２＋１Ｙ－５２Ｒ２２一句的意思是如果深度没有超过２５则走Ｒ２２的圆弧，超过２５则走直线。＃ｌ是ｚ方向的深度，当撑ｌ≤２５时，Ｇ后面的表达式［＃１ＬＥ２５］宰２＋１的值是３，这一行程序相当于Ｇ３，即走圆弧；当＃１＞２５时，Ｇ后面的表达式［＃１ＬＥ２５］宰２＋ｌ的值是ｌ，这一行程序相当于Ｇｌ，即走直线（表达式＃１ＬＴ２５的结果是逻辑值，可联系Ｃ语言加以分析）。

４．５

大量加工尺寸不一致的零件时程序的容错性例如要在很多圆柱体的端面上刻制图案，而圆柱

体的长度公差较大，以底面为定位面。如果不考虑长度误差，则刻出的图案深浅不一致。为了解决此问题，可选一个标准长度用来对刀，并在程序开头添上Ｇ５２Ｚ＃１０１。在加工之前测量实际长度，把实际长度与标准长度的差值打入１０１号变量中。由于工件数量较多，为了避免打字失误（如一．２由于小数点未按下误打为一２）造成废品，应在程序中考虑容错性。例如有如下程序：

ＧＯＧ５４Ｇ９０ＸＯＹ０Ｇ５２Ｚ＃１０１

ＩＦ［ＡＢＳ［＃１０１］ＬＥＯ．５］ＧＯＴ０１＃３０００＝１（ＩＮＰＵＴ

ＤＡＴＡ

ＥＲＲＯＲ）

Ｎ１Ｓ３０（）ｏＭ３Ｚ．４

Ｇ‘】Ｚｌ（１【）Ｍ５Ｍ３０％

当误差在０．５以内（１§ｐ＃１０１的值在一０．５—０．５

之间时），程序跳转至Ｎ１开始刻制顶端的图案。如果误差超过了０．５，则机床发生３００１号报警，屏幕上显示“ＩＮＰＵＴＤＡＴＡＥＲＲＯＲ”

（输人数据出错）。

按复位键后，重新打入＃１０１的值，再次执行程序即

可。

０ｉ系统增加螺旋下刀功能

三菱系统的Ｇ２、Ｇ３指令后可以带参数Ｐ－－表示圈数，此功能可实现螺旋下刀的动作。但法那科系统无此功能。为此，可给法那科系统增加螺旋下刀功能。

ＩＦ［＃１７ＥＱ＃Ｏ］ＴＨＥＮ＃１７＝１

４．６给ＦＡＮＵＣ

・３２・

机床与液压

第３８卷

群１＝［［＃２６一＃５００３］／＃１７］

ｅ９ｌＧ３

舵＝ｌ

ＷＨＩＬＥ［＃２ＬＥ＃１７］ＤＯＩ

Ｉ＃４Ｊ＃ＳＺ＃１

舵＝舵＋１

ＥＮＤｌ

Ｇ９０Ｉ＃４Ｊ鲻

Ｍ９９％

假如设定Ｇ１０３表示调用此宏程序，则螺旋下刀的格式是Ｇ１０３Ｉ＿Ｊ＿Ｚ—Ｑ一。例如，从Ｘ１０ｙｏＺ０处绕工件原点转１０圈下到ｚ一１５ｍｉｌｌ（即每圈下１．５ｍｍ），程序行是Ｇ１０３Ｉ—ＩＯＺ－１５Ｑ１０。

４．７给三菱系统增加工件的计时和计数功能

三菱系统没有计时功能（有的数控系统带有工件计时功能，但通常都不包括准备时间），为了在加工批量零件时能够随时掌握工作效率，了解已加工的工件数量，可编制如下宏程序：

ＩＦ［＃２２ＮＥＲＯ］ＧＯＴ０１

舵２＝５０１

Ｎ１＃［＃２２＋３］：［＃３００１一删］／１０００

撑［＃２２］Ｉｉ＃［＃２２］＋１ＩＦ［女Ｖ２０ＮＥ＃０］ＧＯＴ０２

舵０＝３６００

Ｎ２ＩＦ［＃［＃２２＋３］ＬＴ＃２０］ＧＯＴ０３＃［舵２＋１］＝Ｏ＃［＃２２＋２］＝加＃［＃２２＋３］＝加

Ｎ３＃［＃２２＋１］＝＃［＃２２＋１］＋ＩＩＦ［撑［＃２２＋３］ＥＱｏ］ＧＯＴ０４＃［＃２２＋２］＝３６００／＃［＃２２＋３］Ｎ４＃［＃２２＋４］＝＃４３１５

栖９９＝＃３００１

’

Ｍ９９％

假如设定Ｍ４１表示调用此宏程序，则在一个加工程序的Ｍ３０前面添上Ｍ４１Ｖ—Ｔ一一行，就可以实现工件的计时与计数功能。此宏程序用了５个变量来依次表示总产量计数、该班产量计数、该件耗时（包括准备时间）（ｓ）、按照该件的效率每小时的产量、当前加工零件的程序号。Ｖ值表示第一个变量的变量号。Ｔ值表示一个间隔时间（ｓ），当间隔时间超过此值则认为已换下一班。例如Ｍ４１Ｖ５０１１７２００，则加工完一个零件后，变量＃５０１的值是总产量计数、变量衡０２的值是该班产量计数、＃５０３的值是该件耗时、＃５０４的值是按照该件的效率每小时的产量、＃５０５的

万方数据

值是当前加工零件的程序号。如果加工两个零件之间的间隔超过２ｈ，则认为已换班，＃５０２重新开始计数，＃５０１则连续计数。Ｖ—Ｔ一可省去，如省去，则按照默认值Ｖ５０１Ｔ３６００。５结束语

总之，进行数控编程时应该有程序设计思想，不能狭隘地理解“编程”一词，不能认为只有用Ｂａｓｉｃ、Ｐａｓｃａｌ、Ｃ（或者ＶＢ、Ｄｅｌｐｈｉ、Ｃ＋＋Ｂｕｉｌｄｅｒ）等编程语言才是编程，而数控编程就不是编程。数控编程也是编程，数控机床的功能在于开发。某些数控系统原来没有的功能完全可以自己开发出来。结合自己常用的程序设计语言有助于理解数控编程。数控宏程序还与高等数学、计算机程序设计、机械制造等学科有密切联系。有些情况（如三维椭球面）并不适合宏程序编程；有些情况（如用多项式拟合列表曲线）必须首先建立数学模型。参考文献：

【１】郑国梁．高级语言程序设计［Ｍ］．南京：南京大学出版

社．１９９５．

（上接第２８页）

法，即：（１）在切削用量相同的情况下，尽量缩短以切削进给速度走刀的行程；（２）在保证安全的前提下，合理安排起刀点、换刀点位置，缩短起刀点、换刀点至实际切削加工起始点的行程；（３）从距起刀点较近的位置开始进行切削加工，以减少刀具的往复运动行程；（４）以最短走刀路线、最少／Ｊｉｒ时间为目标，综合运用各种编程指令进行加工程序的编制。

以上是以手工编程为例进行分析的，在自动编程中，同样应按最短走刀路线原则进行工艺规划，以减少空行程、提高加工效率。４结束语

在竞争十分激烈的现代企业生产实践中，优质高效地制造出满足用户需求的产品是企业矢志不渝的目标。在零件的数控加工中，通过制定合理的加工工艺方案，确定最短的走刀路线，灵活地运用数控加工的编程指令与方法，编制出优化的数控加工程序，可有效地提高零件的加工效率，降低制造成本，使企业在日益恶劣的竞争环境中赢得生存与发展的优势。参考文献：

【１】袁周华，袁永富．数控机床操作实ｉ）ｉＩ［Ｍ］．北京：中国农

业出版社，２００６．

【２】顾京．数控机床加工程序编制［Ｍ］．北京：机械工业出版

社。２００６．

【３】赵长明，刘万菊．数控加工工艺及设备［Ｍ］．北京：高等

教育出版社，２００３．

宏程序在数控编程中的应用技巧及编程实例

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

韩全立， 王宏颖

河南工业职业技术学院机电工程系,河南南阳,473009机床与液压

MACHINE TOOL & HYDRAULICS2010，38(12)0次

参考文献(1条)

1.郑国梁 高级语言程序设计 1995

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