《数控机床中宏程序的模块化设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控机床中宏程序的模块化设计（8页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、摘 要 针对职业教育类学生的实际情况，以实 例探讨了数控车床中宏程序的设计和编程，并提出了宏 程序模块化设计的思路和方法，让学生能轻松地学会宏 程序的编制。关键词 宏程序 变量 流程 模块一 前 言在数控机床的加工程序编制过程中 ,用户宏程序的引入为 我们提供了更丰富的编程功能 ,它允许程序员使用变量、算术 运算、逻辑操作以及条件分支语句 ,使用户能够自行编写软件 包,固定循环程序 ,完成各种复杂的机加工作。但是宏程序的学 习相对复杂，会不会使用宏程序，在一定程度上成为区分数控 编程水平高低的分水岭。怎样让职业学校学生也能学好宏程序 , 正是本文所讨论的。本文以华中数控车H NC-21/2 2
2、T系统 为例，其它系统也可参照执行。二 宏的引入及基本知识以华中数控车H NC-21/22T系统来学习宏程序，宏程 序是指可以使用变量进行算术运算、 逻辑运算和函数混合运算 的编写程序。在车削中常常遇到加工椭圆、抛物线、双曲线之类的曲线, 难以用 G01、G0 2 、G03 等指令来编写。这时往往用宏程序。 要想学会宏程序，先得掌握些基本知识。以椭圆为例，椭圆的一个方程式是这样的：X2/A2+Y2/B 2 =1,它在数控加工中不能直接把该方程代入进去，需进行一 些变换：1、运算符算术运算符： +,*,/。这类很好理解 ,和初中所学一样， 数控中也没有变化。条件运算符:数学中像 ,二,工，之类的
3、条件运算符, 在数控中就要变换一种形式，如“二”则用EQ表示，“工”用 NE表示，“”用GT表示，“”用LT表示，“ 用LE表 示，“用GE表示。这样表示主要原因是由于数控机床的输 入面板中没有这些符号，只好用字母来表达了。逻辑运算符：AND（与），OR（或），NOT（非），这类运 算符用于逻辑运算 ,数控车削中用的不多 ,对于初学者可以先不 用掌握，随着知识的积累，会逐步理解。函数:常见的有三角函数，平方根，绝对值等 ,分别用这类 字符表示,SI N （正弦），COS（余弦）,TAN （正切），ATAN （余 切），SQRT（平方根），ABS（绝对值）等等。2、变量上面椭圆方程中的变量和自变
4、量X, Y在宏程序中称之为 宏变量，宏变量用“ #”+数字来表示,比如可以用“10”代 表X, “#11 ”代表Y。#0#4 9为当前局部变量，局部变量只在一个宏程序中有效。#5 0 #199为全局变量，全局变量可在若干个宏程序中 共享。#1000以上为系统变量，系统变量则是用来读写 NC 的 各种系统参数。这类变量不能由用户来自定义，比如#100 2” 数控机床已定义为“机床当前位置Z” ，用户可以通过读写该 变量得出机床当前 Z 坐标。3、赋值语句椭圆的方程式X 2/A2+Y2/B2 必须先变换成X二？或 Y= ?的形式，假若A=1 0 0 , B= 5 0,则可以写成 X= ：1002
5、*502 1002*Y7，用#10 表示 X，用#11 表示 Y，那么它T502就写成了这样的形式：#10二SQRT10 0* 100*50*50-100* 100*#11*#1 1/5 0*50,可以简化算式变成 #10=SQR T 100 0 -4*#11*# 11 ,在数控中它是一个赋值语句，就是把 后面的值送给宏变量 #10。又如，# 3 = 124.0,含义是把124.0送入宏变量#3O#3二#3 + 1，由于数控中它是赋值语句，是可以这样写 的,不能把它看成数学等式,含义是把 #3变量中的值+1 后 送入到#3 中,如#3 中原来是 1240,则经过#3=#3+1 程 序后, #3
6、 中的值就变成了 125.0。这类语句在宏程序中很 常见,要深刻体会。值得注意的是赋值号两边的内容不能随意互换， 左边的只 能是变量，右边的只能是常数或表达式 ,而且一个赋值语句只 能给一个变量赋值。4、表达式用运算符连拉起来的常数， 宏变量构成表达式，如上面的SQRT100O-4* #11*#11,#3 + 1,表达式是没有“二”号的。三 宏程序的语句宏程序中常用这三类语句格式 1：无条件转移语句GOTO n（n为顺序号，范围19999 ）含义:执行无条件跳转至第 n 句,使用的较少。格式 2：条件判别语句IF 条件表达式ENDIF含义：先判断，条件满足则往下执行，否则执行ENDIF 后的语
7、句。格式3:循环语句WHILE 条件表达式。（循环体）ENDW含义：在W HILE后指定一个条件表达式，当条件满足时, 执行WHILE后面到ENDW前面的程序，然后返回到 WHI L E重新判断条件，直到条件不满足后才执行 ENDW后面的程 序。注意：在不同的机床 ,上述语句的格式和含义稍有不同 ,在 实际编程中要根据所使用的机床进行变化。 上面的语句是华中 数控HNC-21/22T所使用的语句。四 宏程序的流程和模块化 对于职业学校的学生来说，宏程序在各种说明书和参考书 中所表述的显得很高深复杂， 编写宏程序时要有很高的逻辑思 维能力 ,而这正是多数职校学生所欠缺的 ,因此宏程序这部分很 多
8、人学不好。本文就是想换一种思路 ,把常见宏程序（如加工 椭圆、抛物线等）给出一个较固定的流程，把它模块化 ,初学 者只需要按照模块来编写 ,这样就容易得多了。循环语句是宏程序中最常见的语句， 加工给出了方程式的 零件几乎都用它。它的加工流程可以这样安排 :准备：数学公式变 换成赋值语句，确 定好循环变量循环变量赋初值公式变换成的赋值语句数控机床加工曲线 ,是采用直线逼近的方法 ,即把曲线分成 若干段小直线来加工 ,所以循环变量也会分成若干等分 ,每等分 就是一个步长 ,步长越小,直线段数越多 ,越接近理想曲线。部分机床循环语句格式略有不同， 流程框图也需要稍稍改 变。五 用该模块编写宏程序举例
9、 用宏程序编制如下图所示抛物线 Z=X28 在区间 0，16 内的程序。根据流程框图，先要把数学公变换成赋值语句 ,X 用10 宏变量表示，乙用#11表示，则赋值语句就是#11=# 1 0*#10/ 8,确定#10为循环变量，它的初值是0,终值是16。 取它的步长为0. 05,步长越小，加工出来形状越接近抛物线。 程序可以这样编写：%001G92 XO.O Z0. 0M0 3 S60 0#10=0 ；循环变量赋初值WHILE #10 LE 16 ;循环变量终值16?#11=#10*#10/8 ；赋值语句G90 G01 X#10 Z#11 F500 ;执行G01 扌旨令， 注意括号#10二#10
10、+0.05；循环变量=循环变量+步长，终值大于初值用加,反之用减ENDW；循环语句结束符号G00 Z0 M05G00 X0M30本例只是加工一段抛物线 ,如果还要加工其它部分 ,则在编 写程序时,到了加工抛物线时就插入该模块。六 结束语把较复杂、学生较难理解的程序模块化 ,学生只用按照流 程编写程序，减少了难度，能让初学者很快上手。除了宏程序， 粗加工复合循环等也能模块化。当学生练习到一定程度后 ,自 然会摒弃它的局限性 ,更上层楼。本人用这种方法授课，取得 了较好的教学效果。由于水平所限，不足之处在所难免，旨在抛砖引玉，供大 家参考。参考文献:1周宏.数控编程与操作西安电子科技大学,2 0 072华茂发.数控机床加工工艺M.北京：机械工业出版社，2000.3毕承恩.现代数控机床M.北京:机械工业出版社
数控机床中宏程序的模块化设计
