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+5
2)g00 x4 f[#1] ;有变量#
3)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。
endw1.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.宏程序可以完成图形一样,尺寸不同的系列零件加工;
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。
先看一段简单的程序:
g00 x25.0
上面的程序在x轴作一个快速定位。其中数据25.0是固定的,引入变量后可以写成:
##1是一个变量。
g00 x[##1就是一个变量。
宏程序中,用“#”号后面紧跟1~4位数字表示一个变量,如##50,#101,……变量有什么用呢?变量可以用来代替程序中的数据,如尺寸、刀补号、g指令编号……,变量的使用,给程序的设计带来了极大的灵活性。
使用变量前,变量必需带有正确的值。如。
#g01 x[#1] ;表示g01 x25
#1=-10 ;运行过程中可以随时改变#1的值。
g01 x[#1] ;表示g01 x-10
用变量不仅可以表示坐标,还可以表示g、m、f、d、h、m、x、y、……等各种**后的数字。如:
#g[#2] x30 ;表示g03 x30
例1 使用了变量的宏子程序。
#50=20先给变量赋值。
m98 p1001 ;然后调用子程序。
#50=350 ;重新赋值。
m98 p1001 ;再调用子程序。m30
g91 g01 x[#50] ;同样一段程序,#50的值不同,x移动的距离就不同。
m99编号##49的变量是局部变量。局部变量的作用范围是当前程序(在同一个程序号内)。如果在主程序或不同子程序里,出现了相同名称(编号)的变量,它们不会相互干扰,值也可以不同。
例。n10 #3=30 ;主程序中#3为30
m98 p101 ;进入子程序后#3不受影响。
##3 ;#3仍为30,所以#m30
##3 ;这里的#3不是主程序中的#3,所以#3=0(没定义),则:#
#3=18 ;这里使#3的值为18,不会影响主程序中的#
m99编号##199的变量是全局变量(注:其中##199也是刀补变量)。全局变量的作用范围是整个零件程序。
不管是主程序还是子程序,只要名称(编号)相同就是同一个变量,带有相同的值,在某个地方修改它的值,所有其它地方都受影响。例。
n10 #50=30 ;先使#50为30
m98 p101 ;进入子程序。
##50 ;#50变为18,所以#m30
##5050的值在子程序里也有效,所以#
#50=18 ;这里使#50=18,然后返回。
m99为什么要把变量分为局部变量和全局变量?如果只有全局变量,由变量名不能重复,就可能造成变量名不够用;全局变量在任何地方都可以改变它的值,这是它的优点,也是它的缺点。说是优点,是因为参数传递很方便;说是缺点,是因为当一个程序较复杂的时候,一不小心就可能在某个地用了相同的变量名或者改变了它的值,造成程序混乱。
局部变量的使用,解决了同名变量冲突的问题,编写子程序时,不需要考虑其它地方是否用过某个变量名。
什么时候用全局变量?什么时候用局部变量?在一般情况下,你应优先考虑选用局部变量。
局部变量在不同的子程序里,可以重复使用,不会互相干扰。如果一个数据在主程序和子程序里都要用到,就要考虑用全局变量。用全局变量来保存数据,可以在不同子程序间传递、共享、以及反复利用。
刀补变量(##199)。这些变量里存放的数据可以作为刀具半径或长度补偿值来使用。如。
#g41 d100 ;d100就是指加载#100的值8作为刀补半径。
注意:上面的程序中,如果把d100写成了d[#100],则相当于d8,即调用8号刀补,而不是补偿量为8。
#300以上的变量是系统变量。系统变量是具有特殊意义的变量,它们是数控系统内部定义好了的,你不可以改变它们的用途。系统变量是全局变量,使用时可以直接调用。
##599是可读写的,#600以上的变量是只读的,不能直接修改。
其中,##599是子程序局部变量缓存区。这些变量在一般情况下,不用关心它的存在,也不推荐你去使用它们。要注意同一个子程序,被调用的层级不同时,对应的系统变量也是不同的。
##899是与刀具相关系统变量。##1039坐标相关系统变量。##1143参考点相关系统变量。
##1194系统状态相关系统变量。(详见:2.华中数控系统系统变量一览)
有时候需要判断系统的某个状态,以便程序作相应的处理,就要用到系统变量。
pi 表示圆周率, true 条件成立(真), false 条件不成立(假) 。
加 + 减 - 乘 * 除 /
条件运算符用在程序流程控制if和while的条件表达式中,作为判断两个表达式大小关系的连接符。
注意:宏程序条件运算符与计算机编程语言的条件运算符表达习惯不同。
在if或while语句中,如果有多个条件,用逻辑运算符来连接多个条件。
and (且) 多个条件同时成立才成立
or (或) 多个条件只要有一个成立即可。
not (非) 取反(如果不是)
例。#1 lt 50 and #1gt 20 ——表示:[#1<50]且[#
#3 eq 8 or #4 le 10 ——表示:[#3=8]或者[#
有多个逻辑运算符时,可以用方括号来表示结合顺序,如:
not[#1 lt 50 and #1gt 20]——表示:如果不是“#1<50 且 #
更复杂的例子,如:
#1 lt 50 ] and [#2gt 20 or #3 eq 8] and [ #4 le 10]
正弦:sin[a] 余弦:cos[a] 正切:tan[a] 注:a为角度,单位是弧度值。
反正切:atan[a] (返回:度,范围:-90~+90)
反正切:atan2[a]/[b] (返回:度,范围:-180~+180) (注:华中数控暂不支持)
绝对值:abs[a],表示|a|
取整:int[a],采用去尾取整,非“四舍五入”
取符号:sign[a],a为正数返回1,0返回0,负数返回-1
开平方:sqrt[a] ,表示
指数:exp[a],表示。
包含运算符或函数的算式就是表达式。表达式里用方括号来表示运算顺序。宏程序中不用圆括号,因圆括号是注释符。
例如 175/sqrt[2] *cos[55 * pi/180 ]
#3*6 gt 14
方括号 → 函数 → 乘除 → 加减 → 条件 → 逻辑。
技巧:常用方括号来控制运算顺序,更容易阅读和理解。
把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值,格式如下:
宏变量 = 常数或表达式。
例如 #2 = 175/sqrt[2] *cos[55 * pi/180 ]
###3+12
特别注意,赋值号后面的表达式里可以包含变量自身,如:
##1+4 ;此式表示把#1的值与4相加,结果赋给#1。这不是数学中的方程或等式,如果#1的值是2,执行##1+4后,#1的值变为6。
程序流程控制形式有许多种,都是通过判断某个“条件”是否成立来决定程序走向的。所谓“条件”,通常是对变量或变量表达式的值进行大小判断的式子,称为“条件表达式”。华中数控系统有两种流程控制命令:
if——endif,while——endw。
需要选择性地执行程序,就要用if命令。
格式1:(条件成立则执行)
if 条件表达式。
条件成立执行的语句组。
endif功能:
条件成立执行if与endif之间的程序,不成立就跳过。其中if、endif称为关键词,不区分大小写。if为开始标识,endif为结束标识。if语句的执行流程如图1所示。
例:if #1 eq 10 ;如果#
m99 ;成立则,执行此句(子程返回)
endif ;条件不成立,跳到此句后面。
例:if #1 lt 10 and #1 gt 0;如果#1<10 且 #
g01 x20 ;成立则执行。
y15endif ;条件不成立,跳到此句后面。
格式2:(二选一, 选择执行)
形式:if 条件表达式。
条件成立执行的语句组。
else条件不成立执行的语句组。
endif例:
if #51 lt 20
g91g01 x10f250
elseg91g01x35f200
endif功能:
条件成立执行if与else之间的程序,不成立就执行else与endif之间的程序。if语句的执行流程如图1所示。
格式:while 条件表达式。
条件成立循环执行的语句。
endw功能:
条件成立执行while与endw之间的程序,然后返回到while再次判断条件,直到条件不成立才跳到endw后面。while语句的执行流程如图 1 所示。
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