【正文】 變量嵌套從0級到4級，主程序是0級，用G65或G66調(diào)用宏程序，每調(diào)用一次，局部變量級別加 1，而前一級別的局部變量的值保存在數(shù)控系統(tǒng)中，即每級局部變量（3級）被保存，下一級（4級）的局部變量被準(zhǔn)備，可以進(jìn)行自變量賦值。（2）使用自變量指定賦值時(shí)，其數(shù)值被指定到宏程序中相對應(yīng)的局部變量中。 IF[1GE20] GOTO 20。O8001。 ︰ ︰。END1。4=4+5。4=4+5。WHILE[4LT[2/2+*3]] DO1。 宏程序 B 直接使用宏程序 B 直接在主程序中出現(xiàn)時(shí)，只需要在程序號與刀具之間添加相應(yīng)的自18變量參數(shù)，其與一般的主程序一樣，例如簡單的正四邊形平面銑削加工：表 42 O0001 程序表O0001 程序名1=A 長2=B 寬3=C 刀具直徑4=2/25=*3 每步進(jìn)次加工量S1000M30F200；G54G90G00X0Y0Z20。(3) G65無條件地調(diào)用宏程序。其調(diào)用指令形式如圖 41 所示：非模態(tài)調(diào)用（G65）模態(tài)調(diào)用（G66/G67）用 G 代碼調(diào)用宏程序用 M 代碼調(diào)用宏程序用 T 代碼調(diào)用宏程序調(diào)用用戶宏指令 B直接作為主程序圖 41 用戶宏程序 B 調(diào)用圖(1)宏程序可以直接在主程序中使用,如第五章模型加工的程序一樣。kG65H27 復(fù)合開方根 1 kji???G65H28 復(fù)合開方根 2 ?G65H31 正弦 )sin(kjiG65H32 余弦 co??G65H33 正切 )ta(kjiG65H34 反正切 /rG65H80 無條件轉(zhuǎn)移 GOTO nG65H81 條件轉(zhuǎn)移 1 2Fj＝k GOTO n17G65H82 條件轉(zhuǎn)移 2 2Fj≠k GOTO nG65H83 條件轉(zhuǎn)移 3 2Fj＞k GOTO nG65H84 條件轉(zhuǎn)移 4 2Fj＜k GOTO nG65H85 條件轉(zhuǎn)移 5 2Fj≥k GOTO nG65H86 條件轉(zhuǎn)移 6 2Fj≤k GOTO nG65H99 P/S 報(bào)警 報(bào)警號為 500+n由表 41 可以看出，A 類宏程序的功能非常古板，無法進(jìn)行直接使用運(yùn)算符運(yùn)算， A 類宏程序使用是非常繁瑣且不直觀，因此 A 類宏程序就不做過多介紹，主要闡釋用戶宏程序 B。16第四章 宏程序功能 用戶宏程序 A用戶宏程序 A 也稱為 A 類宏，其格式為：G65HmPiQjRk，其中 m 為 1—99，宏程序功能；i 為存儲運(yùn)算結(jié)果的變量號；j 為進(jìn)行運(yùn)算的變量 1，也可以是常數(shù)；k 為進(jìn)行運(yùn)算的變量 2，也可以是常數(shù)；表 41 FANUC 數(shù)控系統(tǒng) G65HmA 類宏指令表G65Hm 功能 數(shù)學(xué)定義G65H01 定義、置換 i=jG65H02 加法 i=j+kG65H03 減法 i=jkG65H04 乘法 i=jkG65H05 除法 i=j247。] DO 語句的成對出現(xiàn)。] Nn。DO 多次嵌套循環(huán)流程圖（3）條件轉(zhuǎn)移可以跳出循環(huán)WHILE[條件表達(dá)式] DO1 ；IF[條件表達(dá)式] GOTO] n。]DO 循環(huán) 3 次嵌套：15WHILE[條件表達(dá)式] DO 1；WHILE[條件表達(dá)式] DO 3；WHILE[條件表達(dá)式 ] DO 2；END3；END1；END2；程序圖 35 WHILE[] DO/（GOTO） n；語句在內(nèi)部循環(huán)中可以嵌套使用，其嵌套可以是：（1）多次使用 WHILE[其二：IFGOTO n；語句是當(dāng)條件不滿足的時(shí)候，繼續(xù)執(zhí)行程序，滿足條件則跳出轉(zhuǎn)移；而 WHILE] 條件滿足程序圖 33 WHILE[N15G00Z50；程序條件滿足條件不滿足圖 32 條件轉(zhuǎn)移流程圖 循環(huán)在宏程序中，為了得到程序的簡潔、精悍的效果，因此有些程序需要循環(huán)使13用，這就使需要使用循環(huán)語句進(jìn)行循環(huán)，在宏程序中，除了使用轉(zhuǎn)移格式可以達(dá)到循環(huán)的效果以外，數(shù)控系統(tǒng)還提供 WHLIE 語句執(zhí)行循環(huán)。采用條件轉(zhuǎn)移，則需要條件表達(dá)式進(jìn)行比較，條件表達(dá)式包含有兩個(gè)變量以及用于比較的運(yùn)算符，當(dāng)條件滿足時(shí)，即可跳到 GOTO 所指定的程序段執(zhí)行程序。表 36 轉(zhuǎn)移與循環(huán)表GOTO 語句 無條件轉(zhuǎn)移IF 語句 條件轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移與循環(huán)WHILE 當(dāng)12 轉(zhuǎn)移與循環(huán) 在計(jì)算機(jī) C 語言中，可以使用 IF 語句和 WHILE 語句改變程序的運(yùn)行方向。FANUC 數(shù)控系統(tǒng)宏程序在運(yùn)算過程中誤差的精度見表 35。括號內(nèi)最多可以嵌套 5 個(gè)“[]” ， 運(yùn)算精度無論是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還是數(shù)控系統(tǒng)，在計(jì)算過程中避免不了會產(chǎn)生誤差，宏程序運(yùn)算過程中也不例外，而數(shù)控機(jī)床加工的零件，精度要求均是比較高，因此在使用用戶宏程序也必須考慮。平方根 i=SQRT[j]絕對值 i=ABS[j]舍入 i=ROUND[j]指數(shù)對數(shù) i=EXP[j]（自然）對數(shù) i=LN[j]上取整 i=FIX[j]算術(shù)運(yùn)算下取整 i=FUP[j] 混合運(yùn)算的運(yùn)算順序表 32 中函數(shù)與函數(shù)之間的運(yùn)算，如數(shù)學(xué)中運(yùn)算一樣，有運(yùn)算優(yōu)先級，其順序與數(shù)學(xué)中的定義一樣，優(yōu)先級順序從高到底依次如圖 31 所示。功能 格式定義、置換 i=j 備注正切 i=TAN[j]反正切 i=ATAN[j]/[k]三角函數(shù)以及反三角函數(shù)的數(shù)值均要轉(zhuǎn)換為小數(shù)。表 34 FANUC 數(shù)控算術(shù)運(yùn)算功能 格式定義、置換 i=j備注加法 i=j+k減法 i=jk乘法 i=j*k除法 i=j/k正弦 i=SIN[j]反正弦 i=ASIN[j]余弦 i=COS[j]算術(shù)運(yùn)算反余弦 i=ACOS[j]三角函數(shù)以及反三角函數(shù)的數(shù)值均要轉(zhuǎn)換為小數(shù)。 算術(shù)與邏輯運(yùn)算 算術(shù)運(yùn)算在 FANUC 數(shù)控系統(tǒng)中，一般的編程都是只能使用數(shù)值加工無法使用函數(shù)運(yùn)算。（3）不帶小數(shù)點(diǎn)的自變量，其數(shù)據(jù)為各地址的最小設(shè)定單位，傳遞不帶小10數(shù)的自變量，其值會根據(jù)機(jī)床實(shí)際的系統(tǒng)配置變化。表 33 自變量指定Ⅱ地址 變量號 地址 變量號 地址 變量號A 1 K3 12 J7 23B 2 I4 13 K7 24C 3 J4 14 I8 25I1 4 K4 15 J8 26J1 5 I5 16 K8 27K1 6 J5 17 I9 28I2 7 K5 18 J9 29J2 8 I6 19 K9 30K2 9 J6 20 I10 31I3 10 K6 21 J10 32J3 11 I7 22 K10 33使用自變量指定Ⅱ時(shí)，需要注意的是：（1）自變量指定格式Ⅱ使用前，任何自變量前必須指定 G65。表 32 自變量指定 I地址 變量號 地址 變量號 地址 變量號A 1 I 4 T 20B 2 J 5 U 21C 3 K 6 V 22D 7 M 13 W 23E 8 Q 17 X 24F 9 R 18 Y 25H 11 S 19 Z 26使用自變量 I 時(shí)必須考慮以下兩點(diǎn)： （1）不需要指定的地址可以省略，對應(yīng)于省略地址的局部變量為空。公共變量：斷電時(shí)變量100199 初始化為空，變量500—999 的數(shù)據(jù)保存，即使斷電也不會丟失數(shù)據(jù)。1000—9999 系統(tǒng)變量 系統(tǒng)變量用于讀與寫 CNC 各種數(shù)據(jù)，例如刀具補(bǔ)償?shù)鹊?。例如運(yùn)算結(jié)果。變量在數(shù)控系統(tǒng)中，分三種類型，分別是：局部變量、公共變量和系統(tǒng)變量。用戶宏程序功能 B 是用戶宏程序功能 A 的升級，雖然不是 FANUC 數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置功能，但是絕大部分的 FANUC 數(shù)控系統(tǒng)也都支持宏程序功能 B；同時(shí)變量的轉(zhuǎn)移與循環(huán)是宏程序編程的關(guān)鍵，而變量的使用則為循環(huán)提供的條件。b）焦距=2c，離心率?c=OF1=OF2= 2?? = OF / a = /a , (?1)b參數(shù)方程（直接坐標(biāo)）（θ 叫橢圓的離心角）??cos)(xfx??inyy焦點(diǎn) F1 為極點(diǎn)， F1X 為極軸 r=ρ/（1+εcosθ）為 焦 弦 之 半 ）（ 極 坐 標(biāo) 方 程?焦點(diǎn) F2 為極點(diǎn)，F(xiàn) 2X 為極軸 r=ρ/（1εcosθ ）6圖 22 雙曲線圖形表 22 雙曲線方程參數(shù)雙曲線方程類別 表達(dá)式標(biāo)準(zhǔn)方程 =12axby焦距 OF1=OF2，離心率 ε OF1=OF2=2?Ε= OF1/OF2= /a, (ε1)參數(shù)方程（直角坐標(biāo)）（θ 叫雙曲線的離心角）??????? ???sec,cos/)( axraxxtnbyy7焦點(diǎn) F1 為極點(diǎn)，F(xiàn) 1X 為極軸r=ρ/（1εcosθ ）?極坐標(biāo)方程（ρ 為焦弦之半） 焦點(diǎn) F2 為極點(diǎn)，F(xiàn) 2X 為極軸r=ρ/（1+εcosθ）圖 23 拋物線圖形表 23 拋物線方程參數(shù)拋物線方程類別 類別標(biāo)準(zhǔn)方程 y2=2px焦距 OF，離心率 ε ε=OF=ρ/2（ε=1）參數(shù)方程（極坐標(biāo)）ρ 為焦弦之半 F 為極點(diǎn)，F(xiàn)X 為極軸 r=ρ/（1cosθ）?8第三章 用戶宏程序轉(zhuǎn)移和循環(huán)FANUC 數(shù)控系統(tǒng)提供兩種用戶宏程序，即用戶宏程序功能 A 和用宏程序功能 B。圖 21 橢圓圖形5表 21 橢圓方程參數(shù)橢圓方程類別 表達(dá)式標(biāo)準(zhǔn)方程 + =12axby說明 中心 O（0，0） ，頂點(diǎn) A、B（177。二次曲線在立體幾何上都是由一平面以不同角度與標(biāo)準(zhǔn)圓錐面相割而得到的截面線，又稱之為圓錐曲線。?此時(shí)，定點(diǎn) F 稱為焦點(diǎn)，定直線稱為準(zhǔn)線。二次曲線的定義是：從動點(diǎn) P 到定點(diǎn) F 的距離 PF 到定直線的距離 PF 之比為定值 ，叫離心率，即 PF：PH= 。一方面要求編程者具有相應(yīng)的工藝知識和經(jīng)驗(yàn)，即確定合理的刀具、走刀路線（或走刀方式） ，另一方面也要求編程者具有相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識，即如何將上述的意圖通過邏輯嚴(yán)密的數(shù)學(xué)語言，配合標(biāo)準(zhǔn)的格式語句加以表達(dá)出來——這是手段。表 11 宏程序與普通編程的簡要對比宏程序 普通編程可以使用變量，并給變量賦值 只能使用常量變量之間可以運(yùn)算 常量之間不能運(yùn)算程序可以跳轉(zhuǎn) 程序只能順序執(zhí)行，不能跳轉(zhuǎn)從上述表中可以看出，宏程序與普通編程之間的差別。 特殊螺紋的加工機(jī)械零件還有一些很特殊的應(yīng)用，如變螺距螺紋加工，運(yùn)用宏程序切削變螺距螺紋，在循環(huán)中只需要每轉(zhuǎn)動一圈，對螺距進(jìn)行遞增（遞減）一定量，這樣就3可以實(shí)現(xiàn)加工過程中螺距的變化。上述的直線或曲線在數(shù)學(xué)上均可以用三角函數(shù)表達(dá)式、解析方程式以及參數(shù)方程加以表達(dá)。 保證幾何參數(shù)曲面的加工機(jī)械零件的形狀主要是各種凸臺、凹槽、圓孔、斜平面、回轉(zhuǎn)面等組合體。加工工藝的優(yōu)化主要是數(shù)控加工程序的優(yōu)化，要求操作者非常方便、快速地調(diào)整生產(chǎn)過程的加工參數(shù)（如刀具尺寸、刀具補(bǔ)償值、層降、步距、計(jì)算精度等） ，宏程序在這方面有強(qiáng)大的優(yōu)越性。使用宏程序時(shí)，為了對復(fù)雜的加工運(yùn)動進(jìn)行描述，變量編程，比如會最大限度地使用數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的各種指令（如 G0G02/G03 等） ，因此機(jī)床在執(zhí)行宏程序編程時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)的工業(yè)計(jì)算機(jī)可以直接進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，且運(yùn)算速度極快，在加工伺服電動機(jī)和機(jī)床的迅速響應(yīng)下，使得加工效率很高，加工質(zhì)量更好。在 CAD/CAM 自動編程軟件中，無論構(gòu)造規(guī)則或不規(guī)則曲面，都有一個(gè)數(shù)學(xué)運(yùn)算過程，也必然存在計(jì)算的誤差和處理，而在對其生產(chǎn)三維加工刀具軌跡時(shí)，軟件是根據(jù)操作者所選擇的加工方式，設(shè)定加工參數(shù)，并結(jié)合設(shè)定的加工誤差，使刀具與加工表面的接觸逐點(diǎn)移動完成加工。從用戶使用宏程序角度講，使用 CAD/CAM 軟件來生成刀具軌跡及加工程序是非常容易的。使用宏程序編程時(shí)，即使是復(fù)雜的數(shù)控加工程序，其篇幅也是精簡。在線加工時(shí)，會出現(xiàn)程序的傳輸速率跟不上機(jī)床的節(jié)拍，原因是常見的數(shù)控系統(tǒng)（如 GSK980TDa）所支持的 RS—232 接口最大傳輸波特率為 19200 bit/s。同時(shí)許多在實(shí)際加工中必須依靠球頭銑刀加工的零件，采用宏程序編程，只需要平底銑刀就可以解決。但是零件品種多，所以成型刀具數(shù)量很多，定做一把成型銑刀要比普通的銑刀費(fèi)用高出 2—3 倍。即加工一個(gè)零件僅僅節(jié)省 1s，成千上萬的相同零件合計(jì)起來節(jié)省的時(shí)間也就非常可觀了。如果使用 CAD/CAM 自動編程軟件，對于此類零件需要重新繪制圖形，設(shè)置走刀路線，實(shí)體切削驗(yàn)證，執(zhí)行后處理以及向機(jī)床傳輸程序后才可以進(jìn)行加工。宏程序編程主要有以下方面的特點(diǎn)。以上原因均影響了宏程序1在我國的應(yīng)用與發(fā)展。宏程序作為一個(gè)數(shù)控機(jī)床廠為滿足用戶進(jìn)行二次開發(fā)編程使用平臺，也是手工編程的核心，我國的數(shù)控技術(shù)是在 2022 年以后才得到廣泛的推廣與使用，并且在我國有相當(dāng)一部分?jǐn)?shù)控機(jī)床是通過普通機(jī)床改造而得到，機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)絕大多數(shù)是低級的版本，并且數(shù)控技術(shù)早期發(fā)展時(shí)廠家也僅僅是研發(fā)了用戶宏程序A（詳見第四章） ，用戶宏程序 A 代碼定義不明顯，編輯用戶宏程序 A 困難，而且無法使用運(yùn)算符，這使得用戶對用戶宏程序 A 產(chǎn)生厭惡的感覺。 宏程序的發(fā)展現(xiàn)狀隨著數(shù)控機(jī)床的普及和數(shù)控技術(shù)的推廣，我國也被譽(yù)為“世界工廠” 、 “制