图刀尖圆弧半径补偿方向a刀尖半径右补偿b刀尖
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5）宏指令中的H、P、Q、R必须在G65之后指定，只有O、 N可在G65之前指定。
第4章 数控车床编程
3）M99指令编写在子程序的最后一句，表示子程序返回， 返回到主程序中。子程序为单独编写的一个程序，编写方法 同主程序。
4）子程序中的内容应视具体情况须用增量值编写，见例 题4-3、例题4-4。
5）子程序调用主要用在重复加工的场合，如多刀车削的 粗加工，形状尺寸相同部位的加工等。
第4章 数控车床编程
（3）系统变量 系统变量是指有固定用途的变量，它的 值决定系统的状态。系统变量包括刀具偏置变量、接口的输 入/输出信号变量、位置信息变量等，因系统变量一般不常用， 故在此略去。
第4章 数控车床编程
3．A类宏指令
宏指令一般分为A类宏指令和B类宏指令。A类宏指令是 以G65 Hm P#i Q#j R#k的格式输入的，在FANUC OT等系统 中应用较多；而B类宏指令则是以直接的公式和语言输入的， 在FANUC 0i系统中应用比较广泛。下面先介绍一下A类宏指 令，B类宏指令请参见第6章。
例4-2 车削如图所示 零件，采用刀具半径 补偿指令编程。
第4章 数控车床编程
程序如下： …… N040 G00 X60 Z295；快进接近工件 N050 G42 G01 Z290 F0.1；刀具右补偿的建立 N060 X120 W-150；车削圆锥面 N070 X200 W-30；车削圆锥台阶面 N080 Z50；车削φ200外圆面 N090 G40 G00 X300 Z300； 退刀并取消刀补 ……
（2）公共变量 公共变量也称通用变量，就是在主程序 和主程序调用的各宏程序内都有效的变量，也就是说，在一
个宏指令中的#i与在另一个宏指令中的#i是相同的，因此一 个宏指令可以使用另一宏指令计算出的变量#i。
第4章 数控车床编程
公共变量的序号为：＃100～＃131；＃500～＃531。其 中＃100～＃131公共变量在电源断电后即清零，重新开机后 变量的数值全部为零，称为非保持型或操作型变量；＃500～ ＃531公共变量即使电源断电后，它们的值也保持不变，因此 也称为保持型变量。
（3）未定义的变量 尚未被定义的变量，称为<空>。变 量＃0经常被用作<空>变量使用。
第4章 数控车床编程
性质： 1）在引用未定义变量时，地址符也被无视。如＃1=<
空>时，G00 X20 Z＃1与G00 X20作用相同。 2）在运算中，除了被<空>置换的场合以外，与数值0
相同。 3）在条件式中，只有EQ、NE情况下，<空>与0不同。
第4章 数控车床编程
图4-32 程序结构
第4章 数控车床编程
2 ） M98 指 令 编 写 在 主 程 序 中 ， 表 示 调 子 程 序 ， P×××××××最后面的四位数字表示子程序名，前面其余 几 位 数 字 为 调 用 子 程 序 的 次 数 （ 0 ～ 9 9 9 次 ） ， 如 M98 P1011001表示连续调用O1001子程序101次；M98 P52003 表示连续调用O2003子程序5次。M98 P3000和M98 P13000 一样，表示只调用O3000子程序1次。
格式：M08（M09）；
说明：M08表示打开冷却液，M09表示关闭冷却液。M00、 M01、M02、M30均能关闭冷却液，如果机床有安全门，则 打开安全门时，冷却液也会关闭。
第4章 数控车床编程
6．调子程序（M98），子程序返回（M99）
调子程序格式：M98 P ××× ×××× ；
子程序名 调子程序次数
第4章 数控车床编程
3）在运算中，若不指定Q、R时其值按0计算；运算结果 中少于1的数将舍去。
4）在条件转移指令中，如果序号n为正值，则检索过程 是先向大程序段号查找；如果n为负值，则检索过程是先向小
程序段号查找；转移段号可以是变量，如G65 H81 P#100 Q#101 R#102（当#10程
4．主轴旋转指令M03、M04、M05
格式：M03（M04） S ＿；
M05；
说明：M03启动主轴正转，M04启动主轴反转，M05使主轴停 止转动，S表示主轴转速，如M04 S500表示主轴以500r/min 转速反转。M03、M04、M05可以和G代码设在一个程序段内。
5．冷却液开关M08、M09
2．变量的种类
（1）局部变量 局部变量就是仅在宏程序中局部使用有 效的变量。换句话说，在某时刻调出的宏程序中所使用的局
部变量#i和另一时刻调用的宏程序（可以与前一个宏程序相 同或不同）中所使用的#i不同。因此在多重调用时，宏程序
之间相互调用的情况下不会破坏对方宏程序的变量。
第4章 数控车床编程
当前的局部变量序号有（不同的数控系统分配变量的序 号不同）：
O2000；（主程序） N010 G50 X280 Z265； N020 M04 S800 T0100； N030 G00 X35 Z0 M08； N040 G01 X0 F0.08； N050 G00 X30 Z2； N060 G01 Z-53 F0.1； N070 G28 U2 W2； N080 M04 S400 T0200； N090 G00 X32 Z-12 T0202； N100 M98 P12001； N110 G00 Z-32；
例4-3 多刀粗加工的子程序调用。如图锥面分3刀粗加工。
O1000；（主程序） N010 G50 X280 Z250.8； N020 M04 S700 T0100； N030 G00 X85 Z5 M08； N040 M98 P31001； N050 G28 U2 W2； N060 M30； O1001；（子程序） N010 G00 U-35； N020 G01 U10 W-85 F0.15； N030 G00 U25；
子程序返回格式：M99；
说明：
1）如果在一个加工程序的执行过程中又调用了另一个加工 程序，并且被调用的程序执行完后又返回到原来的程序，则 称前一个程序为主程序，后一个程序为子程序。用调用子程 序指令可以对同一子程序反复调用，该系统最多允许连续调 用子程序999次，当在主程序中调用了一个子程序时，我们 称之为1重嵌套。如果在子程序中又调用了另一个子程序， 则称为2重嵌套（如图4-32）。该系统只允许一重嵌套。
格式：G65 Hm P#i Q#j R#k；
说明： 1) 格式中m—宏指令的功能，用01～99表示，见表4-3； #i—运算结果
存放处的变量名；#j—被运算的变量1，也可以是一个常数；#k—被运算 的变量2，也可以是一个常数。
2）变量的值不带小数点，单位为0.001mm，如# 100=10，则X # 100=0.01mm；用度表示角度的量纲时，其单位为0.001°。
第4章 数控车床编程
N120 M98 P12001； N130 G00 Z-52； N140 G01 X0 F0.1； N150 G00 X40 T0200 M09； N160 G28 U2 W2； N170 M30；
O2001；（子程序） N010 G01 X20 F0.1； N020 G00 X32； N030 G00 W-8； N040 G01 X20 F0.1； N050 G00 X32； N060 M99；
第4章 数控车床编程
4.2.7 宏程序简介
所谓宏程序就是把一组数值或变量预先存于一组地址中，当 需要时，就用特殊的调用指令调用该变量的地址即可，这些特 殊的调用指令就叫宏程序指令，简称宏指令，由宏指令组成的 程序叫宏程序。
宏指令可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合 运算，此外还可以使用循环语句、分支语句和子程序调用语句 等功能，以利于编制各种复杂的零件加工程序，减少手工编程 时进行繁琐的数值计算，简化程序。比如说要加工椭圆，如果 没有宏指令的话，我们要逐点算出曲线上的点，然后用一段段 直线逼近曲线。可是应用了宏程序后，只要把椭圆公式输入到 系统中，然后给出X（或Z）坐标并且每次增加10um，那么宏程 序就会自动算出Z（或X）坐标，并控制机床进行切削加工。
第4章 数控车床编程
如果刀尖沿ABCDE运动（图a ），顺着刀尖运动方向看， 刀具在工件的右侧，即为刀具的右补偿。用G42指令刀尖半径 右补偿。如果刀尖沿FGHI运动（图b），顺着刀尖运动方向看， 刀具在工件的左侧，即为刀具的左补偿。用G41指令刀尖半径 左补偿。如果取消刀具的左补偿或右补偿，可用G40指令编程， 则车刀轨迹按理论刀尖点轨迹运动。
第4章 数控车床编程
1．变量
（1）变量的表示 变量可以用“#”号和紧跟其后的变量
序号构成：#i（i=1，2，3…），如#5、#109、#501。也
可以用＃[表达式]的形式来表示，如＃[＃50]、＃[＃1021-1]、 ＃[2×＃50]。
（2）变量的引用 将跟随在一个地址后的数值用一个变 量来代替，即引入了变量。例如：对于F＃103,若＃103=50 时，则为F50；对于Z-＃110，若＃110=100，则Z为-100； 对于G＃130，若＃130=3时，则为G03。注意：地址符O、N、 /等不能引用变量。
第4章 数控车床编程
4.2.6 辅助功能（ M功能）
主要控制机床主轴或其他机电装置的动作，还可用于其他辅助 动作，如程序暂停、程序结束等。
1．程序停止M00
格式：M00；
说明：
1）系统执行M00指令后，机床的所有动作均被切断，机床处 于暂停状态，重新按下启动按钮后，系统将继续执行M00程序 段后面的程序。若此时按下复位键，程序将返回到开始位置， 此指令主要用在尺寸检验、排屑或插入必要的手工动作等。
图4-30 刀尖圆弧半径补偿方向 a) 刀尖半径右补偿 b) 刀尖半径左补偿
第4章 数控车床编程
5．刀具半径补偿的建立或取消指令格式
格式： G41 G00 X（U）＿ Z（W）＿ T＿ F＿ ；
G42 G01
说明： G40
1）刀具半径补偿的建立或取消必须在位移移动指令(G00、 G01)中进行。X(U)、Z(W)为建立或取消刀补程序段中刀具 移动的终点坐标；T代表刀具功能，如T0707是用7号刀并 调用7号补偿值建立刀补；F表示进给速度，用G00编程时， F值可省略。G41、G42、G40均为模态指令。
2）M00指令必须单独设一程序段。
第4章 数控车床编程
2．选择停M01 格式：M01； 说明：在机床操作面板上有“选择停”开关，当该开关置ON 时，M01功能同M00，当该开关置OFF位置时，数控系统对 M01不予理睬。M01指令同M00一样，必须单独设一程序段。
3．程序结束M30、M02 格式：M30（M02）； 说明：M30表示程序结束，机床停止运行，并且系统复位， 程序返回到开始位置；M02表示程序结束，机床停止运行， 程序停在最后一句。M30或M02应单独设置一个程序段。
N040 G00 Z5； N050 G00 U-5； N060 M99；
第4章 数控车床编程
例4-4 形状相同部位加工的子程序调用
如图所示，已知毛坯直径φ32mm，长度L=80mm，材料为45号钢， 一号刀（T0101）为外圆车刀，二号刀（T0202）为刀尖宽2mm的切断刀。 工件坐标原点设定在零件右端中心，此点与一号刀刀位点（基准刀）的位 置是X=280（直径量），Z=265。
2）刀具半径补偿和刀具位置补偿一样，其实现过程分为 三大步骤，即刀补的建立、刀补的执行和刀补的取消。见 例题4-2程序。
第4章 数控车床编程
3）若指令刀具在刀尖半径大于圆弧内侧移动，程序将出错。 4）由于系统内部只有 两个程序段的缓冲存 储器，因此在刀具执 行刀补过程中，不允 许在程序里连续编制 两个以上没有移动的 指令、以及单独编写 的 M、S、T 程 序 段 等 。
＃200～＃249 0层局部变量； ＃250～＃299 1层局部变量； ＃300～＃349 2层局部变量； ＃350～＃399 3层局部变量； ＃400～＃449 4层局部变量； ＃450～＃499 5层局部变量； 因此子程序嵌套调用的深度最多可以有7层。每一层子 程序都有自己独立的局部变量，变量个数为50。
第4章 数控车床编程
3）M99指令编写在子程序的最后一句，表示子程序返回， 返回到主程序中。子程序为单独编写的一个程序，编写方法 同主程序。
4）子程序中的内容应视具体情况须用增量值编写，见例 题4-3、例题4-4。
5）子程序调用主要用在重复加工的场合，如多刀车削的 粗加工，形状尺寸相同部位的加工等。
第4章 数控车床编程
（3）系统变量 系统变量是指有固定用途的变量，它的 值决定系统的状态。系统变量包括刀具偏置变量、接口的输 入/输出信号变量、位置信息变量等，因系统变量一般不常用， 故在此略去。
第4章 数控车床编程
3．A类宏指令
宏指令一般分为A类宏指令和B类宏指令。A类宏指令是 以G65 Hm P#i Q#j R#k的格式输入的，在FANUC OT等系统 中应用较多；而B类宏指令则是以直接的公式和语言输入的， 在FANUC 0i系统中应用比较广泛。下面先介绍一下A类宏指 令，B类宏指令请参见第6章。
例4-2 车削如图所示 零件，采用刀具半径 补偿指令编程。
第4章 数控车床编程
程序如下： …… N040 G00 X60 Z295；快进接近工件 N050 G42 G01 Z290 F0.1；刀具右补偿的建立 N060 X120 W-150；车削圆锥面 N070 X200 W-30；车削圆锥台阶面 N080 Z50；车削φ200外圆面 N090 G40 G00 X300 Z300； 退刀并取消刀补 ……
（2）公共变量 公共变量也称通用变量，就是在主程序 和主程序调用的各宏程序内都有效的变量，也就是说，在一
个宏指令中的#i与在另一个宏指令中的#i是相同的，因此一 个宏指令可以使用另一宏指令计算出的变量#i。
第4章 数控车床编程
公共变量的序号为：＃100～＃131；＃500～＃531。其 中＃100～＃131公共变量在电源断电后即清零，重新开机后 变量的数值全部为零，称为非保持型或操作型变量；＃500～ ＃531公共变量即使电源断电后，它们的值也保持不变，因此 也称为保持型变量。
（3）未定义的变量 尚未被定义的变量，称为<空>。变 量＃0经常被用作<空>变量使用。
第4章 数控车床编程
性质： 1）在引用未定义变量时，地址符也被无视。如＃1=<
空>时，G00 X20 Z＃1与G00 X20作用相同。 2）在运算中，除了被<空>置换的场合以外，与数值0
相同。 3）在条件式中，只有EQ、NE情况下，<空>与0不同。
第4章 数控车床编程
图4-32 程序结构
第4章 数控车床编程
2 ） M98 指 令 编 写 在 主 程 序 中 ， 表 示 调 子 程 序 ， P×××××××最后面的四位数字表示子程序名，前面其余 几 位 数 字 为 调 用 子 程 序 的 次 数 （ 0 ～ 9 9 9 次 ） ， 如 M98 P1011001表示连续调用O1001子程序101次；M98 P52003 表示连续调用O2003子程序5次。M98 P3000和M98 P13000 一样，表示只调用O3000子程序1次。
格式：M08（M09）；
说明：M08表示打开冷却液，M09表示关闭冷却液。M00、 M01、M02、M30均能关闭冷却液，如果机床有安全门，则 打开安全门时，冷却液也会关闭。
第4章 数控车床编程
6．调子程序（M98），子程序返回（M99）
调子程序格式：M98 P ××× ×××× ；
子程序名 调子程序次数
第4章 数控车床编程
3）在运算中，若不指定Q、R时其值按0计算；运算结果 中少于1的数将舍去。
4）在条件转移指令中，如果序号n为正值，则检索过程 是先向大程序段号查找；如果n为负值，则检索过程是先向小
程序段号查找；转移段号可以是变量，如G65 H81 P#100 Q#101 R#102（当#10程
4．主轴旋转指令M03、M04、M05
格式：M03（M04） S ＿；
M05；
说明：M03启动主轴正转，M04启动主轴反转，M05使主轴停 止转动，S表示主轴转速，如M04 S500表示主轴以500r/min 转速反转。M03、M04、M05可以和G代码设在一个程序段内。
5．冷却液开关M08、M09
2．变量的种类
（1）局部变量 局部变量就是仅在宏程序中局部使用有 效的变量。换句话说，在某时刻调出的宏程序中所使用的局
部变量#i和另一时刻调用的宏程序（可以与前一个宏程序相 同或不同）中所使用的#i不同。因此在多重调用时，宏程序
之间相互调用的情况下不会破坏对方宏程序的变量。
第4章 数控车床编程
当前的局部变量序号有（不同的数控系统分配变量的序 号不同）：
O2000；（主程序） N010 G50 X280 Z265； N020 M04 S800 T0100； N030 G00 X35 Z0 M08； N040 G01 X0 F0.08； N050 G00 X30 Z2； N060 G01 Z-53 F0.1； N070 G28 U2 W2； N080 M04 S400 T0200； N090 G00 X32 Z-12 T0202； N100 M98 P12001； N110 G00 Z-32；
例4-3 多刀粗加工的子程序调用。如图锥面分3刀粗加工。
O1000；（主程序） N010 G50 X280 Z250.8； N020 M04 S700 T0100； N030 G00 X85 Z5 M08； N040 M98 P31001； N050 G28 U2 W2； N060 M30； O1001；（子程序） N010 G00 U-35； N020 G01 U10 W-85 F0.15； N030 G00 U25；
子程序返回格式：M99；
说明：
1）如果在一个加工程序的执行过程中又调用了另一个加工 程序，并且被调用的程序执行完后又返回到原来的程序，则 称前一个程序为主程序，后一个程序为子程序。用调用子程 序指令可以对同一子程序反复调用，该系统最多允许连续调 用子程序999次，当在主程序中调用了一个子程序时，我们 称之为1重嵌套。如果在子程序中又调用了另一个子程序， 则称为2重嵌套（如图4-32）。该系统只允许一重嵌套。
格式：G65 Hm P#i Q#j R#k；
说明： 1) 格式中m—宏指令的功能，用01～99表示，见表4-3； #i—运算结果
存放处的变量名；#j—被运算的变量1，也可以是一个常数；#k—被运算 的变量2，也可以是一个常数。
2）变量的值不带小数点，单位为0.001mm，如# 100=10，则X # 100=0.01mm；用度表示角度的量纲时，其单位为0.001°。
第4章 数控车床编程
N120 M98 P12001； N130 G00 Z-52； N140 G01 X0 F0.1； N150 G00 X40 T0200 M09； N160 G28 U2 W2； N170 M30；
O2001；（子程序） N010 G01 X20 F0.1； N020 G00 X32； N030 G00 W-8； N040 G01 X20 F0.1； N050 G00 X32； N060 M99；
第4章 数控车床编程
4.2.7 宏程序简介
所谓宏程序就是把一组数值或变量预先存于一组地址中，当 需要时，就用特殊的调用指令调用该变量的地址即可，这些特 殊的调用指令就叫宏程序指令，简称宏指令，由宏指令组成的 程序叫宏程序。
宏指令可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合 运算，此外还可以使用循环语句、分支语句和子程序调用语句 等功能，以利于编制各种复杂的零件加工程序，减少手工编程 时进行繁琐的数值计算，简化程序。比如说要加工椭圆，如果 没有宏指令的话，我们要逐点算出曲线上的点，然后用一段段 直线逼近曲线。可是应用了宏程序后，只要把椭圆公式输入到 系统中，然后给出X（或Z）坐标并且每次增加10um，那么宏程 序就会自动算出Z（或X）坐标，并控制机床进行切削加工。
第4章 数控车床编程
如果刀尖沿ABCDE运动（图a ），顺着刀尖运动方向看， 刀具在工件的右侧，即为刀具的右补偿。用G42指令刀尖半径 右补偿。如果刀尖沿FGHI运动（图b），顺着刀尖运动方向看， 刀具在工件的左侧，即为刀具的左补偿。用G41指令刀尖半径 左补偿。如果取消刀具的左补偿或右补偿，可用G40指令编程， 则车刀轨迹按理论刀尖点轨迹运动。
第4章 数控车床编程
1．变量
（1）变量的表示 变量可以用“#”号和紧跟其后的变量
序号构成：#i（i=1，2，3…），如#5、#109、#501。也
可以用＃[表达式]的形式来表示，如＃[＃50]、＃[＃1021-1]、 ＃[2×＃50]。
（2）变量的引用 将跟随在一个地址后的数值用一个变 量来代替，即引入了变量。例如：对于F＃103,若＃103=50 时，则为F50；对于Z-＃110，若＃110=100，则Z为-100； 对于G＃130，若＃130=3时，则为G03。注意：地址符O、N、 /等不能引用变量。
第4章 数控车床编程
4.2.6 辅助功能（ M功能）
主要控制机床主轴或其他机电装置的动作，还可用于其他辅助 动作，如程序暂停、程序结束等。
1．程序停止M00
格式：M00；
说明：
1）系统执行M00指令后，机床的所有动作均被切断，机床处 于暂停状态，重新按下启动按钮后，系统将继续执行M00程序 段后面的程序。若此时按下复位键，程序将返回到开始位置， 此指令主要用在尺寸检验、排屑或插入必要的手工动作等。
图4-30 刀尖圆弧半径补偿方向 a) 刀尖半径右补偿 b) 刀尖半径左补偿
第4章 数控车床编程
5．刀具半径补偿的建立或取消指令格式
格式： G41 G00 X（U）＿ Z（W）＿ T＿ F＿ ；
G42 G01
说明： G40
1）刀具半径补偿的建立或取消必须在位移移动指令(G00、 G01)中进行。X(U)、Z(W)为建立或取消刀补程序段中刀具 移动的终点坐标；T代表刀具功能，如T0707是用7号刀并 调用7号补偿值建立刀补；F表示进给速度，用G00编程时， F值可省略。G41、G42、G40均为模态指令。
2）M00指令必须单独设一程序段。
第4章 数控车床编程
2．选择停M01 格式：M01； 说明：在机床操作面板上有“选择停”开关，当该开关置ON 时，M01功能同M00，当该开关置OFF位置时，数控系统对 M01不予理睬。M01指令同M00一样，必须单独设一程序段。
3．程序结束M30、M02 格式：M30（M02）； 说明：M30表示程序结束，机床停止运行，并且系统复位， 程序返回到开始位置；M02表示程序结束，机床停止运行， 程序停在最后一句。M30或M02应单独设置一个程序段。
N040 G00 Z5； N050 G00 U-5； N060 M99；
第4章 数控车床编程
例4-4 形状相同部位加工的子程序调用
如图所示，已知毛坯直径φ32mm，长度L=80mm，材料为45号钢， 一号刀（T0101）为外圆车刀，二号刀（T0202）为刀尖宽2mm的切断刀。 工件坐标原点设定在零件右端中心，此点与一号刀刀位点（基准刀）的位 置是X=280（直径量），Z=265。
2）刀具半径补偿和刀具位置补偿一样，其实现过程分为 三大步骤，即刀补的建立、刀补的执行和刀补的取消。见 例题4-2程序。
第4章 数控车床编程
3）若指令刀具在刀尖半径大于圆弧内侧移动，程序将出错。 4）由于系统内部只有 两个程序段的缓冲存 储器，因此在刀具执 行刀补过程中，不允 许在程序里连续编制 两个以上没有移动的 指令、以及单独编写 的 M、S、T 程 序 段 等 。
＃200～＃249 0层局部变量； ＃250～＃299 1层局部变量； ＃300～＃349 2层局部变量； ＃350～＃399 3层局部变量； ＃400～＃449 4层局部变量； ＃450～＃499 5层局部变量； 因此子程序嵌套调用的深度最多可以有7层。每一层子 程序都有自己独立的局部变量，变量个数为50。