數控車削加工宏程式——數控大賽輔導用書（第二期）

對數和常用對數

（1）對數：

設a是一個不等於1的正數，a的b次冪等於N，記作ab=N.

反過來，如果要表示N是a的多少次冪（即用a、N來表示b）就可以記作logaN=b。

a叫做底數（簡稱底），N叫做真數，b叫做以a為底、N的對數。

例如：2的4次冪等於16，要表示16是2的多少次冪，可以記作 log 2 16=4。

根據對數的意義有：

(A) alogaN=N；（對數恆等式）（B）零和負數沒有對數；（C）log a a=1；（D）log a 1=0；

(E)logaan=n。

（2）常用對數：

以10為底的對數叫做常用對數。通常把“log10”寫成“lg”，如：log107=lg7

它的求法為真數的整數位數減1作為對數的首數，lg17=1.…（小數部分查表）

6、自然對數 #i=LN[#j]

（1）定義：

以e為底的對數，叫自然對數，其中

=2.71828182845904

5….

…極限，

表示 :

（

趨近於∞無窮大）時，

的極限為

e是無理數，log e N通常記作ln N（在宏程式中我們記作LN[#j]）

例如：#3=8；

#1=LN[#3]=LN8 表示以e（2.718…）為底8的對數等於#1

依換底公式，得自然對數與常用對數的關係是：

ln N=2.303lg N 如：ln8=2.303×lg8

（2）自然對數的運算

1）相對誤差可能大於10-8；

2）當反對數（#j）為0或小於0時，觸發程式錯誤P/S報警No.111；

3）常數可代替變數#j。

7、上取整#i=FIX[#j]和下取整#i=FUP[#j]

CNC處理數值運算時，無條件的捨去小數部分稱為上取整；小數部分進位到整數稱為下取整（注意與數學上的四捨五入對照），對於負數的處理要特別小心。

例如：假設#1=1.2，#2=-1.2

1） 當執行#3=FUP[#1]時，2.0賦予#3（FUP下取整）；

2） 當執行#3=FIX[#1]時，1.0賦予#3（FIX上取整）；

3） 當執行#3=FUP[#2]時，-2.0賦予#3；

4） 當執行#3=FIX[#2]時，-1.0賦予#3。

④函式TAN執行SIN/COS。

如果SIN、COS或TAN函式的運算結果小於10-8或由於運算精度的限制不為0的話，設定引數NO.6004#1為1，則運算結果可視為0。

說明：

（1）加減運算 由於使用者宏程式的變數值的精度僅有8位十進位制，當在加減運算中處理非常大的數時，將得不到期望的結果。

例如，當試圖把下面的值賦給變數#1和#2時：

#1=9876543277777.777

#2=9876543210123.456

變數值實際上已經變成：

#1=9876543300000.000

#2=9876543200000.000

此時，當變成計算#3=#1-#2時，其結果#3並不是期望值67654.321，而是#3=100000.000，顯然誤差較大，實際計算、實際結果其實與此還稍有誤差，因為系統是以二進位制執行的。

（2）邏輯運算 邏輯運算，即使用條件表示式EQ、NE、GT、GE、LT、LE時，也可能造成誤差，其情形與加減運算基本相同。

例如，IF[#1EQ#2]的運算會受到#1和#2的誤差影響，並不總是能估算正確，要求兩個值完全相同，有時是不可能的，由此會造成錯誤的判斷，此時應該改用限制誤差來限制比較穩妥，即使用IF[ABS[#1-#2]LT0.001]代替上述語句，以避免兩個變數的誤差。此時，當兩個變數的差值的絕對值未超過允許極限（此處為0.001），就認為兩個變數的值是相等的。

（3）三角函式運算 在三角函式運算中會發生絕對值誤差，它不再10-8之內，所以注意使用三角函式後的積累誤差，由於三角函式在宏程式的應用非常廣泛，特別在極具數學代表性的引數方程表達上，因此必須對此保持應有的重視。

六、變數與賦值

賦值是指將一個數據賦予一個變數，如：#1=0，表示#1的值是0。其中，#1代表變數，“#”是變數符號（根據系統不同，使用會有差別），0就是給#1賦的值。“=”是賦值符號，起語句定義作用。

（一）賦值的規律

1、賦值號“=”兩邊內容不能隨意互換，左邊只能是變數，右邊可以是表示式、數值或變數，如：

#1=1；

#2=2；

#1=#1+1;

……

…

#1=#1； 對

#1=#2；或#2=#1； 錯

2、一個賦值語句只能給一個變數賦值。

3、可以多次給一個變數賦值，新變數值將取代原變數值（即最後賦的值生效）。

4、賦值語句具有運算功能，它的一般形式為：變數=表示式。如：

IF[#1GT0]GOTO20；

WHIL[表示式]DO1；

在賦值運算中，表示式可以是變數自身與其他資料的運算結果，如：#1=#1+1，則表示#1的值為#1+1，這一點與數學運算有所不同，與計算機高階語言雷同。

5、賦值表示式的運算順序與數學運算順序相同。

6、輔助功能（M程式碼）的變數有最大值限制，如，將M30賦值為300顯然是不合理的。

（二）轉移和迴圈

在程式中，使用GOTO語句和IF語句可以改變程式的流向，有三種轉移和迴圈操作可供使用：

轉移和迴圈

1、無條件轉移（GOTO語句）

轉移（跳轉）到標有順序號N（程式段號）的程式段。當指定1~99999以外的順序號時，會觸發P/S報警No.128。格式為：

GOTOn：n為順序號（1~99999）

例如：GOTO20; 即轉移至N20 G0 X Z ；

……

…

2、條件轉移

IF之後指定條件表示式。

1）IF[<條件表示式>]GOTOn

表示如果指定的條件表示式滿足時，則轉移（跳轉）到標有順序號“N”的程式段；如果不滿足指定的條件表示式，則按順序執行下個程式段。

例：

如果條件不滿足 → N10 …；

……； 程式

IF[#1GT100]GOTO20； 如果條件滿足跳轉到N20

N20 G0 X Z ；

…

如果變數#1的值大於100，則跳轉到順序號為N20的程式段。

2）IF[<條件表示式>]THEN

如果指定的條件表示式滿足時，則執行預先指定的宏程式語句，而且只執行一個宏程式語句。

IF[#1EQ#2]THEN#3=10；如果#1和#2的值相同，10賦值給#3

說明

條件表示式：條件表示式必須包括運算子，運算子插在兩個變數中間或變數和常量中間，並且用“[ ]”封閉。表示式可以替代變數。

運算子：運算子有2個字母組成（見表2-9），用於兩個值的比較，以決定它們是相等還是一個值小於或大於另一個值。

注意：不能使用不等號。

表2-9 運算子

典型程式例項：計算數值1~100的累加總和

3、迴圈（WHILE語句）

在WHILE後指定一個條件表示式，既當指定條件滿足時，則執行從DO到END之間的程式，否則跳轉到END後面的程式段。

…

WHILE [<條件表示式>] DOm；（m=1、2、3）

……； → 條件滿足的程式

…；

如果條件不滿足 → ENDm；

注：m只能是1、2或3，DO~END迴圈可根據需要多次使用；當程式有交叉重複迴圈時，會觸發P/S報警No.124。

巢狀

（1）END1、2、3可根據需要多次使用。

WHILE [<條件表示式>] DO1；

……； → 程式

END1；

…… → 程式

…

WHILE [<條件表示式>] DO1；

……； → 程式

END1；

… → 程式

（2）DO的範圍不能交叉，下列格式錯誤。

WHILE [<條件表示式>] DO1；

……； → 程式

WHILE [<條件表示式>] DO1；

……； → 程式

END1；

… → 程式

END2；

…

（3）DO迴圈可以3重巢狀。

WHILE [<條件表示式>] DO1；

……； → 有無程式均可

WHILE [<條件表示式>] DO2；

……；

WHILE [<條件表示式>] DO3；

……； → 程式

…

END1；

…

END2；

…

END3；

…

（4）條件轉移“IF”可以跳出迴圈區“WHILE”外面。

WHILE [<條件表示式>] DO1；

IF [<條件表示式>]GOTOn；

END1；

Nn；

（5）條件轉移“IF”不能進入迴圈區“WHILE”內，下列格式錯誤。

IF [<條件表示式>]GOTOn；

……；

…；

WHILE [<條件表示式>] DO1；

…；

Nn；

END1；

注：①DOm和ENDm必須成對使用，而且DOm一定要在ENDm指令之前。

②當指定DO而沒有指定WHILE語句時，將產生從DOm到ENDm之間的無限迴圈。

③在使用EQ或NE的條件表示式中，值為空、值為零將會有不同的效果；而在其他形式的條件表示式中，空即被當作零。

④條件轉移（IF語句）和迴圈（WHILE語句）從邏輯關係上說，兩者是從正反兩個方面描述同一件事情；從功能上說，兩者具有相當程度的相互替代性；條件轉移（IF語句）受到系統的限制相對更少，使用更靈活。

⑤因為系統現正向檢索後在反向檢索，所以用“WHILE迴圈語句”要比“GOTO”、“IF…GOTO條件轉移語句”減少系統處理時間。

七、宏程式語句和NC語句

1、宏程式語句和NC語句的定義

在宏程式中，可以把程式段分為兩種語句，一種為宏程式語句，一種NC語句。以下型別的程式段均屬於宏程式語句：

（1） 包含算術或邏輯運算的程式段。如＋、－、*、/…；

（2） 包含控制語句的程式段。如GOTO、DOn~ENDn…；

（3） 包含宏程式呼叫指令的程式段。如G65、G66、G67和G、M、T…；

除了宏程式語句，其餘的均為NC語句。

2、宏程式語句和NC語句的區別

（1）只有當引數No.6000的#5位SBM設定為1時，宏程式語句執行單段程式執行。

（2）在刀具半徑補償方式C中，宏程式語句段作為移動程式段處理。

3、MDI執行

在MDI方式中，不可以指定宏程式，但可以進行下列操作：呼叫子程式；呼叫一個宏程式，但是該宏程式在自動執行狀態下不能呼叫另一個宏程式。

4、在EDIT方式下的執行

（1）設定引數NE8（引數No.3202的#0位）和NE9（引數No.3202的#4位）為1時，可對程式號為8000~8999和9000~9999的使用者宏程式和子程式進行保護。

（2）當儲存器全清時（同時按下RESET和DELETE鍵），儲存器的全部內容包括宏程式（子程式）將被清除。

5、復位

（1）復位後，所有區域性變數和從#100~#149的公共變數被清除為空（數值被清除）。

（2）設定引數CLV（引數No.6001的#7位）和CCV（引數No.的#6位）為1時，數值不被清除。

（3）復位不清除系統變數#1000~#1133。

注：（1）在刀具半徑補償C方式中，當宏程式執行程式單段時，該程式段被當作移動距離為0，不能執行正確的補償。

（2）表示式中可以使用的常數值為在“+0.0000001~+99999999”及“- 99999999~ -0.0000001”範圍內的8位十進位制數，如果超過這個範圍，會觸發P/S報警No.003。

未完待續，第三期螺紋與曲線宏程式