国家标准 GB/T40328一2021 工业机械电气设备及系统数控加工程序编程语言 Electriealequipmentandsystemofindustrialmachines- Programinglanguage ofpreessingpreeduresforNCsystem 2021-08-20发布 2022-03-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花警理委员会国家标准
GB/T40328一2021 次目前言引言范围规范性引用文件术语和定义宏程序 4.1概述 4.2宏变量形式宏程序格式 5.1宏程序格式 5.2条件判断与循环跳转宏程序内建函数 6.1概述 6.2运算函数刀具信息访问函数 6.3 6.4系统参数访问函数 6.5坐标系及坐标操作函数人机交互函数 6.6 6.7文件操作函数(wRFE) 6.8通道操作丽数运动控制G代码指令 7.1运动方式控制 7.2运动控制代码指令运动控制功能块 8.1概述 8.2MC_MOVEABSOLUTE(FB) ll 8.3MC_MOVEREL.ATIVE(FB) ll 8.4MC_MOVEADDITIVE(FB) 2 8.5MC_MOVEVEL.0CITY(FB) 12 8.6MC_HOME(FB) 13 8.7MC_READAXISERROR(FB) 13 8.8MC_READPARAMETER(FB 14 14 8.9MC_wRITEPARAMETER(FB 15 附录A资料性宏程序示例 26 附录B资料性用户宏指令表
GB/40328一2021 前言本文件按照GB/T1.1一2020<标准化工作导则第1部分;标准化文件的结构和起草规则》的规定起草请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由机械工业联合会提出本文件由全国自动化系统与集成标准化技术委员会(sAC/TC159)归口本文件起草单位:国家机床质量监督检验中心、科德数控股份有限公司、除州尚诺自动化设备有限公司、沈阳中科数控技术股份有限公司、北京计算机技术及应用研究所、深圳众为兴技术股份有限公司、佛山市南海异和电器有限公司、广东原点智能技术有限公司、青岛海德马克智能装备有限公司、青岛创科源智能装备有限公司、江门市智能装备制造研究院有限公司、佛山市高明基业冷轧钢板有限公司、季华实验室本文件主爱起草人;黄祖广,陈虎.薛誉蝌、于东,杜珊芳、尹震宇,高兴业,铁作忠,郑康、曾超蜂、王安基、王文浩、张树房,胡可柱、高知国、温志庆,刘国炎
GB/T40328一2021 引言本文件是对GBT8870.1一2012的扩展,数控系统中支持本文件定义的编程格式与GB/T8870.1 2012定义的编程格式混合编程规范工业机械数控中的宏程序和G代码指令格式,有助于协调系统设计、计算和人机交互需求,从而促进程序编制技术的统一,并且在型号、加工工艺、功能、尺寸和精度等相同分类的数控机床间,使其输人程序具有互换性确定一个简单和统一的格式进行数控机床的编程操作对于更复杂的机械,则仅对系统有步骤地进一步延伸
GB/40328一2021 工业机械电气设备及系统数控加工程序编程语言范围本文件规定了工业机械电气设备及系统的数控加工程序编程语言中有关宏程序与G代码及运动功能块的要求本文件适用于工业机械电气设备及系统的数控系统规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T8870.1一2012自动化系统与集成机床数值控制程序格式和地址字定义第1部分: 点位、直线运动和轮廓控制系统的数据格式术语和定义 GB/T8870,12012界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 宏程序maerprogram -种可进行表达式计算和条件跳转的数控系统(NC)程序语言由用户编写的专用程序,可用规定的指令作为代号 3.2 macro-variable 宏变量宏程序中提供给用户的临时保存数据的变量,可以直接参与运算和G代码编程 3.3 表达式expression 由数字、运算符、数字分组符号(括号、自由变量和约束变量等组成,以能求得数值的、有意义的排列方法的组合 3,4 F条件跳转“IF” omdtaljump -种在当前情况下判断IF后的表达式是否为真,如为真执行THEN后接表达式,如不为真不执行 THEN后接表达式的宏程序 3.5 wHLE循环“wHLE”loop 一种在当前情况下判断wHILE后接表达式是否为真,如为真执行DO后接表达式,依次循环直到 wHILE后接表达式不为真跳出循环的宏程序
GB/T40328一2021 3.6 内建函数builtinfunetion 由语法规定存在的函数,扩充数控系统加工程序的计算能力和人机交互能力 3.7 系统参数systemparameter 数控系统所设定的具有某些功能的变量 3.8 dialogbox 弹出式对话框popup 以弹出对话框的形式显示当前系统提示信息 3.9 通道chamnel 数控设备上一组受控的轴,其在数控系统的控制下协同实现一个工艺过程宏程序 4.1概述宏程序是一种可进行表达式计算和条件跳转的NC程序语言,包括宏变量,指令及内建丽数,通常可以与G代码混合编程,用来实现有计算和人机交互需求的加工循环和程序测量相关的功能操作宏变量是宏程序中提供给用户的保存数据的变量,可直接参与运算及G代码编程 4.2宏变量形式宏变量可以接收赋值,可以参与G代码编程,还可以参与表达式运算,内建丽数参数以及接收内建函数返回值宏变量可以采用“一”赋值,数控系统宏变量使用范围如表1所示(宏变量使用示例见A.1 中的示例1. 表1数控系统宏变量使用范围序号变量范围意义说明 #0井199 对用户开放参数井200井299 系统预留区间井300井399 系统预留区间界面交互使用井400井499 #500一抹599 测量循环专用参数井600井699 专用机床使用参数磨床,激光机等专用机床使用井700井799 加工循环子程序中间变量参数 #800~#999 加工循环子程序专用参数通道共用参数,可编程逻辑控制器井1000~井1499 PLC)不能访问 10 井500井2000 通道共用参数,PLc可以访间 1 对用户开放的扩展参数井200l一井20000
GB/40328一2021 宏程序格式 5.1宏程序格式数控系统宏程序中的表达式,呆用"十- /"表示加诚乘除;呆用""挺升运算的优先级;数控系统中内建函数可直接参与表达式计算(见A.1中的示例2. 5.2条件判断与循环跳转 5.2.1I条件跳转格式: IF[表达式]THEN 其他宏程序及G代码 ENDIF IF条件跳转中条件可以用表达式描述,此处的表达式是逻辑运算表达式,即其优先级最低的运算为逻辑运算符(见A.1中的示例3),包括 GE大于或等于; GT大于; LE小于或等于; L下小于; EQ等于; NE不等于 5.2.2条件循环wHLE 格式: wHILE[表达式]DO 其他宏程序及G代码 ENDWHILE 上述语法用来表达当表达式描述的条件成立,循环执行wHLE与ENDwHLE之间的程序此处的表达式是逻辑运算表达式注意;wHLE循环指令都是在执行循环体前判断表达式条件(见A.！中的示例4 5.2.3跳出循环BREAK 用于中断wHLE循环体运行,跳转到ENDwHILE后面的下一行程序格式 wHLE[表达式]Do 其他宏程序及G代码 IF[表达式]THEN BREAK ENDIF ENDWHILE
GB/T40328一2021 5.2.4跳转指令GoIo 格式 G0ToINT_NUM GOTo其后一定跟随整数,表示跳转到整数标示的程序行号(见A.1中的示例5). o 宏程序内建函数 6.1概述数控系统支持宏程序内建函数,以扩充数控系统加工程序的计算能力和人机交互能力宏程序内建函数的一般形式如下函数名[参数1,参数2,,参数N门对于有返回值的宏程序内建丽数可以参与表达式运算用户宏指令表的示例见附录B 6.2运算函数数控系统常用运算丽数见表2 表2运算函数函数名函数含义返回值参数号参数类型参数含义 SIN 计算正弦值 REAL型计算结果 REAL 所计算正弦的角度值 cOS REAL 型计算结果所计算余弦的角度值计算余弦值 REAl 计算正切值 REAL型计算结果所计算正切的角度值 TAN REAL AsIN REAI 计算反正弦值 REAL型计算结果所计算反正弦的值 AC(O)S REAL 计算反余弦值 REAL.型计算结果所计算反余弦的值计算反正切值 REAL型计算结果所计算反正切的值 ATAN REAL SQRT 计算开方值 REAL型计算结果 REAI 所计算开方的值 AEBS 计算绝对值 REAL型计算结果 REAL. 所计算绝对值的值运算丽数的使用见A.1中示例6 6.3刀具信息访问函数数控系统提供刀具信息访问函数,主要用于一些安全性确认,寻找可替换刀具以及刀具在线测量计算后将刀具信息写人刀具表,刀具信息访问函数见表3. 表3刀具信息访问函数函数名函数含义返回值参数号参数类型参数含义 GETTINF 获取主轴刀具信息 REAL型参数值 INT 刀具参数索引号 INT 刀具参数索引号 SETTINF 设定主轴刀具信息无 REAL 刀具参数
GB/T40328一2021 数控系统刀具信息表达见表4 表4数控系统刀具信息表编号刀具编号刀具类型刀具材料刀具姿态刀具寿命,单位;min 刀具实际使用时间,单位;:minm 冷却齿数刃长 l0 刀长 11 刀尖半径r" 12 刀具半径R x方向分量,单位;u 13 114 Z方向分量,单位;" 15 用户参数用户参数 16 用户参数 1 18 用户参数 19 用户参数注u是数控系统设定的基本尺寸单位,英制为寸(im),公制为毫米(G mm 通过程序实例演示访问并改写当前主轴刀具参数(见A.1中的示例7) 6.4系统参数访问函数数控系统常用系统参数见表5,数控系统支持通过此类函数访问系统参数表5系统参数参数类型函数名函数含义返回值参数号参数含义系统变量名 STRING SETsYSP 设定系统变量 Bool设定成功与否 REAL 系统变量值无 SETSYSPT STRING 临时性设定系统变量系统变量名 REAL 系统变量值获取系统变量 REAL系统变量值 GETSYSP STRING 系统变量名 STRING 物理轴参数名 SETsERPAR设置物理轴参数 REAL. 物理轴参数值
GB/T40328一202 通过程序实例演示系统参数访问函数(见A.1中的示例8) 6.5坐标系及坐标操作函数数控系统提供坐标系及坐标操作函数(见表6),主要用于测头测量程序中动态修改坐标系表6坐标系及坐标操作函数雨数含义返回值参数号参数类型参数含义丽数名 NT 坐标系号 ,5459 设定工件坐标系中某个轴的参 Bool SETcO(ORsYS INT 轴号数值设定成功与否 3 REAL 偏置值 INT 坐标系号,5459 获取工件坐标系中某个轴的参 REAL. GETcOO)RsYs 数值偏置值 INT 轴号 REAL. 欧拉角P 通过欧拉角的方式来指定工件 SG52_EULER REAL 欧拉角Nu 无局部坐标系旋转坐标系 REAI 欧拉角 Ot REA 向量1x分量 REAL 向量1Y分量 REAL 向量1Z分量通过两个向量的方式来指定工 sG522VEC 无件局部坐标系旋转坐标系 REAL 向量2X分量 REAL. 向量2Y分量向量2z分量 REAL. REAI 第一点X坐标 REAI 第一点Y坐标 REAL 第一点Z坐标 REAL 第二点X坐标通过三点的方式来指定工件局无 SG52_3PT REAL 第二点Y坐标部坐标系旋转坐标系 REAL 第二点Z坐标第三点xX坐标 REAl REAI 第三点Y坐标 REA 第三点Z坐标 STRING第一个坐标轴名称 STRING第二个坐标轴名称 STRING第三个坐标轴名称设定构成笛卡尔坐标系的各坐 SDFRM 无标轴的名字 STRING第四个坐标轴名称 STRING第五个坐标轴名称 STRING第六个坐标轴名称将自动操作下的工件局部坐标 CP(G52 无无系拷贝到手动操作下
GB/T40328一2021 表6坐标系及坐标操作函数(续) 返回值丽数名丽数含义参数号参数类型参数含义将数据点存储区中的某个数据点的各个坐标值转存到宏变量 RDpTD 中,执行完成后,指定点的各个坐标值会存储到以指定的起始宏变量开始的连续宏变量区中将数据点存储区中的某个数据点的各个坐标值设定为宏变量中的数据值,执行完成后,指定 wRPTD 点的各个坐标值会被设置为以指定的起始宏变量开始的连续宏变量区中各宏变量的值 6.6人机交互函数 6.6.1概述数控系统支持用户在宏程序中,以弹出式对话框的形式和在指定区域显示图片、字符串和参数输人等操作 6.6.2弹出式对话框提示数控系统主要弹出式对话框提示函数见表7 表7弹出式对话框提示丽数含义返回值参数号参数类型丽数名参数含义 oUTDLG STRING 弹出式对话框提示消息无显示的字符串信息显示的信息,如果字符串中含有关键字“%f”,那么,在显示时,“%f” STRING 弹出式对话框，显示格式字会被替换为参数2所指定的宏变量 OUTDLG 必符串,内含宏变量的值 REAL 显示的用户宏变量索引弹出输人对话框,由用户输 STRING 输人提示信息 -个数值,用户点击确定无 INDT 后,将输人的值赋给指定发 NT 赋值用户宏变量索引变量通过程序实例演示弹出式对话框操作程序(见A.l中的示例9). 6.6.3屏幕指定区域人机交互操作函数数控系统屏幕指定区域人机交互操作函数见表8
GB/T40328一2021 表8屏幕指定区域人机交互操作函数丽数名丽数含义返回值参数号参数类型参数含义 STRING 图片的标题在指定屏幕区显示指定 IMGLD 无路径、名称的图片 STRING 图片的路径及图片全名在指定屏幕区显示文本无 STRING DOBEG 显示的字符串信息文本标题在指定屏幕区示文本(文无 DOADD STRING 显示的字符串信息本内容无无无 DOEND 显示文本结束标志无在指定屏幕区显示文本 DIBEG STRING 显示的字符串信息输人框标题在指定屏幕区显示文本无 D1ADD STRING 显示的字符串信息输人框项目无 DIEND 输人框结束标志 INT 输人变量存储的起始位置通过程序实例完成屏幕指定区域人机交互操作(见A.1中的示例10) 6.6.4错误信息提示程序格式 ERROR["错误信息"] 通过程序实例完成错误信息显示操作(见A.1中的示例11) 文件操作函数(WRFE WRFE可以向文件“C\GNC6o\NcPrgData.data”中写人指定的信息,其有2种使用方式,分别为 wRFE[字符串],即向文件中写人一个简单字符串如:wRFE[“Hello”]会将字符串 “Hello”写人到文件中 -wRFE[字符串,宏变量索引号],其与类型1的不同是用户可以将一个宏变量的值写人到文件中如果字符串中含有关键字"%",那么,在写人时,“%"会被替换为宏变量索引号所指定的宏变量的值如;wRFE[“A%A”,100],同时，井100的值为30,则%将会被30替代最终将字符串“A30A”写人到文件中 6.8通道操作函数 CHRUN;向通道发送程序自动运行请求格式 CHRUN[通道号如 N10CHIRUN[2] 向通道2发送程序自动运行请求 N20M3o CHPLD;向通道发送程序选择请求格式 CHPLD[通道号,程序路径如:
GB/T40328一2021 N10CHPLD[2,D:\NCProg\Test.NC] 向通道2发送程序D:\NCProg\Test.NC选择请求 N20M30 CHwT:等待某个通道的自动加工程序执行结束格式 CHwT[通道号] 如: N10CHwT[2 等待2通道的自动加工程序执行结束 N20M30 运动控制G代码指令 7.1运动方式控制 7.1.1绝对值编程(G90),增量值编程(G91) 组别0a,模态代码指令格式 G90 绝对值编程 G91 增量值编程注:G90和G91的定义 G90,每个编程坐标轴上的编程值是相对于所选定工件坐标系中的原点; -G91;每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一个位置来说的,该值等于沿编程轴移动的距离 7.1.2每分钟进给(G94),每转进给(G95 组别:05,模态代码指令格式: 每分钟进给(默认方式),F定义出每分钟机床轴定位移动的距离 G94F G95S(n)F 每转进给,S(n)定义每转进给速度计算依据的主轴号,F定义出主轴每旋转一转,机床轴定位移动的距离 7.1.3恒表面速度切削启动和取消(G93,G96,c97) 组别13,模态代码指令格式 G93S 设置恒表面速度切削时主轴最大钳制速度,单位为转每分(r/min G96S 恒表面速度切削启动,S定义切削速度,单位为转每分(r/min G97s 恒表面速度切削取消,s定义取消后主轴转速,单位为转每分(r/min) 7.1.4英制编程(G20)、公制编程(G21 G20,G21确定当前编程尺寸的表示方式，组别:06,模态代码指令格式 G20 英制编程输人 G21 公制编程输人 7.1.5直径编程(c220),半径编程(Gc221 在NC车床控制程序中工件横截面通常是圆,所以其尺寸可用两种方法指定;直径和半径,当用直
GB/T40328一2021 径指令时,叫做直径编程;当用半径指令时,叫做半径编程对于车削系统,直径编程只对X方向有效,数控系统中通过修改直径,半径编程方式的参数来切换直径、半径编程组别.13,模态代码指令格式 G220 直径编程 G221 半径编程通过G220和G221修改的编程方式,会被NC记录下来,下次开机的时候,依然有效 7.1.6极坐标编程(G15,G16 组别17,模态代码指令格式 G15 关闭极坐标指令编程模式 G16 启动极坐标指令编程模式 7.2运动控制代码指令 7.2.1快速定位(G00) 组别.01,模态代码指令格式 G00x_Y X_,Y_;各个逻辑轴终点坐标 G00指令使用系统默认速度使刀具快速定位到终点坐标,刀具在程序段开始时加速到预定的速度而在程序段结束时减速到零,刀具运动轨迹为直线 7.2.2直线切削进给(G01 组别;01,模态代码指令格式 G01X_Y_F X_.Y_;各个逻辑轴终点坐标 F_;进给速度 G01指令使刀具以速度F按直线轨迹进给到终点坐标 7.2.3圆弧切削进给(G02,G03) 组别:01,模态代码指令格式 G02/G03X_Y_I_J_F X-Y平面内圆弧,G17激活 G02/G03Z_X_K_LF ZX平面内圆弧,G18激活 G02/G03Y_Z_J_K_F Y-飞平面内圆弧,G19激活 L_J_,K_;在x,Y,乙方向上,圆狐圆心相对圆弧起点的增量坐标 x_,Y_,Z_:;圆弧终点坐标 F_;进给速度 G02是指定绕圆心的顺时针圆弧插补代码指令;G03是指定绕圆心的逆时针圆弧插补代码指令圆弧轨迹应位于G17(G19定义的平面内 10
GB/40328一2021 运动控制功能块 8.1概述运动控制功能块以GB/T15969.32017规定的功能块概念为基础随着功能性和接口的标准化及在多个平台上执行,建立了编程标准,并在工业领域被广泛支持由于封装隐藏了数据,此标准可用于不同结构,适用的控制从集中型到分散型或从集成型到网络型它不是为某个应用程序特别设计的而是可以作为在不同领域中进行定义的基础层正因为如此,运动控制功能块对现有和将来的技术都是开放的 8.2c_oVEABsoLUIE(FB 此功能块命令受控运动到一个指定的绝对位置,功能块参数说明见表9 表9功能块MCMOVEABSOLUE参数说明名称输人输出类型数据类型初始值描述输人,输出 Axis AXIS_REF 运动轴 Execute 输人 B0OL FALSE 输人值的上升沿将启动该功能块的执行运动的目标位置以技术单位u表示 LREAL 输人 Position 负或正速度最大值总是为正)(不是一定达到 Velocity LREAL 输人单位为u/s 加速度值(总是为正)电机能量增长)单 LREA！L Acceleration 输人位为u/s 减加速度值总是为正)电机能量减少). Deceleration 输人 LREAL. 单位为 u/s 运动方向及允许的值:对于线性/有限轴 Direetion 输人 MC_DIRECTION 最短为正、负;对于旋转/求模轴为正、负、当前值、最短、最快 BooL FALsE 输出如果达到最终位置为TRUE Done BB0oL FAL.sE Busv 输出当功能块执行还没结束时为TRUE BooL FALsE 如果该命令已被其他命令终止则为RUE 输出 CommandAborted BB0oL FAL.sE 输出在功能块内部发生错误的信号 Error sMcERRoR 输出 ErrorlD 错误指示 8.3McMoVERELATIEFB 此功能块命令一个受控运动,在执行时该运动指定了相对于轴的实际位置的距离,功能块参数说明见表10. 表10功能块MC_MoVEREL.AITVE参数说明输人输出类型数据类型初始值名称描述输人 AXIsREF 运动轴 Axis ,输出 B0oL FAL.sE 输人值的上升沿将启动该功能块的执行 Execute 输 LREAL Distance 输人运动的相对距离(以技术单位u表示 1
GB/T40328一2021 表10功能块MCMoVERELATIVE参数说明(续) 数据类型名称输人输出类型初始值描述速度最大值(总是为正(不是一定达到). Veocity 输人 lREAL 单位为u/s 加速度值(总是为正)(电机能量增长),单输人 LREAL Acceleration 位为u/s" 减加速度值(总是为正)电机能量减少) 输人 LREAL Deceleration 单位为u/s FAL.sE 输出如果达到要求的距离为TRUE Done BO(O BoOL FALSE Busy 输出当功能块执行还没结束时为TRUE: CommandAborted 输出 B0OL FALSE 如果该命令已被其他命令终止则为TRUE Error 输出 B0OL FALSE 在功能块内部发生错误的信号 ErrorlID 输出 SMC_ERROR 误指示 8.4MC_MOVEADDITIVEFB 此功能块命令一个受控运动,在执行时该运动指定了相对于轴的实际位置的距离,功能块参数说明见表l1 表11功能块Mc_MovEADDrIVE参数说明名称输人输出类型数据类型初始值描述输人、输出 AXISREF 运动轴 Axis Execute 输人 B0OL FALSE 输人值的上升沿将启动该功能块的执行输人 Distance lREAL 运动的相对距离(以技术单位u表示速度最大值(总是为正)(不是一定达到) Velocity 输人 LREAL 单位为u/s 加速度值《总是为正)(电机能量增长),单输人 LREAL Acceleration 位为u/s" 减加速度值(总是为正(电机能量减少). 输人 LREAL Deceleration 单位为u/s BoOL FALSE 输出如果达到要求的距离为TRUE Done B0oL FALSE 输出当功能块执行还没结束时为TRUE Busy CommandAborted 0oL FALSE 输出如果该命令已被其他命令终止则为TRUE Error 输出 B0OL FALSE 在功能块内部发生错误的信号 ErrorlID 输出 SMC_ERROR 误指示 8.5MC_MOVEVEL0CI'TYFB 此功能块用来以特定速度命令一个永不终止的受控运动,功能块参数说明见表12 12
GB/T40328一2021 表12功能块MC_MoVEVEL.0CIIY参数说明输人输出类型数据类型名称初始值描述输人、输出 _RER 运动轴 Axis AXIS BOO FALSE 输人输人值的上升沿将启动该功能块的执行 Execute 与正在进行的运动的最大速度差不是输人 Velocity IREAL. 定达到),单位为u/s 加速度值(总是为正)(电机能量增长),单 LREAL 输人 Acceleration 位为u/ 减加速度值(总是为正)(电机能量减少). Deceleration 输人 IREAL 单位为u/s Direetionm MCDirectionm 输人当前值可能值;正,负,当前值 lnVeloeity B0OL FALSE 输出如果首次达到命令的速度则为TRUE: Busy 输出 B0OL FALSE 当功能块执行还没结束时为TRUE CommandAborted 输出 B0OL FALSE 如果该命令已被其他命令终止则为TRUE Error 输出 B0OL FALSE 在功能块内部发生错误的信号 SMC_ERROR 错误指示 ErorlD 输出 8.6cC_HoME(FB) 此功能块的执行引发轴执行“searchhome”序列,功能块参数说明见表13 该序列的详情依赖于加工工艺并可以由轴的参数设置 “Position”输人用来在探测到参考信号时设置绝对位置表13功能块MC_HoME参数说明名称输人输出类型数据类型初始值描述 Axis 输人、输出 AXIS_REF 运动轴 BBooL FAL.sE 输人输人值的上升沿将启动该功能块的执行 Exeeute 当参考信号被探测到时的绝对位置(以技 Position 输人 LREAL 术单位u表示输出 B0OL FALSE 当达到静止状态时为TRUE Done Busy 输出 B0OL FALSE 当功能块执行还没结束时为TRUE CommandAborted 输出 B0OL FALSE 如果该命令已被其他命令终止则为TRUE B0OL Eror 输出 FAISE 在功能块内部发生错误的信号输出错误指示 ErrorlID SMC_ERROR 8.7cRE.ADAxISERRoR(FB 此功能块用来描述与功能块无关的普通轴错误,功能块参数说明见表14 13
GB/T40328一2021 表14功能块Mc_READAXISERRoR参数说明输人输出类型数据类型名称初始值描述 AXIsREF Axis 输人,输出运动轴 FAL.SE Enable BOOI 当为TRUE时,参数值连续读出输人 FALSE 输出如果有效输出可用则为TRUE Valid BOOI Bo(o1 FAL.SE 输出当功能块执行还没结束时为TRUE Busy FALSE 在功能块内部发生错误的信号 Error BOOI 输出 SMcERRoR ErrorlID 输出错误指示 AxisError BOOI FAISE 输出指示轴错误的标志 DwoRD 输出轴错误的厂家设定值 AxisErrorlD swEndswitehActive FAL.SE BOOI 如果超过软件限制则为TRUE 输出 8.8NMc_READPARAMIEIERFB 此功能块返回厂商指定的参数,功能块参数说明见表15 表15功能块MC_READPARAMEER参数说明数据类型输人输出类型初始值名称描述 Axis 输人、输出 AXIS_REF 运动轴 FAL.sE 当为TRUE时,参数值连拨谈出输人 Enable BOO ParameterNumber DINT 输人参数lID B0o FAL.sSE 输出如果参数可用则为TRUE Valid BOO FAISE Busy 输出当功能块执行还没结束时为TRUE 在功能块内部发生错误的信号 Error BOO FAISE 输出 ErrorD SMC_ERROR 错误指示输出指定参数的值 Value REA！输出 8.9MC_WRITEPARAMETERFB) 此功能块用来修改厂家设定的参数,功能块参数说明见表16 表16功能块MC_wRIIEPARAMIETER参数说明名称输人输出类型数据类型初始值描述输人、输出 AxXIS_REF 运动轴 Axis B0OL FALSE 输人值的上升沿将启动该功能块的执行输人 3xecute ParameterNumber 输人 DINT 参数ID Value 输人 LREAL 指定参数要被写人的值如果指定距离已经被叠加到当前运动中输出 B0OL FALSE Done 为TRUE 输出 B0OL FALSE 当功能块执行还没结束时为TRUE Busy Error 输出 B0OL FALSE 在功能块内部发生错误的信号 ErorI 输出 SMC_ERROR 错误指示 14
GB/40328一2021 附录 A 资料性宏程序示例 A.1宏程序示例下面给出了数控系统宏程序的示例示例1: 数控系统可以接收如下形式的加工程序 N10井1024=100 N2o G01x[#1024]F1000 上述程序等同于: N20G01X100Fl000 示例2: N10井1024=100 N15井1024=井1024十100 N20G01X[井1024十100F1000 上述程序等同于 N20G01X300F1000 示例3: IF井ll00GE井ll01]THEN G01X100F1000 ENDIF 该段程序表示如果1100号宏变量中的数值大于或等于1101号宏变量中的数值,才执行X方向 100mm的直线插补运动示例4 N10G91 N15S500M03 N20井1024=0 N30WHIL#10241T5]D0 N40G01Z-10F100 N50G01Z10 N60井1024 #1024十1 N70G00x2o N80ENDwHlE N90 上述程序表示从当前位置起连续在X方向20mm等距钻5个深度为10的孔,如图A.l所示 15
GB/T40328一2021 +Z 十X 图A.1用循环程序加工孔阵列(一) 示例5 N10G91 N15S500M03 N20井1024=0 N30IF[井1024LT]THEN N40G01Z-10F100 N50G00Z10 N60井1024 井1024+1 N70G00X2o N80GoTO30 无条件跳转到标号为30的程序行 N90ENDF 程序执行情况如图A.2所示十2 +X 图A.2用循环程序加工孔阵列(二示例6 N10井1024=20 圆心X绝对坐标 N20井1025=20 圆心Y绝对坐标 N30#1026=43 圆半径 N40井1027=3.1415926 N50#1028=7 圆周上孔的个数 N60#1029=0 循环计数器 N70G90 为精确走到圆心绝对编程 N80G00x[井1024十#1026]Y[#1025]s500 绝对编程走到加工起始点 0wHE#1029LT#1028]Do N92G91 为钻孔切换为增量编程 N100G01Z10F100 钻孔 N10G00Z-10 回退 16
GB/T40328一2021 为快速移动到下一个孔切换为绝对坐标 Nl12G90 Nll4井1029=井1029十1 N120G00x[#1024十#1026*SIN[[井1029*360/#1028]*#1027/180]] Y[#1025十#1026《cOsE[#1029"360/#1028]#1027/18o]]快迷移动到圆周上的下一个位置 N130ENDwHILE M30 程序执行情况如图A.3所示图A.3用数学函数加工孔阵列示例7 +-+ Nl00#430=120.66 设置430号参数为120.66 N10SETTINF[10,#4307 设置刀具长度为120.66 44.4 N200井430=GETTINF[10 读取刀具长度示例8 SETSYSP["PrbToolSetLY",井565] 将#565宏变量的值设定到系统参数"PrbToolSetLY" 示例9 N10OUTDL.G["弹出对话框"] N20M30 程序的执行情况如图A.4所示 F 0000 H 万具号具夫型未知夫型具寿命 900TDLG"弹出对话概 E 具实际使用时间 20o0 荐切制用量刀具刃长勿具齿散图A.4对话框提示 17
GB/T40328一2021 示例10. ----+ Nl10IMGD["ms0003","C:\gnc6o\pic\ms0018.jPg” N120oBEG["请将测量刀具对齐到目标点表面"] N130DOADD["操作完成后按“继续”"7 Nl40DOEND 程序执行情况如图A.5所示 M吸咬互区 s0003 操作成功！继续测量请按“启动”键接触请将测量刀具下端面对齐到目标点操作完成后按“继续” 图A.5操作提示 N180DIBEG["请输人刀具偏置值L(注意十/一方向),按“确认”继续"] NI30IADD["L" N140DIEND[400 注:编辑框输人数据后按“确定”按钮才继续运行程序执行情况如图A.6所示按按触注意+/-方向,按“确认”继赛娜入刀具编重街图A.6操作提示(二示例11 NI0ERROR["错误信息"] N20M30 执行结果如图A.7所示 18
GB/T40328一2021 09/18/201213:56报警历史信息口CNC 09/18/201213:56(0错误信息图A.7消息栏提示 A.2螺旋线插补(G02.8G03.8、G02.81G03.81 螺旋线插补定义 A.2. G02.8/G03.8指令进行螺旋线插补所有在被激活平面外的轴都可以看作螺旋轴 G02.81G03.81是在G02.8/G03.8加工完成的基础上,再削一圈并返回当前坐标平面的起点坐标位置上螺旋线的起始平面由G17、G18,G19模态代码定义指出组别:01,模态指令格式 G02.8x_Y_Z_L_K G03.8x_Y_ZI_K G02.81x_Y_Z_L_K G03.81x_Y_Z_I K x、Y、Z定义;从当前点开始,至终点的螺旋线增量向量定义 I、J,K定义 -XY平面;起点至圆心坐标增量由IJ指出,螺纹导程由K指出; -Z.X平面;起点至圆心坐标增量由K,I指出,螺纹导程由」指出; -Y、Z平面;起点至圆心坐标增量由J,K指出,螺纹导程由I指出 A.2.2螺旋线插补示例 X-Y平面(G17),乙轴为螺旋轴，编程如下 N60G0X0Y0Z10 N70G17 N80G01X1oF1000 N90G02.8Z-50I-10KlF550 Z轴进给到-50的螺旋线插补 N140M30 程序执行情况如图A.8所示 19
GB/T40328一2021 图A.8螺旋线插补示例 A.3极坐标插补(G12.1G13.1 A.3.1极坐标插补定义 G12.1/G13.1指令进行极坐标插补极坐标插补是将直角坐标指令下的直线轴的移动(刀具的移动)切换为回转轴的移动(工件回转)的轮廓控制机能组别:01,模态指令格式 G12.1 启动极坐标插补方式(使极坐标插补有效 G13.1 极坐标插补方式取消 A.3.2极坐标插补示例 N100G12.1 N110G91 N120G03X-4.7068686C5.788078I-8.7579772J-2.314l393F200 N130G03X-48.093997C-3.62002691-21.019039J-42.038078 Nl40G03X7.368373C-11.1517277I4.8610707J-4.7982515 NI50G02X32.6234067C-1.43268Il4.706585J-37.2663234 N160G03X12.809086C10.4163566I4.0511086J8.1022173 N170G13.1 N180M30 程序执行情况如图A.9所示图A.9极坐标插补示例 20
GB/40328一2021 A.4离散点双圆弧拟合(G6.11,G6.12) A.4.1离散点双圆弧拟合定义程序按照双圆弧拟合的算法,使得两两离散型值点之间以双圆弧连接组别:01,模态指令格式 G6.11 双圆弧拟合开始 G6.12 双圆弧拟合结束代码之间的所有型值点之间通过双圆弧连接 A.4.2离散点双圆弧拟合示例开始双圆弧拟合样条插补 N10G6.l1 N20x17.364820Y98.480775 N30X34.202016Y93.969261 N40X50.000002Y86.602539 N50X64.278762Y76.604443 N60X76.604445Y64.278760 N70X86.602541Y49.999999 N80X93.969262Y34.202014 N90X98,480775Y17.364817 N100X100.000000Y0.000000 N110G6.12 结束双圆弧拟合样条插补 N120M30 A.5样条插补 A.5.1NURBS样条插补(G6.2) A.5.1.1NURBs样条插补定义 NURBS样条是通过一系列控制点来描述的样条曲线,除了首末控制点外所有的控制点都不在样条曲线上数控系统支持直接以NURBs样条来描述路径轨迹,仅支持XYZ三轴以内的多次NURBS样条，用户应指定样条的进给速度数控系统将按照给定进给率在满足精度的前提下按照样条曲线的路径运动,精度通过在机床参数中设置弓高误差来确定格式 G6.2P-K_X_Y_Z_R_F K_X_Y_Z_R K_X_Y_Z_R K_X_Y_Z_R K_X_Y_Z_R KI. K1 21
GB/T40328一2021 Kl KI. P_:样条曲线次数 K_;节点值 X_,Y_,Z_;控制点坐标 R_;控制点对应的权重 F_;样条的进给速率 P的值等于样条的次数加一,例如三次样条,P值需要设置为4 在样条程序结尾处,K1.按照P的值重复,例如PO4,则K1.需要重复4次 R值如果不写,则默认为1 程序中各参数值的设置需要严格依照NURBS样条方程,否则系统将无法给出正确的解 A.5.1.2NURs样条插补示例 N10G6.2P04K0.0X0Y50Z0R1.F1000 N20K0.0X50Y50R1. N30K0.0X50Y0R1. N40K0.0X50Y-50R1. N50K.5xX0Y-50R1. N60K.5X-50Y-50RI. N70K.5X-50Yo0R1. N80K.5X-50Y50R1 N90K.5X0Y50R1. N100K1 N110K1 N120K1. N130K1. N140M02 A.5.2C样条插补(G6.3G6.4) A.5.2.1c样条插补定义 C样条是通过一系列型值点来描述的样条曲线,所有的型值点都在样条曲线上数控系统支持通过给定多个坐标点来描述一条C样条曲线,这条曲线经过每一个给出的坐标点系统支持三轴C样条,用户需要给出进给速度用户可以指定首末点的切矢,也可以不给出切矢,在用户没有给出首末点切矢的状态下,系统自定根据给定坐标点来计算出可用的切矢格式 G6.3 表示开始C样条插补表示结束C样条插补 G6.4 L_K 用来给出开始和结束点的矢量方向 G6.3和G6.4之间的坐标点是C样条所经过的坐标点 A.5.2.2C样条插补示例 NI0G6.3N0Y5Z1I1J0K0 22
GB/40328一2021 N20X1.913Y4.619 N30X3.535Y3.535 N40X4.619Y1.913 N50X5Yo N60X4.619Y-1.913 N70X3.535Y-3.535 N80X1.913Y-4.619 N90XOY-5 N100X-1.913Y-4.619 NI10X-3.535Y-3.535 N120X-4.619Y-1.913 N130X-5Yo N140X-4.619Y1.913 N150X-3.535Y3.535 N160X-1.,913Y4,619 N170G6.4X0Y51lJ0K0 N180M02 A.5.3双C样条约束(G6.31,G6.41,G6.32,G6.42 A.5.3.1双C样条约束定义双C样条约束是数控系统通过样条技术,来直接确定刀具轨迹和姿态的高级功能,它大大简化用户的编程负担第一条样条是刀尖点的样条,第二条样条是刀具上任一点的坐标,不过在程序中的此任一点需要保持不变每个样条格式与C样条格式相同此功能使用时需要启动“限速限加速度模块",在系统参数中设置“限速限加速度模块"为1 格式: G06.31 第一条样条开始 G06.41 第一条样条结束 G06.32 第二条样条开始 G06.42 第二条样条结束 A.5.3.2双c样条约束示例第一条约束样条曲线给出 N10 N20G6.31X0Y5Z1IlJ0K0 N30X1.913Y4.619 N40X3.535Y3.535 N50 #*# N60G6.41X0Y5lJ0K0 N70 N80 第二条约束样条曲线给出 N90G6.32X0Y5Z1I1J0KO 23
GB/T40328一202 N100X1.913Y4.619 N110X3.535Y3.535 N120 NI30G6.42X0Y5I1J0K0 N140M02 A.5.4五坐标c样条(G6.33,G6.43) A.5.4.1五坐标C样条定义数控系统该功能实现对五坐标C样条的支持五坐标包括三个线性轴和两个旋转轴组别:27,模态指令格式五坐标C样条开始 G6.33 五坐标C样条结束 G6.43 G6.33和G6.43之间是机床通过的c样条上的型值点 N10G6.33X_Y_Z_A_BC_IJ_K_U_V_W N20X_Y_Z_A_B N30G6.43X_Y_-乙_A_B_C_I_J_K_U_V_W 其中,LJ_K_是样条首末位置的XYZ的切向量,U_V_w_是样条首末位置的A,B,C的切向量 LJ_K_U_V-_w_无输人时,系统自动计算 A.5.4.2五坐标C样条示例 N10G6.33X293.190Z45.259Y-60,970A231.155C-103.617 N20x279.230z45.507Y-56.884A237.482BDc103.931 N30X280.342Z44.726Y-52.594A245.779B0C-104.724 N40X281.013Z43.011 Y-51.027A252.927B0C-105.865 N50X281.240Z40.81 Y-51.791A258.8490C-107.287 Y-54.505A263.634B0 >108.925 CC N60X281.023Z38.460 N70X280.362Z36.156Y-58.754A267.44 B0C-110.730 Y .17o N80X279.258Z33.998 A270.438B0C-112.660 -64.l Y-70.454A272.774 B0 C-114.687 N90X277.714Z32.024 Y-84.746A275.946B0C118.950 N100X273.314Z28,626 N110xX270.466Z27.175Y-92.434A276.960B0C-121.157 N120X267.193Z25.864 Y-100.330 A277.682B0C-123,401 N130X263.502Z24.677 Y-108.345 A278.161B0C-125.676 X259.398Z23.596 A278.434B0C-127.975 Y-l16,41l X254.889Z22.608Y-124.469 A278.533B0 C-130.295 A278.481B0 X249,984Z21.701 Y-132.471 C-132.632 X244.692Z20.864Y-140.375A278.297B0C-134.983 N180X239.023Z20.088Y-148.145A277.997B0C-137.347 N190X226.595Z18.689Y-163.158A277.096B0C142.105 N200X219.859Z18.054Y-170.348A276.513B0C-144.497 N210X212.793Z17.455Y-177.294A275.850B0C-146.895 24
GB/40328?2021 N220X205.409Z16.889Y-183.976A275.113B0C-149.299 N230X189.742Z15.836Y-196,471A273,429B0C-154.124 N240X181.490Z15.344 Y-202.249A272.487B0C-156.542 N250X172.978Z14.871 Y-207.693 B0C-158.965 N260X164.223Z14.4l6 Y-212.790 A270.413B0C-161.390 N270X155,240Z13.976 A269.280B0 C-163.819 N280X146.048Z13.549 89 A268.084B0 C-166.250 N290X136.663Z13.133 Y-225.872 A266.824B0 C-168.684 N300X127.103Z12.728 -229,461 B0 C-171.120 N310X117.385Z12.332 Y-232.649A264.103B0 C-173.557 N320X107.528Z11.943Y-235,427A262.639B0C-175.997 N330X97.550Z11.560Y-237.789A261.101B0C-178.438 N340X84.430Z11.069Y-240,229A258,988B0C-181.613 N350G6.43X61.304Z1l.146Y-240.912A-40.567C-181.613 N360M02 25
GB/T40328一2021 附录 B 资料性) 用户宏指令表常用的用户宏指令表见表B.1 表B.1用户宏指令表宏指令宏变量加法运算减法运算乘法运算除法运算 AND 与运算 OR 或运算 XOR 异或运算表达式嵌套 IF[表达式]THEN 其他宏程序及G代码条件判断 ENDIF GE大于或等于 GT大于 LE小于或等于逻辑判断 L.T小于 EQ等于 NE不等于 WHIE表达式]DO 其他宏程序及G代码条件循环 ENDwHE 跳出循环 BREAK GOTo 跳转指令 CALL 子程序调用 SIN 计算正弦值计算余弦值 H 计算正切值计算反正弦值 e 计算反余弦值 T 计算反正切值计算开方值 soRr ASs 计算绝对值 GSPTP 获取主轴刀具信息 ssPTP 设定主轴刀具信息 SETTINF 设定刀具信息 GETTINF 获取刀具信息 26

GB/T40328-2021工业机械电气设备及系统数控加工程序编程语言

随着工业技术的不断发展，数控加工已经成为现代制造业中不可或缺的一部分。而数控加工程序编程语言作为数控机床控制系统的重要组成部分，其质量直接关系到数控机床的精度、效率和稳定性。因此，制定一套统一的数控加工程序编程语言标准就显得尤为重要。

GB/T40328-2021标准的主要内容包括以下几个方面：

1.术语与定义

该部分主要对数控加工程序编程语言中所涉及到的术语进行了定义和解释，确保在标准的理解和应用中达成一致性。

2.基本要求

该部分规定了数控加工程序编程语言的基本要求，包括语法结构、程序格式、数据类型、运算符、函数、条件语句、循环语句等方面。

3.程序编写规则

该部分规定了数控加工程序编程语言的编写规则，如标识符、注释、程序块等方面。这些规则的制定旨在提高程序的可读性、可维护性和可扩展性。

4.程序实例

该部分为读者提供了几个具体的程序实例，方便读者理解标准中所规定的语言特性和编写规则。

5.附录

该部分为数控加工程序编程语言的开发人员提供了一些有用的参考文献和标准文件。

总之，GB/T40328-2021标准的发布将大大促进数控加工程序编程语言的标准化和规范化，有利于提高我国数控机床控制系统的技术水平和市场竞争力。