关于宏程序中的模态数据的研究

郭刚刚

【摘要】 本文主要对宏程序中的模态数据进行详细阐述并分析，提出宏程序中使用相关模态命令的注意问题。

【关键词】 CNC G代码 模态数据 宏程序

一、模态数据的概念

这里的“模态”（modal）来源于拉丁文的“modus”，意思是方式，在CNC模态词汇中其含义也是相同的，例如，进给速度表示为F250.0，意思是指定的进给速度有相同的形式，相同的风格，相同的模式，也意味着是不变化的，或者说是模态的，直到被另外的进给速度数值所替代。同样的逻辑也用于许多其他的CNC程序语句，例如主轴转速S、偏置量H和D以及许多其他的代码，包括多数的G代码和M代码。所有轴的数据也是模态数据（X、Y、Z的位置）。本文的研究重点将放在用户宏程序由主程序或其他子程序调用前程序模态值的重要性，还将研究宏程序如何保存现有的模态值，如何进行临时修改，在需要的时候如何对原始数据进行恢复。

二、用于模态命令的系统变量

4000系列的系统变量（适用于FS-0/10/11/15/16/18/21）涵盖了宏程序中模态命令的使用范围。在4000系列中，基于控制模式的不同有两组系统变量。

1、FANUC 0/16/18/21模态信息 这些控制模式使用两组4000系列变量。

#4001—#4022 模态信息 （G—代码组）

#4102—#4130 模态信息 （B、D、F、H、M、N、O、S和T代码）

2、FANUC 10/11/15模态信息 这些控制模式也使用两组4000系列变量，但范围更广。

#4001—#4130 模态信息 （预定义程序段）

#4201—#4130 模态信息 （执行程序段）

3、预处理程序段和执行程序段 使用4000系列系统变量的目的是给CNC宏编程员提供某一时刻的当前模态信息。通常有两组可用的模态信息，即预处理程序段和执行程序段。

（1）预处理程序段 这一组的模态信息都是已经激活的，该程序段也称为预读程序段。（2）执行程序段 执行当前程序段时，才能激活这一组模态信息。

三、模态G代码

除了轴命令外，所有剩下的模态命令中，G代码在宏程序中的使用最为广泛。对所有FANUC控制器来说，第一个系统变量是#4001，末位数字（1）是指模态G代码的01组，#4002是指G代码的02组，依此类推。对FANUC的0/16/18/21控制器来说，各种模态G代码的状态总是保存在#4001—#4022范围内的系统变量中，其他代码的保存范围是#4102—#4130。所有这些变量都是预处理程序段的模态信息。对FANUC10/11/15控制器来说，模态系统变量通常在预处理程序段和执行程序段之间划分范围。

对变量的任何范围，尤其是在宏程序中的G代码发生变化之前，所有模态组中的G代码的当前值可以存储到局部变量或全局变量中。保存当前模态G代码的主要目的是保证编写宏程序过程的安全性，另外还可以保持较专业的编程环境。比如说，如果在宏程序中使用工件偏置G56，而且不采取任何动作，则宏程序执行完毕后，G56就会成为以后任何一段程序的当前坐标系。这样，如果下一段的主程序的执行需要选用G54工件偏置量的话，显然会带来一定的麻烦。在宏程序内保存当前模态的G代码值，然后将其修改为宏程序体中所需要的值。在宏程序处于激活状态时，这个新的代码值可以在宏程序内部无限制的使用。最后，退出宏程序之前，在主程序或者其他宏程序中使用的原始数值将被恢复，以便在随后的程序运行中使用。

四、其他的模态功能

除了模态G代码外，在宏程序中还有另外11种模态代码。在宏程序中可以使用的其他11种模态地址如下：

B D E F H M N O S T P

这些是模态G代码以外的其他代码。本文例举出在宏程序中经常使用的其他的模态信息以及相应的系统变量。

#4102 B代码——分度轴位置

#4107 D代码——刀具半径偏置号

#4108 E代码——进给速度值

#4109 F代码——进给速度值

#4111 H代码——刀具长度偏置号

#4113 M代码——辅助功能值

#4114 N代码——顺序号

#4115 O代码——程序号

#4119 S代码——主轴转速值

#4120 T代码——刀具号

#4130 P代码——附加工件偏置号

五、结论

本文对宏程序中的模态命令以及相关的系统变量进行了详细的阐述。另外也对模态G代码组以及其他11种模态地址进行了阐述。由此我们可以得出这样的结论，在宏程序中使用模态命令并不困难，但是要注意避免一些相关的问题。

参 考 文 献

[1]林国臣.机床数控技术.北京：中国林业出版社.2006.

[2]田春霞.数控加工工艺.北京：机械工业出版社.2006.

[3]廖效果.数控技术.武汉：湖北科学技术出版.2002.