雷尼绍 Inspection Plus 宏程序编程指南（马扎克 Mazak 篇）

适用平台：Mazak INTEGREX / VORTEX 系列 + 标准立式/卧式加工中心（Mazatrol Matrix / Smooth）
软件料号：A-4013-0106（INTEGREX/VORTEX）/ A-4013-0112（标准立加/卧加）
参考手册：Renishaw H-2000-6447-14-A

一、概述

雷尼绍（Renishaw）Inspection Plus 是业界最广泛使用的加工中心在机测量软件包。Mazak 系统的 Inspection Plus 与发那科（FANUC）版高度同源——两者使用相同的 G65 P98xx 宏调用格式，主要宏程序号完全一致，参数传递方式和输出变量体系也完全相同。这意味着熟悉发那科版 Inspection Plus 的编程人员可以几乎无门槛地迁移到 Mazak 平台。
然而，Mazak 版具有两个核心差异：

主轴定向方式不同——Mazak 使用 G65 P9901/O9902 宏实现主轴定向，而非发那科常用的 M19 指令；
Mazak 专用 P96xx 简化宏——在标准 O98xx 宏之上封装了更简洁的 EasyCycle 接口层，降低编程复杂度。
此外，Mazak 的 Mazatrol 对话式编程系统允许在程序中嵌入 EIA/ISO（G 代码）程序段，从而实现测头测量循环与 Mazatrol 加工流程的无缝集成。
本文档将系统介绍 Mazak 平台下 Inspection Plus 的编程方法，涵盖标准宏、简化宏、调用格式、输出变量、Mazatrol 集成及完整编程示例。

二、宏程序体系总览

Mazak Inspection Plus 的宏程序可分为三大类：

2.1 标准 P98xx 宏（与发那科版完全一致）

2.2 Mazak 专用 P96xx 简化宏（EasyCycle 封装层）

Mazak 在标准 O98xx 宏之上封装了一层 P96xx 简化宏（亦称 EasyCycle），主要目的是：

减少需要传递的参数数量
自动处理常见默认值
降低编程出错概率
兼容 Mazatrol 环境下的快速调用
下表列出 P96xx 宏与标准 P98xx 宏的对应关系：
| P96xx 简化宏 | 对应标准宏 | 功能说明 |
|:—:|:—:|:—|
| O9432 | O9832 | 测头开启（Mazak 简化版） |
| O9610 | O9810 | 保护定位（Mazak 简化版） |
| O9611 | O9811 | XYZ 单面测量 |
| O9612 | O9812 | 凸台/凹槽测量 |
| O9614 | O9814 | 内孔/外圆测量 |
| O9618 | O9818 | 第 4 轴测量 |
| O9619 | O9819 | PCD 测量 |
| O9621 | O9821 | 倾斜平面测量 |
| O9622 | O9822 | 倾斜凸台/凹槽 |
| O9623 | O9823 | 3 点内孔/外圆 |
| O9634 | O9834 | 特征到特征 |
| O9643 | O9843 | 角度测量 |

2.3 系统宏

宏号	功能	说明
O9735	系统配置/复位	测头系统初始化
O9901	主轴定向（M19 替代）	Mazak 专用主轴定向主宏
O9902	主轴定向辅助宏	O9901 的辅助/子程序

关键提示：O9901 和 O9902 是 Mazak 版 Inspection Plus 区别于发那科版的核心特征。发那科系统通常使用 M19 进行主轴定向，但在 Mazak 系统中，主轴定向操作被封裝为 G65 宏调用，以确保与 Mazak 的 PMC/PLC 逻辑兼容。

三、EasyCycle 封装层详解

3.1 设计理念

EasyCycle（P96xx 系列）是 Mazak 为简化 Inspection Plus 编程而设计的封装层。其设计理念如下：

标准宏（P98xx）：功能完整、参数丰富，适用于复杂需求的场合，与发那科完全兼容；
简化宏（P96xx）：在标准宏基础上预设了常用默认参数，调用时只需提供核心测量参数（如直径、位置坐标），大幅减少代码量。

3.2 O9432 — 测头开启（简化版）

( Mazak 简化版测头开启，自动处理主轴定向 )
G65 P9432

与标准版 O9832 相比，O9432 无需传递 D 参数（测头编号默认=1），且自动调用 O9901 完成主轴定向。

3.3 O9610 — 保护定位（简化版）

( Mazak 简化版保护定位 )
G65 P9610 Z10. F3000.
G65 P9610 X50. Y30.

O9610 自动使用默认的触发监控参数，无需指定 M1（单轴模式），适用于大多数 Mazak 应用场景。

3.4 O9614 — 内孔/外圆测量（简化版）

( Mazak 简化版——只需指定直径和高度 )
G65 P9432 ; 测头开启（EasyCycle 方式）
G65 P9610 Z10. ; 保护定位
G65 P9614 D50. Z-10. ; 测量Φ50内孔
G65 P9610 Z100. ; 退出
G65 P9833 ; 测头关闭

对比标准宏调用：

( 标准宏方式——参数更完整也更多 )
G65 P9901 ; Mazak 主轴定向
G65 P9832 ; 测头开启
G65 P9810 Z10. F3000. M1. ; 保护定位（需指定M1）
G65 P9814 D50. Z-10. S1. ; 测量Φ50内孔
G65 P9810 Z100. F3000. M1. ; 退出
G65 P9833 ; 测头关闭

简化版不仅代码行数减少，还省去了对 M1/S1 等参数的记忆需求。

四、主轴定向：O9901/O9902 vs M19

4.1 为什么 Mazak 不使用 M19？

在标准发那科系统中，主轴定向通常通过 M19 代码直接完成。Mazak 使用 Mazatrol 控制系统，其 PMC（可编程机床控制器）逻辑与发那科标准存在差异。Mazak 的 Inspection Plus 软件包将主轴定向封装为 O9901/O9902 宏程序，原因如下：

兼容 Mazak 特有的主轴驱动接口
支持 INTEGREX/VORTEX 系列的车铣复合主轴定向逻辑
允许在定向过程中加入测头保护逻辑
适配 Mazatrol 的宏执行环境

4.2 O9901 调用规范

( Mazak 主轴定向——替代 M19 )
G65 P9901

O9901 内部逻辑大致如下：

检测当前主轴状态（转速、停止状态）
执行主轴减速停止
定位到指定角度（通常为 0° 或参数预置角度）
锁定主轴，返回控制权
O9902 作为辅助宏，通常由 O9901 内部调用，编程人员一般无需直接调用。

4.3 显式调用 vs 自动调用

五、调用格式对比表

5.1 标准 P98xx vs 简化 P96xx 调用对照

功能	标准宏（P98xx）调用	简化宏（P96xx）调用
测头开启	`G65 P9832 [Dd. W1.]`	`G65 P9432`
测头关闭	`G65 P9833 [W1.]`	`G65 P9833`（无简化版）
保护定位	`G65 P9810 Xx. Yy. Zz. [Ff. Mm. C1.]`	`G65 P9610 Xx. Yy. Zz. [Ff.]`
单面测量	`G65 P9811 Xx. [Ee. Ff. Hh. Mm. Qq. Ss. Tt. Uu. Vv. Ww.]`	`G65 P9611 Xx. [参数简化]`
凸台/凹槽	`G65 P9812 Xx. [Ee. Ff. Hh. Mm. Qq. Rr. Ss. Tt. Uu. Vv. Ww.]`	`G65 P9612 Xx. [参数简化]`
内孔/外圆	`G65 P9814 Dd. [Ee. Ff. Hh. Mm. Qq. Rr. Ss. Tt. Uu. Vv. Ww.]`	`G65 P9614 Dd. Zz.`
第4轴测量	`G65 P9818 Xx. Yy. Kk. [Qq. Bb. Ss. Ww.]`	`G65 P9618 Xx. Yy. Kk.`
PCD 测量	`G65 P9819 Cc. Dd. [Aa. Bb. Hh. Mm. Qq. Rr. Ww.]`	`G65 P9619 Cc. Dd.`
倾斜平面	`G65 P9821 Aa. Dd. [Ee. Ff. Hh. Mm. Qq. Ss. Tt. Uu. Vv. Ww.]`	`G65 P9621 Aa. Dd.`
3点测圆	`G65 P9823 Aa. Bb. Cc. Dd. [Ee. Ff. Hh. Mm. Qq. Rr. Ss. Tt. Uu. Vv. Ww.]`	`G65 P9623 Aa. Bb. Cc. Dd.`
特征到特征	`G65 P9834 Xx. Yy. [Bb. Ee. Hh. Mm. Ss. Uu. Ww.]`	`G65 P9634 Xx. Yy.`

5.2 典型完整流程对比

标准宏方式：

( 标准 P98xx 宏——参数完整，灵活性高 )
G65 P9901 ; 主轴定向（显式）
G65 P9832 ; 测头开启
G65 P9810 Z10. F3000. M1. ; 保护定位
G65 P9814 D50. Z-10. S1. ; 测量Φ50内孔
G65 P9810 Z100. F3000. M1. ; 退出
G65 P9833 ; 测头关闭

简化宏方式：

( 简化 P96xx 宏——简洁高效，默认值优化 )
G65 P9432 ; 测头开启（含主轴定向）
G65 P9610 Z10. F3000. ; 保护定位
G65 P9614 D50. Z-10. ; 测量Φ50内孔
G65 P9610 Z100. ; 退出
G65 P9833 ; 测头关闭

5.3 混用说明

P98xx 和 P96xx 宏可以混用，例如：

( 混用示例：用标准宏开测头，用简化宏测量 )
G65 P9832 ; 标准宏开启测头
G65 P9610 X50. Y30. F3000.; 简化宏保护定位
G65 P9811 X50. ; 标准宏单面测量
G65 P9634 ; 简化宏特征到特征
G65 P9833 ; 标准宏关闭测头

注意：混用时需确保测头状态和主轴定向状态一致。O9432 和 O9832 都会处理主轴定向，但如果在两者之间手动旋转了主轴，需重新定向。

六、输出变量

6.1 通用输出变量（#135~#149）

Mazak 版 Inspection Plus 的输出变量与发那科版完全相同，全部存储在 #135~#149 系统变量中。以下为各循环的输出变量含义。

6.1.1 基础含义映射

变量	通用含义
#135	特征在 X 轴上的实测位置
#136	特征在 Y 轴上的实测位置
#137	特征在 Z 轴上的实测位置
#138	特征在 X 轴上的实测直径/宽度
#139	特征角度或形式值（如圆度）
#140	理论值（标称值）
#141	偏差（实测值 – 标称值）
#142	第二角度或偏差分量
#143	第二轴偏差
#144-149	留用或循环特定值

6.2 各循环输出变量详解

O9811 — XYZ 单面测量

变量	内容
#135	X 实测位置
#136	Y 实测位置
#137	Z 实测位置
#138	被测量轴的方向（1=X, 2=Y, 3=Z）
#141	实测位置 – 标称位置（偏差）

O9812 — 凸台/凹槽测量

变量	内容
#135	X 中心位置
#136	Y 中心位置
#138	实测宽度
#140	标称宽度
#141	宽度偏差

O9814 — 内孔/外圆测量

变量	内容
#135	中心 X 位置
#136	中心 Y 位置
#137	Z 测量高度
#138	实测直径
#139	圆度（最大半径 – 最小半径）
#140	标称直径
#141	直径偏差

O9815/O9816 — 内/外拐角

变量	内容
#135	X 实测拐角位置
#136	Y 实测拐角位置
#139	X 平面对 X+ 轴的角度
#141	X 方向偏差
#142	Y 平面对 X+ 轴的角度
#143	Y 方向偏差

O9817 — 5 点矩形测量

变量	内容
#135	中心 X 位置
#136	中心 Y 位置
#137	Z 测量高度
#138	X 轴实测长度
#139	旋转角度（从 X+ 轴测量）
#140	Y 轴标称长度
#141	X 长度偏差
#142	Y 实测长度
#143	Y 长度偏差

O9823 — 3 点内孔/外圆

变量	内容
#135	中心 X 位置
#136	中心 Y 位置
#138	实测直径
#139	圆度（最大 – 最小半径）

O9818 — 第 4 轴测量

变量	内容
#135	第 4 轴方向偏差
#136	第 4 轴位置
#141	旋转中心偏差

O9819 — PCD 测量

变量	内容
#135	PCD 中心 X
#136	PCD 中心 Y
#138	实测 PCD 直径
#141	PCD 直径偏差

O9820 — 毛坯余量

变量	内容
#135	最小余量
#136	最大余量
#141	平均余量
#142	最小余量位置
#143	最大余量位置

O9834 — 特征到特征

变量	内容
#135	特征1到特征2 X 方向偏差
#136	特征1到特征2 Y 方向偏差
#137	特征1到特征2 Z 方向偏差
#141	XY 合成偏差

O9843 — 角度测量

变量	内容
#135	第一测量点位置
#136	第二测量点位置
#139	实测角度(°)
#141	角度偏差

6.3 变量保存与传递

( 建议：测量后将结果复制到 #500~#531 保留变量 )
G65 P9814 D50. S1. ; 测量Φ50内孔
#500=#135 ; 保存中心X到#500
#501=#136 ; 保存中心Y到#501
#502=#138 ; 保存实测直径到#502
#503=#139 ; 保存圆度到#503
#504=#141 ; 保存直径偏差到#504

重要提示：#135~#149 是全局系统变量，每次测量循环执行后都会被覆盖。如果需要在后续程序段中多次引用某次测量的结果，必须将它们复制到 #500~#531 或其他用户可用的永久变量中。#500~#531 系列变量在 Mazatrol 和 EIA/ISO 模式下均可读写，是实现两种编程模式间数据传递的桥梁。

七、在 Mazatrol 程序中嵌入 EIA/ISO 调用

7.1 Mazatrol + EIA/ISO 混合编程原理

Mazatrol 是 Mazak 的对话式编程系统，它以”加工过程”（Process）为单位组织程序。每个 Process 可以是一种加工操作（如车削、铣削、钻孔），也可以是 EIA/ISO 手动数据输入（MDI）块。
通过插入 EIA/ISO 块（在 Mazatrol 中称为 “Manual” 或 “EIA/ISO” Process 类型），可以在 Mazatrol 程序中直接执行 G 代码和宏调用。这使得测头测量循环可以无缝嵌入到 Mazatrol 加工流程中。

7.2 具体步骤

步骤 1：在 Mazatrol 程序中需要测量的位置插入一个 EIA/ISO Process（通常在 Mazatrol 菜单中选 “Manual” 或 “M – Manual Program”）。
步骤 2：在该 Process 的文本编辑区写入 EIA/ISO 代码。
步骤 3：使用 G65 P9901（或 O9832/O9432 自动调用）完成主轴定向。
步骤 4：写入测头测量宏调用。
步骤 5：测量结果通过 #500~#531 变量传递回 Mazatrol 程序供后续使用。

7.3 示例：Mazatrol 程序中的测头找正

假设有一个 Mazatrol 程序，需要在加工过程中测量一个内孔并将其中心位置传递给后续 Mazatrol 加工 Process：
Mazatrol 程序结构：

PROCESS 1: MATERIAL SETUP
PROCESS 2: FACE MILLING (Mazatrol)
PROCESS 3: DRILLING (Mazatrol)
PROCESS 4: EIA/ISO (测头测量内孔) ← 插入点
PROCESS 5: BORING (Mazatrol, 使用 #500/#501 作为中心)
PROCESS 6: FINISH

Process 4 的 EIA/ISO 代码内容：

( Mazatrol EIA/ISO 块 – 测孔测量 )
G65 P9901 ; 主轴定向
G65 P9832 ; 开启测头
G65 P9810 Z10. F3000. ; 安全定位
G65 P9814 D50. Z-10. S1. ; 测量Φ50内孔
G65 P9810 Z100. F3000. ; 退出
G65 P9833 ; 关闭测头
( 保存结果到永久变量 )
#500=#135 ; 孔中心 X → #500
#501=#136 ; 孔中心 Y → #501
#502=#138 ; 实测直径 → #502
M99 ; 返回 Mazatrol

Process 5（Mazatrol）：在加工参数中，通过变量引用 #500 和 #501 作为加工位置参考。Mazatrol 支持在参数输入框中直接输入 #500 形式的变量引用。

7.4 在 Mazatrol 中使用简化宏

( Mazatrol EIA/ISO 块 – 使用 EasyCycle 简化宏 )
G65 P9432 ; 测头开启（含主轴定向）
G65 P9610 Z10. F3000. ; 保护定位
G65 P9614 D50. Z-10. ; 测量Φ50内孔
G65 P9610 Z100. ; 退出
G65 P9833 ; 测头关闭
#500=#135
#501=#136
#502=#138
M99

7.5 Mazatrol 集成注意事项

注意事项	说明
M99 返回	EIA/ISO 块末尾务必加 `M99` 以返回 Mazatrol 主流程
变量范围	#100~#199 为 EIA/ISO 局部变量，退出 EIA/ISO 块后可能丢失；#500~#531 为全局变量，可在 Mazatrol 和 EIA/ISO 之间共享
坐标系	在 EIA/ISO 块中需显式指定工件坐标系（G54~G59），Mazatrol 不会自动传递坐标系
单位制	确保 EIA/ISO 块中的单位（G20/G21）与 Mazatrol 程序一致
进给率模式	建议使用 G94（mm/min）或 G95（mm/rev），并于 Mazatrol 设置一致
主轴状态	测头测量前需确保主轴已停止并定向（通过 O9901 或 O9832/O9432 自动完成）

八、完整编程示例

8.1 示例1：立式加工中心 — 内孔测量与偏置更新

( ================================================================ )
( 程序名：O1000 )
( 功能：测量Φ80H7内孔，自动更新工件偏置 )
( 机床：Mazak VCN-430A 立加 / Mazatrol Smooth )
( 测头：Renishaw OMP40-2 )
( ================================================================ )
%
O1000
N10 G21 G40 G80 G90 G94 ; 安全设定
N20 G54 G00 X0. Y0. ; 定位到工件原点
N30 G43 H01 Z100. ; 建立刀具长度补偿
( —- 测头测量流程 —- )
N40 G65 P9901 ; Mazak 主轴定向
G4 X1.0 ; 暂停 1 秒稳定主轴
N50 G65 P9832 ; 开启测头信号（Optical On）
N60 G00 Z20. ; 快速移动到孔上方安全高度

( —- 步骤 1: 自动测量内孔（标称直径 D=50.0mm）中心并写入 G54 坐标系 —- )
N70 G01 Z-5. F2000 ; 测针球定位到孔内 Z-5mm 深度位置
; O9812 为标准的内孔/圆型腔测量宏程序
; 参数 D50.0：标称孔径；参数 S1.0：测量合格后自动将结果中心写入 1 号坐标系（G54）
N80 G65 P9812 D50.0 S1.0 ; 执行自动探测，找正 G54 X/Y 中心

N90 G00 Z100. ; 自动更新 G54 坐标系成功，安全抬刀

( —- 步骤 2: 精确测量工件表面 Z 零点并写入 G54 Z 偏置 —- )
N100 G00 X0. Y0. ; 快速移动到刚刚测量得出的精确 G54 中心上空
N110 G00 Z10. ; 下落至 Z10
; O9811 为单点表面测量宏程序
; 参数 Z0.0：标称表面高度；参数 S1.0：自动更新 1 号坐标系（G54）的 Z 偏置值
N120 G65 P9811 Z0.0 S1.0 ; 自动探测表面并将 Z 坐标更新至 G54

( —- 步骤 3: 测量全部结束，测头归位关机 —- )
N130 G00 Z150. ; 安全抬刀
N140 G65 P9833 ; 关闭测头信号（Optical Off）
N150 M05 ; 测头主轴停止旋转
N160 G91 G28 Z0. ; Z 轴回参考点
N170 M30 ; 测量及坐标更新主程序结束
%

九、马扎克 Mazatrol W-Measure 与雷尼绍 G65 宏程序的共存与兼容（核心痛点）

在马扎克（Mazak）系统上调试和使用雷尼绍测头系统，工程师和设备管理人员经常会遇到一个极具马扎克系统代表性的“技术痛点”：

Mazatrol W-Measure（机内交互式测量系统）：是马扎克自带的、不需要写任何 G 代码、在对话式编程界面（Mazatrol）中直接点击输入即可实现工件对中、测孔、寻边的图形化测量系统。
雷尼绍 G65 宏程序（原生模式）：是在常规 EIA/ISO（G代码）加工程序中调用的 Inspection Plus 通用测量循环。

这两套系统共用同一套物理测头（OMP40-2或RMP60）和接收器，但在系统底层的数据处理和控制权上，极易发生“变量覆盖冲突”：

通道安全分配：
- 当从 Mazatrol 对话程序中调用测头测量（W-Measure）时，系统会自动启用其内部的固有宏程序和专属数据通道，其测量结果会覆盖马扎克系统专属的公共测量变量数组。
- 当在 EIA/ISO 模式中调用雷尼绍 G65 宏程序（如 O9812）时，结果会写入雷尼绍的通用 #500 变量以及 G54~G59。
标定参数的独立性：
- 调试人员必须知晓：Mazatrol W-Measure 系统和雷尼绍 Inspection Plus（G65）底层是完全独立的两个数据库！
- 意味着：如果你用 G65 P9801/P9802 在机床上完成了测头的标定，这个标定值（包括测针偏摆常数、球半径）绝对无法自动同步给 Mazatrol W-Measure！
- 解决方案：在机床交付或测针发生碰撞更换后，必须在 Mazatrol 后台界面中运行一次“对话式测头标定”；然后，在 EIA 模式下运行一次 G65 P9802 或 G65 P9801，分别对两套系统进行双重独立标定，各行其是，方能确保两边测量均高精度运行。

十、马扎克系统参数、变量范围与 G10 L50 偏置更新风控

共享宏变量 #500~#999 的冲突防范：
马扎克系统在 EIA 模式下，其 #500 以上的公共变量是全机床和所有宏程序（包括 Mazatrol 系统后台、雷尼绍、机床厂齿轮箱轴承保护宏）共享的。雷尼绍的标定常数、输出误差分析一律写入在 #500 至 #549 范围内。
- 刚性防错原则：在编写用户加工主程序、换刀宏、排屑自吹气宏等自定义程序时，严禁将 #500 ~ #549 用于临时算术计算、计数循环或加工深度参数！ 否则，一旦发生覆盖，雷尼绍的标定精度常数将彻底丧失，下次探测时会直接发生撞探针的重大事故。
Mazak 专用的 G10 L50 写入防护：
在一些马扎克机床（如 Smooth / Matrix 系统）上，更新工件零点也可以不通过 S1.0 参数，而是使用 G10 L50（高精度坐标系修改指令）进行写入：

G10 L50 P1 X#5021 Y#5022 ; 将实测坐标直接写入 1 号坐标系（G54）

使用此类指令时，必须在探测前确保测量探针已处于静止触发状态，且程序段后必须紧跟 G04 X1.0 进行轴向缓冲等待，防止系统的电磁零偏写入时由于机床制动带来的数据刷新时滞。

版权声明: 本文档由宁波匠测科技有限公司技术部原创编制并发布。

声明：本文中涉及到的所有马扎克系统指令（G65 P9901、Mazatrol 等）及雷尼绍宏程序（O9812/O9811），均对齐雷尼绍官方 Mazak 编程手册（H-2000-6550）以及 Mazak 现场调试标准。上机实测前请调慢倍率（Rapid Override 25%以下），确保运行安全。