宏程序在數(shù)控編程中的應(yīng)用及加工實(shí)例

1、 宏程序在數(shù)控編程中的應(yīng)用及加工實(shí)例摘 要:本文針對(duì)宏程序編程的特點(diǎn),在實(shí)際生產(chǎn)、數(shù)控編程教學(xué)和數(shù)控大賽三個(gè)方面闡述了宏程序編程的優(yōu)點(diǎn)及必要性。并列出兩類典型零件的編程實(shí)例。關(guān)鍵詞:宏程序 特點(diǎn) 應(yīng)用1 宏程序的特點(diǎn)在宏程序中,用戶可以使用變量進(jìn)行賦值及算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和函數(shù)的混合運(yùn)算,并允許在加工程序中使用條件轉(zhuǎn)移和循環(huán)語(yǔ)句,從而為手工編寫橢圓、拋物線等非圓曲線輪廓的數(shù)控加工程序提供了廣闊的應(yīng)用空間。宏程序具有靈活性、通用性和智能性等特點(diǎn)。編程人員只需要根據(jù)零件幾何信息和不同的數(shù)學(xué)模型即可完成相應(yīng)的模塊化加工程序設(shè)計(jì),應(yīng)用時(shí)只需要把零件信息、加工參數(shù)等輸入到相應(yīng)模塊的調(diào)用語(yǔ)句中,就能使編程

2、人員從繁瑣的、大量重復(fù)性編程工作中解脫出來(lái),達(dá)到一勞永逸的效果。2 宏程序的應(yīng)用2.1 宏程序在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中,宏程序編程是自動(dòng)編程的有效補(bǔ)充。自動(dòng)編程也稱為計(jì)算機(jī)輔助編程,即程序編制工作的大部分或全部由計(jì)算機(jī)完成。在人機(jī)對(duì)話式自動(dòng)編程中,從工件的圖形確定、刀具的選擇、起刀點(diǎn)的確定、走刀路線的安排,到各種工藝指令的插入,都可由計(jì)算機(jī)完成,最后得到所需的加工程序?？梢哉f(shuō)自動(dòng)編程大大減輕了編程人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了效率,同時(shí)解決了許多手工編程無(wú)法解決的復(fù)雜零件的編程難題。但采用自動(dòng)編程也會(huì)帶來(lái)一定的問(wèn)題,比如說(shuō),自動(dòng)編程一定要在專業(yè)軟件的支撐下方能完成,也就是說(shuō),編程人員只有在系統(tǒng)的

3、學(xué)習(xí)了一門軟件之后,才能夠進(jìn)行自動(dòng)編程。對(duì)于某些需要在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行直接編程的操作者來(lái)說(shuō),不僅要求他們能夠熟練地操作機(jī)床,還要掌握一門軟件,并且需要在工廠內(nèi)給操作者提供進(jìn)行自動(dòng)編程的工作環(huán)境,對(duì)于一些中小企業(yè)來(lái)說(shuō),在一定程度上會(huì)增加了其成本。此外,使用cad/cam軟件編程一般都存在工作量大、程序龐大和加工參數(shù)不易修改等缺點(diǎn),只要任何一個(gè)加工參數(shù)發(fā)生變化,軟件就要根據(jù)變化后的加工參數(shù)重新計(jì)算刀具軌跡,任何智能化的軟件也不能避免這一步驟。盡管軟件計(jì)算刀具軌跡的速度非?？?但畢竟是個(gè)比較麻煩的過(guò)程。宏程序則注重把機(jī)床功能參數(shù)與編程語(yǔ)言相結(jié)合,而且靈活的參數(shù)設(shè)置也能夠使機(jī)床具有最佳的工作性能,同時(shí)給

4、了操作者極大的自由調(diào)整余地。在實(shí)際加工中,采用宏程序編程可以有效提高工作效率的情況可以歸納為以下幾類:(1)機(jī)械零件上常見的一些典型結(jié)構(gòu),如多邊形槽、圓槽、孔系、內(nèi)外球面和倒r面等,在采用了宏程序編程之后,只要是同一類型的零件,不論尺寸如何變化,都可以用同一程序來(lái)完成加工,而操作者只需在加工前把反映零件關(guān)鍵尺寸的參數(shù)輸入即可。(2)在車削零件加工中,可以通過(guò)g代碼編程與宏程序編程相結(jié)合的方式,來(lái)實(shí)現(xiàn)幾乎所有零件的加工。有經(jīng)驗(yàn)的操作工經(jīng)過(guò)相應(yīng)的培訓(xùn)后,就能夠完成從零件的分析到加工的全部工藝過(guò)程。對(duì)于一些中小企業(yè)來(lái)說(shuō),就完全沒有必要設(shè)立專門的編程部門,大大的節(jié)約了生產(chǎn)成本。(3)對(duì)中等難度的零件來(lái)

5、說(shuō),使用宏程序編程可以選擇更加合適的走刀方式。由于應(yīng)用了大量的編程技巧,使得宏程序的精度很高,這樣不僅使程序段大大的縮短了,而且也比自動(dòng)編程的程序加工時(shí)間要少了很多。2.2 宏程序在數(shù)控編程教學(xué)中的應(yīng)用在用戶宏程序本體中,通過(guò)使用變量,并給變量賦值,變量間就可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、羅輯運(yùn)算和函數(shù)的混合運(yùn)算。程序還可以使用循環(huán)語(yǔ)句、分支語(yǔ)句等進(jìn)行跳轉(zhuǎn)、循環(huán),用近似于c語(yǔ)言等高級(jí)計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的方式,進(jìn)行數(shù)控加工程序的編制。與g代碼編程方式相比,宏程序編程要更加復(fù)雜,不再是利用已有的編程指令,而是輸入相應(yīng)的參數(shù)。在進(jìn)行宏程序編程之前,學(xué)生必須對(duì)所加工的零件有全面的了解,如:為什么該零件要使用宏程序編程,

6、用其它簡(jiǎn)單的編程方法是否可以實(shí)現(xiàn);零件的哪些參數(shù)要設(shè)為變量,是什么類型的變量;要用到哪些數(shù)學(xué)知識(shí);使用何種語(yǔ)句,達(dá)到什么樣的加工效果,等等,在綜合的考慮好這些問(wèn)題之后方能進(jìn)行編程。雖然這些問(wèn)題對(duì)于高職學(xué)生來(lái)說(shuō)是有一定難度的,但這也正是學(xué)生能力的最好體現(xiàn)。作為新一代的技術(shù)工人,不能只限于把活干出來(lái)就行,還要會(huì)干活、巧干活,在能力上不斷的提升自己,給自己未來(lái)的職業(yè)發(fā)展留出足夠的空間。所以我們培養(yǎng)的學(xué)生也要緊跟時(shí)代的變化,不僅技能上勝人一籌,綜合素質(zhì)也要高人一等。能力及素質(zhì)的培養(yǎng)不是一朝一夕或是一門課就可以完成的,所以在日常的學(xué)習(xí)生活中,我們就要潛移默化地去感染學(xué)生,有意識(shí)的去培養(yǎng)學(xué)生,使其在校期間

7、就具備了技術(shù)工人的初步素質(zhì)。而宏程序編程就是一個(gè)非常有效的載體。簡(jiǎn)潔的思路、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S、細(xì)致的工作態(tài)度和善于學(xué)習(xí)的精神等都是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的鍛煉。此外,如果學(xué)校辦學(xué)的條件有限,難以提供足夠的機(jī)房及軟件來(lái)對(duì)學(xué)生的自動(dòng)編程能力進(jìn)行充分的訓(xùn)練,而復(fù)雜零件的加工又是學(xué)生的必修課,宏程序編程就可以有效地緩解這一矛盾。在進(jìn)行宏程序編程時(shí),首先學(xué)生可以根據(jù)自己的想象和愛好,設(shè)計(jì)出一些帶有復(fù)雜曲線及曲面的零件;其次,進(jìn)行書面編程;再次,將編出的程序(程序長(zhǎng)度均較短)手動(dòng)輸入到機(jī)床中。以上在編制程序及加工的各個(gè)階段,都不需要使用專用的設(shè)備即計(jì)算機(jī),但同樣可以達(dá)到適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)效果。2.3 宏程序在數(shù)控大賽中的應(yīng)

8、用縱觀近幾年國(guó)家、省和市級(jí)的各種數(shù)控大賽,基本上還是以手工編程為主來(lái)實(shí)現(xiàn)零件的加工。如何做到在有限的時(shí)間里和有限的零件載體上體現(xiàn)出選手的綜合素質(zhì),需要參考多項(xiàng)指標(biāo),而宏程序編程就是其中重要的一項(xiàng)。如前所述,想要編出宏程序,必須有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S和清晰的思路,在緊張的考場(chǎng)環(huán)境下做到不慌亂,這就對(duì)一個(gè)人的心理素質(zhì)及編程水平提出了考驗(yàn)。也就是說(shuō),在選手操作水平相差不多的情況下,宏程序的編程在很大程度上決定了比賽的成敗。3 宏程序編程實(shí)例在這里針對(duì)在生產(chǎn)及數(shù)控大賽上經(jīng)常出現(xiàn)的兩種類型的零件,給出編程實(shí)例及簡(jiǎn)要說(shuō)明,以供參考。(1)如圖1所示,編制一個(gè)宏程序加工沿圓周均勻分布的孔群。圓心坐標(biāo)為(x,y),圓半

9、徑為r,第1個(gè)孔與x軸的夾角為,孔數(shù)為h。主程序如表1所示。自變量賦量說(shuō)明如表2所示。宏程序如表3所示。(2)如圖2所示,四角圓角過(guò)渡矩形工件xy對(duì)稱中心為g54的xy原點(diǎn),頂面z0,矩形四角圓角半徑均為#6,周邊垂直面與頂面做倒r面,其圓角半徑均為#3,顯然必須限定:#6#3。下刀點(diǎn)即開始點(diǎn)選擇在工件左前方,采取左側(cè)沿直線切入進(jìn)刀和1/2圓弧切出退刀,由下至上逐層爬升,以順銑方式單向走刀。其程序如表4所示。在實(shí)際工作中,宏程序有著廣泛的應(yīng)用空間,能夠方便數(shù)控機(jī)床操作者編程,鍛煉其編程能力,幫助他們更加深入地了解自動(dòng)編程的本質(zhì)。同時(shí),編寫宏程序的過(guò)程也是直接體現(xiàn)編程者工藝指導(dǎo)思想,衡量編程者工藝水平的過(guò)程。宏程序?qū)儆谑止ぞ幊?而手工編程是自動(dòng)編程的基礎(chǔ),因此,在任何情況下手工編程都是必須掌握的,特別是其精髓 宏程序。參考文獻(xiàn)1陳光偉.關(guān)于