論數控加工的參數化編程

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【摘要】本文主要對數控加工中的參數化編程進行詳細闡述并分析，提出相應的宏程序開發的方法和步驟。

【關鍵詞】數控加工；變量；數據；參數化；宏程序

1什么是參數化編程

參數化的編程也可以叫做零件類的編程，也就是說，一組零件中的各個部件的屬性都相同的，屬于同一類，這種情況下，就可以用變量來對數據進行編程了，爾不單單是只可以用特定的數據了。在這種類型的編程中，包含著決策，基于已知數據并帶有某種約束，和一些標準的CNC的編程來進行比較大的話，參數化編程需要的編程工具要相對的需要強大一些。宏程序可提供這些工具。參數化程序一定是宏程序，但宏程序在相似零件類的意義上并不一定是參數化程序。數控編程數據可以分為常量數據和變量數據。在數控加工過程中任何數據都可以成為變量數據。加工條件的設定是根據材料硬度不同進行的。比如說刀的型號、使用的機床型號、尺寸數據、以及表面光潔度的要求、以及通常我們所說公差精準度。在加工件基本特征不同的情況下，刀具設定的下刀深度，主軸的進給速度也會隨之改變。例如，在加工零件的過程中，指定了零件的長和寬。長與寬屬于尺寸特征，在進行矩形零件的加工時，這就是屬于變量。這就要求每一個矩形零件都有自己單獨的程序。為了使加工變的簡單化，目前最為有效的方法就是設定相應的宏觀程序，這個簡單的編程使用于任何的矩形件的加工。在這其中變量是長度和寬度，之后所有的編程可以按照這個程序。

2參數化編程的優勢

生產中的快速轉換是宏程序中零件類的最大優點。開發宏程序比開發標準程序常常需要更多的時間，尤其是如果經常使用宏程序的話。參數化編程的優點主要體現在以下幾個方面。

2.1整體優點

（1）零件與零件之間的切換速度可以加快；（2）檢查程序的時間也可以相應的進行縮短；（3）質量高成本低。

2.2生產方面

（1）廢品零件的數量可以大大的減少，從而使得零件加工的效率與質量提高；（2）降低成本；（3）CNC的成產效率增加，維修費用可以相對減少。

2.3編程方面

（1）減少了編程的錯誤量和時間；（2）轉變工作量相對變得容易一些。參數化編程的過程中要選擇合適的零件才能有效的提高效率，參數化編程在進行時要考慮以下幾點：（1）有些零件與零件之間形狀相同但尺寸大小不一樣；（2）很多的零件與零件之間形狀相似但不相同；（3）加工形式有所不同；（4）有部分的零件的刀具路徑是重復的。參數化編程是在其他方法的基礎上的一種延伸與提高，但卻并不是要代替其他的編程方法，當今社會下，參數化編程帶來的經濟效益需要是可預測與測量的才可以。

3開發宏程序的相關方法

編程過程中，參數化的程序以及宏程序的編寫可以適當的偏好一下個人選擇。大部分的編程的方式方法主要通過以下的幾點步驟來進行完成的。

3.1主要目標確定

通常一個宏程序實現的目標只能是相對較短的，如果將此目標定的超出宏程序自身范圍，難免會出現嚴重錯誤。因此，如果實現宏程序的最佳制定，首先要確定主要目標，并作出可行性分析，將華而不實的目標放棄。一般兩個短的宏程序更容易實現。

3.2提前制訂好計劃

一個好的計劃是成功的關鍵。首先是以示意圖作為第一部分，把它做成參數化程序研究類似的圖紙。并且確定那部分是不可改變的，那一部分是可能會發生改變的。切記不要忘記零件的材料、裝夾方法、使用的機床和刀具。

3.3做一個大體的規劃

先畫出簡單的示意圖用作宏程序的特征的展示。在一些關鍵位置的確定上使用一些細節，比如程序零點、間隙、刀具的起始點、偏置量、換刀點等。有一些宏程序在編寫的過程中需要用到公式，這種情況就需要程序員把所有的公式都編寫進去，例如很多程序在編寫的時候會有幾何公式或者是有用做測試的公式，這就需要把幾何公式和測試相關的公式全部的編寫進去才可以。

3.4確定刀具路徑方法

這一階段需要將整個零件切割的過程中刀具從靠近零件到切割另加到切割后離開零件的過程路徑都要計算好。需要考慮好在進行零件切割的時候使用幾把刀具，刀具的使用方法有多少種，使用過程中選定的路徑是否安全妥當。還有包括切割的深度，切割零件的長、寬、高，切割的次數以及是選擇精確加工還是粗略加工，這些因素都需要考慮清楚。在進行真正的切割之前把一切信息都規整好。

3.5識別和組織變量數據

識別和組織數據在信息收集后就是不可分割的。當局部變量確定后，G65命令程序段中的定義也同時變更為自變量。其中包含的數據基本是在圖紙中讀出的，而可計算數據是不包含在內的。

3.6設計程序流程

清晰的流程圖是程序開發的必經階段。編程的目的都是可以通過宏程序來實現的，比如條件測試、循環、分支與決策等一系列的流程可以做成流程圖來標識。流程圖設計出來并確定好后，需要采用輸入條件與結果來不斷進行測試。假如流程圖無誤而在測試過程中顯示其邏輯性表達失敗的話，那就表明此測試失敗，需要宏程序重新反復進行上面的操作流程。

3.7不對缺省值計數

在標準的CNC編程中，記錄控制系統缺省值的個數，但不包括一些程序代碼，尤其是一些準備G代碼，例如他們記錄缺省的系統單元，但不包括程序中的G20和G21命令。同樣的也不包括G90和G91命令，和其它的一些代碼。記住所有的決策必須反映到宏程序中，不要記錄系統缺省值的數目。

3.8編寫宏程序

首先，需要程序員將代碼記錄一下，寫在紙上或者使用電腦在、文件夾記錄，為后期的程序加工做好基礎工作。編程時的順序和邏輯可以相同，然后使用在流程圖中，之后將這些數據進行轉換，轉換成FANUC宏程序代碼。之所以把宏程序轉換為文件，是因為程序在轉換為文件后可以是永久性的，也可以方便CNC操作員的操作。

4結論

自從基于NC和CNC編程語言出現以來，參數化編程方法一直在發展之中。參數化編程需要的設備相當昂貴，因為用戶必須擁有功能強大的主機計算機和功能同樣強大的軟件。另外，購買設備的高花費，各種線時費用，甚至是租借費用等都是障礙。科技發展到今天，需要的唯一計算機是機床的CNC系統，并配備FANUC用戶宏程序B版本。

作者:郭剛剛 單位:金華市技師學院

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