数控编程中的参数化思想.doc

数控编程中的参数化思想摘要：为简化传统数控编程，本文以计算机编程中常用的分支、循环语句为突破，采用参数化的思想，总结了一套行之有效的简洁的编程方法。关键词：数控 编程 参数化在现代化生产高效率、高质量的要求下，各类数控设备的使用率越来越高。传统的数控编程使用按部就班的顺序编程方式，程序执行过程一目了然，易懂、易改、易使用（图1）。搜索程序段工步1工步2工步N结束图1 传统顺序化编程流程图然而，针对大量的外形类似零件、同一零件的类似加工部位，传统的顺序编程方式就暴露出明显的弊端程序冗长。以我厂加工的某机型泵车臂架（图2）为例，每台车共4支臂架，每支臂架共5对孔（其中一支仅有2对），每对孔左右对称，采用五面体加工中心加工，数控系统为西门子840D。加工内容基本为：各孔粗精镗、各孔内外端面的划、铣，钻螺纹孔，所有各孔的加工过程类似。我厂原编制的顺序化加工程序，逐工件、逐孔、逐工步加工，总共超过一千行程序段，每个工步的加工都需反复搜索程序段执行，较为麻烦。图2 臂架简图如何来精简我们的加工程序，使其易于修改和操作呢？1.参数化编程思路在日常的数控编程中，顺序结构最为常用，分支和循环结构很少被应用；而计算机编程中，分支和循环结构占有很大的比例。合理的利用这些非顺序结构将给我们的编程带来很大的方便。如何合理利用？关键在于运用表示实际意义的参数。例如，我们可以自定义一个整数型变量做参数，当它被赋值为1的时候表示加工右侧面，被赋值为-1的时候表示加工左侧面；定义一个整数型变量表示加工孔的序号；再定义一个表示加工方式的参数，1表示粗镗，2表示精镗，3表示划面，4表示铣面，5表示钻孔；定义4组二维数组，用于表示各孔的空间位置除了变量外，还可以用宏定义做参数用于表示所加工的工件号。完成所有的参数的定义并赋值后，就可以利用它们来方便地实现程序控制（图3）。 开始运行到位粗镗返回预设位置结束图3 参数化编程流程图初始化参数加工面方向是否一致是否转头到位根据设定的臂架、孔和退回平面加工方式精镗铣面划面钻孔手动到位定向精镗试切是到位？否2.程序实现N10 DEF REAL D_LONG=137.85;定义刀长N20 DEF INT B_CUTRIGHT=-1;定义加工面（+1右面、-1左面）N30 DEF INT N_HOLES=4;定义加工孔序号（5个孔依次为0、1、2、3、4）N40 DEF INT I_CUTMODE=4;定义切削方式（1粗镗，2精镗，3划面，4铣面，5钻孔）;精镗方式、返回平面、安全距离、深度补偿、精镗退刀量等参数的定义略N110 DEFINE THISBH AS BJ2_HOLES;宏定义当前臂架号;以下为各臂架各孔的相关定义，数组表示各孔中心X、Y值，起始、终止点Z值N120 DEF REAL BJ1_HOLES5,4N130 DEF REAL BJ2_HOLES5,4N132 DEF REAL BJ3_HOLES5,4N135 DEF REAL BJ4_HOLES5,2N140 BJ1_HOLES0,0=SET(0,0,225,114)N150 BJ1_HOLES1,0=SET(-107.6,-252,218,105)N236 BJ4_HOLES1,0=SET(-201,-138,89.5,75);*N240 D0;取消刀补N250 G54G90;以下为根据加工面参数选择五面体卧头，并旋转偏移坐标系N260 IF (B_CUTRIGHT=1)N270 L01(90)N280 ROT Z0 X90N290 ELSEN300 L01(270)N310 B_CUTRIGHT=-1N320 ROT Z180 X90N330 ENDIFN340 ATRANS Z=378.251-0.1+D_LONGN350 G0 Z=R_RTP;Z向退刀N360 G0 X=THISBHN_HOLES,0*B_CUTRIGHT Y=THISBHN_HOLES,1 ;定位到当前待加工孔中心N370 CASE(I_CUTMODE) OF 1 GOTO ROUGH 2 GOTOF FINE 3 GOTOF SWEEP 4 GOTOF MILLING 5 GOTOF BORING DEFAULT GOTOF PROGEND;根据参数选择加工方式N380 ROUGH:;粗镗N390 M4S250F50N400 CYCLE81(R_RTP,THISBHN_HOLES,2,R_SDIS,THISBHN_HOLES,3-R_DPP,)N420 GOTOF PROGENDN430 FINE: ;精镗N630 GOTOF PROGENDN650 SWEEP: ;手工划面N700 M30N710 MILLING: ;铣面N820 GOTOF PROGENDN830 BORING: ;钻孔N890 GOTOF PROGENDN900 PROGEND: ;加工结束，先退刀，再提升到位N910 G0 Z=R_RTPN920 M05N930 SUPA Z=-30N940 M30上面的程序使用了百行语句即完成了所有臂架的所有加工过程，长度仅为原程序的10%，较为简洁。使用时只需修改程序开头的可变参数（部分加工内容需修改后面的加工程序段），无需搜索程序段即可加工，方便实用。这种参数化编程存在的缺点是：对机床操作者的专业要求较高；参数设置错误易造成事故，需注意安全。3.参数化编程的自动化拓展如果在小批量生产中，反复修改加工参数的方法可以应用，那么如何将参数化编程应用于大批量生产中，不用每次都修改参数呢？实现的方法也不难，我们将加工步骤定义为一个参数，比如使用系统的R参数；将各个工步所使用到的可变参数定义到若干二维数组中；程序执行时，利用循环依次完成各个工步。程序结构图如下：开始参数化加工过程结束图4 全自动参数化编程流程图初始化参数加工过程是否完成否是工步+1简略程序如下：DEFINE THISBH AS BJ2_HOLES;宏定义当前工件号DEF INT B_CUTRIGHT;定义加工面DEF INT N_HOLES;定义加工孔序号DEF INT I_CUTMODE;定义切削方式DEFINE N_NUM AS 24;假设有24个工步DEF INT I_TOOLNON_NUM=(0,0,1,1,2,2,11);定义各工步用到的刀具号DEF INT I_TOOLN_NUM=(1,1,1,1,2,2,1);定义各工步用到的刀补号DEF INT I_STEPN_NUM,7;定义各工步的加工内容I_STEP0,0=SET(1,0,1,0,10,10,20);定义第一工步加工内容，各参数分别表示方位、孔号、加工模式、精镗模式、安全距离、深度补偿、铣削半径I_STEP1,0=SET(-1,0,1,0,10,10,20);定义第二工步加工内容I_STEP2,0=SET(-1,0,1,0,10,10,20);定义第三工步加工内容I_STEP23,0=SET(-1,0,1,0,10,10,20);定义最后工步加工内容;R1=0;用R1表示加工步骤，但R1值的修改在参数面板完成，不在程序中预置;*所有定义完成，开始加工*BEGINE:WHILE R1N_NUM; 加工工步标记在正确范围内，则对加工参数赋值B_CUTRIGHT=I_STEPR1,0N_HOLES=I_STEPR1,1I_CUTMODE=I_STEPR1,2R_CYCLE =I_STEPR1,6;*加工开