论数控加工的参数化编程

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【摘要】本文主要对数控加工中的参数化编程进行详细阐述并分析，提出相应的宏程序开发的方法和步骤。

【关键词】数控加工；变量；数据；参数化；宏程序

1什么是参数化编程

参数化的编程也可以叫做零件类的编程，也就是说，一组零件中的各个部件的属性都相同的，属于同一类，这种情况下，就可以用变量来对数据进行编程了，尔不单单是只可以用特定的数据了。在这种类型的编程中，包含着决策，基于已知数据并带有某种约束，和一些标准的CNC的编程来进行比较大的话，参数化编程需要的编程工具要相对的需要强大一些。宏程序可提供这些工具。参数化程序一定是宏程序，但宏程序在相似零件类的意义上并不一定是参数化程序。数控编程数据可以分为常量数据和变量数据。在数控加工过程中任何数据都可以成为变量数据。加工条件的设定是根据材料硬度不同进行的。比如说刀的型号、使用的机床型号、尺寸数据、以及表面光洁度的要求、以及通常我们所说公差精准度。在加工件基本特征不同的情况下，刀具设定的下刀深度，主轴的进给速度也会随之改变。例如，在加工零件的过程中，指定了零件的长和宽。长与宽属于尺寸特征，在进行矩形零件的加工时，这就是属于变量。这就要求每一个矩形零件都有自己单独的程序。为了使加工变的简单化，目前最为有效的方法就是设定相应的宏观程序，这个简单的编程使用于任何的矩形件的加工。在这其中变量是长度和宽度，之后所有的编程可以按照这个程序。

2参数化编程的优势

生产中的快速转换是宏程序中零件类的最大优点。开发宏程序比开发标准程序常常需要更多的时间，尤其是如果经常使用宏程序的话。参数化编程的优点主要体现在以下几个方面。

2.1整体优点

（1）零件与零件之间的切换速度可以加快；（2）检查程序的时间也可以相应的进行缩短；（3）质量高成本低。

2.2生产方面

（1）废品零件的数量可以大大的减少，从而使得零件加工的效率与质量提高；（2）降低成本；（3）CNC的成产效率增加，维修费用可以相对减少。

2.3编程方面

（1）减少了编程的错误量和时间；（2）转变工作量相对变得容易一些。参数化编程的过程中要选择合适的零件才能有效的提高效率，参数化编程在进行时要考虑以下几点：（1）有些零件与零件之间形状相同但尺寸大小不一样；（2）很多的零件与零件之间形状相似但不相同；（3）加工形式有所不同；（4）有部分的零件的刀具路径是重复的。参数化编程是在其他方法的基础上的一种延伸与提高，但却并不是要代替其他的编程方法，当今社会下，参数化编程带来的经济效益需要是可预测与测量的才可以。

3开发宏程序的相关方法

编程过程中，参数化的程序以及宏程序的编写可以适当的偏好一下个人选择。大部分的编程的方式方法主要通过以下的几点步骤来进行完成的。

3.1主要目标确定

通常一个宏程序实现的目标只能是相对较短的，如果将此目标定的超出宏程序自身范围，难免会出现严重错误。因此，如果实现宏程序的最佳制定，首先要确定主要目标，并作出可行性分析，将华而不实的目标放弃。一般两个短的宏程序更容易实现。

3.2提前制订好计划

一个好的计划是成功的关键。首先是以示意图作为第一部分，把它做成参数化程序研究类似的图纸。并且确定那部分是不可改变的，那一部分是可能会发生改变的。切记不要忘记零件的材料、装夹方法、使用的机床和刀具。

3.3做一个大体的规划

先画出简单的示意图用作宏程序的特征的展示。在一些关键位置的确定上使用一些细节，比如程序零点、间隙、刀具的起始点、偏置量、换刀点等。有一些宏程序在编写的过程中需要用到公式，这种情况就需要程序员把所有的公式都编写进去，例如很多程序在编写的时候会有几何公式或者是有用做测试的公式，这就需要把几何公式和测试相关的公式全部的编写进去才可以。

3.4确定刀具路径方法

这一阶段需要将整个零件切割的过程中刀具从靠近零件到切割另加到切割后离开零件的过程路径都要计算好。需要考虑好在进行零件切割的时候使用几把刀具，刀具的使用方法有多少种，使用过程中选定的路径是否安全妥当。还有包括切割的深度，切割零件的长、宽、高，切割的次数以及是选择精确加工还是粗略加工，这些因素都需要考虑清楚。在进行真正的切割之前把一切信息都规整好。

3.5识别和组织变量数据

识别和组织数据在信息收集后就是不可分割的。当局部变量确定后，G65命令程序段中的定义也同时变更为自变量。其中包含的数据基本是在图纸中读出的，而可计算数据是不包含在内的。

3.6设计程序流程

清晰的流程图是程序开发的必经阶段。编程的目的都是可以通过宏程序来实现的，比如条件测试、循环、分支与决策等一系列的流程可以做成流程图来标识。流程图设计出来并确定好后，需要采用输入条件与结果来不断进行测试。假如流程图无误而在测试过程中显示其逻辑性表达失败的话，那就表明此测试失败，需要宏程序重新反复进行上面的操作流程。

3.7不对缺省值计数

在标准的CNC编程中，记录控制系统缺省值的个数，但不包括一些程序代码，尤其是一些准备G代码，例如他们记录缺省的系统单元，但不包括程序中的G20和G21命令。同样的也不包括G90和G91命令，和其它的一些代码。记住所有的决策必须反映到宏程序中，不要记录系统缺省值的数目。

3.8编写宏程序

首先，需要程序员将代码记录一下，写在纸上或者使用电脑在、文件夹记录，为后期的程序加工做好基础工作。编程时的顺序和逻辑可以相同，然后使用在流程图中，之后将这些数据进行转换，转换成FANUC宏程序代码。之所以把宏程序转换为文件，是因为程序在转换为文件后可以是永久性的，也可以方便CNC操作员的操作。

4结论

自从基于NC和CNC编程语言出现以来，参数化编程方法一直在发展之中。参数化编程需要的设备相当昂贵，因为用户必须拥有功能强大的主机计算机和功能同样强大的软件。另外，购买设备的高花费，各种线时费用，甚至是租借费用等都是障碍。科技发展到今天，需要的唯一计算机是机床的CNC系统，并配备FANUC用户宏程序B版本。

作者:郭刚刚 单位:金华市技师学院

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