論數(shù)控加工的參數(shù)化編程
時(shí)間:2022-01-26 11:08:50
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【摘要】本文主要對(duì)數(shù)控加工中的參數(shù)化編程進(jìn)行詳細(xì)闡述并分析,提出相應(yīng)的宏程序開(kāi)發(fā)的方法和步驟。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工;變量;數(shù)據(jù);參數(shù)化;宏程序
1什么是參數(shù)化編程
參數(shù)化的編程也可以叫做零件類的編程,也就是說(shuō),一組零件中的各個(gè)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(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編程了,爾不單單是只可以用特定的數(shù)據(jù)了。在這種類型的編程中,包含著決策,基于已知數(shù)據(jù)并帶有某種約束,和一些標(biāo)準(zhǔn)的CNC的編程來(lái)進(jìn)行比較大的話,參數(shù)化編程需要的編程工具要相對(duì)的需要強(qiáng)大一些。宏程序可提供這些工具。參數(shù)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(shù)化程序。數(shù)控編程數(shù)據(jù)可以分為常量數(shù)據(jù)和變量數(shù)據(jù)。在數(shù)控加工過(guò)程中任何數(shù)據(jù)都可以成為變量數(shù)據(jù)。加工條件的設(shè)定是根據(jù)材料硬度不同進(jìn)行的。比如說(shuō)刀的型號(hào)、使用的機(jī)床型號(hào)、尺寸數(shù)據(jù)、以及表面光潔度的要求、以及通常我們所說(shuō)公差精準(zhǔn)度。在加工件基本特征不同的情況下,刀具設(shè)定的下刀深度,主軸的進(jìn)給速度也會(huì)隨之改變。例如,在加工零件的過(guò)程中,指定了零件的長(zhǎng)和寬。長(zhǎng)與寬屬于尺寸特征,在進(jìn)行矩形零件的加工時(shí),這就是屬于變量。這就要求每一個(gè)矩形零件都有自己?jiǎn)为?dú)的程序。為了使加工變的簡(jiǎn)單化,目前最為有效的方法就是設(shè)定相應(yīng)的宏觀程序,這個(gè)簡(jiǎn)單的編程使用于任何的矩形件的加工。在這其中變量是長(zhǎng)度和寬度,之后所有的編程可以按照這個(gè)程序。
2參數(shù)化編程的優(yōu)勢(shì)
生產(chǎn)中的快速轉(zhuǎn)換是宏程序中零件類的最大優(yōu)點(diǎn)。開(kāi)發(fā)宏程序比開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)程序常常需要更多的時(shí)間,尤其是如果經(jīng)常使用宏程序的話。參數(shù)化編程的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
2.1整體優(yōu)點(diǎn)
(1)零件與零件之間的切換速度可以加快;(2)檢查程序的時(shí)間也可以相應(yīng)的進(jìn)行縮短;(3)質(zhì)量高成本低。
2.2生產(chǎn)方面
(1)廢品零件的數(shù)量可以大大的減少,從而使得零件加工的效率與質(zhì)量提高;(2)降低成本;(3)CNC的成產(chǎn)效率增加,維修費(fèi)用可以相對(duì)減少。
2.3編程方面
(1)減少了編程的錯(cuò)誤量和時(shí)間;(2)轉(zhuǎn)變工作量相對(duì)變得容易一些。參數(shù)化編程的過(guò)程中要選擇合適的零件才能有效的提高效率,參數(shù)化編程在進(jìn)行時(shí)要考慮以下幾點(diǎn):(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(fù)的。參數(shù)化編程是在其他方法的基礎(chǔ)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(dāng)今社會(huì)下,參數(shù)化編程帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益需要是可預(yù)測(cè)與測(cè)量的才可以。
3開(kāi)發(fā)宏程序的相關(guān)方法
編程過(guò)程中,參數(shù)化的程序以及宏程序的編寫(xiě)可以適當(dāng)?shù)钠靡幌聜€(gè)人選擇。大部分的編程的方式方法主要通過(guò)以下的幾點(diǎn)步驟來(lái)進(jìn)行完成的。
3.1主要目標(biāo)確定
通常一個(gè)宏程序?qū)崿F(xiàn)的目標(biāo)只能是相對(duì)較短的,如果將此目標(biāo)定的超出宏程序自身范圍,難免會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤。因此,如果實(shí)現(xiàn)宏程序的最佳制定,首先要確定主要目標(biāo),并作出可行性分析,將華而不實(shí)的目標(biāo)放棄。一般兩個(gè)短的宏程序更容易實(shí)現(xiàn)。
3.2提前制訂好計(jì)劃
一個(gè)好的計(jì)劃是成功的關(guān)鍵。首先是以示意圖作為第一部分,把它做成參數(shù)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(huì)發(fā)生改變的。切記不要忘記零件的材料、裝夾方法、使用的機(jī)床和刀具。
3.3做一個(gè)大體的規(guī)劃
先畫(huà)出簡(jiǎn)單的示意圖用作宏程序的特征的展示。在一些關(guān)鍵位置的確定上使用一些細(xì)節(jié),比如程序零點(diǎn)、間隙、刀具的起始點(diǎn)、偏置量、換刀點(diǎn)等。有一些宏程序在編寫(xiě)的過(guò)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(xiě)進(jìn)去,例如很多程序在編寫(xiě)的時(shí)候會(huì)有幾何公式或者是有用做測(cè)試的公式,這就需要把幾何公式和測(cè)試相關(guān)的公式全部的編寫(xiě)進(jìn)去才可以。
3.4確定刀具路徑方法
這一階段需要將整個(gè)零件切割的過(guò)程中刀具從靠近零件到切割另加到切割后離開(kāi)零件的過(guò)程路徑都要計(jì)算好。需要考慮好在進(jìn)行零件切割的時(shí)候使用幾把刀具,刀具的使用方法有多少種,使用過(guò)程中選定的路徑是否安全妥當(dāng)。還有包括切割的深度,切割零件的長(zhǎng)、寬、高,切割的次數(shù)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(jìn)行真正的切割之前把一切信息都規(guī)整好。
3.5識(shí)別和組織變量數(shù)據(jù)
識(shí)別和組織數(shù)據(jù)在信息收集后就是不可分割的。當(dāng)局部變量確定后,G65命令程序段中的定義也同時(shí)變更為自變量。其中包含的數(shù)據(jù)基本是在圖紙中讀出的,而可計(jì)算數(shù)據(jù)是不包含在內(nèi)的。
3.6設(shè)計(jì)程序流程
清晰的流程圖是程序開(kāi)發(fā)的必經(jīng)階段。編程的目的都是可以通過(guò)宏程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的,比如條件測(cè)試、循環(huán)、分支與決策等一系列的流程可以做成流程圖來(lái)標(biāo)識(shí)。流程圖設(shè)計(jì)出來(lái)并確定好后,需要采用輸入條件與結(jié)果來(lái)不斷進(jìn)行測(cè)試。假如流程圖無(wú)誤而在測(cè)試過(guò)程中顯示其邏輯性表達(dá)失敗的話,那就表明此測(cè)試失敗,需要宏程序重新反復(fù)進(jìn)行上面的操作流程。
3.7不對(duì)缺省值計(jì)數(shù)
在標(biāo)準(zhǔn)的CNC編程中,記錄控制系統(tǒng)缺省值的個(gè)數(shù),但不包括一些程序代碼,尤其是一些準(zhǔn)備G代碼,例如他們記錄缺省的系統(tǒng)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(tǒng)缺省值的數(shù)目。
3.8編寫(xiě)宏程序
首先,需要程序員將代碼記錄一下,寫(xiě)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(chǔ)工作。編程時(shí)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(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成FANUC宏程序代碼。之所以把宏程序轉(zhuǎn)換為文件,是因?yàn)槌绦蛟谵D(zhuǎn)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(jié)論
自從基于NC和CNC編程語(yǔ)言出現(xiàn)以來(lái),參數(shù)化編程方法一直在發(fā)展之中。參數(shù)化編程需要的設(shè)備相當(dāng)昂貴,因?yàn)橛脩舯仨殦碛泄δ軓?qiáng)大的主機(jī)計(jì)算機(jī)和功能同樣強(qiáng)大的軟件。另外,購(gòu)買(mǎi)設(shè)備的高花費(fèi),各種線時(shí)費(fèi)用,甚至是租借費(fèi)用等都是障礙。科技發(fā)展到今天,需要的唯一計(jì)算機(jī)是機(jī)床的CNC系統(tǒng),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(xué)院
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