李興迪

[摘? ? 要]數(shù)控宏程序是用變量進(jìn)行編程的一種方法，它的應(yīng)用解決了異形零件以及大批量相似零件編程加工的問題。在機(jī)械加工中運(yùn)用數(shù)控宏程序可以極大地提升加工的生產(chǎn)效率，同時(shí)可以明顯的看出：在使用宏程序過程中它具有極大的靈活性，能夠很好地滿足生產(chǎn)加工過程中的需求，進(jìn)而提升經(jīng)濟(jì)效益。本文接下來就將對(duì)數(shù)控宏程序的應(yīng)用作一定研究和分析。

[關(guān)鍵詞]數(shù)控宏程序;機(jī)械加工技術(shù);應(yīng)用

[中圖分類號(hào)]TG659 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）10–000–03

Research on the Application of NC Macro Programming in Machining Technology

Li Xing-di

[Abstract]NC macro program is a method of programming with variables. Its application solves the problem of programming special-shaped parts and large quantities of similar parts. The use of NC macro program in machining can greatly improve the production efficiency of machining. At the same time， it can be clearly seen that it has great flexibility in the process of using macro program. It can meet the needs of production and processing well， and then improve economic efficiency. In this paper， the application of NC macro program will be studied and analyzed.

[Keywords]NC macro program; Machining technology; Application

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，使得我國的制造技術(shù)也處于一個(gè)茁壯發(fā)展時(shí)期，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用也得到了極大的推廣和運(yùn)用。作為數(shù)控技術(shù)載體的裝備—數(shù)控機(jī)床，也在相關(guān)制造類企業(yè)中也得到了更多的重視，越來越多專業(yè)人才開始從事這一行業(yè)。在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用過程中最重要也是最核心的一個(gè)環(huán)節(jié)就是數(shù)控編程，數(shù)控編程的質(zhì)量、效率高低將能夠直接影響到數(shù)控加工零件的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，這對(duì)于相關(guān)加工企業(yè)來說就直接關(guān)聯(lián)到了經(jīng)濟(jì)效益的高低。當(dāng)前，數(shù)控編程主要有兩種方式，一種是自動(dòng)編程，一種是手動(dòng)編程。自動(dòng)編程是在計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的軟件系統(tǒng)的支持下，自動(dòng)生成數(shù)控加工程序，具有方便快捷的特點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中，自動(dòng)編程存在著一定的缺陷和不足之處，編制而出的程序可讀性較差，同時(shí)程序較為繁瑣，靈活性方面較為缺乏。為了很好的解決這一問題，可以應(yīng)用宏程序，它是手工編程中的一種高級(jí)應(yīng)用以及精髓所在，自動(dòng)編程是無法達(dá)到這一高度的，它的使用也更利于個(gè)性化零件加工，獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

1 宏程序概述

宏程序簡單的來說就是利用數(shù)控機(jī)床能識(shí)別的編程語言來生產(chǎn)、加工一些非圓曲線的零部件，這種方式在某種程度上可以極大的提高生產(chǎn)效率，比如要加工帶有橢圓表面的零件，那么就可以不再使用過去復(fù)雜的編程方法去進(jìn)行生產(chǎn)加工，而是直接在數(shù)控系統(tǒng)中輸入編寫好的程序直接讓機(jī)床聽從指令生產(chǎn)出所需要的相關(guān)零部件，從而極大的提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。在運(yùn)用宏程序這個(gè)過程中，最重要是發(fā)揮出它的運(yùn)算作用[1]。

在數(shù)控系統(tǒng)中配備了較強(qiáng)的近似于計(jì)算機(jī)高級(jí)編程語言的宏程序功能，相關(guān)的用戶可以通過變量來賦值、建立基于函數(shù)邏輯混合運(yùn)算，另外宏程序中還提供了循環(huán)、分支以及子程序調(diào)用相關(guān)功能語句，通過應(yīng)用編程來加工制作工藝較為復(fù)雜的各種零件。通過運(yùn)用宏程序還能夠有效的減少手工編程時(shí)所面臨的大量復(fù)雜而繁瑣的數(shù)值計(jì)算，極大地簡化了程序段數(shù)，同時(shí)在可讀性上也能有所提高。

2 宏程序優(yōu)勢分析

在宏程序得到應(yīng)用之前，普通的數(shù)控程序在加工過程中只能夠使用常量，通過一步步的趨近模擬來達(dá)到復(fù)雜零件加工生產(chǎn)的目的，在這之中還需要通過計(jì)算曲線上的點(diǎn)以此來逼近所需要加工生產(chǎn)出表面，工藝越復(fù)雜，精度越高的零件就需要計(jì)算更多的點(diǎn)，在這些點(diǎn)的計(jì)算中需要注意保證計(jì)算的精準(zhǔn)度，才能夠加工出合格的部件，但是相關(guān)編程人員就會(huì)面臨著大量的計(jì)算量以及反復(fù)審核，以此來確保計(jì)算的準(zhǔn)確性。在這個(gè)過程中花費(fèi)編程人員大量的時(shí)間。如果通過宏程序則能夠很好的改進(jìn)上述問題，在使用宏程序的過程中只需要將變量以及公式輸入到加工程序中，然后通過相關(guān)指令對(duì)其進(jìn)行控制，接著它就可以自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算來完成生產(chǎn)加工。

其次普通的數(shù)控程序是無法進(jìn)行相互計(jì)算的，宏程序中的變量則能夠進(jìn)行計(jì)算，還具有判斷以及跳轉(zhuǎn)的功能。同時(shí)宏程序還有容量小的優(yōu)勢，而且在它的作用下機(jī)床的響應(yīng)速度會(huì)加快，相應(yīng)的加工效率能夠得到提升，得到這樣的效果在于宏程序循環(huán)功能以及跳轉(zhuǎn)功能，在這之中所經(jīng)歷的程序較短，因此數(shù)控系統(tǒng)在運(yùn)行宏程序進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算以控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)，能夠明顯減少生產(chǎn)加工的時(shí)間，使得同樣的時(shí)間內(nèi)比以往生產(chǎn)更多零件，這樣能夠促使生產(chǎn)效益得到增收[2]。

另外在數(shù)控技術(shù)中還有一個(gè)被廣泛運(yùn)用的技術(shù)，它就是虛擬制造技術(shù)。虛擬制造技術(shù)其實(shí)是一種仿真加工技術(shù)，它是在計(jì)算機(jī)仿真等信息技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)際生產(chǎn)制造中的一系列毛坯、刀具、運(yùn)動(dòng)及其他參數(shù)進(jìn)行仿真。這樣操作的目的是能夠發(fā)現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)制造中會(huì)出現(xiàn)的問題，當(dāng)發(fā)現(xiàn)具體的問題之后就能夠在實(shí)際生產(chǎn)制造過程中找到具體的預(yù)防措施，從而使得生產(chǎn)制造工作能夠安全、高效的開展。這一過程還能夠有效的節(jié)省相應(yīng)的生產(chǎn)成本，對(duì)于生產(chǎn)制造周期也能有效的被縮短，從而使得加工制造的競爭力得到有效的保證和增強(qiáng)。

3 機(jī)械加工制造產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀解析

作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)今我國的機(jī)械加工制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大，門類也較為齊全，在世界上也能夠占據(jù)一席之地。不過在我國的機(jī)械加工制造產(chǎn)業(yè)中所運(yùn)用到的先進(jìn)制造技術(shù)大部分都來源于國外，在這其中只有很少的一部分是我國自己的技術(shù)，而且這些我國自己擁有的生產(chǎn)技術(shù)的技術(shù)含量也不是非常的高，基于此，我國機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)在質(zhì)量以及性能方面都無法全面走進(jìn)高端行列中。不過當(dāng)機(jī)械制造自動(dòng)化出現(xiàn)和逐漸普及后，我國機(jī)械加工制造出來的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率都得到了極大的提高[3]。機(jī)械制造自動(dòng)化是指通過使用機(jī)械控制器輸入生產(chǎn)加工制造過程中所需要的編碼以及數(shù)據(jù)，以此來實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造自動(dòng)化生產(chǎn)加工，這一技術(shù)使得一些手動(dòng)生產(chǎn)加工難以完成以及需要耗費(fèi)大量人工和時(shí)間的復(fù)雜零部件都可以采用此技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)加工制造。我國的機(jī)械加工市場對(duì)于需要制造加工而成的零部件產(chǎn)品有著多樣化的要求，批量小、品種多樣、成本低和質(zhì)量高都是這個(gè)市場所要求的，從而機(jī)械制造自動(dòng)化的出現(xiàn)對(duì)于現(xiàn)今我國機(jī)械加工制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

4 數(shù)控宏程序在機(jī)械加工技術(shù)中的實(shí)際應(yīng)用

4.1 實(shí)例簡述

建筑工程機(jī)械中有著不同類型，例如：鏟土運(yùn)輸機(jī)械、工程起重機(jī)械以及挖掘機(jī)械等。在這之中最為常見的用于修筑路面的一些建筑機(jī)械，比如夯實(shí)機(jī)、壓路機(jī)等，它們都能夠在建筑施工過程中發(fā)揮出重要的作用。而在這些機(jī)械設(shè)備制造的過程中，是脫離不開精細(xì)配件制造的。此類器械品種多，而且更新的速度也非?？?，存在生產(chǎn)批量小的特點(diǎn)。若以傳統(tǒng)的方式在普通機(jī)床上加工這些器械所需的部件，那么生產(chǎn)成本極高，而且效率方面也較低，以混凝土攪拌機(jī)為例進(jìn)行深入的剖析，從中突顯出數(shù)控宏程序在建筑機(jī)械制造過程中的價(jià)值和重要性[4]。

4.2 工藝分析

在混凝土攪拌機(jī)的構(gòu)成中，它主要包含著傳動(dòng)、攪拌、裝料、卸料以及電氣系統(tǒng)這些零部件。當(dāng)生產(chǎn)制造混凝土攪拌機(jī)上的零部件時(shí)，首先需要具體的生產(chǎn)零件圖紙，在圖紙和相關(guān)技術(shù)文件中，零件的細(xì)節(jié)都需要進(jìn)行標(biāo)注或說明。然后依據(jù)圖紙中零部件的形狀、尺寸來建立模型并進(jìn)行具體的分析，在這一步驟中明確生產(chǎn)加工過程中需要做些什么以及其中所涉及到的具體要求等，當(dāng)這些分析、明確完成后就需要確立一個(gè)最終的生產(chǎn)加工制造方案即工藝規(guī)程，在這之中需要確立具體走刀路線以及合適的切削用量等。另外也需要充分的發(fā)揮出數(shù)控宏程序的功效以及數(shù)控機(jī)床的能力，然后正確的選擇對(duì)刀點(diǎn)和切入切出的方式，為了保證生產(chǎn)制造的效率最好不要頻繁的換刀以及工件換位等，這樣只會(huì)增加生產(chǎn)制造的時(shí)間，最終就會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加[5]。

4.3 編程與加工

在編制數(shù)控程序時(shí)，采用手動(dòng)編程或是自動(dòng)編程（CAD/CAM）方式。編程人員根據(jù)零件圖樣和數(shù)控語言手冊編寫出加工源程序，輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)經(jīng)過翻譯處理，進(jìn)行軌跡計(jì)算，得出刀位數(shù)據(jù)，在經(jīng)過后置處理，最終生成復(fù)合具體數(shù)控機(jī)床要求的零件加工程序。該程序經(jīng)過相應(yīng)的傳輸介質(zhì)傳送至數(shù)控機(jī)床并進(jìn)行數(shù)控加工。當(dāng)然也可在計(jì)算機(jī)顯示屏上進(jìn)行仿真加工，以檢查后置處理結(jié)果的正確性。這些程序一經(jīng)設(shè)置完成，可以能夠自行運(yùn)作，當(dāng)然也可以手動(dòng)進(jìn)行。若在生產(chǎn)加工制造中使用自動(dòng)運(yùn)作那么就需要依照數(shù)控宏程序中所設(shè)定的順序以及相關(guān)參數(shù)來進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)施生產(chǎn)加工制造。若使用手動(dòng)運(yùn)作的話就需要相關(guān)技術(shù)人員依據(jù)生產(chǎn)加工制造的實(shí)際現(xiàn)場情況來進(jìn)行操作以及處理中途會(huì)產(chǎn)生的一系列問題，這樣的話就會(huì)使得數(shù)控宏程序的運(yùn)作方式更加的靈活，同時(shí)也能夠方便相關(guān)工作人員的操作需要。另外在自動(dòng)控制以及監(jiān)控方面可以使用可編程的集中邏輯編輯器和上位機(jī)的形式實(shí)現(xiàn)，這樣就能夠?qū)ιa(chǎn)加工制造方面的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測以及處理。當(dāng)然，為了保證系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)錯(cuò)誤行為的發(fā)生，就應(yīng)當(dāng)在數(shù)控宏程序編制時(shí)加入一個(gè)初始化程序的設(shè)計(jì)，這樣就能夠?qū)⒂?jì)數(shù)器進(jìn)行清零的處置，在輸出量方面也能夠進(jìn)行復(fù)位，進(jìn)而就能夠保證生產(chǎn)加工制造的效率以及質(zhì)量[6]。

5 結(jié)束語

在工藝制造方面要求較為復(fù)雜以及所需人工和耗時(shí)較多的零部件生產(chǎn)加工制造均可以考慮利用數(shù)控宏程序進(jìn)行加工制造，通過使用數(shù)控宏程序去加工零件生產(chǎn)，因?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)人員在編制宏程序的過程中已將所有的尺寸以及對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系都設(shè)定為了變量，因此它是可以進(jìn)行改動(dòng)的，在改動(dòng)也是非常的簡便、高效的，從而數(shù)控宏程序擁有著極大的靈活性。若現(xiàn)在所需要生產(chǎn)的零部件與之前的數(shù)據(jù)不同，那么就需要對(duì)其發(fā)生變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行更改就可以對(duì)應(yīng)生產(chǎn)要求來進(jìn)行加工。機(jī)械加工技術(shù)中運(yùn)用數(shù)控宏程序還能夠極大的節(jié)約編程的時(shí)間，同時(shí)使得程序的可讀性、簡便性以及合理性都顯著的得到了提升，這對(duì)于機(jī)械加工的發(fā)展有著極大的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱舜.鏈輪齒形數(shù)控銑加工工藝研究及宏程序編制[J].機(jī)械，2018，45（3）：69-74.

[2] 張辰.宏程序在數(shù)控編程中的應(yīng)用研究[J].河南科技，2019（22）：90-92.

[3] 劉輝，熊文華.宏程序在異形螺紋車削中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2018（5）：11-15.

[4] 李啟璘，楊鈺彬.數(shù)控宏程序在二次曲面零件成形中的應(yīng)用[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2020（2）：217-219.

[5] 楊貴，王明，歐艷梅.利用宏程序去除缸筒矩形螺紋毛刺的實(shí)踐與應(yīng)用[J].機(jī)械工程師，2019（10）：185-186.

[6] 陳發(fā)金.數(shù)控車床加工梯形螺紋B類宏程序的設(shè)計(jì)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2019，37（12）：16-17.