數(shù)控宏程序在機械加工技術(shù)中的應(yīng)用研究

李興迪

[摘? ? 要]數(shù)控宏程序是用變量進行編程的一種方法，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。在機械加工中運用數(shù)控宏程序可以極大地提升加工的生產(chǎn)效率，同時可以明顯的看出：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，進而提升經(jīng)濟效益。本文接下來就將對數(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;機械加工技術(shù);應(yīng)用

[中圖分類號]TG659 [文獻標(biāo)志碼]A [文章編號]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)展和進步，使得我國的制造技術(shù)也處于一個茁壯發(fā)展時期，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用也得到了極大的推廣和運用。作為數(shù)控技術(shù)載體的裝備—數(shù)控機床，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)控機床的應(yīng)用過程中最重要也是最核心的一個環(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，這對于相關(guān)加工企業(yè)來說就直接關(guān)聯(lián)到了經(jīng)濟效益的高低。當(dāng)前，數(shù)控編程主要有兩種方式，一種是自動編程，一種是手動編程。自動編程是在計算機及相應(yīng)的軟件系統(tǒng)的支持下，自動生成數(shù)控加工程序，具有方便快捷的特點，但在實際應(yīng)用中，自動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應(yīng)用以及精髓所在，自動編程是無法達到這一高度的，它的使用也更利于個性化零件加工，獲得更多的經(jīng)濟效益。

1 宏程序概述

宏程序簡單的來說就是利用數(shù)控機床能識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。在運用宏程序這個過程中，最重要是發(fā)揮出它的運算作用[1]。

在數(shù)控系統(tǒng)中配備了較強的近似于計算機高級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。通過運用宏程序還能夠有效的減少手工編程時所面臨的大量復(fù)雜而繁瑣的數(shù)值計算，極大地簡化了程序段數(shù)，同時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到復(fù)雜零件加工生產(chǎn)的目的，在這之中還需要通過計算曲線上的點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算更多的點，在這些點的計算中需要注意保證計算的精準(zhǔn)度，才能夠加工出合格的部件，但是相關(guān)編程人員就會面臨著大量的計算量以及反復(fù)審核，以此來確保計算的準(zhǔn)確性。在這個過程中花費編程人員大量的時間。如果通過宏程序則能夠很好的改進上述問題，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)指令對其進行控制，接著它就可以自動進行計算來完成生產(chǎn)加工。

其次普通的數(shù)控程序是無法進行相互計算的，宏程序中的變量則能夠進行計算，還具有判斷以及跳轉(zhuǎn)的功能。同時宏程序還有容量小的優(yōu)勢，而且在它的作用下機床的響應(yīng)速度會加快，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)在運行宏程序進行插補計算以控制機床運動，能夠明顯減少生產(chǎn)加工的時間，使得同樣的時間內(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)中還有一個被廣泛運用的技術(shù)，它就是虛擬制造技術(shù)。虛擬制造技術(shù)其實是一種仿真加工技術(shù)，它是在計算機仿真等信息技術(shù)的基礎(chǔ)上對實際生產(chǎn)制造中的一系列毛坯、刀具、運動及其他參數(shù)進行仿真。這樣操作的目的是能夠發(fā)現(xiàn)實際生產(chǎn)制造中會出現(xiàn)的問題，當(dāng)發(fā)現(xiàn)具體的問題之后就能夠在實際生產(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。

3 機械加工制造產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀解析

作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)今我國的機械加工制造產(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。不過在我國的機械加工制造產(chǎn)業(yè)中所運用到的先進制造技術(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，我國機械制造產(chǎn)業(yè)在質(zhì)量以及性能方面都無法全面走進高端行列中。不過當(dāng)機械制造自動化出現(xiàn)和逐漸普及后，我國機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]。機械制造自動化是指通過使用機械控制器輸入生產(chǎn)加工制造過程中所需要的編碼以及數(shù)據(jù)，以此來實現(xiàn)機械制造自動化生產(chǎn)加工，這一技術(shù)使得一些手動生產(chǎn)加工難以完成以及需要耗費大量人工和時間的復(fù)雜零部件都可以采用此技術(shù)進行生產(chǎn)加工制造。我國的機械加工市場對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)量高都是這個市場所要求的，從而機械制造自動化的出現(xiàn)對于現(xiàn)今我國機械加工制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

4 數(shù)控宏程序在機械加工技術(shù)中的實際應(yīng)用

4.1 實例簡述

建筑工程機械中有著不同類型，例如：鏟土運輸機械、工程起重機械以及挖掘機械等。在這之中最為常見的用于修筑路面的一些建筑機械，比如夯實機、壓路機等，它們都能夠在建筑施工過程中發(fā)揮出重要的作用。而在這些機械設(shè)備制造的過程中，是脫離不開精細配件制造的。此類器械品種多，而且更新的速度也非常快，存在生產(chǎn)批量小的特點。若以傳統(tǒng)的方式在普通機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，以混凝土攪拌機為例進行深入的剖析，從中突顯出數(shù)控宏程序在建筑機械制造過程中的價值和重要性[4]。

4.2 工藝分析

在混凝土攪拌機的構(gòu)成中，它主要包含著傳動、攪拌、裝料、卸料以及電氣系統(tǒng)這些零部件。當(dāng)生產(chǎn)制造混凝土攪拌機上的零部件時，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，零件的細節(jié)都需要進行標(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)控機床的能力，然后正確的選擇對刀點和切入切出的方式，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，這樣只會增加生產(chǎn)制造的時間，最終就會導(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，采用手動編程或是自動編程（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，輸入計算機，計算機經(jīng)過翻譯處理，進行軌跡計算，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)控機床并進行數(shù)控加工。當(dāng)然也可在計算機顯示屏上進行仿真加工，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，可以能夠自行運作，當(dāng)然也可以手動進行。若在生產(chǎn)加工制造中使用自動運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)來進行控制，進而實施生產(chǎn)加工制造。若使用手動運作的話就需要相關(guān)技術(shù)人員依據(jù)生產(chǎn)加工制造的實際現(xiàn)場情況來進行操作以及處理中途會產(chǎn)生的一系列問題，這樣的話就會使得數(shù)控宏程序的運作方式更加的靈活，同時也能夠方便相關(guān)工作人員的操作需要。另外在自動控制以及監(jiān)控方面可以使用可編程的集中邏輯編輯器和上位機的形式實現(xiàn)，這樣就能夠?qū)ιa(chǎn)加工制造方面的相關(guān)數(shù)據(jù)進行監(jiān)測以及處理。當(dāng)然，為了保證系統(tǒng)不會出現(xiàn)生產(chǎn)錯誤行為的發(fā)生，就應(yīng)當(dāng)在數(shù)控宏程序編制時加入一個初始化程序的設(shè)計，這樣就能夠?qū)⒂嫈?shù)器進行清零的處置，在輸出量方面也能夠進行復(fù)位，進而就能夠保證生產(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)控宏程序進行加工制造，通過使用數(shù)控宏程序去加工零件生產(chǎn)，因為相關(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應(yīng)的邏輯關(guān)系都設(shè)定為了變量，因此它是可以進行改動的，在改動也是非常的簡便、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，那么就需要對其發(fā)生變化的數(shù)據(jù)進行更改就可以對應(yīng)生產(chǎn)要求來進行加工。機械加工技術(shù)中運用數(shù)控宏程序還能夠極大的節(jié)約編程的時間，同時使得程序的可讀性、簡便性以及合理性都顯著的得到了提升，這對于機械加工的發(fā)展有著極大的促進作用。

參考文獻

[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].機械工程與自動化，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踐與應(yīng)用[J].機械工程師，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[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2019，37（12）：16-17.