淺談華中數(shù)控編程在教學(xué)中的應(yīng)用

【摘 要】高職高專的學(xué)生在學(xué)習(xí)編程時(shí)，面臨比較多的是法那克數(shù)控編程，也正是我國(guó)數(shù)控加工技術(shù)快速發(fā)展時(shí)期，隨著數(shù)控機(jī)床擁有量的迅速提高，為了培養(yǎng)一大批能夠掌握數(shù)控編程、操作和維修技術(shù)的學(xué)生，筆者結(jié)合多年在數(shù)控加工技術(shù)實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，談一下華中數(shù)控編程，及一些技巧。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控；華中；技巧

現(xiàn)在社會(huì)上的數(shù)控機(jī)床大多使用法那克數(shù)控系統(tǒng)，其次是西門子的數(shù)控，而國(guó)產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床以華中數(shù)控、廣州數(shù)控為典型代表。國(guó)內(nèi)的數(shù)控程序與法那克數(shù)控系統(tǒng)的編程相似但又有些不同，而與西門子相差較大；作為在校生如何學(xué)好這些數(shù)控程序呢？要在比較中學(xué)習(xí)，在模擬軟件中應(yīng)用，及熟練掌握數(shù)控程序。我每年都下企業(yè)鍛煉一些天，目的是了解現(xiàn)在市場(chǎng)上應(yīng)用比較多的數(shù)控系統(tǒng)是哪一種，以及這種數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到何種水平，這期間我一直關(guān)注法那克數(shù)控系統(tǒng)，我去的那個(gè)機(jī)械加工制造企業(yè)進(jìn)的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)都是法那克的，無(wú)論是數(shù)控車床，數(shù)控加工中心，還是數(shù)控加工生產(chǎn)線，都是法那克的。而這些法那克程序與華中數(shù)控不同之處微乎其微，幾乎雷同，除了程序名以英文大寫(xiě)字母O開(kāi)頭與華中數(shù)控以%開(kāi)頭不同外，其它幾乎一樣。因現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控都花大量時(shí)間在機(jī)房的數(shù)控仿真軟件上，尤其使用宇龍數(shù)控仿真較多。宇龍數(shù)控仿真軟件上以法那克、西門子、廣州、華中數(shù)控為主，所以學(xué)好正確使用宇龍數(shù)控仿真軟件才是學(xué)好數(shù)控編程的關(guān)鍵。

一、學(xué)習(xí)好華中數(shù)控是學(xué)習(xí)數(shù)控編程的基礎(chǔ)

華中數(shù)控系統(tǒng)與法那克相似，所以學(xué)數(shù)控應(yīng)先學(xué)好華中數(shù)控，華中數(shù)控具有操作面板簡(jiǎn)單、直觀、操作按鈕少等特點(diǎn)；選用教材也是學(xué)好數(shù)控的關(guān)鍵，我選的教材是數(shù)控加工編程與操作，華中科技大學(xué)出版社出版，第一節(jié)課便是學(xué)會(huì)宇龍數(shù)控仿真軟件的使用方法，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的選刀、選工件、回零等操作。至于工藝沒(méi)有要求，雖然工廠里對(duì)于工藝的重視程度不言而寓，但對(duì)于學(xué)生先學(xué)好數(shù)控編程才是關(guān)鍵，不是工藝不重要，而是學(xué)生對(duì)工藝根本就不感興趣，所以再好的工藝講解對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，也是空白，左耳進(jìn)右耳出，而數(shù)控編程則不同，好的編程加上動(dòng)態(tài)的數(shù)控仿真畫(huà)面，讓學(xué)生上課精力高度集中，上課的積極性也提高了不少，課堂上互動(dòng)場(chǎng)面增加，尤其學(xué)生主動(dòng)互動(dòng)時(shí)間增加了，我也教其它的課，但其它的課程無(wú)論我下多大的精力也達(dá)不到數(shù)控編程得到的學(xué)習(xí)效果好，講解數(shù)控編程時(shí)尤其不用擔(dān)心學(xué)生的上課效果不好，學(xué)生們都會(huì)全身心的投入到課程中去。

二、具體教學(xué)

到了具體教學(xué)中，一開(kāi)始的程序?qū)W習(xí)是一些簡(jiǎn)單零件的加工，也就是幾刀就可以加工成形的，學(xué)生們看到確實(shí)是按照程序進(jìn)行加工的，覺(jué)得學(xué)好數(shù)控編程用處很大，而大多數(shù)工件不是幾刀就能加工出來(lái)的，尤其是毛坯尺寸比較大（比如直徑達(dá)到100毫米），而工件前端加工達(dá)到的尺寸又比較?。ū热?0毫米），編起程來(lái)就不那么簡(jiǎn)單了，若加工一刀，吃刀量太大，會(huì)報(bào)警，以當(dāng)前速度加工會(huì)撞刀的。我會(huì)教學(xué)生，讓學(xué)生先把成型的程序編（小尺寸）出來(lái)，再往前加入加工程序，加入的程序與成型的程序比較，只在X軸上大幾毫米，Z軸上的尺寸一樣，這樣加工的軌跡每層之間差直徑（X軸）幾毫米，其他的Z值都一致，這樣編起程序來(lái)很簡(jiǎn)單，解決了一開(kāi)始學(xué)編程就又要復(fù)雜計(jì)算，還要編長(zhǎng)的程序，學(xué)生觀察加工過(guò)程也變的長(zhǎng)了，很是新奇，這樣就增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，對(duì)以后的學(xué)習(xí)編程打下了良好的基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單循環(huán)時(shí)（G80、G81、G82），由于宇龍3.7沒(méi)有G82螺紋循環(huán)指令功能，所以重點(diǎn)應(yīng)放在G80的編程及應(yīng)用方面，多舉幾個(gè)G80編程的例子，G80會(huì)用了，G81也就簡(jiǎn)單了。同樣也可以用在復(fù)合循環(huán)G71、G72、G73指令的學(xué)習(xí)上，重點(diǎn)講解與演示G71指令的學(xué)習(xí)上，多舉例多編程，G71會(huì)用了，能熟練應(yīng)用了，G72、G73也就水到渠成了，還是由于宇龍3.7仿真系統(tǒng)沒(méi)有螺紋的復(fù)合循環(huán)，所以G76也就不用講解了。到了數(shù)控銑床編程時(shí)，重點(diǎn)放在鏡像（G24、G25）指令，放大（G51、G50）指令，還有旋轉(zhuǎn)（G68、G69）指令上，因?yàn)檫@些指令都是簡(jiǎn)化編程的重要手段，只有這些指令學(xué)好了，才進(jìn)行下一項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，其次是固定循環(huán)指令（G73、G74、G76、G81、G82、G83、G84、G85、G86、G87、G88、G89、G80），而這些指令又以G81有代表性，所以先把簡(jiǎn)單孔的循環(huán)G81指令學(xué)好，絕對(duì)坐標(biāo)與相對(duì)坐標(biāo)都要講到，而后改為G82锪孔指令，只是在G81基礎(chǔ)上加了暫停地址P和時(shí)間，其他一樣，而后學(xué)習(xí)G73與G83深孔的加工，多次鉆孔，不是一次成型，比較兩指令的不同之處。再學(xué)習(xí)G84和G74螺紋銑削加工指令，最后學(xué)習(xí)鏜孔指令（剩下的G指令），主要講解G85普通鏜孔指令，而后比較其它的鏜孔指令。之后把重點(diǎn)放在子程序編程上，數(shù)控銑床運(yùn)用子程序編程可以大大簡(jiǎn)化編程的內(nèi)容，把那些重復(fù)的相似的幾何要素用子程序編出程序來(lái)，學(xué)會(huì)子程序可以說(shuō)整個(gè)數(shù)控編程的精華就學(xué)到手了。

三、子程序的學(xué)習(xí)

再來(lái)說(shuō)一下子程序的學(xué)習(xí)，子程序有普通的子程序和宏程序兩種，普通的子程序沒(méi)有宏變量，可以用絕對(duì)坐標(biāo)編程，也可以用相對(duì)坐標(biāo)編程，比較好學(xué)一些。而宏程序比較難學(xué)一點(diǎn)，宏程序中以While和Endw，以及If和Endif兩大內(nèi)容。這其中While語(yǔ)句應(yīng)用較多，還比較實(shí)用，If語(yǔ)句在定義宏方面比較多，具體應(yīng)用較少。數(shù)控車床用宏程序比較少，而法那克宏程序與華中數(shù)控的宏程序相似，都以宏的形式出現(xiàn)。在講解這些宏程序時(shí)，以理解為度，能掌握多少算多少，不要強(qiáng)求，畢竟學(xué)生的起點(diǎn)不同，要求也就不一樣了，我只用了一堂課便講完了宏程序的運(yùn)用與編程，若學(xué)習(xí)有興趣學(xué)習(xí)的話，還可以在下一學(xué)期的專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)在學(xué)習(xí)，在華中數(shù)控銑床與車床上進(jìn)行學(xué)習(xí)，而不是在機(jī)房的模擬仿真軟件上進(jìn)行。仿真軟件也沒(méi)有宏程序的功能，數(shù)控機(jī)床有這方面的功能。在數(shù)控銑床上有蠟?zāi)?，比如用宏程序加工橢圓，很是方便，定義了橢圓的長(zhǎng)軸與短軸的尺寸，而后定義角度增量，用360度除以角度增量得到循環(huán)次數(shù)，用While語(yǔ)句循環(huán)加工，用很短的程序便完成了普通程序無(wú)法完成的任務(wù)。若加工其它幾何圖形，只要列出這些幾何圖形的數(shù)學(xué)表達(dá)式或者方程式，就能用宏程序去定義自變量與因變量，編起程序來(lái)手到擎來(lái)。

為了讓學(xué)生更好的學(xué)習(xí)數(shù)控編程，我還在網(wǎng)上找一些數(shù)控圖例（30個(gè)車床編程圖、25個(gè)銑床編程圖），給學(xué)生在上機(jī)時(shí)練習(xí)，加強(qiáng)數(shù)控知識(shí)的鞏固。學(xué)生還很有興趣學(xué)習(xí)這些圖例，并自己完成圖例的編程。如：編制圖示零件中5mm內(nèi)島的數(shù)控加工程序，刀具直徑Φ10，試編程：

用華中數(shù)控編程如下：

%1000（主程序） G01 z-5

G54 （編程原點(diǎn)） G02 x10.4 y-4 r4

M03 S1000 （主軸順轉(zhuǎn)） G01 x-10.4 y-4 z-5

G00 x0 y0 z100（起刀點(diǎn)） G02 x-10.4 y4 r4

G00 x40 y0 z2 G01 x10.4 y4

G01 G41 x12 y16 D01 f100 G01 x10.4 y8

G01 z-5 G02 x10.4 y-8 r8

G03 x-12 y16 r20 G01 x-10.4 y-8

G01 x-30 G02 x-10.4 y8 r8

G03 x-35 y11 r5 G01 z2

G01 x-35 y-11 G40 g01 x0

G03 x-30 y-16 r5 G00 x0 y0 z100

G01 x-12 M05

G03 x12 y-16 r20 M30

G01 x30 y-16

G03 x35 y-11 r5

G01 x35 y11

G03 x30 y16 r5

G01 x12 y16

G01 z2

G40 g01 x0

G01G41 x10.4 y4 D01