淺談宏程序在數(shù)控加工中的應用

陳金龍

摘 要：近些年來，隨著我國自動編程技術的迅猛發(fā)展，各類軟件也得到了廣泛的推廣和應用。自動編程也被日益推崇，而手工編程的重要作用卻被忽視。手工編程是數(shù)控編程中的重要部分，在尺寸不一、形狀相同的零件處理過程中有非常獨特的作用和優(yōu)勢。尤其是宏程序的應用，能夠使數(shù)控程序變得更加精簡。在機床上采用手工編程尤其是利用宏程序，可以加快機床反應速度，進而顯著提高機械加工的效率。所以在數(shù)控編程中，手工編程尤其是宏程序編程必須引起大家足夠的重視。本文主要探討了宏程序在數(shù)控加工中的應用。

關鍵詞：宏程序；數(shù)控加工；應用

隨著我國經濟的快速發(fā)展，制造業(yè)的各類裝備也得到了質的提高，數(shù)控機床的使用也越來越廣泛，我國數(shù)控技術也取得了非常大的進步。數(shù)控加工技術中編程方式有兩種，即自動編程、手工編程，自動編程主要是指利用相關軟件可以對輪廓比較復雜的編程問題進行有效解決，但對尺寸不等、形狀相同的零件，自動編程代碼就會顯得比較繁雜冗長、很難修改，而如果利用宏程序編制出的代碼，就會明顯變得非常精簡、修改簡便，只要對不同尺寸的零件重新賦值，就能夠繼續(xù)加工。但隨著我國自動編程技術的廣泛應用和不斷發(fā)展，人們對于編程軟件也顯得更加依賴，這就使得程序不管大小，加工不管難易，編程人員通常情況下都會選擇自動編程。同樣在我國職業(yè)學校的數(shù)控教學中，老師們也往往更加重視自動編程的教學，現(xiàn)在還有一種普遍的現(xiàn)象和說法就是，手工編程尤其是宏程序編程即將被完全淘汰。但在我國工廠的實際加工應用中，宏程序目前仍然是應用的非常廣泛。

1.宏程序編程的概念

用戶宏程序通常簡稱為宏程序，它的實質是將采用了演算式、變量命令構成的一些動作、功能集中存放在某個數(shù)控裝置中，記錄這組命令的載體就稱為宏程序。通常情況下，普通的圓弧插補命令、直線插補命令都能夠用某個特定的指令代碼調用，但是對能夠用數(shù)學表達式表達的高次曲線，包括橢圓、拋物線等，是沒有能夠用來直接調用的指令。所以對這些高次曲線輪廓，只可以利用以微元圓弧、直線去靠近的方法來進行加工操作。

2.宏程序編程的特點

2.1從宏程序的編程方式來看

利用宏程序進行編程，能夠把有一定規(guī)律形狀的平面曲線，以最短的程序語言來進行表達，并且表達出的語句十分簡潔，邏輯性也十分嚴密，優(yōu)點非常明顯，包括很好的易讀、易修改特點。

2.2從宏程序的實用效果來看

宏程序編程擁有非常強的智能性、通用性、靈活性，尤其是編程規(guī)則曲面時，宏程序都會注重有機結合編程語言、數(shù)控機床實際參數(shù)等，這樣就會使數(shù)控機床有更好更佳的工作狀態(tài)。同時，對于相關操作人員而言，宏程序編程擁有更加靈活的操作空間，對于操作人員的積極性將明顯提高。

2.3從宏程序的模塊運作來看

從實際應用的效果來看，宏程序有著非常豐富的模塊化思想和物質基礎，這樣編程人員的工作就變得非常輕松，只需要將零件加工參數(shù)等基本信息在程序調用模塊中錄入，就可以順利完成編寫程序的工作，這樣的編程過程被明顯簡化，有效規(guī)避了重復繁雜工作的出現(xiàn)。

2.4從宏程序的運算角度來看

宏程序編程將大幅減小程序編制時的人工運算量，進而可以有效減少因數(shù)學運算而出現(xiàn)各類失誤情況，同樣也能夠對數(shù)據(jù)的處理能力進行較好的提高，使機床的運行更加理想（在靠近模型曲線過程中），這樣對加工精度也可以大幅度提高。

3.宏程序編程在數(shù)控加工中的應用

利用宏程序編程目前來看，雖然它是手工編程的分類之一，但是卻不是單純的手工編程，不是僅對各節(jié)點的坐標進行計算，而是會給出相應模型曲線的數(shù)學算法、公式等，并利用數(shù)控系統(tǒng)來運算。這樣的方法如果是處理較為簡單的平面輪廓的話，是沒有什么優(yōu)勢可言的，因此在編程加工前需要初步判定平面的輪廓。但其他的仍然需要遵循通常情況下的手工編程規(guī)則，包括零件的加工步驟、加工方法、刀具切入、走刀路線、切出方式等。

3.1宏程序編程在數(shù)控車床中的應用

從大量的工作實踐中不難發(fā)現(xiàn)，編制程序的關鍵步驟就是計算刀具在橢圓段運動的軌跡，由于系統(tǒng)內部沒有插補功能（橢圓曲線輪廓的），因此在加工過程中只可以利用微元圓弧、直線來靠近的方式進行近似加工，所以需要利用數(shù)控系統(tǒng)提供的宏程序來對橢圓段軌跡問題進行有效解決。

結束語：

寫此篇文章的主要目的是介紹了宏程序編程的概念，研究了宏程序編程的特點，包括從宏程序的編程方式來看、從宏程序的實用效果來看、從宏程序的模塊運作來看、從宏程序的運算角度來看等，探討了宏程序編程在數(shù)控加工中的應用，包括宏程序編程在數(shù)控車床中的應用、宏程序編程在數(shù)控銑床中的應用等，希望通過本文的分析和研究，能為我國宏程序在數(shù)控加工中的應用提供更多的參考和借鑒。隨著我國經濟的快速發(fā)展，人民的生活水平和審美水平都在不斷提高，因此會有更多的高次曲線外形在各種零件中出現(xiàn)，而對數(shù)控編程來說，單一的圓弧插補命令、直線插補命令已經無法滿足加工的需求了。如果可以利用宏程序編程，那么對于平面高次曲線輪廓而言，將是一種非常有效的辦法，特別是對形狀復雜、批量較小的產品加工。

參考文獻：

[1] 劉志剛，趙曉燕.宏程序在圓柱直齒輪數(shù)控銑削加工中的應用[J].精密制造與自動化，2017，（4）： 54-55，62.

[2] 王旭東，侯貴雙，于潔.數(shù)控宏程序在盤類零件加工中的應用及仿真[J].機械工程師，2018，（3）： 170-172.

[3] 黃秀麗.宏程序在數(shù)控車削加工中的應用[J].科教導刊-電子版（上旬），2017，（3）： 158，182.

[4] 李志功，蘆磊，于文昌.宏程序在機械零件數(shù)控加工中的應用[J].農業(yè)科技與裝備，2016，（12）： 56-57，60.

[5] 李雅昔，李星恕，李曉莉，等.數(shù)控車床加工橢圓類非圓曲線宏程序應用[J].河南科學，2015，（2）： 204-208.