變量編程在數(shù)控銑加工中的實用技巧

摘 要 在數(shù)控生產(chǎn)過程中，數(shù)控程序編制是一個重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到產(chǎn)品的加工質(zhì)量和加工效率。合理使用變量，不僅能提高編程效率和程序的準(zhǔn)確度，還能提高實際生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。本文介紹了一套從實際生產(chǎn)中開發(fā)和總結(jié)出的數(shù)控銑加工中變量編程實用技巧，實踐證明效果良好，能為數(shù)控技術(shù)編程人員提供良好的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞 變量 數(shù)控銑加工 生產(chǎn)效率

作者簡介：康晉輝（1978-），女，河南駐馬店人，講師，從事機(jī)械制造及自動化研究工作，E-mail：kjh78@163.com。

0 引言

數(shù)控程序編制是數(shù)控加工技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)，也是數(shù)控加工工業(yè)的具體實施。在編程中運用一些技巧，不僅能提高程序的準(zhǔn)確程度和優(yōu)化程度，提高編程效率，也能更好地滿足零件的加工要求，發(fā)揮數(shù)控生產(chǎn)高效優(yōu)質(zhì)的特點，豐富數(shù)控加工技術(shù)的要求。

變量編程功能是數(shù)控銑床所具有的重要功能之一。合理地運用變量編程，不僅能提高編程效率和程序的準(zhǔn)確度，還能提高實際生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，并有助于開發(fā)和提高數(shù)控機(jī)床性能。

1 變量編程的原理

變量編程實質(zhì)上是將計算機(jī)匯編語言中的變量編程方法設(shè)計應(yīng)用到數(shù)控加工中，是計算機(jī)高級語言轉(zhuǎn)化為數(shù)控程序形式的表達(dá)。

變量程序與普通程序的區(qū)別在于：在變量程序本體中，能使用變量，可以給變量賦值，變量間可以運算，程序可以跳轉(zhuǎn)；而普通程序中，只能指定常量，常量之間不能運算，程序只能順序執(zhí)行，不能跳轉(zhuǎn)，因此，功能是固定的，不能變化。

變量程序的最大特點就是將有規(guī)律的形狀或尺寸用最短的程序段表示出來，使程序極具有易讀性和易修改性，其最大的優(yōu)點是由數(shù)控系統(tǒng)本身來替代人腦計算那些成千上萬個點的坐標(biāo)，關(guān)鍵是要找出圖形或曲線的輪廓規(guī)律，列出各應(yīng)變量與自變量的關(guān)系式，即建立數(shù)學(xué)模型。

2 變量的使用技巧

2.1 利用變量參數(shù)自定義循環(huán)

在編程時，對于成級數(shù)、呈規(guī)律分布的加工內(nèi)容，可以采用子程序，也可以利用變量的條件轉(zhuǎn)移功能。自定義程序某些部分的循環(huán)，其作用相當(dāng)于編制子程序，對于比較復(fù)雜的情況，也可以利用變量將條件轉(zhuǎn)移語句嵌套，實現(xiàn)相當(dāng)于子程序嵌套的功能，對于一些有規(guī)律的點陣分布圖形的加工尤為方便。

借助變量代替子程序編程，省卻了子程序的調(diào)用和查看的麻煩，使程序簡潔明了，提高了可讀性和可編輯性，便于檢查和修改。

例1：如圖1所示，在厚4 mm的平板上加工19個Φ17的孔。這些孔已經(jīng)用鉆頭加工出Φ10的底孔，這里以最后將孔加工到尺寸的工序為例（選用Φ10的立銑刀），說明這種情況的變量使用方法。

圖1 工件加工示意圖

工件坐標(biāo)系說明：XY平面的零點為工件中心，Z向為工件上表面。

相關(guān)程序如下（本文以fAnuc系統(tǒng)為例）

#1=-50（#1為控制X向循環(huán)操作參數(shù)）

N10 #2=40（#2為控制Y向循環(huán)操作參數(shù)）

N20 G52X#1Y#2（設(shè)置局部坐標(biāo)系，將中心轉(zhuǎn)移到圓心處，便于編程）

G0X0Y0（從圓心處下刀，銑削圓）

……（銑削圓的具體步驟略）

#1=#1+50

If [#1lT60] G0T0 20（從N20語句到此處為控制X向的循環(huán)）

#2=#2-40

IF [#1 GT-50] G0T0 10（從N10語句到此處為控制X向的循環(huán)，它將前一個循環(huán)嵌套進(jìn)去）

方法小結(jié)：在編程時，利用變量，可以準(zhǔn)確控制加工位置的變動，方便地實現(xiàn)一些重復(fù)性的加工步驟，例如分層銑削法加工凹槽、加工成規(guī)律分布的幾何形狀、散熱槽等等（見圖2）。

圖2 工件加工示意圖

推廣開來，這種編程方法尤其適合用于一些尺寸較小、形狀復(fù)雜、尺寸精度和光潔度要求較高的小型零件。由于對它們進(jìn)行單個加工不利于裝夾，且加工效率不高，在實際加工時利用變量定義循環(huán)進(jìn)行陣列加工，可以實現(xiàn)最優(yōu)化的加工方案，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)越性，使生產(chǎn)效率提高，并能保證尺寸精度。

2.2 利用變量開放數(shù)控機(jī)床的加工潛能

在機(jī)械制造業(yè)中，有很多形狀復(fù)雜的零件，比如斜面、葉片模具、球面等的加工，利用變量可以實現(xiàn)多軸聯(lián)動的效果。

例2：見加工圖3，程序段如下，用球頭銑刀加工球面（編程零點為工件中心，Z為工件表面）。

圖3 工件加工示意圖

……

#1=5（為Z方向初始賦值）

while[#1GE0]do1

#2=sqrt[25*25-400-#1*#1]（x方向的值）

G1z[-#1]f200

G01x[#2]y0

G2I[-#2]f100

#1=#1-0.1

end1

……

編程時巧妙利用變量，可在有限的條件下，開發(fā)機(jī)床的潛力，實現(xiàn)常規(guī)方法難以達(dá)到的加工效果和加工精度。

3 總結(jié)

變量編程是數(shù)控機(jī)床加工編程的一個重要補充，雖然仍屬于手工編程的范疇，但它把人腦從繁瑣的數(shù)據(jù)計算中擺脫出來，轉(zhuǎn)而用機(jī)器代替，這樣就使我們的編程過程變得輕松。

另外，由于程序采用類似高級語言的賦值語句、循環(huán)語句、條件語句和調(diào)用子程序語句編程，使得程序的篇幅大大縮減，減少乃至免除手工編程時進(jìn)行繁瑣的數(shù)值計算，程序編寫靈活，參數(shù)修改方便，過程容易控制，從而在很大程度上提高了手工編程的能力，擴(kuò)展了數(shù)控系統(tǒng)的功能。

如果在從事加工或編程的過程中能合理地利用這些技術(shù)，并從中學(xué)習(xí)變量編程的原理與方法，做到舉一反三，觸類旁通，就一定能達(dá)到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 聶蕾.數(shù)控實用技術(shù)與實訓(xùn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[2] 朱明松，王翔.數(shù)控銑床編程與操作項目教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.endprint

摘 要 在數(shù)控生產(chǎn)過程中，數(shù)控程序編制是一個重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到產(chǎn)品的加工質(zhì)量和加工效率。合理使用變量，不僅能提高編程效率和程序的準(zhǔn)確度，還能提高實際生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。本文介紹了一套從實際生產(chǎn)中開發(fā)和總結(jié)出的數(shù)控銑加工中變量編程實用技巧，實踐證明效果良好，能為數(shù)控技術(shù)編程人員提供良好的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞 變量 數(shù)控銑加工 生產(chǎn)效率

作者簡介：康晉輝（1978-），女，河南駐馬店人，講師，從事機(jī)械制造及自動化研究工作，E-mail：kjh78@163.com。

0 引言

數(shù)控程序編制是數(shù)控加工技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)，也是數(shù)控加工工業(yè)的具體實施。在編程中運用一些技巧，不僅能提高程序的準(zhǔn)確程度和優(yōu)化程度，提高編程效率，也能更好地滿足零件的加工要求，發(fā)揮數(shù)控生產(chǎn)高效優(yōu)質(zhì)的特點，豐富數(shù)控加工技術(shù)的要求。

變量編程功能是數(shù)控銑床所具有的重要功能之一。合理地運用變量編程，不僅能提高編程效率和程序的準(zhǔn)確度，還能提高實際生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，并有助于開發(fā)和提高數(shù)控機(jī)床性能。

1 變量編程的原理

變量編程實質(zhì)上是將計算機(jī)匯編語言中的變量編程方法設(shè)計應(yīng)用到數(shù)控加工中，是計算機(jī)高級語言轉(zhuǎn)化為數(shù)控程序形式的表達(dá)。

變量程序與普通程序的區(qū)別在于：在變量程序本體中，能使用變量，可以給變量賦值，變量間可以運算，程序可以跳轉(zhuǎn)；而普通程序中，只能指定常量，常量之間不能運算，程序只能順序執(zhí)行，不能跳轉(zhuǎn)，因此，功能是固定的，不能變化。

變量程序的最大特點就是將有規(guī)律的形狀或尺寸用最短的程序段表示出來，使程序極具有易讀性和易修改性，其最大的優(yōu)點是由數(shù)控系統(tǒng)本身來替代人腦計算那些成千上萬個點的坐標(biāo)，關(guān)鍵是要找出圖形或曲線的輪廓規(guī)律，列出各應(yīng)變量與自變量的關(guān)系式，即建立數(shù)學(xué)模型。

2 變量的使用技巧

2.1 利用變量參數(shù)自定義循環(huán)

在編程時，對于成級數(shù)、呈規(guī)律分布的加工內(nèi)容，可以采用子程序，也可以利用變量的條件轉(zhuǎn)移功能。自定義程序某些部分的循環(huán)，其作用相當(dāng)于編制子程序，對于比較復(fù)雜的情況，也可以利用變量將條件轉(zhuǎn)移語句嵌套，實現(xiàn)相當(dāng)于子程序嵌套的功能，對于一些有規(guī)律的點陣分布圖形的加工尤為方便。

借助變量代替子程序編程，省卻了子程序的調(diào)用和查看的麻煩，使程序簡潔明了，提高了可讀性和可編輯性，便于檢查和修改。

例1：如圖1所示，在厚4 mm的平板上加工19個Φ17的孔。這些孔已經(jīng)用鉆頭加工出Φ10的底孔，這里以最后將孔加工到尺寸的工序為例（選用Φ10的立銑刀），說明這種情況的變量使用方法。

圖1 工件加工示意圖

工件坐標(biāo)系說明：XY平面的零點為工件中心，Z向為工件上表面。

相關(guān)程序如下（本文以fAnuc系統(tǒng)為例）

#1=-50（#1為控制X向循環(huán)操作參數(shù)）

N10 #2=40（#2為控制Y向循環(huán)操作參數(shù)）

N20 G52X#1Y#2（設(shè)置局部坐標(biāo)系，將中心轉(zhuǎn)移到圓心處，便于編程）

G0X0Y0（從圓心處下刀，銑削圓）

……（銑削圓的具體步驟略）

#1=#1+50

If [#1lT60] G0T0 20（從N20語句到此處為控制X向的循環(huán)）

#2=#2-40

IF [#1 GT-50] G0T0 10（從N10語句到此處為控制X向的循環(huán)，它將前一個循環(huán)嵌套進(jìn)去）

方法小結(jié)：在編程時，利用變量，可以準(zhǔn)確控制加工位置的變動，方便地實現(xiàn)一些重復(fù)性的加工步驟，例如分層銑削法加工凹槽、加工成規(guī)律分布的幾何形狀、散熱槽等等（見圖2）。

圖2 工件加工示意圖

推廣開來，這種編程方法尤其適合用于一些尺寸較小、形狀復(fù)雜、尺寸精度和光潔度要求較高的小型零件。由于對它們進(jìn)行單個加工不利于裝夾，且加工效率不高，在實際加工時利用變量定義循環(huán)進(jìn)行陣列加工，可以實現(xiàn)最優(yōu)化的加工方案，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)越性，使生產(chǎn)效率提高，并能保證尺寸精度。

2.2 利用變量開放數(shù)控機(jī)床的加工潛能

在機(jī)械制造業(yè)中，有很多形狀復(fù)雜的零件，比如斜面、葉片模具、球面等的加工，利用變量可以實現(xiàn)多軸聯(lián)動的效果。

例2：見加工圖3，程序段如下，用球頭銑刀加工球面（編程零點為工件中心，Z為工件表面）。

圖3 工件加工示意圖

……

#1=5（為Z方向初始賦值）

while[#1GE0]do1

#2=sqrt[25*25-400-#1*#1]（x方向的值）

G1z[-#1]f200

G01x[#2]y0

G2I[-#2]f100

#1=#1-0.1

end1

……

編程時巧妙利用變量，可在有限的條件下，開發(fā)機(jī)床的潛力，實現(xiàn)常規(guī)方法難以達(dá)到的加工效果和加工精度。

3 總結(jié)

變量編程是數(shù)控機(jī)床加工編程的一個重要補充，雖然仍屬于手工編程的范疇，但它把人腦從繁瑣的數(shù)據(jù)計算中擺脫出來，轉(zhuǎn)而用機(jī)器代替，這樣就使我們的編程過程變得輕松。

另外，由于程序采用類似高級語言的賦值語句、循環(huán)語句、條件語句和調(diào)用子程序語句編程，使得程序的篇幅大大縮減，減少乃至免除手工編程時進(jìn)行繁瑣的數(shù)值計算，程序編寫靈活，參數(shù)修改方便，過程容易控制，從而在很大程度上提高了手工編程的能力，擴(kuò)展了數(shù)控系統(tǒng)的功能。

如果在從事加工或編程的過程中能合理地利用這些技術(shù)，并從中學(xué)習(xí)變量編程的原理與方法，做到舉一反三，觸類旁通，就一定能達(dá)到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 聶蕾.數(shù)控實用技術(shù)與實訓(xùn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[2] 朱明松，王翔.數(shù)控銑床編程與操作項目教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.endprint

摘 要 在數(shù)控生產(chǎn)過程中，數(shù)控程序編制是一個重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到產(chǎn)品的加工質(zhì)量和加工效率。合理使用變量，不僅能提高編程效率和程序的準(zhǔn)確度，還能提高實際生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。本文介紹了一套從實際生產(chǎn)中開發(fā)和總結(jié)出的數(shù)控銑加工中變量編程實用技巧，實踐證明效果良好，能為數(shù)控技術(shù)編程人員提供良好的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞 變量 數(shù)控銑加工 生產(chǎn)效率

作者簡介：康晉輝（1978-），女，河南駐馬店人，講師，從事機(jī)械制造及自動化研究工作，E-mail：kjh78@163.com。

0 引言

數(shù)控程序編制是數(shù)控加工技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)，也是數(shù)控加工工業(yè)的具體實施。在編程中運用一些技巧，不僅能提高程序的準(zhǔn)確程度和優(yōu)化程度，提高編程效率，也能更好地滿足零件的加工要求，發(fā)揮數(shù)控生產(chǎn)高效優(yōu)質(zhì)的特點，豐富數(shù)控加工技術(shù)的要求。

變量編程功能是數(shù)控銑床所具有的重要功能之一。合理地運用變量編程，不僅能提高編程效率和程序的準(zhǔn)確度，還能提高實際生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，并有助于開發(fā)和提高數(shù)控機(jī)床性能。

1 變量編程的原理

變量編程實質(zhì)上是將計算機(jī)匯編語言中的變量編程方法設(shè)計應(yīng)用到數(shù)控加工中，是計算機(jī)高級語言轉(zhuǎn)化為數(shù)控程序形式的表達(dá)。

變量程序與普通程序的區(qū)別在于：在變量程序本體中，能使用變量，可以給變量賦值，變量間可以運算，程序可以跳轉(zhuǎn)；而普通程序中，只能指定常量，常量之間不能運算，程序只能順序執(zhí)行，不能跳轉(zhuǎn)，因此，功能是固定的，不能變化。

變量程序的最大特點就是將有規(guī)律的形狀或尺寸用最短的程序段表示出來，使程序極具有易讀性和易修改性，其最大的優(yōu)點是由數(shù)控系統(tǒng)本身來替代人腦計算那些成千上萬個點的坐標(biāo)，關(guān)鍵是要找出圖形或曲線的輪廓規(guī)律，列出各應(yīng)變量與自變量的關(guān)系式，即建立數(shù)學(xué)模型。

2 變量的使用技巧

2.1 利用變量參數(shù)自定義循環(huán)

在編程時，對于成級數(shù)、呈規(guī)律分布的加工內(nèi)容，可以采用子程序，也可以利用變量的條件轉(zhuǎn)移功能。自定義程序某些部分的循環(huán)，其作用相當(dāng)于編制子程序，對于比較復(fù)雜的情況，也可以利用變量將條件轉(zhuǎn)移語句嵌套，實現(xiàn)相當(dāng)于子程序嵌套的功能，對于一些有規(guī)律的點陣分布圖形的加工尤為方便。

借助變量代替子程序編程，省卻了子程序的調(diào)用和查看的麻煩，使程序簡潔明了，提高了可讀性和可編輯性，便于檢查和修改。

例1：如圖1所示，在厚4 mm的平板上加工19個Φ17的孔。這些孔已經(jīng)用鉆頭加工出Φ10的底孔，這里以最后將孔加工到尺寸的工序為例（選用Φ10的立銑刀），說明這種情況的變量使用方法。

圖1 工件加工示意圖

工件坐標(biāo)系說明：XY平面的零點為工件中心，Z向為工件上表面。

相關(guān)程序如下（本文以fAnuc系統(tǒng)為例）

#1=-50（#1為控制X向循環(huán)操作參數(shù)）

N10 #2=40（#2為控制Y向循環(huán)操作參數(shù)）

N20 G52X#1Y#2（設(shè)置局部坐標(biāo)系，將中心轉(zhuǎn)移到圓心處，便于編程）

G0X0Y0（從圓心處下刀，銑削圓）

……（銑削圓的具體步驟略）

#1=#1+50

If [#1lT60] G0T0 20（從N20語句到此處為控制X向的循環(huán)）

#2=#2-40

IF [#1 GT-50] G0T0 10（從N10語句到此處為控制X向的循環(huán)，它將前一個循環(huán)嵌套進(jìn)去）

方法小結(jié)：在編程時，利用變量，可以準(zhǔn)確控制加工位置的變動，方便地實現(xiàn)一些重復(fù)性的加工步驟，例如分層銑削法加工凹槽、加工成規(guī)律分布的幾何形狀、散熱槽等等（見圖2）。

圖2 工件加工示意圖

推廣開來，這種編程方法尤其適合用于一些尺寸較小、形狀復(fù)雜、尺寸精度和光潔度要求較高的小型零件。由于對它們進(jìn)行單個加工不利于裝夾，且加工效率不高，在實際加工時利用變量定義循環(huán)進(jìn)行陣列加工，可以實現(xiàn)最優(yōu)化的加工方案，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)越性，使生產(chǎn)效率提高，并能保證尺寸精度。

2.2 利用變量開放數(shù)控機(jī)床的加工潛能

在機(jī)械制造業(yè)中，有很多形狀復(fù)雜的零件，比如斜面、葉片模具、球面等的加工，利用變量可以實現(xiàn)多軸聯(lián)動的效果。

例2：見加工圖3，程序段如下，用球頭銑刀加工球面（編程零點為工件中心，Z為工件表面）。

圖3 工件加工示意圖

……

#1=5（為Z方向初始賦值）

while[#1GE0]do1

#2=sqrt[25*25-400-#1*#1]（x方向的值）

G1z[-#1]f200

G01x[#2]y0

G2I[-#2]f100

#1=#1-0.1

end1

……

編程時巧妙利用變量，可在有限的條件下，開發(fā)機(jī)床的潛力，實現(xiàn)常規(guī)方法難以達(dá)到的加工效果和加工精度。

3 總結(jié)

變量編程是數(shù)控機(jī)床加工編程的一個重要補充，雖然仍屬于手工編程的范疇，但它把人腦從繁瑣的數(shù)據(jù)計算中擺脫出來，轉(zhuǎn)而用機(jī)器代替，這樣就使我們的編程過程變得輕松。

另外，由于程序采用類似高級語言的賦值語句、循環(huán)語句、條件語句和調(diào)用子程序語句編程，使得程序的篇幅大大縮減，減少乃至免除手工編程時進(jìn)行繁瑣的數(shù)值計算，程序編寫靈活，參數(shù)修改方便，過程容易控制，從而在很大程度上提高了手工編程的能力，擴(kuò)展了數(shù)控系統(tǒng)的功能。

如果在從事加工或編程的過程中能合理地利用這些技術(shù)，并從中學(xué)習(xí)變量編程的原理與方法，做到舉一反三，觸類旁通，就一定能達(dá)到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 聶蕾.數(shù)控實用技術(shù)與實訓(xùn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[2] 朱明松，王翔.數(shù)控銑床編程與操作項目教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.endprint