數控宏程序在機械加工技術中的應用研究

李興迪

[摘? ? 要]數控宏程序是用變量進行編程的一種方法，它的應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控宏程序可以極大地提升加工的生產效率，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加工過程中的需求，進而提升經濟效益。本文接下來就將對數控宏程序的應用作一定研究和分析。

[關鍵詞]數控宏程序;機械加工技術;應用

[中圖分類號]TG659 [文獻標志碼]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

隨著工業的不斷發展和進步，使得我國的制造技術也處于一個茁壯發展時期，數控技術的應用也得到了極大的推廣和運用。作為數控技術載體的裝備—數控機床，也在相關制造類企業中也得到了更多的重視，越來越多專業人才開始從事這一行業。在數控機床的應用過程中最重要也是最核心的一個環節就是數控編程，數控編程的質量、效率高低將能夠直接影響到數控加工零件的質量以及生產效率，這對于相關加工企業來說就直接關聯到了經濟效益的高低。當前，數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的軟件系統的支持下，自動生成數控加工程序，具有方便快捷的特點，但在實際應用中，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，可以應用宏程序，它是手工編程中的一種高級應用以及精髓所在，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，獲得更多的經濟效益。

1 宏程序概述

宏程序簡單的來說就是利用數控機床能識別的編程語言來生產、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雜的編程方法去進行生產加工，而是直接在數控系統中輸入編寫好的程序直接讓機床聽從指令生產出所需要的相關零部件，從而極大的提高了生產效率和質量。在運用宏程序這個過程中，最重要是發揮出它的運算作用[1]。

在數控系統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，相關的用戶可以通過變量來賦值、建立基于函數邏輯混合運算，另外宏程序中還提供了循環、分支以及子程序調用相關功能語句，通過應用編程來加工制作工藝較為復雜的各種零件。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雜而繁瑣的數值計算，極大地簡化了程序段數，同時在可讀性上也能有所提高。

2 宏程序優勢分析

在宏程序得到應用之前，普通的數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雜零件加工生產的目的，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出表面，工藝越復雜，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度，才能夠加工出合格的部件，但是相關編程人員就會面臨著大量的計算量以及反復審核，以此來確保計算的準確性。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加工。

其次普通的數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的功能。同時宏程序還有容量小的優勢，而且在它的作用下機床的響應速度會加快，相應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功能以及跳轉功能，在這之中所經歷的程序較短，因此數控系統在運行宏程序進行插補計算以控制機床運動，能夠明顯減少生產加工的時間，使得同樣的時間內比以往生產更多零件，這樣能夠促使生產效益得到增收[2]。

另外在數控技術中還有一個被廣泛運用的技術，它就是虛擬制造技術。虛擬制造技術其實是一種仿真加工技術，它是在計算機仿真等信息技術的基礎上對實際生產制造中的一系列毛坯、刀具、運動及其他參數進行仿真。這樣操作的目的是能夠發現實際生產制造中會出現的問題，當發現具體的問題之后就能夠在實際生產制造過程中找到具體的預防措施，從而使得生產制造工作能夠安全、高效的開展。這一過程還能夠有效的節省相應的生產成本，對于生產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 機械加工制造產業現狀解析

作為國民經濟的基礎產業，現今我國的機械加工制造產業規模巨大，門類也較為齊全，在世界上也能夠占據一席之地。不過在我國的機械加工制造產業中所運用到的先進制造技術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，而且這些我國自己擁有的生產技術的技術含量也不是非常的高，基于此，我國機械制造產業在質量以及性能方面都無法全面走進高端行列中。不過當機械制造自動化出現和逐漸普及后，我國機械加工制造出來的產品質量和生產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加工制造過程中所需要的編碼以及數據，以此來實現機械制造自動化生產加工，這一技術使得一些手動生產加工難以完成以及需要耗費大量人工和時間的復雜零部件都可以采用此技術進行生產加工制造。我國的機械加工市場對于需要制造加工而成的零部件產品有著多樣化的要求，批量小、品種多樣、成本低和質量高都是這個市場所要求的，從而機械制造自動化的出現對于現今我國機械加工制造產業的發展有著重要的意義。

4 數控宏程序在機械加工技術中的實際應用

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揮出重要的作用。而在這些機械設備制造的過程中，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，存在生產批量小的特點。若以傳統的方式在普通機床上加工這些器械所需的部件，那么生產成本極高，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成中，它主要包含著傳動、攪拌、裝料、卸料以及電氣系統這些零部件。當生產制造混凝土攪拌機上的零部件時，首先需要具體的生產零件圖紙，在圖紙和相關技術文件中，零件的細節都需要進行標注或說明。然后依據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，當這些分析、明確完成后就需要確立一個最終的生產加工制造方案即工藝規程，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揮出數控宏程序的功效以及數控機床的能力，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，這樣只會增加生產制造的時間，最終就會導致生產成本增加[5]。

4.3 編程與加工

在編制數控程序時，采用手動編程或是自動編程（CAD/CAM）方式。編程人員根據零件圖樣和數控語言手冊編寫出加工源程序，輸入計算機，計算機經過翻譯處理，進行軌跡計算，得出刀位數據，在經過后置處理，最終生成復合具體數控機床要求的零件加工程序。該程序經過相應的傳輸介質傳送至數控機床并進行數控加工。當然也可在計算機顯示屏上進行仿真加工，以檢查后置處理結果的正確性。這些程序一經設置完成，可以能夠自行運作，當然也可以手動進行。若在生產加工制造中使用自動運作那么就需要依照數控宏程序中所設定的順序以及相關參數來進行控制，進而實施生產加工制造。若使用手動運作的話就需要相關技術人員依據生產加工制造的實際現場情況來進行操作以及處理中途會產生的一系列問題，這樣的話就會使得數控宏程序的運作方式更加的靈活，同時也能夠方便相關工作人員的操作需要。另外在自動控制以及監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，這樣就能夠對生產加工制造方面的相關數據進行監測以及處理。當然，為了保證系統不會出現生產錯誤行為的發生，就應當在數控宏程序編制時加入一個初始化程序的設計，這樣就能夠將計數器進行清零的處置，在輸出量方面也能夠進行復位，進而就能夠保證生產加工制造的效率以及質量[6]。

5 結束語

在工藝制造方面要求較為復雜以及所需人工和耗時較多的零部件生產加工制造均可以考慮利用數控宏程序進行加工制造，通過使用數控宏程序去加工零件生產，因為相關技術人員在編制宏程序的過程中已將所有的尺寸以及對應的邏輯關系都設定為了變量，因此它是可以進行改動的，在改動也是非常的簡便、高效的，從而數控宏程序擁有著極大的靈活性。若現在所需要生產的零部件與之前的數據不同，那么就需要對其發生變化的數據進行更改就可以對應生產要求來進行加工。機械加工技術中運用數控宏程序還能夠極大的節約編程的時間，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展有著極大的促進作用。

參考文獻

[1] 朱舜.鏈輪齒形數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.宏程序在數控編程中的應用研究[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用[J].技術與市場，2018（5）：11-15.

[4] 李啟璘，楊鈺彬.數控宏程序在二次曲面零件成形中的應用[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用[J].機械工程師，2019（10）：185-186.

[6] 陳發金.數控車床加工梯形螺紋B類宏程序的設計[J].數字技術與應用，2019，37（12）：16-17.