基於參數賦值指令來減少CNC精密加工http://www.xjssy.cn/參（cān）數調用“事故”的方法

通過（guò）分析某（mǒu）次（cì）數控（kòng）加工中因參數調用錯誤引發的質量事故，結合數（shù）控編程中參數賦值指令的應用，提出一種利（lì）用參數賦值指令的組合宏程（chéng）序作為固定程序開頭，用以填（tián）寫加工程序所需（xū）的各類參數（shù）值，再通過宏程序（xù）中條件語（yǔ）句及相應的參數賦值指令（lìng）對加工程序調用的參數代（dài）碼進（jìn）行分析判斷並精確賦值（zhí），當組合宏程序運行時，將自動完（wán）成各類參數值的設定（dìng）。以此來（lái）代替常規模（mó）式下操作人員去主動識別加工程序中的參數代碼及在CNC儲存器中（zhōng）的寫入工作，避免因參數漏填或填寫的位置與程（chéng）序調用的位置不一致而造成的質量事故。此方（fāng）法經實際運用驗（yàn）證，效果良好，有效避免了因各類參數填寫位置與程序指令調（diào）用位置不一（yī）致而導致的質（zhì）量事故。

1  序言

筆者公司在加工某批產（chǎn）零件時，其中一件因加工的特征孔位置（zhì）偏移，致使零件報廢，造成較（jiào）大質量損失。調查發現，使用的加工程序已經過驗證、固化，加工中心操作人員也為技師級高（gāo）水平（píng）技（jì）能工人，但為何還會發生（shēng）此類質量事故，經過分析了解，操作人員（yuán）在進（jìn）行工件加工坐標係原點找正後，將相（xiàng）關位置參數習慣性（xìng）儲（chǔ）存於坐標係指令（lìng）G54所對應（yīng）的存儲位置，但（dàn）由於程（chéng）序員在程序編製中設定的工件加工（gōng）坐標係為G55，產生參數寫（xiě）入位置與程序中指令調用位置不一致，因此造成程序“跑偏”，發生此次質量事故。聯係（xì）以往出現的幾次同類質量問題，不（bú）禁思考是否有（yǒu）避免或減少此類質量事故的方法。

對質量事故的發生（shēng）原因深入分析後，本文另辟蹊徑（jìng），提出一種利用參數賦值指令組合宏程序作為固定程序開頭[1]，用以直接填寫各類加工相關參數，在加工程序運行時，通（tōng）過（guò）參數賦值指令自動識別（bié）並把設定（dìng）的參數（shù）寫入對應的（de）CNC儲存器，代替原有的先填寫相關（guān）參數至（zhì）CNC儲存器（qì）中（zhōng）、後通過指令（lìng）代碼來調（diào）用的“常規”模式[2，3]，此方（fāng）法較常（cháng）規手動填寫參數方式，更便於操作人（rén）員進行加工相關參數的設定及檢查，同時可避免因參數漏填或寫入的位置與程序調用的位（wèi）置不一致而造成的質量事故。經過一段時間的測試，使用效果良好，此後再未發生此類質量事故。

2  質量事故原因分析

經過對CNC操（cāo）作人員工作流程梳（shū）理分析後發現，此類質量事故出現主要由於以下3個原因[4]。

（1）程序中參數指令代碼識別錯誤　加工參數及（jí）信息寫入前，我們會對加工程序裏的相關指令代碼，如工作坐標係、刀具半徑（jìng）補償號、刀具長度（dù）補償號等參數代碼進行查驗識別並記錄。但偶爾會因為操作人員疏忽大意、記錯或遺漏相關信（xìn）息，造成後續（xù）參數（shù）寫入位置與程序指令調用位置不一致，從而引發質量事故。

（2）參數寫入過程中輸入錯誤或遺漏　加工參（cān）數及信息寫入（rù）儲存器是操作人員手動輸入，而儲存器中往往還有前一道程序設置的參數，在重新寫入新參（cān）數對其覆蓋時（shí），也會（huì）偶發性地發生輸入錯誤或遺忘性輸入（因前一道程序設置的參（cān）數還（hái）在，操作人員誤認為（wéi）已經進行了（le）參數輸入）。

（3）複查階段的（de）忽視或遺漏　複查階段需對前2種情（qíng）況進行複查，排除輸（shū）入錯誤和檢查遺漏，但部分操作人員經常忽視這一過程或複查不仔細，造成錯誤未及時發現，從而引發質量問題。綜合歸納可以看出，此類質量問題還是因為（wéi）操作人員在平時工（gōng）作中疏忽大意而造（zào）成的（de），因此，簡化操作流程、減少操作人（rén）員主觀行為就是減少或避免參數調用“事故”的方法之一。

3  參數賦值指令組合宏程序使用介紹（shào）

3.1 參數賦值指令組合宏程序應用思路

在數控編程中，參（cān）數（shù）賦值指令是較常（cháng）用到的一種高級指（zhǐ）令，又稱為可編程參數設定指令，主要用（yòng）於檢（jiǎn）測、刪除、寫入係統變量值，例如坐標係值、刀具補（bǔ）償值及其他設（shè）定值等，利用參數賦（fù）值指（zhǐ）令，在程序運行中就能（néng）實時檢測、刪除、寫入所需的係統參數，為後（hòu）續（xù）的加工程序提供正確係統參數值（zhí）及加工參（cān）數值[5，6]。因此，我們考慮可在程序開頭，設定一（yī）組用戶變量，用以填寫加工程序所需的各（gè）類參數值，再利用宏程序（xù）條件（jiàn）語句及相應的參數賦值指令對加（jiā）工程序（xù）調用（yòng）的參（cān）數（shù）代碼進行分析判斷並精確賦值，當組合宏程序運行時，將自動完成各類參數值的設定。以此來代替常規模式下操作人員去主動識別加工程序中的參數代（dài）碼並在CNC儲存器中的寫入工作，避免因參數漏填或填寫（xiě）的位置與程序調用的位置不一致而造（zào）成的質量事故（gù）。

3.2 操作流程對（duì）比

常規的操作流程如（rú）圖1所示。新方法流程如（rú）圖2所示（shì）。

圖1　常規操作流程

圖2 新方法流程

3.3 參數賦值（zhí）宏程序使用示例

下麵以西門子（zǐ）828D係統為對象，使用示例如圖（tú）3所示。

圖3　宏程序使用（yòng）示例

參（cān）數賦（fù）值指令組合宏程序具體內容（róng）如下[7]。

（相關參數值設（shè）定）

R1=10; 設定（dìng）坐標係X值10

R2=20; 設定坐標係Y值20

R3=30; 設定坐標係Z值30

R4=1; 設定（dìng）程序刀具號T1

R5=1; 設定程（chéng）序刀補號（hào）D1

R6=10; 設定刀具補償值10

G54; 設定工件坐標係地址

（加工程序準備）

T=R4 M06; 調用1號刀

D=R5;調用1號刀補

G40;取消（xiāo）刀具（jù）半徑補償（cháng）

（通過（guò）參（cān）數指令把前麵設定的參數值寫入程（chéng）序代碼對應的（de）係統變量中）

R7=$P_GG[8];檢測識（shí）別當前調用坐標係（xì）號（hào）

IF R7==2 GOTOF AA;如識別為G54跳轉AA

IF R7==3 GOTOF BB;如識別為G55跳轉BB

IF R7==4 GOTOF CC;如識別為G56跳轉CC

IF R7==5 GOTOF DD;如識別為G57跳轉DD

AA:$P_UIFR[1]=ctrans(x,R1,y,R2,z,R3)；

GOTOF HH；

BB:$P_UIFR[2]=ctrans(x,R1,y,R2,z,R3);

GOTOF HH；

CC:$P_UIFR[3]=ctrans(x,R1,y,R2,z,R3);

GOTOF HH；

DD:$P_UIFR[4]=ctrans(x,R1,y,R2,z,R3);刪除識別的工件坐標係在CNC儲存器原有（yǒu）X、Y、Z坐標值，並重新（xīn）為X、Y、Z分別按設（shè）定值（zhí）進行賦（fù）值10,20,30

HH:TC_DP6[R4,R5]=R6;1號刀1號（hào）刀補按設定刀具補償值賦值10

1）程序運行前CNC儲存（cún）器設定狀態（tài）。為方便對比，對程序運行前CNC儲存（cún）器相關參數（shù）統一設定為100（見圖4）。

a) X、Y、Z值
圖片（piàn）
b）刀補號

圖4　程序（xù）運行前CNC儲（chǔ）存器參數

2）運行參數賦值指令組合宏程序後（hòu）CNC儲存器設定狀態。運行參數賦值指令組（zǔ）合宏程序後，通（tōng）過圖5可以看出，CNC儲（chǔ）存器（qì）中（zhōng）G54坐標（biāo）係的X、Y、Z值分別賦值為相應的設定（dìng）值，而其他坐標係值沒有變（biàn）化，T1號（hào）刀（dāo）具中1號刀（dāo）補值也賦值為設定的刀具補償值。

a) X、Y、Z值
圖片
b）刀補號

圖5　程序運行後CNC儲存器參數

由圖4和（hé）圖5對比可知，參數賦值指令組合宏程序運（yùn）行後，組合宏程序成功識別了操作人員選擇的工作坐（zuò）標係號（hào）及刀具（jù）補償號，並將操作人員在參數（shù）賦值指令（lìng）組合宏程序中設定的相關參數準確（què）寫入識（shí）別的係統變量在CNC儲存器中的（de）位置，代替（tì）了常規模式下操作人員去主動識別加（jiā）工（gōng）程序中的參數代碼並在CNC儲存器中（zhōng）的寫入工作，避免了手動情況下的識別錯誤及各類輸入錯誤（wù）[8]。

3.4 參數賦值指（zhǐ）令組合宏程序使用優缺點（diǎn）

經過一段時間（jiān）的測試（shì）運用，使用參數賦值指令組合宏程序來自動識（shí）別並寫入係統參數的新方（fāng）法與常規的（de）手動填寫的方法相對（duì）比（bǐ），有以下（xià）優勢及（jí）不足之處[9]。

（１）新方法的優（yōu）勢（shì）　優勢具體分析如（rú）下。

1）通過在加工程序中增加固定格式的程（chéng）序開頭（參數賦值（zhí）指令組合宏）供操作人員填寫加工相關參數。可以減（jiǎn）少操作人員運行程序時需先識別加工程序中設置（zhì）的工件坐標係、刀具補償號、刀具補償值（zhí）等參數（shù）代碼信息，再將相關（guān）參數（shù）輸入到加工程（chéng）序調用的CNC儲存器相應位（wèi）置，有效避免了操作人員因漏填或填寫參數的（de）位置與程序調用的位置不一致而造成的質量損失和安全事故。

2）對加工程（chéng）序參數的集中填寫設定，使操作人員對加工參數的檢查及填寫更加方便直觀，操作簡（jiǎn）捷，無需再去CNC儲存器中各係統變量裏切換（huàn）填（tián）寫、查看（kàn）和檢查。

3）參數賦值宏（hóng）程序可做成（chéng）標（biāo）準模塊，內置於CAM軟件相關後處理中（zhōng），程序（xù）後處理時開頭（tóu）自動添加參數賦值組合宏程（chéng）序，編程人員使用時方（fāng）便，加工（gōng）程序也較為簡潔直觀。

4）該（gāi）參數賦值宏程序參數（shù）填寫項目可根據用戶使用（yòng）需要進行（háng）添加（jiā）或（huò）刪除相關參數設置及相應參數賦值代碼，例如工件坐標係精確值、刀具長度補償值、多個刀具補（bǔ）償值等，可以（yǐ）完全代替常規手動參數輸（shū）入方式。

5）此新方法同樣適用於FANUC等數控操作係統[10]，隻需按對應操作係統的編（biān）程格（gé）式進行編（biān）製及替（tì）換對應的係（xì）統參數賦值指令即可，推廣性高。

6）參數賦值宏程序第三部分（賦值指令部分）可做成固定子程序，程序開（kāi）頭隻保留加工參數填寫項，這樣更簡明直觀。

（2）新方法的不足　不足之處具體分析如下。

1）工作坐標係值隻（zhī）能（néng）手（shǒu）工寫入，原常（cháng）規操作中部分數（shù）控係統可在一定程度上（shàng）在零件（jiàn）找正後自動寫（xiě）入，為此增加了一定的工（gōng）作量。

2）新操作方式對（duì）操作人（rén）員習慣有所改變。

3）需具有一定編程基礎的編程人員（yuán）根據工廠設備、CAM軟件及使用（yòng）需要對（duì）參數賦值宏程序進行定製。

4  結束語

如今，數控設備普及率越來越高，在生產加工中，因各類程序參（cān）數漏填或填寫位置與程序指令（lìng）調用位（wèi）置的不一（yī）致而導致的（de）質量事故時有發生，這對產品（pǐn）的按時交付及質量控製造成一（yī）定的影響。此類利用參數賦值指令組合宏（hóng）程序來集中填寫加工參數（shù），通過（guò）程序自動識別並寫入CNC儲存（cún）器中對應位置的（de）方式，代替原有的（de）常規（guī）方式，使加工參數與程序結合更加緊（jǐn）密，有效避免程序“跑偏”情況發生，不失為一種解決CNC參數調用“事故”的新方法。