数控宏程序在机械加工技术中的应用研究

李兴迪

[摘    要]数控宏程序是用变量进行编程的一种方法，它的应用解决了异形零件以及大批量相似零件编程加工的问题。在机械加工中运用数控宏程序可以极大地提升加工的生产效率，同时可以明显的看出：在使用宏程序过程中它具有极大的灵活性，能够很好地满足生产加工过程中的需求，进而提升经济效益。本文接下来就将对数控宏程序的应用作一定研究和分析。

[关键词]数控宏程序;机械加工技术;应用

[中图分类号]TG659 [文献标志码]A [文章编号]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

随着工业的不断发展和进步，使得我国的制造技术也处于一个茁壮发展时期，数控技术的应用也得到了极大的推广和运用。作为数控技术载体的装备—数控机床，也在相关制造类企业中也得到了更多的重视，越来越多专业人才开始从事这一行业。在数控机床的应用过程中最重要也是最核心的一个环节就是数控编程，数控编程的质量、效率高低将能够直接影响到数控加工零件的质量以及生产效率，这对于相关加工企业来说就直接关联到了经济效益的高低。当前，数控编程主要有两种方式，一种是自动编程，一种是手动编程。自动编程是在计算机及相应的软件系统的支持下，自动生成数控加工程序，具有方便快捷的特点，但在实际应用中，自动编程存在着一定的缺陷和不足之处，编制而出的程序可读性较差，同时程序较为繁琐，灵活性方面较为缺乏。为了很好的解决这一问题，可以应用宏程序，它是手工编程中的一种高级应用以及精髓所在，自动编程是无法达到这一高度的，它的使用也更利于个性化零件加工，获得更多的经济效益。

1 宏程序概述

宏程序简单的来说就是利用数控机床能识别的编程语言来生产、加工一些非圆曲线的零部件，这种方式在某种程度上可以极大的提高生产效率，比如要加工带有椭圆表面的零件，那么就可以不再使用过去复杂的编程方法去进行生产加工，而是直接在数控系统中输入编写好的程序直接让机床听从指令生产出所需要的相关零部件，从而极大的提高了生产效率和质量。在运用宏程序这个过程中，最重要是发挥出它的运算作用[1]。

在数控系统中配备了较强的近似于计算机高级编程语言的宏程序功能，相关的用户可以通过变量来赋值、建立基于函数逻辑混合运算，另外宏程序中还提供了循环、分支以及子程序调用相关功能语句，通过应用编程来加工制作工艺较为复杂的各种零件。通过运用宏程序还能够有效的减少手工编程时所面临的大量复杂而繁琐的数值计算，极大地简化了程序段数，同时在可读性上也能有所提高。

2 宏程序优势分析

在宏程序得到应用之前，普通的数控程序在加工过程中只能够使用常量，通过一步步的趋近模拟来达到复杂零件加工生产的目的，在这之中还需要通过计算曲线上的点以此来逼近所需要加工生产出表面，工艺越复杂，精度越高的零件就需要计算更多的点，在这些点的计算中需要注意保证计算的精准度，才能够加工出合格的部件，但是相关编程人员就会面临着大量的计算量以及反复审核，以此来确保计算的准确性。在这个过程中花费编程人员大量的时间。如果通过宏程序则能够很好的改进上述问题，在使用宏程序的过程中只需要将变量以及公式输入到加工程序中，然后通过相关指令对其进行控制，接着它就可以自动进行计算来完成生产加工。

其次普通的数控程序是无法进行相互计算的，宏程序中的变量则能够进行计算，还具有判断以及跳转的功能。同时宏程序还有容量小的优势，而且在它的作用下机床的响应速度会加快，相应的加工效率能够得到提升，得到这样的效果在于宏程序循环功能以及跳转功能，在这之中所经历的程序较短，因此数控系统在运行宏程序进行插补计算以控制机床运动，能够明显减少生产加工的时间，使得同样的时间内比以往生产更多零件，这样能够促使生产效益得到增收[2]。

另外在数控技术中还有一个被广泛運用的技术，它就是虚拟制造技术。虚拟制造技术其实是一种仿真加工技术，它是在计算机仿真等信息技术的基础上对实际生产制造中的一系列毛坯、刀具、运动及其他参数进行仿真。这样操作的目的是能够发现实际生产制造中会出现的问题，当发现具体的问题之后就能够在实际生产制造过程中找到具体的预防措施，从而使得生产制造工作能够安全、高效的开展。这一过程还能够有效的节省相应的生产成本，对于生产制造周期也能有效的被缩短，从而使得加工制造的竞争力得到有效的保证和增强。

3 机械加工制造产业现状解析

作为国民经济的基础产业，现今我国的机械加工制造产业规模巨大，门类也较为齐全，在世界上也能够占据一席之地。不过在我国的机械加工制造产业中所运用到的先进制造技术大部分都来源于国外，在这其中只有很少的一部分是我国自己的技术，而且这些我国自己拥有的生产技术的技术含量也不是非常的高，基于此，我国机械制造产业在质量以及性能方面都无法全面走进高端行列中。不过当机械制造自动化出现和逐渐普及后，我国机械加工制造出来的产品质量和生产效率都得到了极大的提高[3]。机械制造自动化是指通过使用机械控制器输入生产加工制造过程中所需要的编码以及数据，以此来实现机械制造自动化生产加工，这一技术使得一些手动生产加工难以完成以及需要耗费大量人工和时间的复杂零部件都可以采用此技术进行生产加工制造。我国的机械加工市场对于需要制造加工而成的零部件产品有着多样化的要求，批量小、品种多样、成本低和质量高都是这个市场所要求的，从而机械制造自动化的出现对于现今我国机械加工制造产业的发展有着重要的意义。

4 数控宏程序在机械加工技术中的实际应用

4.1 实例简述

建筑工程机械中有着不同类型，例如：铲土运输机械、工程起重机械以及挖掘机械等。在这之中最为常见的用于修筑路面的一些建筑机械，比如夯实机、压路机等，它们都能够在建筑施工过程中发挥出重要的作用。而在这些机械设备制造的过程中，是脱离不开精细配件制造的。此类器械品种多，而且更新的速度也非常快，存在生产批量小的特点。若以传统的方式在普通机床上加工这些器械所需的部件，那么生产成本极高，而且效率方面也较低，以混凝土搅拌机为例进行深入的剖析，从中突显出数控宏程序在建筑机械制造过程中的价值和重要性[4]。

4.2 工艺分析

在混凝土搅拌机的构成中，它主要包含着传动、搅拌、装料、卸料以及电气系统这些零部件。当生产制造混凝土搅拌机上的零部件时，首先需要具体的生产零件图纸，在图纸和相关技术文件中，零件的细节都需要进行标注或说明。然后依据图纸中零部件的形状、尺寸来建立模型并进行具体的分析，在这一步骤中明确生产加工过程中需要做些什么以及其中所涉及到的具体要求等，当这些分析、明确完成后就需要确立一个最终的生产加工制造方案即工艺规程，在这之中需要确立具体走刀路线以及合适的切削用量等。另外也需要充分的发挥出数控宏程序的功效以及数控机床的能力，然后正确的选择对刀点和切入切出的方式，为了保证生产制造的效率最好不要频繁的换刀以及工件换位等，这样只会增加生产制造的时间，最终就会导致生产成本增加[5]。

4.3 编程与加工

在编制数控程序时，采用手动编程或是自动编程（CAD/CAM）方式。编程人员根据零件图样和数控语言手册编写出加工源程序，输入计算机，计算机经过翻译处理，进行轨迹计算，得出刀位数据，在经过后置处理，最终生成复合具体数控机床要求的零件加工程序。该程序经过相应的传输介质传送至数控机床并进行数控加工。当然也可在计算机显示屏上进行仿真加工，以检查后置处理结果的正确性。这些程序一经设置完成，可以能够自行运作，当然也可以手动进行。若在生产加工制造中使用自动运作那么就需要依照数控宏程序中所设定的顺序以及相关参数来进行控制，进而实施生产加工制造。若使用手动运作的话就需要相关技术人员依据生产加工制造的实际现场情况来进行操作以及处理中途会产生的一系列问题，这样的话就会使得数控宏程序的运作方式更加的灵活，同时也能够方便相关工作人员的操作需要。另外在自动控制以及监控方面可以使用可编程的集中逻辑编辑器和上位机的形式实现，这样就能够对生产加工制造方面的相关数据进行监测以及处理。当然，为了保证系统不会出现生产错误行为的发生，就应当在数控宏程序编制时加入一个初始化程序的设计，这样就能够将计数器进行清零的处置，在输出量方面也能够进行复位，进而就能够保证生产加工制造的效率以及质量[6]。

5 结束语

在工艺制造方面要求较为复杂以及所需人工和耗时较多的零部件生产加工制造均可以考虑利用数控宏程序进行加工制造，通过使用数控宏程序去加工零件生产，因为相关技术人员在编制宏程序的过程中已将所有的尺寸以及对应的逻辑关系都设定为了变量，因此它是可以进行改动的，在改动也是非常的简便、高效的，从而数控宏程序拥有着极大的灵活性。若现在所需要生产的零部件与之前的数据不同，那么就需要对其发生变化的数据进行更改就可以对应生产要求来进行加工。机械加工技术中运用数控宏程序还能够极大的节约编程的时间，同时使得程序的可读性、简便性以及合理性都显著的得到了提升，这对于机械加工的发展有着极大的促进作用。

参考文献

[1] 朱舜.链轮齿形数控铣加工工艺研究及宏程序编制[J].机械，2018，45（3）：69-74.

[2] 张辰.宏程序在数控编程中的应用研究[J].河南科技，2019（22）：90-92.

[3] 刘辉，熊文华.宏程序在异形螺纹车削中的应用[J].技术与市场，2018（5）：11-15.

[4] 李啟璘，杨钰彬.数控宏程序在二次曲面零件成形中的应用[J].机械工程与自动化，2020（2）：217-219.

[5] 杨贵，王明，欧艳梅.利用宏程序去除缸筒矩形螺纹毛刺的实践与应用[J].机械工程师，2019（10）：185-186.

[6] 陈发金.数控车床加工梯形螺纹B类宏程序的设计[J].数字技术与应用，2019，37（12）：16-17.