基於參數賦值指令來減少CNC精密加（jiā）工http://www.dgszm.com/參數調用“事（shì）故”的方法

通過分（fèn）析（xī）某次數控加工中（zhōng）因參數調用錯誤（wù）引發的質量事故，結合數控編程中參數賦值指令的應用，提出一種利用參數賦值指令的組合（hé）宏程序作為固定程序開頭，用以填（tián）寫加（jiā）工程序所需的各類參數值，再通過宏程序中條件語句（jù）及相應的參數賦值指令對加工程序調用的參（cān）數代碼進（jìn）行分析判斷並精確賦值，當（dāng）組合宏程序（xù）運行時，將自動完（wán）成各類（lèi）參數值的設定。以（yǐ）此（cǐ）來代替常規模式下操作人員去主動（dòng）識別加（jiā）工程序中的參數代（dài）碼及在CNC儲存器中的（de）寫（xiě）入工（gōng）作，避免因參數漏填或填寫的位置與程序調用的位置（zhì）不（bú）一致而造（zào）成（chéng）的質量事故。此方法經實際運用驗證，效果（guǒ）良好，有效避免了因各（gè）類參數填寫位置與程序指令調（diào）用位置不一致而（ér）導致的質量事故。

1  序言

筆者公司在（zài）加工某批產零件時，其中一件因加工的特征孔位置偏移，致使零件報廢，造成較大質量損失。調（diào）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（yuán）也為（wéi）技（jì）師級高水平技能工人，但（dàn）為何還會發生此類（lèi）質量事故，經過分析了（le）解，操（cāo）作人員（yuán）在進行工件加工坐標係原點（diǎn）找正後，將相關位置參數（shù）習慣性儲存於坐標係指令G54所（suǒ）對應（yīng）的（de）存儲（chǔ）位（wèi）置，但由於程序員在程序編製中設定（dìng）的工件加工坐標係為（wéi）G55，產生參（cān）數寫入位置與程序（xù）中指令調用位置（zhì）不一致，因（yīn）此造成程序“跑偏”，發生此次質（zhì）量事故。聯（lián）係以（yǐ）往出現的（de）幾次同（tóng）類質量問題，不禁思考是（shì）否（fǒu）有（yǒu）避免或減少此類質量事故的方（fāng）法。

對質量事故（gù）的發生原因深入分析後，本文另辟蹊徑，提出一種利用參數賦值指令組合宏程序作為固定程（chéng）序開頭[1]，用（yòng）以直接（jiē）填寫各類加工相（xiàng）關參數，在加工程序運（yùn）行時，通過參數賦值指令（lìng）自動識別並把（bǎ）設定（dìng）的參數寫入對應的CNC儲存器，代替原有的先填寫（xiě）相關參數至CNC儲存器中、後通過指令代碼來調用的“常規”模式[2，3]，此方法較常規（guī）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（chá），同（tóng）時可（kě）避免（miǎn）因參數漏填或寫入的位置與（yǔ）程序調用的位置不一（yī）致而造成的質量事故。經過一段時間的測試，使用效果良（liáng）好，此後再未發生（shēng）此類質量事故。

2  質量事故原（yuán）因分析

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

（1）程序中參數指令代碼識別錯誤　加工參數及信息寫（xiě）入前，我們會對加工程序裏（lǐ）的相關指令代碼，如工作坐標（biāo）係、刀具半徑補償號（hào）、刀具長度補（bǔ）償號等參數代（dài）碼進行查（chá）驗識別（bié）並記錄。但偶（ǒu）爾會因為操作人員疏忽大意、記錯（cuò）或遺漏相關信息，造成後續參數寫入位置與程序指令調用位置（zhì）不一致，從而引發質量事故（gù）。

（2）參（cān）數寫入過程中輸入錯誤或遺漏　加工參數及信息寫入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（de）參數，在重新寫入新參數對其（qí）覆蓋時（shí），也會偶發性地發生輸（shū）入（rù）錯誤或（huò）遺（yí）忘性輸入（因前一道程序設置的參數還在，操作人員誤認為已經進行了參數輸入）。

（3）複查階（jiē）段的忽視或遺漏　複查階段需對前（qián）2種情況進行複查，排除輸入錯誤和（hé）檢查遺漏，但部分操作人員經常忽視這一過程或（huò）複（fù）查不仔細，造成錯（cuò）誤未及時發（fā）現，從而引發質量（liàng）問題。綜合歸納可以看出，此類質量（liàng）問題還是（shì）因為操作人員在平時工作中疏（shū）忽大意（yì）而造成的，因此，簡化操作流程、減少操作人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

3.1 參數賦值指令組合宏程序應用思路

在數控編程中，參數賦值指令是較（jiào）常用到的一種高級指令，又稱為可編程參數設（shè）定指令，主要用於檢測、刪除（chú）、寫（xiě）入係統變量值，例如坐標係值、刀（dāo）具補償值及其他設定值等，利用參數賦值指令，在程序運行（háng）中就能實時檢測（cè）、刪除、寫入所需的係統參數，為後續的加工程序提供正確係統參數值及加工參數值[5，6]。因此，我們考（kǎo）慮可在程序開頭，設定一組用（yòng）戶變量，用以（yǐ）填寫加工程序所需的各類參數值，再利用宏程序條件語句及相應的參數賦值指令對加工程序調用的參數代（dài）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（de）設定。以此來代替常規模式下操（cāo）作人（rén）員去主動識別加工程序中（zhōng）的參（cān）數代碼並在CNC儲存器中的寫入工作，避免因參數漏填或填寫的位置與程序調用的位置不一致而造（zào）成的質量（liàng）事故。

3.2 操作流程對比

常規的操作流程如圖（tú）1所示。新方法流程（chéng）如圖2所示。

圖1　常規操作流程

圖2 新方法（fǎ）流程

3.3 參數賦值宏程序使用示例

下麵以西門子828D係統為對象，使用示（shì）例如圖3所示。

圖3　宏程序使用示例

參數賦值指令組合宏程序具體內容如下[7]。

（相（xiàng）關參數值（zhí）設定）

R1=10; 設定坐標係X值10

R2=20; 設定坐標係Y值20

R3=30; 設定坐標係Z值（zhí）30

R4=1; 設定程序刀具號T1

R5=1; 設定程（chéng）序刀補號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（bǔ）

G40;取消刀具半（bàn）徑補償

（通過參數指令把前麵設定的參數值寫入程序代碼對應（yīng）的係統變量中（zhōng））

R7=$P_GG[8];檢測識別當前調用坐標係號（hào）

IF R7==2 GOTOF AA;如識（shí）別為G54跳轉AA

IF R7==3 GOTOF BB;如識（shí）別為G55跳轉BB

IF R7==4 GOTOF CC;如（rú）識別為G56跳轉CC

IF R7==5 GOTOF DD;如（rú）識別為（wéi）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X、Y、Z坐標值，並重新為X、Y、Z分別（bié）按設定（dìng）值進行賦值10,20,30

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

1）程序運行前CNC儲存器設定狀（zhuàng）態。為方便（biàn）對比，對程序運（yùn）行前CNC儲存器相關參數（shù）統一設定為100（見圖4）。

a) X、Y、Z值
圖片
b）刀補號

圖4　程序（xù）運行前CNC儲存（cún）器參數

2）運行參（cān）數賦值指令組合宏程序後CNC儲存器設定狀態。運行參數賦值指令組合宏程序後，通過（guò）圖5可以看出，CNC儲存器（qì）中G54坐標（biāo）係的X、Y、Z值分別賦值為（wéi）相應的設定值（zhí），而其他坐標係值沒有變化，T1號刀具中1號（hào）刀補值也（yě）賦值為設定的刀具補償值。

a) X、Y、Z值（zhí）
圖片
b）刀補號

圖（tú）5　程序運行後（hòu）CNC儲存器參數

由圖4和圖5對比可知，參數賦值指令組合宏程序運行後，組合宏程（chéng）序成功識別（bié）了（le）操作人員選擇的工作坐標係號及刀具補償號，並將操作人員（yuán）在參數賦值指令組合宏程序中（zhōng）設定的相關參數準（zhǔn）確寫入識別的係統變量在CNC儲存器中的位置，代替了常規模式下操作人員（yuán）去主動識別加工程序（xù）中的參數代碼並在CNC儲存器中的寫入工作，避免了手動情況下的識別錯誤及各類輸入錯誤[8]。

3.4 參數賦值指令組合宏程序使（shǐ）用優（yōu）缺點

經過（guò）一段時（shí）間的測試運用，使用參（cān）數賦值指令（lìng）組合宏程序來自動識別並寫入係統（tǒng）參數（shù）的新方（fāng）法與常規的手動填寫的方（fāng）法相（xiàng）對比，有以下優（yōu）勢及不足之處[9]。

（１）新方法的優勢　優勢具體分析如下。

1）通過在加工程序中增加固定格（gé）式的程序（xù）開頭（參數賦值指令組（zǔ）合（hé）宏）供操作人員填寫加工相（xiàng）關參數。可（kě）以（yǐ）減少操作人員運行程序時需先識別加工程序中設置的工件坐標係、刀具補償號、刀具補償值等參數代（dài）碼信息，再將相（xiàng）關參數輸入到（dào）加工程序調用的CNC儲存器相應位置，有效避免了（le）操（cāo）作人員因漏填或填寫參數的位置與程序調用（yòng）的位置不一致而造（zào）成的質量損失和安全事故。

2）對加工程序參數（shù）的集中填寫設定（dìng），使操作人員對加工參數的檢查及填（tián）寫更加方便直觀，操作簡捷，無需再去CNC儲存器中各係統變量裏切換填寫、查看和（hé）檢查。

3）參數賦值（zhí）宏程（chéng）序可做成標準模塊（kuài），內置於CAM軟件相關後處理（lǐ）中（zhōng），程序後處理時開頭自動添加參數賦值組（zǔ）合宏程序（xù），編程人員使用時方便（biàn），加工程序也較為（wéi）簡潔直觀。

4）該（gāi）參數賦值（zhí）宏程序參數（shù）填寫項目（mù）可根據用戶使用需要進行添加或刪除相關參數設置及（jí）相應參數賦值代碼，例如工件坐標係精確值（zhí）、刀具長度補償值、多個刀具（jù）補償值等，可以完全代替常規手動參數輸入方式（shì）。

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（de）編程格式進（jìn）行編製及替換對應的係統參數賦（fù）值指令即可，推廣性高。

6）參數（shù）賦值宏程序第三部分（賦值（zhí）指令部分）可做成固定子程序，程序開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（chù）具體分析（xī）如下（xià）。

1）工作坐標係值隻能手（shǒu）工寫（xiě）入，原常規操作中部（bù）分（fèn）數控係（xì）統可在一定程度上在（zài）零件找正後（hòu）自動寫（xiě）入，為此增加了一定的工作量。

2）新操作方式對操作人員習慣（guàn）有所改變。

3）需具有一定編程基礎的（de）編程人員根據工廠設備、CAM軟件及使用需（xū）要對參數賦值宏（hóng）程序進行定（dìng）製。

4  結束語

如今，數（shù）控設備普（pǔ）及率越來越高（gāo），在（zài）生產加工中，因各類程序參數漏填或填寫位置與（yǔ）程序（xù）指令調用位置的不一致而導致的質量事故時有發生，這對產品的（de）按時交（jiāo）付及質量控製造成一定的影響。此類利用參數賦值指令組合宏程序來集中填寫加（jiā）工參數，通過程序自動識別並寫入CNC儲存器（qì）中對應位置的方式，代替原有的常規方式，使加工（gōng）參數與程序結合（hé）更加緊密，有（yǒu）效避免程序“跑偏”情況發生，不失（shī）為一種解決CNC參數調用“事故”的新方法。