基於參數賦值指令來減少（shǎo）CNC精（jīng）密加工（gōng）http://www.dxqiumoji.com/參數調用“事故”的方法

通過分析某次數控加工中因參數調用錯誤引發的質量事（shì）故（gù），結合（hé）數控（kòng）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宏程序作為固定程序開頭，用以填寫加工程序所需的各類參數值，再（zài）通過（guò）宏程序中條件語句及相應的參數（shù）賦值指（zhǐ）令對加工程序（xù）調用（yòng）的參數代碼（mǎ）進行分析判斷並精確賦值，當組合宏程序運行時，將（jiāng）自動完成各類（lèi）參數值的設定。以（yǐ）此來代替常規模式（shì）下操作人員去主動識別加（jiā）工程序中的參（cān）數代碼及在CNC儲存器中的寫入（rù）工作，避免（miǎn）因參數漏填或填寫的位置與程序調用的（de）位置不一（yī）致而造成的質量事故。此方法經實際運用驗證，效果良好，有效避免了因各類參數填寫位置與程序指令調用位置不一致而導致的質量事故。

1  序言

筆（bǐ）者公司在加工某批產零件時（shí），其中一件因加工的（de）特征孔位置偏移（yí），致使零件報廢，造成較大（dà）質量損失。調查發現（xiàn），使用的加工程序（xù）已經過驗證、固化，加工中心操作人員也為技師級高水平技能工人，但為何還會（huì）發生此類（lèi）質量事故，經過分析了解（jiě），操作人員（yuán）在進行工件加工坐標係原點找正後，將相關（guān）位（wèi）置參（cān）數習慣性儲存（cún）於坐標（biāo）係指令G54所（suǒ）對應的存儲（chǔ）位置，但由於程序（xù）員在程序編製（zhì）中設定的工件加工坐標係為G55，產生參數寫入位置與程序中指令調用位置不（bú）一致，因此造成程序（xù）“跑偏”，發（fā）生此次質量事故。聯係以往出現的幾次同類質（zhì）量問題，不禁（jìn）思考是否有避免或減少此類質量事故的方法。

對質量事故的發生原因深入分析後，本（běn）文另辟蹊（qī）徑，提出一種（zhǒng）利用參數賦值（zhí）指令（lìng）組合宏程序作為固定（dìng）程（chéng）序開頭[1]，用以直接填寫各類加（jiā）工相關參數，在加工程序（xù）運行時，通過參數賦值指令自動識別並把設定的參（cān）數寫（xiě）入對應的CNC儲存（cún）器，代替原有的（de）先填寫相關參（cān）數至CNC儲存器中、後通過指令代（dài）碼來調用的“常規”模式[2，3]，此方法較常規手動填寫參數方式（shì），更便於操作人員進行加工相關參數的設定及檢查（chá），同時可避免因參數漏填或寫（xiě）入的（de）位置與程（chéng）序調用的位置不（bú）一致（zhì）而造成的質量事故。經過（guò）一段時間的測（cè）試，使用效果良好，此後再未發生此類質量事故。

2  質量事（shì）故原因分析

經過對CNC操作人（rén）員工作流程梳理分析後（hòu）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（shù）指令代碼識別錯誤　加工參數及信息寫入前，我們會對加（jiā）工程序裏的相關指令代碼，如工作坐標係、刀具半徑補償（cháng）號、刀具長度（dù）補償號等參數（shù）代碼進行查驗識別並記錄。但偶爾會因為（wéi）操（cāo）作人員疏忽大意、記錯或遺漏相關信息，造成後續參數寫入位（wèi）置（zhì）與程序指令調（diào）用位（wèi）置不一致，從而引發（fā）質量事故。

（2）參數（shù）寫入過程中輸入（rù）錯誤或遺漏　加工參數（shù）及信息寫入儲存（cún）器是操作人員（yuán）手動輸入，而儲存器（qì）中往往還有前一道程序設置（zhì）的參數，在重新寫入新參數對其覆蓋時，也會偶發性地（dì）發生輸入錯誤或遺忘性輸入（因前一道（dào）程（chéng）序設置的參（cān）數（shù）還（hái）在，操作人員誤認為已經進行了參數輸入）。

（3）複查階段的忽視或（huò）遺漏　複查階（jiē）段需對前2種情（qíng）況進行複查，排除輸入（rù）錯誤和檢查遺漏，但部（bù）分操作人員經常忽視這一過程或複查不仔細，造（zào）成錯誤未（wèi）及時（shí）發現，從而引發質量問題。綜合歸納可以看出，此類質量問（wèn）題還是（shì）因為操作人員在平時工作中疏忽大意而造成的，因此，簡化操作流程、減少操作人員主觀行為就（jiù）是減少或（huò）避免參（cān）數調用“事故”的方法之一。

3  參數（shù）賦值指令（lìng）組（zǔ）合（hé）宏程序使用介（jiè）紹

3.1 參數賦（fù）值指令組合宏程序應用思路

在數控編程中，參數賦值（zhí）指令（lìng）是較常用到的一種高級指令，又稱為可編（biān）程參數設定（dìng）指令，主要用於檢測、刪除、寫入（rù）係統變量值，例如坐標係（xì）值、刀具補償值及其他設（shè）定值等，利用參數賦值指（zhǐ）令，在程序運行中就能實時檢測、刪除、寫入所需的係（xì）統參數，為後續（xù）的加工程（chéng）序（xù）提（tí）供正確係統參數值及加工參數值[5，6]。因此，我（wǒ）們考慮可在程（chéng）序開（kāi）頭，設定一組用戶（hù）變量，用以填寫加（jiā）工程序所需的各類（lèi）參數值，再利用宏程序條件語（yǔ）句及相應的參數（shù）賦（fù）值指令對（duì）加工程序調（diào）用（yòng）的參數代（dài）碼進行分析判（pàn）斷並精確賦（fù）值，當組合宏程序運行時，將自動完（wán）成各類參數值的設定。以（yǐ）此（cǐ）來（lái）代替常規模式下（xià）操作人員去（qù）主動識別加工程序中的參（cān）數代碼並在CNC儲存器中的寫入工作，避（bì）免因參數漏填（tián）或填寫的位置與程序調用的位置不一致而造成的質量事故。

3.2 操作流程對比

常規的操作（zuò）流程如圖1所示。新方（fāng）法流程如圖2所示。

圖1　常規操作流程

圖2 新方法流程

3.3 參數賦（fù）值宏（hóng）程序使用示例

下麵以西門子828D係（xì）統為（wéi）對象，使用示例如圖3所示。

圖3　宏程序使用示例

參數賦值指令組合宏程序（xù）具體內容如下[7]。

（相關參數值設定）

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30

R4=1; 設定程序刀具號T1

R5=1; 設定程序刀補號D1

R6=10; 設定刀具補償值10

G54; 設定（dìng）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;取消刀具半徑補償

（通過參數指（zhǐ）令把前（qián）麵設定的（de）參（cān）數值寫入程序代碼對（duì）應的係統變量中）

R7=$P_GG[8];檢測識別當前調用坐標係號

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（zhuǎn）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（shí）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分別按設定值進行賦值10,20,30

HH:TC_DP6[R4,R5]=R6;1號刀1號刀（dāo）補（bǔ）按設定刀具補償值賦值10

1）程序運行前CNC儲存器設定狀態。為方便對（duì）比，對程序運行（háng）前CNC儲存器相關參數統一設定為100（見（jiàn）圖4）。

a) X、Y、Z值
圖片
b）刀補號

圖（tú）4　程序運行前CNC儲存器參數

2）運行參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，通過圖5可（kě）以看出，CNC儲存器中G54坐標係的X、Y、Z值分別賦值為相應（yīng）的設定值，而其他坐標（biāo）係值沒有（yǒu）變（biàn）化，T1號刀具中（zhōng）1號刀補值也（yě）賦（fù）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（tú）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（hóng）程序成功識別了操作人員選擇的工作坐標係（xì）號及刀具補償號，並將操作人員在參數賦值指令組合宏程序中設定（dìng）的相關參數準確寫入識別的係統變量在CNC儲存器（qì）中的位置，代替（tì）了常規模（mó）式下操作人員去主動識別加工（gōng）程序中的參數代碼並在（zài）CNC儲存器中的寫入（rù）工作，避免了手動情況下的（de）識別（bié）錯誤及各類輸入錯誤[8]。

3.4 參數賦值指令組合宏程序使用優缺點（diǎn）

經過一段時間（jiān）的測試運用，使用參數賦值指令組合宏程序來自動識別並寫入係統參數的新（xīn）方法（fǎ）與常規（guī）的手（shǒu）動填寫的方法相（xiàng）對比，有以下優勢（shì）及不足之處[9]。

（１）新方法的優勢　優勢（shì）具體分析如下。

1）通過在加工程序中增加固定格式的程序開頭（tóu）（參數賦值指令（lìng）組合宏）供操作人員填寫加工相（xiàng）關參數。可以（yǐ）減少操作人員運行（háng）程（chéng）序時（shí）需先識別加工程序中設置的工（gōng）件坐標係、刀具補償（cháng）號、刀具（jù）補償值等參數（shù）代碼信息，再將相關參數輸入到加工程序調用的CNC儲存器相應位置，有效避（bì）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（gōng）程序參數的（de）集中填寫設定，使操作人員對加工參數的檢查及填寫更（gèng）加方便直觀，操作簡捷，無需再去CNC儲存器中（zhōng）各係統變量（liàng）裏切換填寫（xiě）、查看和檢查。

3）參數賦值宏程序可做成標準模塊，內置於CAM軟件相關後處理中（zhōng），程序後處理時開頭自動添加參數賦值組合宏程序（xù），編程人員使（shǐ）用時方便，加工程序也較為簡潔直觀。

4）該參數賦值宏程序參數填寫項目可根據用戶使用需要進行添加或刪除相關參數設置（zhì）及相（xiàng）應參數賦值代碼，例如工件（jiàn）坐標係精確值、刀具長度補（bǔ）償值、多（duō）個刀具補償（cháng）值等，可以完全代替常規手動參數輸入方式。

5）此新方法同樣適用於FANUC等數控操作（zuò）係統[10]，隻需按對應操作係統（tǒng）的編程格式進行編製及替（tì）換對（duì）應的係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（fèn）（賦值（zhí）指令部分）可做成固定子程序，程序開頭隻保留加（jiā）工參數（shù）填寫（xiě）項，這樣（yàng）更簡明（míng）直觀。

（2）新（xīn）方法的不足　不足之處具體分（fèn）析如下（xià）。

1）工作坐標係值隻能手工寫入，原常規操作中部分數控係統可在一（yī）定（dìng）程度上在（zài）零件找正後（hòu）自動寫入，為此增加（jiā）了一定的工作量（liàng）。

2）新（xīn）操作方式對操作人員習慣有所改變。

3）需具有一定編程基礎的編程人員根據工廠設（shè）備、CAM軟件及使用需要對參數賦值宏程序進行定製（zhì）。

4  結束語（yǔ）

如今，數控設備普及率越（yuè）來越高，在生產加（jiā）工中，因（yīn）各類（lèi）程序參數漏填或填寫位置與程序指（zhǐ）令調（diào）用位置的不一（yī）致而導致的質量事故時有發生，這對產品（pǐn）的按時（shí）交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（hóng）程（chéng）序來集中填（tián）寫（xiě）加工參數，通過程序自動識別並寫入CNC儲存器中對應位置的（de）方式，代（dài）替原有的常規方式，使加工參數（shù）與程（chéng）序結合更加緊密，有效避（bì）免程序“跑偏”情況發生，不失為一種解（jiě）決CNC參數（shù）調用（yòng）“事（shì）故”的新方法。