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

通過（guò）分析某次（cì）數控加工中因（yīn）參數調用（yòng）錯誤引發的質量事故，結合數控編程中參數（shù）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（wéi）固定（dìng）程序開頭，用以填寫加工程序所需的各類參數值，再（zài）通過宏程序中條件語句及相應的參數賦值指令對加工程序調用（yòng）的參數代碼進行分析判斷並精確賦值，當組（zǔ）合宏程序運（yùn）行時，將自動完成各類參數值的設定。以（yǐ）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（cān）數代碼及在CNC儲存器中的寫入工作（zuò），避免因（yīn）參數漏填或填寫的位置與程序調用的位置（zhì）不（bú）一致而造成（chéng）的質（zhì）量事故。此方法經實際運（yùn）用驗證，效果良好，有效避免（miǎn）了因各類參（cān）數填寫位置與程序指令調用位置（zhì）不一（yī）致而導致的質量事故。

1  序言

筆者公司在加工某批產零件時，其中一件因加工的特征（zhēng）孔位置偏移，致使零件報廢，造成較大質量損失。調查發現，使用的加工（gōng）程序已（yǐ）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，但為何還會發生此類質量事（shì）故，經（jīng）過分析了解，操作人員在進行工件加工坐標係原點找正後，將相關位置參數習慣（guàn）性儲存於坐標係指令G54所對應（yīng）的存儲位置，但由於程序員在程序（xù）編製中設（shè）定的工件加工坐標係為G55，產生參數（shù）寫入位置與（yǔ）程序中指令調用位置不一致，因（yīn）此造成程序“跑偏”，發生此次質量事故。聯係以（yǐ）往出現的幾次同類質量問題，不禁思考是否有避免或減少此類質量事故的方（fāng）法。

對質量事故的發生原因深入分析後，本文另（lìng）辟蹊（qī）徑，提出一種利用（yòng）參數賦值指令組合宏程（chéng）序作（zuò）為固定程序開頭[1]，用以直（zhí）接（jiē）填寫各類加工相關參數，在加工程序運行時，通過參數（shù）賦值指令自動識別並把（bǎ）設定的參數寫入對應的CNC儲存器，代替原有的先（xiān）填寫相關參數至CNC儲存器中、後通過指令代碼來（lái）調用的“常規”模式[2，3]，此方法較常規手動填寫參數（shù）方式，更便於操（cāo）作人員進行加工相（xiàng）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置不一致而造成（chéng）的質量事故。經過一段時間的測試，使用效果良好，此後再未（wèi）發生此類質量事故。

2  質量事故原（yuán）因分析

經過對CNC操作人員工作流程梳理分析後發（fā）現，此類質量事故出現主（zhǔ）要由（yóu）於以下3個原因[4]。

（1）程序中參數指令代碼識別（bié）錯誤　加工參數及信息寫入前，我們（men）會對加工程序裏的相關指令代碼，如工作坐標係、刀具半徑補償號、刀具長度補償號等參數代碼進行查驗識別並記錄。但偶爾會因為（wéi）操作人員疏忽大意、記錯或遺漏相關信息，造成後續參數寫入位置與（yǔ）程序指令調用（yòng）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（jiā）工參數及信息寫入儲存器是操（cāo）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（cān）數，在（zài）重新寫入新參數對其覆蓋時，也會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數還在，操作人員誤認為已經進行了參數輸入）。

（3）複查階段的忽視或遺漏　複查階段需對前2種情況進行複查，排除輸入錯誤和檢查遺漏，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（cǐ）類質量問題還是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（shǎo）操（cāo）作人員主觀行為就是減少或避免參數調用“事（shì）故”的方法之一（yī）。

3  參數賦值指令組合宏程序使（shǐ）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，參數賦值指令是較常用到的一種高級（jí）指令，又（yòu）稱為（wéi）可編程參數設定指（zhǐ）令，主要用於檢測、刪除、寫入係統變量值（zhí），例如坐（zuò）標（biāo）係值、刀具（jù）補償值及其他設定值等，利用參數賦值指令，在程序運行中（zhōng）就能實時（shí）檢測、刪除、寫入所需的係統參數，為後續的加工程序提供正確（què）係（xì）統（tǒng）參（cān）數值及加工參數（shù）值[5，6]。因此，我們考慮可在程序開頭，設定一（yī）組用戶變量（liàng），用以填寫加工程序所需的各類參數值，再利用宏（hóng）程序條件語句及相應的參數賦值指（zhǐ）令對加工程序調用（yòng）的參數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（chéng）各（gè）類參（cān）數值的設定。以此來代替常規模式下操（cāo）作人員去主動識別加工程（chéng）序中的參數代碼並在（zài）CNC儲存（cún）器（qì）中（zhōng）的寫入工作，避免因（yīn）參數漏（lòu）填或填寫（xiě）的（de）位置與程序調用的位置不一（yī）致而造成（chéng）的質量（liàng）事故。

3.2 操作（zuò）流（liú）程對比

常規（guī）的操作流（liú）程如圖1所示。新方法流程如圖（tú）2所示。

圖1　常規操作流程

圖（tú）2 新方法流程

3.3 參數賦值（zhí）宏程序使用示例

下麵（miàn）以西門子828D係統為對象，使用示例如圖3所示。

圖（tú）3　宏程序使用示例

參數賦值指令組合宏程序具（jù）體（tǐ）內容如下[7]。

（相關參數（shù）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（zhí）30

R4=1; 設（shè）定程（chéng）序刀具號T1

R5=1; 設定程序刀補號D1

R6=10; 設定刀具（jù）補償值10

G54; 設定工（gōng）件坐標係地址

（加（jiā）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（jìng）補償

（通過參數指令把前麵（miàn）設定的參（cān）數值寫入程序代碼對應（yīng）的係統（tǒng）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（bié）為G54跳轉AA

IF R7==3 GOTOF BB;如識別為G55跳轉（zhuǎn）BB

IF R7==4 GOTOF CC;如識別為G56跳轉CC

IF R7==5 GOTOF DD;如識別（bié）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（chú）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分別按設定值進行賦值10,20,30

HH:TC_DP6[R4,R5]=R6;1號刀1號（hào）刀補（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。為方便對比，對程序運（yùn）行前CNC儲存器相關參數統一設定為100（見圖4）。

a) X、Y、Z值
圖片
b）刀補號

圖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（zhuàng）態。運（yùn）行參數賦值指令組合宏程序後，通過圖5可以看出，CNC儲存器中G54坐標（biāo）係的X、Y、Z值分別賦值（zhí）為相應的設定值，而（ér）其他坐標係值（zhí）沒有變化，T1號（hào）刀具中1號刀（dāo）補（bǔ）值也賦值為設定的刀具補償值。

a) X、Y、Z值
圖（tú）片
b）刀補號（hào）

圖5　程序運行後CNC儲存器參數

由（yóu）圖4和圖（tú）5對比可知，參數賦（fù）值指令組合宏程序運行後（hòu），組（zǔ）合宏程序成功識別了操作人員選擇的工作坐標係號及刀具補償號，並（bìng）將操作人員在參數賦值指令組（zǔ）合宏程序中（zhōng）設定的相（xiàng）關參（cān）數準（zhǔn）確寫入識別（bié）的係統變量在CNC儲存器中的位置，代替了常規模式下（xià）操（cāo）作人員去主動識別加工程序中的參數代碼並在CNC儲存器中的寫入（rù）工（gōng）作，避免了手動（dòng）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用優缺點

經過（guò）一段（duàn）時間的測試運用，使用參（cān）數賦值指令組合宏程序來自動識（shí）別（bié）並寫（xiě）入係統參數的新方法與常規的手動填寫的方法相對比，有以下優勢（shì）及不足之處[9]。

（１）新方法的優（yōu）勢　優勢具體分析如下。

1）通過在（zài）加工程序中增加固定格式的（de）程序開（kāi）頭（參（cān）數（shù）賦值指令組（zǔ）合（hé）宏）供操作人員填寫（xiě）加工相關參數。可以減少操作人員（yuán）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（hào）、刀（dāo）具補償值等參數代碼信息，再將（jiāng）相關參數輸入到加（jiā）工程序調用的CNC儲存器相應位置，有效避免了操作人員因漏填或填寫參數的位置與（yǔ）程序調用的位（wèi）置不一致而（ér）造（zào）成的質（zhì）量損失（shī）和安全事故（gù）。

2）對（duì）加工程序參數（shù）的集中填寫設定，使操作人員對加工參數的檢查（chá）及填寫更加方便直觀，操作（zuò）簡（jiǎn）捷，無需再去CNC儲存器中各係統變量裏切換填寫、查看和檢查。

3）參數賦值宏程序可（kě）做成標準模塊，內置（zhì）於CAM軟件相關後處（chù）理（lǐ）中，程序後處理時開頭自動添加參數賦值組（zǔ）合宏程序，編程人員使用時方便，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（hù）使用需要（yào）進行添加或刪除相關參數（shù）設置及相（xiàng）應參數賦值代碼，例如工（gōng）件坐標係精確值、刀具長度補償值、多個刀具補償（cháng）值等，可以（yǐ）完全代替（tì）常規手動參數（shù）輸入方式。

5）此新（xīn）方法同樣適用於（yú）FANUC等（děng）數（shù）控操（cāo）作係統[10]，隻需按對應操作係（xì）統的編程格式進行編製（zhì）及替換對應的（de）係統參數賦（fù）值指令即可，推廣性（xìng）高。

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

（2）新方法（fǎ）的（de）不足　不足之處具體分析如下。

1）工作坐標係值隻能手工寫入，原（yuán）常規操作中部分（fèn）數控係（xì）統可（kě）在一定程度（dù）上在零件找正後自動寫入，為此增加了一定的工作量。

2）新操作方式對（duì）操作人員習慣有所（suǒ）改變。

3）需具有一定編程基（jī）礎（chǔ）的編程人員（yuán）根據工（gōng）廠設備、CAM軟件及使用需要對參數賦值宏程序進行定製。

4  結束語

如今，數控（kòng）設備（bèi）普及率（lǜ）越（yuè）來越高，在生（shēng）產加工中，因各類程序參數漏填或填寫位置與程序指令（lìng）調用位（wèi）置（zhì）的不一致而導（dǎo）致的（de）質量事故時有發生，這對產品的按時（shí）交付及質量控製造成一定的影（yǐng）響。此類利（lì）用參數賦值指令組合（hé）宏程序來集中填寫加工（gōng）參數，通過程序自動識別並寫入CNC儲存器中對應位置的方式，代替（tì）原有的常規方（fāng）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（yī）種解（jiě）決CNC參數調用“事故”的新方法。