一种基于宏程序组合的参数化编程方法和加工主程序编程方法技术

本发明专利技术公开了一种基于宏程序组合的参数化编程方法和加工主程序编程方法。就是按模块化的思想方法开发组合式宏程序，它改变了一种参数化宏程序用于一种零件族加工的方法。由于基本制造特征的单一性，因此不必为制造特征复杂的零件族开发技术难度大的宏程序；由于参数化编程的组合式宏程序也可以进行灵活的加工组合变换，这就可以用若干个功能单一的宏程序组合完成多种零件族的数控加工编程；可以通过扩充组合式宏程序的方法应对加工零件的变化，因此不必事先开发数量较多的组合式宏程序；另外，组合式宏程序是在数控系统提供的用户宏程序平台上开发完成的，因此仍能发挥宏编程的优点和宏程序的加工优势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于宏程序组合的参数化编程方法和加工主程序编程方法
本专利技术属于数控宏程序的应用
，特别是涉及一种基于宏程序组合的参数化编程方法和加工主程序编程方法。
技术介绍
传统上CNC机床用户可选四种编程方式进行零件程序的开发：手工编程、交互式编程、使用CAM软件的编程、宏编程。由机床生产商提供的称为机床宏程序或系统宏程序，例如钻孔类固定循环宏程序。用户自定义的宏程序被称为用户宏程序或直接称为宏程序。在宏程序中，把宏编程应用于零件族加工经常被称做参数化编程，或称为参数化宏程序。参数化编程使用变量而不是特定的尺寸数据或加工操作数据来进行编程，它是基于零件特征的编程。一个参数化宏程序应对一类零件，我们可以用它完成符合这种特征的零件加工。有关参数化宏程序编程方法影响力较大的书籍有：1.(《数控銑削加工宏程序及应用实例》(陈海舟著，机械工业出版社))，它给出了仅使用单个宏程序完成加工的参数化编程实例。2.(《FANUC数控系统用户宏程序与编程技巧》([美]彼得·斯密德(PeterSmid)著，化学工业出版社))，在该书的第20章给出了采用宏程序组合的参数化编程实例，同时还给出了采用宏程序组合完成分布孔型钻孔的加工主程序编程实例。
技术实现思路
本专利技术第一个方面是提供一种基于宏程序组合的参数化编程方法；包括如下步骤：S11，将加工件的制造特征分解为适合于加工处理的基本制造特征；S12，对分解出的基本制造特征进行分类；S13，确定对应的分类组合式宏程序的加工功能和需要的加工数据；S14，按宏程序模态调用方式进行分类组合式宏程序的组合方法设计；包括如下分步步骤：分步1，按基本制造特征的组成关系确定组合加工所需传递的加工数据；分步2，在接受调用程序段控制的前提下进行加工数据传递接收方法设计；分步3，完成与组合加工相关的加工、刀具路径控制和数据处理设计；S15，完成组合式宏程序的参数化编程。本专利技术第二个方面是提供一种基于宏程序组合的加工主程序编程方法；就是预先按本专利技术第一个方面所述的参数化编程方法开发组合式宏程序，加工主程序编程方法包括如下步骤：S21，按加工件的基本制造特征选择对应的组合式宏程序；S22，按基本制造特征的组成关系确定组合式宏程序的组合顺序；S23，按基本制造特征的加工数据指定对应组合式宏程序的参数初值；S24，完成采用组合式宏程序加工组合的加工主程序编程，所述的加工组合中，加工主程序中组合顺序最后的组合式宏程序为非模态调用，其余都采用模态调用；加工组合中至少有一个参数化编程的组合式宏程序被模态调用。附图说明图1是双重圆周均布孔型组成的分布孔群数控钻孔加工图例；图2是圆弧-直线均布孔型组成的圆孔群数控銑加工图例；图3是圆周均布矩形孔孔群数控立铣刀加工图例右视图；图4是图3的俯视图；图5是圆周均布孔型加工所需特征参数的几何意义和相互关系图；图6是圆弧均布孔型加工所需特征参数的几何意义和相互关系图；图7是直线均布孔型加工所需特征参数的几何意义和相互关系图；图8是圆形内轮廓銑加工所需特征参数的几何意义和相互关系的正视图；图9是图8的俯视图；图10是矩形内轮廓銑加工所需特征参数的几何意义和相互关系的正视图；图11是图10的俯视图；图12是立铣刀轮廓分层倒角加工所需特征参数的几何意义和相互关系图；图1、图2、图4、图5、图6、图7、图9、图11中，工件坐标原点为点O；图5、图6中，均布孔型的定位点和分布中心为点C；图7中，均布孔型的定位点和起始孔为点C；图9和图11中，内轮廓的中心和定位点为点C。具体实施方式作为手工编程的扩充，宏编程能提供增加效率的各种工具；能够以预设的逻辑控制来灵活地适应不同的加工需求；可以使数控机床在不受操作者控制的情况下，能够对不同的加工状况做出决定；这些编程优点是其他三种编程方式无法相比的。宏程序的使用优势是：灵活性强、可读性好、调试修改方便、程序简练智能、机床执行效率高，加工零件能够快速转换是参数化宏程序的诸多优势在生产中的最大体现。用于零件族加工的参数化编程使用参数(变量)描述加工件制造特征，使用参数进行与该特征相关的加工数据和加工策略编程。因此参数化程序一定是宏程序，但宏程序未必是参数化程序。由于目前的参数化编程技术的局限性，参数化宏程序仅限于单独使用或简单组合使用，限制了它在数控加工中的应用。问题如下：1.书籍1提供了一种宏程序完成一种零件族加工的参数化编程方法，这种方法用于不同的零件族加工时需要重新开发宏程序，这会使加工编程效率低下，且过多数量的宏程序也会给应用和管理带来诸多不便；同时，开发宏程序需要相当高的编程技巧，加工件的制造特征越复杂越不易掌握，而且对制造特征的描述能力也受到用户宏程序自变量指定方法的变量数量限制；一个新开发的宏程序投入使用需要一个试用调试的过程，这需要花费较多调试时间。2.书籍2提供了一种采用宏程序组合的参数化编程方法；并给出了由这种方法产生的宏程序与机床宏程序(固定循环)的组合使用完成分布孔型钻孔的加工主程序编程方法。但固定循环是一种非参数化编程的宏程序，仅是一种单轴方向的点到点的加工操作，它不需要用参数描述制造特征，也不需要对加工数据进行变换计算。因此在参数化编程的意义上，它仍属于一种宏程序用于一种零件族加工的编程方法。由于这种参数化编程的宏程序之间不能相互组合使用，参数化编程技术的局限性限制了宏程序在数控加工中的应用问题依然存在。为了改变宏程序只能单独使用或简单组合使用的现状，本专利技术采用了模块化的编程思想，就是预先按模块系统要求开发基于单一制造特征的宏程序，目的是通过若干个这种宏程序的灵活组合就能完成尽可能多的复杂制造特征的零件族的数控编程和加工。一个具有完成零件族全部制造特征加工功能的宏程序可视作一个整体加工模块，它采用参数化编程，需要获取的加工数据为全部制造特征、加工位置和相应的加工操作要求。这个整体加工模块可分解为若干个加工功能单一的基本加工模块。由于制造特征是可组合和可分解的，一种简单可行的方法是加工功能按对应的制造特征分解进行，基本加工模块具有完成制造特征分解部分的加工功能，通过多个基本加工模块组合使用达到与单个整体模块同样的加工效果。这种功能单一的基本加工模块或宏程序以下称为组合式宏程序。以下结合附图和实施例对本专利技术作详细说明。设定的加工环境为：配置有FANUC数控系统用户宏程序B编程功能的立式加工中心，要通过组合式宏程序组合完成如图1、图2、图3和图4所示的3种常见类型零件加工的参数化编程和加工主程序编程，但要强调本专利技术的精神不限于仅是这种加工环境的应用或仅是这3种零件(族)的加工。本专利技术的第一个方面是提供一种基于宏程序组合的参数化编程方法。步骤如下：S11，将加工件的制造特征分解为适合于加工处理的基本制造特征：为了方便采用参数化描述以及能方便独立地处理加工数据的需要，将加工件的制造特征分解为基本制造特征，这里所述特征是指工件上具有特定几何形状的部分，制造特征是描述在工件上需要用某种方法加工出的具体结构，基本制造特征是指从制造特征分解出的最简形态的结构形状，一个可选的最简形态标准就是具有可用参数描述的适于某种加工方法处理的单一独立的结构形状。S12，对分解出的基本制造特征进行分类：制造特征包括零件加工特征，位置分布特征和型腔组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于宏程序组合的参数化编程方法，其特征在于，包括如下步骤：S11，将加工件的制造特征分解为适合于加工处理的基本制造特征；S12，对分解出的基本制造特征进行分类；S13，确定对应的分类组合式宏程序的加工功能和需要的加工数据；S14，按宏程序模态调用方式进行分类组合式宏程序的组合方法设计；包括如下分步步骤：分步1，按基本制造特征的组成关系确定组合加工所需传递的加工数据；分步2，在接受调用程序段控制的前提下进行加工数据传递接收方法设计；分步3，完成与组合加工相关的加工、刀具路径控制和数据处理设计；S15，完成组合式宏程序的参数化编程。

【技术特征摘要】
1.一种基于宏程序组合的参数化编程方法，其特征在于，包括如下步骤：S11，将加工件的制造特征分解为适合于加工处理的基本制造特征；S12，对分解出的基本制造特征进行分类；S13，确定对应的分类组合式宏程序的加工功能和需要的加工数据；S14，按宏程序模态调用方式进行分类组合式宏程序的组合方法设计；包括如下分步步骤：分步1，按基本制造特征的组成关系确定组合加工所需传递的加工数据；分步2，在接受调用程序段控制的前提下进行加工数据传递接收方法设计；分步3，完成与组合加工相关的加工、刀具路径控制和数据处理设计；S15，完成组合式宏程序的参数化编程。2.根据权利要求1所述的一种基于宏程序组合的参数化编程方法，其特征在于，所述步骤S14的分步2在接受调用程序段控制的前提下进行加工数据传递接收方法设计，包括：需使用统一约定的参数在组合式宏程序之间传递加工数据，加工数据的传递需求由调用程序段的指定参数定义；组合式宏程序内需设置接受该指定参数控制的加工数据接收接口。3.一种基于宏程序组合的加工主程序编程方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：安雨青，
申请(专利权)人：安雨青，
类型：发明
国别省市：浙江,33