CN116520762A - 模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控机床加工，具体地，涉及一种模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，步骤1、加工工艺分析：对需要刻字的工件的毛坯尺寸与材料进行分析和选择；步骤2、建立程序模型：建立字符的子程序模型作为程序3，建立能够调用程序3并进行逻辑顺序处理的逻辑宏程序模型作为程序2，并将建立完成的程序2和程序3固化于机床系统中；步骤3、对工件进行刻字加工：建立宏指令程序作为主程序1，在主程序1中输入宏指令，对程序2进行变量赋值并调用程序2，程序2按照加工顺序调用程序3中的程序段控制数控机床完成刻字加工。该方法操作简单、易于修改，学习成本低，对于使用者的要求低，能够提高生产效率，减少了软硬件投入。

Description

模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法

技术领域

本发明涉及数控机床加工，具体地，涉及一种模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法。

背景技术

数控加工中，手工编程具有程序简洁、编制速度快、适应性强、易上手、易修改等众多优点，因此很多非模具类加工企业里面的数控机床仍采用手工编程，且多数操作者同时也是编程者。但零件形状较为复杂时，普通程序编制难度大大增加，此时通常需要借助CAM软件，如操作者不会软件编程，则还需要求助专业的软件编程员。

很多种工件上都有由字母和数字组成的标识，需要在机床上进行刻字加工。刻字操作需要电脑编程，刻字程序的生成本身并不复杂，但由于很多产品在多个面多个位置都需要刻字，且每一种产品的字符大小、位置、深度、字符之间的间隔宽度可能都不同，需要反复操作电脑、传输程序，当上机后刻出来的字大小、位置、间隔等不符合要求时，又需要在电脑端重新操作、上传，非常繁琐。

目前编制刻字程序的步骤为：第一步，利用CAM软件绘制相关模型和字符，生成刻字刀路；第二步，通过专用后处理生成NC代码，利用存储介质上传至机床端；第三步，在机床端调用并运行上传的程序，实现刻字加工。第四步，检查加工出来的效果，如效果未达到预期，重复第一二三步操作，直至合格，在实际加工中，刻字程序耗费了大量准备工时。

因此，需要设计一种模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，该方法操作简单、易于修改，学习成本低，对于使用者的要求低，能够提高生产效率，减少了软硬件投入。

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供一种模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，包括以下步骤：

步骤1、加工工艺分析：对需要刻字的工件的毛坯尺寸与材料进行分析和选择；

步骤2、建立程序模型：建立字符的子程序模型作为程序3，建立能够调用所述程序3并进行逻辑顺序处理的逻辑宏程序模型作为程序2，并将建立完成的所述程序2和所述程序3固化于机床系统中；

步骤3、对所述工件进行刻字加工：建立宏指令程序作为主程序1，在所述主程序1中输入宏指令，对所述程序2进行变量赋值并调用所述程序2，所述程序2按照加工顺序调用所述程序3中的程序段控制数控机床完成刻字加工。

优选地，所述加工工艺分析包括以下步骤：

对需要加工字符的所述工件的毛坯尺寸和材料进行分析，根据所述工件的毛坯结构特征选取合适的刀具，确定加工参数。

优选地，所述子程序模型还包括文字对应的所述字符的机加工程序。

优选地，所述子程序模型包括26个英文字母和/或10个阿拉伯数字各自对应的所述字符的机加工程序。

优选地，所述程序3中各个所述字符的初始宽度为10mm，宽高比为0.7，字深为0mm。

优选地，所述对所述程序2进行变量赋值包括对加工的所述字符的初始位置、加工深度、加工宽度、各所述字符之间的间距、所述字符的旋转角度、加工转速、加工进给量以及所述字符排列顺序进行设置。

优选地，所述在所述主程序1中输入宏指令，并调用对所述程序2进行变量赋值包括如下步骤：

所述程序2根据所述主程序1确定所述字符加工的各项加工参数，并通过判断语句来依次执行并调用对应的所述字符在所述程序3中的所述字符的机加工程序段。

具体地，所述程序2中通过计算式：#11＝#6/10来计算各所述字符的缩放比例。

具体地，在所述程序2中每一个需要加工的字符都具有相对应的局部坐标系。

具体地，所述程序2中还设置有防错判断语句程序段以及防错提示信息程序段，所述防错判断语句程序段用于对所述程序2中的加工程序运行错误的检测，所述防错提示信息程序段则用于在所述防错判断语句程序段判断所述程序2中的程序有误时暂停所述程序2运行。

通过上述技术方案，本发明的有益效果如下：

本发明提供一种模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，主要包括三个步骤，依次为：加工工艺分析、建立程序模型以及对工件进行刻字加工，其中建立程序模型包括建立字符的子程序模型作为程序3以及能够调用程序3并进行逻辑顺序处理的宏程序模型作为程序2，将程序3和程序2固化在机床系统中，然后在需要进行刻字的机加工是可以建立主程序1，主程序1作为宏指令程序能够调用程序2并且对程序2进行变量赋值，而程序2通过对程序3的调用完成刻字程序的机加工。本申请中的程序2和程序3为固定程序，可直接输入至机床系统中，如此一来即使不会使用电脑编程的工作人员，在需要对工件进行刻字时也可以通过对程序2和程序3的直接调用来完成刻字加工，该方法操作简单、易于修改，学习成本低，对于使用者的要求低，能够提高生产效率，减少了软硬件投入。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法具体实施方式的流程图；

图2是使用本发明的模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法进行加工的一种具体实施例。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

参见图1，本发明提供一种模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法参见图1，本发明提供一种模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，包括一下步骤：

步骤1、加工工艺分析：对需要刻字的工件的毛坯尺寸与材料进行分析和选择；

步骤2、建立程序模型：建立字符的子程序模型作为程序3，建立能够调用程序3并进行逻辑顺序处理的逻辑宏程序模型作为程序2，并将建立完成的程序2和程序3固化于机床系统中；

步骤3、对工件进行刻字加工：建立宏指令程序作为主程序1，在主程序1中输入宏指令，对程序2进行变量赋值并调用程序2，程序2按照加工顺序调用程序3中的程序段控制数控机床完成刻字加工。

本发明通过调用机床系统中固化的程序2和程序3来完成对于工件的刻字加工，在进行刻字加工时，首先根据工件的毛坯材料和尺寸确定具体的加工工艺；其次，建立相关的程序模型，将字符的子程序模型作为程序3，将能够调用程序3并完成逻辑顺序处理的逻辑宏程序模型作为程序2，将程序3和程序2固化存储在机床系统中；最后，进行刻字加工，通过建立主程序1作为宏指令程序，通过调用程序2来进行变量赋值，然后程序2通过调用程序3中对应的程序段来完成刻字加工。

需要说明的是，本发明将常用的需要刻字加工的字符整合成子程序模型作为程序3，固化于机床系统中，如此一来，即使是不会电脑编程的工作人员也可以通过直接调用程序中需要用到的程序段来完成刻字加工，其次，通过建立宏程序模块作为程序2，并且同样固化在机床系统中，程序2能够直接调用程序3，并且能够进行逻辑顺序的处理，可以理解的是，如果仅需要对单独的字符进行刻字加工，则直接调用程序3即可，如果需要对一串字符进行刻字加工，则程序2能够按照顺序对程序3中的程序段进行调用，工作人员无需对该串字符进行单独的编程，只需要对程序2中调用段进行修改即可完成该串字符的刻字加工的程序，进一步地，本发明在步骤3中建立了主程序1作为宏指令程序，主程序1能够调用程序2并进行变量赋值，程序2在按照需要加工的字符的顺序调用程序3中的程序段就能够完成刻字加工，主程序1中能够对程序2中所需要的加工参数，加工顺序等进行赋值。

进一步地，在步骤1中的加工工艺分析包括对需要加工字符的工件毛坯的尺寸和材料进行分析根据工件毛坯的结构特征学区合适的刀具分析合适的加工参数，在进行刻字加工之前需要对工件毛坯的情况进行具体的分析来确定各项加工参数。

对于程序3而言，常用的需要刻字加工的字符包括26个字母和10个阿拉伯数字，因此在建立作为程序3的子程序模型时，可以将常用的字母以及数字按照顺序进行排列编程，为了更好的理解以法兰克系统为例，作为本发明的一种具体实施方式，其中26个字母按照顺序编号为N1～N26，10个阿拉伯数字的编号安装顺序为N100～N109，程序3的程序如下：

其中，作为本具体实施方式中的一个具体实施例，程序3以字母A为例，从N1至第一个M99为字母A的加工走刀程序，在字母A的程序完成后按顺序排列的为字母B、字母C直至字母Z，然后是阿拉伯数字0、1、2直至9结束，并且每个字符对应的代码如上所述，每个字符的走刀程序均以M99结束，“M99”在程序中的含义为子程序结束返回主程序，在本发明中意味着该程序段以运行完毕返回程序2，此外，在该程序3的具体实施例中“……”代表省略的对应的字母的程序，或部分程序，在建立作为程序3的子程序模型是可以根据需要进行建立，上述程序仅为一种具体实施方式作为参考。

需要说明的是，程序3中不仅可以有字母或数字的子程序，还可以包括常用汉字或其他常用的文字，工作人员可以根据具体地使用环境进行设置和前期建立。

另一方面，因为程序3中的字符为初始状态，其加工后的状态取决于程序2对其的调用以及逻辑性处理，所以初始状态下的各个字符的宽度为10mm，宽高比我0.7mm，字深为0mm。实际加工时，可以通过主程序1对程序2进行变量赋值来进行具体的设置。

进一步地，主程序1中的变量赋值包括需要加工的字符的初始位置、加工深度、加工宽度、各字符之间的间距、字符的旋转角度、加工转速、加工进给量以及字符排列顺序。作为本申请的一种具体实施方式，参见图2，对图2中的字符进行加工，并以法兰克数控加床加工为例，主程序1的具体的程序如下：

其中，“G65 P9520”为调用作为程序2的逻辑宏程序模型，其后的程序段“X5 Y-125Z-0.25K12 E15 J0 S3500 F1000 A12 B2 C6 D53 R15 T57 U8V52 W56”为对应程序2中的各项变量，具体地“X5 Y-125”为所需加工的第一个字符的左下角点的坐标，“Z-0.25”为下刀深度，“K12”为字体宽度，“E15”为相邻两个字符之间的间隔宽度，“J0”为需要加工的字符的旋转角度，“S3500”为机床加工的刀具转速，“F1000”为机床加工是的刀具进给量，而“A12 B2 C6 D53 R15 T57 U8 V52 W56”则是对需要进行加工的字符进行排列。

进一步的，为了更好的理解作为程序2的逻辑宏程序模型，参见图2，依旧以法兰克系统为例，并且，对程序2进行变量赋值的主程序1位上述具体实施方式中程序名称为O1000的主程序，并且对图2中的字符进行加工，从图2中可以看出字符为LBF3O7F26，具体的程序如下：

为了方便理解，结合程序名称为O1000的主程序1进行说明，在程序2中“#24＝10”至“#23＝56”程序段代表与主程序1相对应，引入主程序1中对于各项参数的赋值以及需要加工的字符，可以理解的是，“#24”对应X，“#25”对应Y，此为法兰克系统中的固定代码，在法兰克系统中，每个字母具有自己的代表符号，其中“#1＝12”至“#23＝56”代表的就是如图2所示的需要加工的字符以及顺序；“IF[#24EQ#0]GOTO6001”至“IF[#26GT0]GOTO6003”程序段则是程序2中的防错判断语句，防错判断语句能够判断“#24＝10”至“#23＝56”程序段中的赋值是否有误，如果有误则程序直接跳转至程序2中的防错提示信息程序段即“N6001(DATA IS EMPTY)”至“N6004(A IS EMPTY)”程序段，使程序2的运行停止，机床发出警告，提醒工作人员进行检查，若防错判断语句未发现“#24＝10”至“#23＝56”程序段中的赋值有误，则程序继续运行，并且经由“#11＝#6/10”程序段，机床自动计算出每个字符需要缩放的大小比例，然后经由“G90 G00 X0 Y0”至“F#9”为加工第一个字符做准备，程序2继续运行，进入到“N81 G50 G69”至“GOTO888”程序段，该程序段为字符加工走刀程序段，其中以第一个字符“L”为例，首先，程序2会根据字母L的坐标建立相对应的坐标系，并且自动判断其是否需要进行旋转或比例缩放，在程序3中该字符的代码为N12，因此程序2会自动判断并直接跳转到相应的程序段“IF[#1EQ 12]GOTO12”处，在此处调用程序3中相应的N26处关于字母L的程序段进行走刀加工，走刀完成后返回程序2中，为下一个字符的加工做准备，依次循环直至所有字符加工完毕，需要说明的是，为了适应加工环境，在程序2中存在有“IF[#4EQ90]GOTO289”至“G68 X0 Y0 R#4”程序段，该程序段可以满足对字符加工需要进行旋转的要求，该程序段的建立可以根据工作人员的具体使用环境进行选择。需要说明的是，在程序2中每加工一个字符时都会为其建立相对应的局部坐标系。

本发明提供一种模块化宏程序的工件刻字的方法，其中通过建立能够固化在机床系统中的子程序模型以及逻辑宏程序模型来方便工作人员进行调用，在使用时仅需要对作为主程序1的宏指令程序进行编辑，然后通过作为程序2的逻辑宏程序模型调用作为程序3的子程序模型完成加工，操作简单，易于修改，适用性强，无需操作者具备较为全面的编程能力，学习成本低，能够提高生产效率，减少了软硬件投入。

需要说明的是，除了采用FANUC系统加工中心进行刻字加工，也可以采用其他数控系统(如SIEMENS西门子、OKUMA大隈、MITSUBISHI三菱、HNC华中等)加工中心进行加工，只要其是按照本发明加工步骤编制的宏程序，其同样属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“一种具体实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、加工工艺分析：对需要刻字的工件的毛坯尺寸与材料进行分析和选择；

步骤2、建立程序模型：建立字符的子程序模型作为程序3，建立能够调用所述程序3并进行逻辑顺序处理的逻辑宏程序模型作为程序2，并将建立完成的所述程序2和所述程序3固化于机床系统中；

步骤3、对所述工件进行刻字加工：建立宏指令程序作为主程序1，在所述主程序1中输入宏指令，对所述程序2进行变量赋值并调用所述程序2，所述程序2按照加工顺序调用所述程序3中的程序段控制数控机床完成刻字加工。

2.根据权利要求1所述的模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，其特征在于，所述加工工艺分析包括以下步骤：

对需要加工字符的所述工件的毛坯尺寸和材料进行分析，根据所述工件的毛坯结构特征选取合适的刀具，确定加工参数。

3.根据权利要求1所述的模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，其特征在于，所述子程序模型还包括文字对应的所述字符的机加工程序。

4.根据权利要求3所述的模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，其特征在于，所述子程序模型包括26个英文字母和/或10个阿拉伯数字各自对应的所述字符的机加工程序。

5.根据权利要求4所述的模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，其特征在于，所述程序3中各个所述字符的初始宽度为10mm，宽高比为0.7，字深为0mm。

6.根据权利要求4所述的模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，其特征在于，所述对所述程序2进行变量赋值包括对加工的所述字符的初始位置、加工深度、加工宽度、各所述字符之间的间距、所述字符的旋转角度、加工转速、加工进给量以及所述字符排列顺序进行设置。

7.根据权利要求4所述的模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，其特征在于，所述在所述主程序1中输入宏指令，并调用对所述程序2进行变量赋值包括如下步骤：

所述程序2根据所述主程序1确定所述字符加工的各项加工参数，并通过判断语句来依次执行并调用对应的所述字符在所述程序3中的所述字符的机加工程序段。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，其特征在于，所述程序2中通过计算式：#11＝#6/10来计算各所述字符的缩放比例。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，其特征在于，在所述程序2中每一个需要加工的字符都具有相对应的局部坐标系。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的模块化宏程序的工件刻字的数控机床加工方法，其特征在于，所述程序2中还设置有防错判断语句程序段以及防错提示信息程序段，所述防错判断语句程序段用于对所述程序2中的加工程序运行错误的检测，所述防错提示信息程序段则用于在所述防错判断语句程序段判断所述程序2中的程序有误时暂停所述程序2运行。