淺談華中數(shù)控編程在教學中的應用

【摘 要】高職高專的學生在學習編程時，面臨比較多的是法那克數(shù)控編程，也正是我國數(shù)控加工技術快速發(fā)展時期，隨著數(shù)控機床擁有量的迅速提高，為了培養(yǎng)一大批能夠掌握數(shù)控編程、操作和維修技術的學生，筆者結合多年在數(shù)控加工技術實踐教學的經(jīng)驗，談一下華中數(shù)控編程，及一些技巧。

【關鍵詞】數(shù)控；華中；技巧

現(xiàn)在社會上的數(shù)控機床大多使用法那克數(shù)控系統(tǒng)，其次是西門子的數(shù)控，而國產(chǎn)的數(shù)控機床以華中數(shù)控、廣州數(shù)控為典型代表。國內(nèi)的數(shù)控程序與法那克數(shù)控系統(tǒng)的編程相似但又有些不同，而與西門子相差較大；作為在校生如何學好這些數(shù)控程序呢？要在比較中學習，在模擬軟件中應用，及熟練掌握數(shù)控程序。我每年都下企業(yè)鍛煉一些天，目的是了解現(xiàn)在市場上應用比較多的數(shù)控系統(tǒng)是哪一種，以及這種數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到何種水平，這期間我一直關注法那克數(shù)控系統(tǒng)，我去的那個機械加工制造企業(yè)進的數(shù)控機床系統(tǒng)都是法那克的，無論是數(shù)控車床，數(shù)控加工中心，還是數(shù)控加工生產(chǎn)線，都是法那克的。而這些法那克程序與華中數(shù)控不同之處微乎其微，幾乎雷同，除了程序名以英文大寫字母O開頭與華中數(shù)控以%開頭不同外，其它幾乎一樣。因現(xiàn)在學生學習數(shù)控都花大量時間在機房的數(shù)控仿真軟件上，尤其使用宇龍數(shù)控仿真較多。宇龍數(shù)控仿真軟件上以法那克、西門子、廣州、華中數(shù)控為主，所以學好正確使用宇龍數(shù)控仿真軟件才是學好數(shù)控編程的關鍵。

一、學習好華中數(shù)控是學習數(shù)控編程的基礎

華中數(shù)控系統(tǒng)與法那克相似，所以學數(shù)控應先學好華中數(shù)控，華中數(shù)控具有操作面板簡單、直觀、操作按鈕少等特點；選用教材也是學好數(shù)控的關鍵，我選的教材是數(shù)控加工編程與操作，華中科技大學出版社出版，第一節(jié)課便是學會宇龍數(shù)控仿真軟件的使用方法，學會簡單的選刀、選工件、回零等操作。至于工藝沒有要求，雖然工廠里對于工藝的重視程度不言而寓，但對于學生先學好數(shù)控編程才是關鍵，不是工藝不重要，而是學生對工藝根本就不感興趣，所以再好的工藝講解對學生來說，也是空白，左耳進右耳出，而數(shù)控編程則不同，好的編程加上動態(tài)的數(shù)控仿真畫面，讓學生上課精力高度集中，上課的積極性也提高了不少，課堂上互動場面增加，尤其學生主動互動時間增加了，我也教其它的課，但其它的課程無論我下多大的精力也達不到數(shù)控編程得到的學習效果好，講解數(shù)控編程時尤其不用擔心學生的上課效果不好，學生們都會全身心的投入到課程中去。

二、具體教學

到了具體教學中，一開始的程序?qū)W習是一些簡單零件的加工，也就是幾刀就可以加工成形的，學生們看到確實是按照程序進行加工的，覺得學好數(shù)控編程用處很大，而大多數(shù)工件不是幾刀就能加工出來的，尤其是毛坯尺寸比較大（比如直徑達到100毫米），而工件前端加工達到的尺寸又比較?。ū热?0毫米），編起程來就不那么簡單了，若加工一刀，吃刀量太大，會報警，以當前速度加工會撞刀的。我會教學生，讓學生先把成型的程序編（小尺寸）出來，再往前加入加工程序，加入的程序與成型的程序比較，只在X軸上大幾毫米，Z軸上的尺寸一樣，這樣加工的軌跡每層之間差直徑（X軸）幾毫米，其他的Z值都一致，這樣編起程序來很簡單，解決了一開始學編程就又要復雜計算，還要編長的程序，學生觀察加工過程也變的長了，很是新奇，這樣就增加了學生學習的積極性，對以后的學習編程打下了良好的基礎。在學習簡單循環(huán)時（G80、G81、G82），由于宇龍3.7沒有G82螺紋循環(huán)指令功能，所以重點應放在G80的編程及應用方面，多舉幾個G80編程的例子，G80會用了，G81也就簡單了。同樣也可以用在復合循環(huán)G71、G72、G73指令的學習上，重點講解與演示G71指令的學習上，多舉例多編程，G71會用了，能熟練應用了，G72、G73也就水到渠成了，還是由于宇龍3.7仿真系統(tǒng)沒有螺紋的復合循環(huán)，所以G76也就不用講解了。到了數(shù)控銑床編程時，重點放在鏡像（G24、G25）指令，放大（G51、G50）指令，還有旋轉(zhuǎn)（G68、G69）指令上，因為這些指令都是簡化編程的重要手段，只有這些指令學好了，才進行下一項目的學習，其次是固定循環(huán)指令（G73、G74、G76、G81、G82、G83、G84、G85、G86、G87、G88、G89、G80），而這些指令又以G81有代表性，所以先把簡單孔的循環(huán)G81指令學好，絕對坐標與相對坐標都要講到，而后改為G82锪孔指令，只是在G81基礎上加了暫停地址P和時間，其他一樣，而后學習G73與G83深孔的加工，多次鉆孔，不是一次成型，比較兩指令的不同之處。再學習G84和G74螺紋銑削加工指令，最后學習鏜孔指令（剩下的G指令），主要講解G85普通鏜孔指令，而后比較其它的鏜孔指令。之后把重點放在子程序編程上，數(shù)控銑床運用子程序編程可以大大簡化編程的內(nèi)容，把那些重復的相似的幾何要素用子程序編出程序來，學會子程序可以說整個數(shù)控編程的精華就學到手了。

三、子程序的學習

再來說一下子程序的學習，子程序有普通的子程序和宏程序兩種，普通的子程序沒有宏變量，可以用絕對坐標編程，也可以用相對坐標編程，比較好學一些。而宏程序比較難學一點，宏程序中以While和Endw，以及If和Endif兩大內(nèi)容。這其中While語句應用較多，還比較實用，If語句在定義宏方面比較多，具體應用較少。數(shù)控車床用宏程序比較少，而法那克宏程序與華中數(shù)控的宏程序相似，都以宏的形式出現(xiàn)。在講解這些宏程序時，以理解為度，能掌握多少算多少，不要強求，畢竟學生的起點不同，要求也就不一樣了，我只用了一堂課便講完了宏程序的運用與編程，若學習有興趣學習的話，還可以在下一學期的專業(yè)綜合實訓在學習，在華中數(shù)控銑床與車床上進行學習，而不是在機房的模擬仿真軟件上進行。仿真軟件也沒有宏程序的功能，數(shù)控機床有這方面的功能。在數(shù)控銑床上有蠟模，比如用宏程序加工橢圓，很是方便，定義了橢圓的長軸與短軸的尺寸，而后定義角度增量，用360度除以角度增量得到循環(huán)次數(shù)，用While語句循環(huán)加工，用很短的程序便完成了普通程序無法完成的任務。若加工其它幾何圖形，只要列出這些幾何圖形的數(shù)學表達式或者方程式，就能用宏程序去定義自變量與因變量，編起程序來手到擎來。

為了讓學生更好的學習數(shù)控編程，我還在網(wǎng)上找一些數(shù)控圖例（30個車床編程圖、25個銑床編程圖），給學生在上機時練習，加強數(shù)控知識的鞏固。學生還很有興趣學習這些圖例，并自己完成圖例的編程。如：編制圖示零件中5mm內(nèi)島的數(shù)控加工程序，刀具直徑Φ10，試編程：

用華中數(shù)控編程如下：

%1000（主程序） G01 z-5

G54 （編程原點） G02 x10.4 y-4 r4

M03 S1000 （主軸順轉(zhuǎn)） G01 x-10.4 y-4 z-5

G00 x0 y0 z100（起刀點） G02 x-10.4 y4 r4

G00 x40 y0 z2 G01 x10.4 y4

G01 G41 x12 y16 D01 f100 G01 x10.4 y8

G01 z-5 G02 x10.4 y-8 r8

G03 x-12 y16 r20 G01 x-10.4 y-8

G01 x-30 G02 x-10.4 y8 r8

G03 x-35 y11 r5 G01 z2

G01 x-35 y-11 G40 g01 x0

G03 x-30 y-16 r5 G00 x0 y0 z100

G01 x-12 M05

G03 x12 y-16 r20 M30

G01 x30 y-16

G03 x35 y-11 r5

G01 x35 y11

G03 x30 y16 r5

G01 x12 y16

G01 z2

G40 g01 x0

G01G41 x10.4 y4 D01