[发明专利]数控系统图形辅助宏编程的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及数控系统图形辅助设计，尤其是提出一种将图形编程和宏程序编程相结合的新的设计方法，该方法可以作为用户在数控系统平台上进行二次开发的手段。

背景技术

数控编程指编程人员根据零件图样和工艺文件的要求，编制出可在数控机床上运行以完成规定加工任务的一系列指令的过程。具体来说，数控编程是由分析零件图样和工艺要求开始到程序检验合格为止的全部过程。

数控编程的方法一般分为手工编程和自动编程两种。手工编程是指从零件图样分析、工艺规程制定、数据计算、零件加工程序编写到程序校验等各步骤主要由人工完成的编程过程。对于轮廓形状不是由简单的直线、圆弧组成的复杂零件，特别是空间复杂曲面零件，数值计算相当繁琐，工作量大，容易出错，且很难校对，采用手工编程难以完成，因此目前已很少使用。自动编程又称计算机编程，即由计算机自动地进行数值计算，编写零件加工程序单。由计算机代替程序编制人员完成繁琐的数值计算，既减轻了劳动强度，缩短了编程时间，又减少了错误，提高了编程精度，从而大大提高了编程效率，一般来说自动编程多用于大批量、形状复杂的零件加工。

不管是手工编程还是自动编程，所产生的数控程序都应做到程序结构清晰、语句规范、可读性好、可修改性强。特别是对于单件小批量数控生产，可能随时需要在机床工控柜上对程序进行修改、调整，程序的可读性和可修改性就显得格外重要，但是目前这种具有程序的可读性和可修改性的设计方法还未见报道。

而随着计算机技术的广泛应用，人们对数控编程提出了愈来愈高的要求，这些要求包括对编程操作的简化、程序广泛的适应性以及编程的可视化。

图形辅助编程作为一种人机对话式的编程方式，可使操作者轻松地使用图形界面编制简单的程序。图形辅助编程是指使用人机交互设备，通过人机对话方式将待加工零件的几何尺寸等数据输入计算机，并在显示屏幕上显示出图形。然后，用户可指点出走刀路线或走刀方式，在屏幕上即可显示出走刀轨迹。再输入切削参数、辅助功能等工艺信息，经计算机处理，输出零件加工程控介质。也可将加工程序直接由计算机通过接口送入数控系统。该方法不需要编制零件加工的源程序，用户接口友好，使用更加方便、直观，易学易掌握。

一般意义上所讲的数控指令其实是指ISO(国际标准化组织)代码指令，即一个代码代表一个意义或刀具的一步运动，或代表一组意义或一组运动，每个代码的功能是固定的，由系统生产厂家开发，使用者只能按照规定编程。但有时候这些指令满足不了用户的需求。

发明内容

为了弥补固定代码指令的缺陷，本发明的目的是提供一种数控系统图形辅助宏编程的设计方法，它把实现某种功能的一组指令像子程序一样预先存入存储器中，用一个指令代表这个存储的功能，在程序中只要指定该指令就能实现这个功能。宏程序是带变量的子程序，其中允许使用变量、算术、逻辑运算以及条件转移等方法，与子程序相比，更容易编制相同加工操作的通用程序，而且其变量编程的方式增加了应用对象的灵活性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案：首先通过图形辅助编程形成宏指令，然后对形成的宏指令进行译码处理，再进行数控加工程序处理。

其中宏指令是根据图形辅助编程提供的信息进行的参数组合，再通过用户对参数的输入，将图形辅助编程向宏程序调用的转化，形成宏指令；图形辅助编程向宏程序的转化的手段包括非模态、模态的选择，以及宏指令的具体形式；

对形成的宏指令进行译码的方法是：宏指令一经输出便可通过图形辅助编程模块的解释模块接口进行语法分析，从而完成对程序的加工执行；具体：在数控系统解释器的语法分析阶段，每次读取一个程序段放在缓冲区内，缓冲区包括一个指针，指向尚未处理部分的开始位置。多个分析函数顺序处理该缓冲区内的数据，对程序段中包含的所有字母和数字进行分析，函数完成各自的语法分析后自动移动该指针到正确的位置；在完成全部语法分析后，所有的加工信息资料被转化成内部的信息格式存储在一个数据结构中，以便后续数控加工程序使用；

宏指令的译码处理详细步骤如下：

1.从所形成宏指令调用的宏程序文件中读取当前指针所指的程序段，根据其开始的字符串判断是否为宏语句，即判断程序段中是否包含宏控制指令控制性关键词，以及是否包含宏调用指令的关键词；

2.若包含上述关键词，则进入到宏调用，根据具体情况分别宏语句的分支进行相应的处理；