海德汉系统加工模式选择显示界面开发

海德汉数控系统加工模式选择循环Cycle332提供四种不同加工模式组，这四种加工模式组分别是：标准加工模式（standard）、精加工模式(exact)、光滑表面加工模式(smooth)、粗加工模式（rough）。OEM厂家可根据机床性能以及最终用户的需求，在不同加工模式下设置合理的系统参数，最终用户根据加工工艺可任意调用以上四种加工模式，既满足了用户加工需求又提高了机床加工效率。但是近期有用户反馈，加工模式调用生效后无法在系统操作界面显示，操作者往往无法确定是否正确、有效地调用目标加工模式组，缺乏该功能使用的宜人性。

为了提高多种加工模式显示的宜人性，利用海德汉PLC设计软件、NC设计软件及固定循环设计软件，在海德汉数控系统PLC窗口界面，通过系统NC、PLC，以及两者之间的数据交换功能，开发设计加工模式选择显示界面。

1 加工模式选择调用的方法

在论述加工模式显示界面开发流程之前，首先简要介绍下加工模式组的调用方法。在加工程序的开头或在MDI模式下先选择执行循环Cycle332，系统自动调用内嵌在目标加工模式组中的系统参数。如图1所示，在MDI方式执行循环Cycle332。

加工模式选择循环Cycle 332通过变量Q395可以调用0-3四种加工模式，分别对应的加工模式如下：

0 ; Q395=0 - Standard mode

1 ; Q395=1 - Exact mode

2 ; Q395=2 - Smooth mode

3 ; Q395=3 - Rough mode

调用方法相当简单，但是调用结束后无法显示当前调用的模式组，只有靠机床操人员自己记录或翻看加工程序获知，确认过程相对繁琐且不具备很好的操作性。下图为执行调用光滑表面加工模式(Q395=2 - Smooth mode)后的操作界面，与未调用加模式选择界面无任何区别。

2 加工模式显示界面设计

海德汉系统的主显示界面如下图所示，主要分成3个显示功能区块：

区块 ①：轴坐标位置显示区域和加工程序显示区域。

用于显示轴坐标位置，在程序运行模式下，该界面自动切换成加工程序显示区域。

区块 ②：辅助状态显示区域。

用于显示除机械坐标之外的位置外，通过翻页按键还可以显示M

代码信息、调用的宏程序信息、对刀仪信息等等。

区块 ③：PLC窗口显示区域。

主要用于显示当前状态，如各轴负载、刀库位置、位置限制状态等。

主显示界面中的区块①和②封装于数控系统底层软件HEROS系统中，OEM厂家无法获取底层代码进行修改；而区块③（PLC窗口显示区域）显示界面可通过PLC子程序SmallPlcWindow（TNC 620/640系统）编程实现，OEM厂家可根据需要编辑和更改。此次多种加工模式显示界面设计就是在海德汉基本PLC程序的基础上进行的二次开发。

加工模式选择基于固定循环Cycle332，通过执行Cycle332程序，数控系统调用相应的模式组参数，并且利用NC与PLC的数据交换，通过PLC输出执行的调用模式组名称，从而实现模式组调用及界面显示的目的。相应的流程图如图所示：

通过以上流程图，要实现加工模式选择及界面的同步显示，关键是需要对固定循环Cycle332进行设计优化，以及对实现PLC窗口显示的子程序SmallPlcWindow进行设计开发。

PLC窗口显示区域（即区块③）在右边还剩余部分空白窗口，通过布置行距和列距，在PLC子程序SmallPlcWindow中增加加工模式显示窗口语句，主要的PLC控制程序如下：

PLC语句通过PLC设计软件上传至数控系统中。

通过海德汉固定循环开发软件，以及特殊的PLC功能指令，在模式选择循环Cycle 332中植入调用的模式指令，使系统既能识别当前是否调用加工模式选择，又能识别当前调用的哪种模式组。由于固定循环程序较长，本文只截取部分程序予以说明。

通过以上节选的部分NC程序段，可以实现NC和PLC数据读取和写入，为NC指令和PLC窗口界面的通讯建立了通道。

3 加工模式显示界面调用实例

在MDI模式下，重新执行Cycle 332循环，调用光滑表面加工模式(Q395=2 - Smooth )，加工模式调用结束后，在系统显示界面随即同步显示“Smooth”，选择其他加工模式组，界面随即同步切换。见下图。

4 结束语

加工模式显示界面充分利用海德汉数控系统提供的多种开发工具，在原先加工模式选择循环Cycle332的基础上进一步提高了该循环功能的完整性，给用户带来更加宜人、便捷的操作体验，提升了产品的竞争力。

工艺升级 海德汉手工编程-Q参数编程及应用举例

闪光蜗牛 APEC亞太菁英 2022-10-28 14:58 发表于陕西

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手工编程时，使用Q参数编程可以使程序更加简化。程序中使用了Q变量，能够完成算术、逻辑运算以及条件转移功能，还可以实现循环程序设计，使程序更便捷，更灵活。

用Q参数使用户可在一个NC程序中用编程变量Q参数而不是固定数值对全部同类零件进行编程。

用Q参数适用于以下目的，例如：

坐标值进给速率主轴转速循环数据

用Q参数还能：

编程用数学函数定义的轮廓根据一定逻辑条件执行一定加工步骤变量设计FK程序

当编写加工程序时，按下Q键（位于数字输入和轴选择的数字键盘中，在+/-键的下方）。可以实现如下功能：

基本算术运算三角函数计算圆的函数IF/THEN条件，跳转其他功能直接输入公式加工复杂轮廓的函数

其中的其他功能中包含有例如FN16（格式打印）、FN18（读取系统数据）等功能，可以帮助在程序中实现NC-TNC-PLC的信息交互。

以下为使用Q参数编程的应用举例。加工方料两侧边时，通过修改程序头的Q参数，实现了快速定义加工尺寸和切削参数的目的。

BEGIN PGM 0001 MM

;沿X轴铣两侧边

;==========================

;变量赋值开始

Q1 = 10 ;刀具直径

Q2 = 500 ;X向尺寸

Q3 = 100 ;Y向尺寸

Q4 = 0 ;Z向起始坐标

Q5 = -40 ;Z向终止坐标

Q6 = 1.9 ;Z向分层高度

Q7 = 100 ;安全平面高度，增量

Q8 = 2000 ;切削进给

;变量赋值结束

;==========================

TOOL CALL 1 Z S12000

M3

L Z-1 FMAX M91

Q11 = Q1 / 2

Q12 = Q2 / 2

Q13 = Q3 / 2

Q14 = Q13 + Q11

L X+Q12 Y-Q14 FMAX

Q21 = Q4 + Q7

Q22 = 0

L Z+Q21 F5000

LBL 970

Q22 = Q22 +1

Q23 = Q4 - Q6 * Q22

FN 12: IF +Q23 LT +Q5 GOTO LBL 980

L X+Q12 Y-Q14

L Z+Q23 F+Q8

L X-Q12

L Z+Q21 F5000

FN 11: IF +Q23 GT +Q5 GOTO LBL 970

LBL 980

L X+Q12 Y-Q14

L Z+Q5 F+Q8

L X-Q12

L Z+Q21 F5000

Q22 = 0

LBL 990

Q22 = Q22 +1

Q23 = Q4 - Q6 * Q22

FN 12: IF +Q23 LT +Q5 GOTO LBL 1000

L X-Q12 Y+Q14

L Z+Q23 F+Q8

L X+Q12

L Z+Q21 F5000

FN 11: IF +Q23 GT +Q5 GOTO LBL 990

LBL 1000

L X-Q12 Y+Q14

L Z+Q5 F+Q8

L X+Q12

L Z+Q21 F5000

M5

L Z-1 FMAX M91

END PGM 0001 MM

下图为TNC中刀轨路径：

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