數(shù)控車削編程技巧

摘 要:數(shù)控車床具有高效率、高精度和高柔性的特點(diǎn)，在機(jī)械制造業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用，成為目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。本文以FANUC0-TD系統(tǒng)為例，對(duì)數(shù)控車床零件加工中的手工編程技巧問(wèn)題進(jìn)行一些探討。

關(guān)鍵詞:程序原點(diǎn); 進(jìn)給路線; G04指令; 相對(duì)編程; 絕對(duì)編程

中圖分類號(hào):TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-3315(2010)6-155-001

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能、精度、效率和品種的要求越來(lái)越高，單件與中小批量產(chǎn)品的比重越來(lái)越大。數(shù)控機(jī)床作為電子信息技術(shù)和傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，集現(xiàn)代精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)、通信、液壓氣動(dòng)、光電等多學(xué)科技術(shù)為一體，有效地解決了復(fù)雜、精密、小批多變的零件加工問(wèn)題，能滿足高質(zhì)量、高效益和多品種、小批量的柔性生產(chǎn)方式的要求，適應(yīng)各種機(jī)械產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的需要，代表著當(dāng)今機(jī)械加工技術(shù)的趨勢(shì)與潮流。其中數(shù)控車床由于具有高效率、高精度和高柔性的特點(diǎn)，在機(jī)械制造業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用，成為目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。但是，要充分發(fā)揮數(shù)控車床的作用，關(guān)鍵是編程，即根據(jù)不同的零件的特點(diǎn)和精度要求，編制合理、高效的加工程序。下面以FANUC0-TD系統(tǒng)為例，就數(shù)控車床零件加工中的手工編程技巧問(wèn)題進(jìn)行一些探討。

一、正確選擇程序原點(diǎn)

工件坐標(biāo)系的合理確定，對(duì)數(shù)控編程及加工時(shí)的工件找正都很重要。程序原點(diǎn)的選擇要盡量滿足程序編制簡(jiǎn)單，尺寸換算少，引起的加工誤差小等條件。為了提高零件加工精度，方便計(jì)算和編程，我們通常將程序原點(diǎn)設(shè)定在工件軸線與工件前端面、后端面、卡爪前端面的交點(diǎn)上，盡量使編程基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)、裝配基準(zhǔn)重合。

二、合理選擇進(jìn)給路線

進(jìn)給路線是刀具在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡，即刀具從對(duì)刀點(diǎn)開始進(jìn)給運(yùn)動(dòng)起，直到結(jié)束加工程序后退刀返回該點(diǎn)及所經(jīng)過(guò)的路徑，是編寫程序的重要依據(jù)之一。合理地選擇進(jìn)給路線對(duì)于數(shù)控加工是很重要的。應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面:

1.盡量縮短進(jìn)給路線，減少空走刀行程，提高生產(chǎn)效率

2.保證加工零件的精度和表面粗糙度的要求

3.要避免刀具與非加工面的干涉，并避免刀具與工件相撞

4.有利于簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算，減少程序段數(shù)目和編制程序工作量

在實(shí)際的生產(chǎn)操作中，經(jīng)常會(huì)碰到某一固定的加工操作重復(fù)出現(xiàn)，可以把這部分操作編寫成子程序，事先存入到存儲(chǔ)器中，根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)用，使程序編寫變得簡(jiǎn)單、快捷。

三、準(zhǔn)確掌握各種循環(huán)切削指令的加工特點(diǎn)及其對(duì)工件加工精度所產(chǎn)生的影響，并進(jìn)行合理選用

在FANUC0-TD數(shù)控系統(tǒng)中，數(shù)控車床有十多種切削循環(huán)加工指令，每一種指令都有各自的加工特點(diǎn)，工件加工后的加工精度也有所不同，各自的編程方法也不同，我們?cè)谶x擇的時(shí)候要仔細(xì)分析，合理選用，爭(zhēng)取加工出精度高的零件。如螺紋切削循環(huán)加工就有兩種加工指令:G92直進(jìn)式切削和G76斜進(jìn)式切削。由于切削刀具進(jìn)刀方式的不同，使這兩種加工方法有所區(qū)別，各自的編程方法也不同，造成加工誤差也不同，工件加工后螺紋段的加工精度也有所不同。G92螺紋切削循環(huán)采用直進(jìn)式進(jìn)刀方式進(jìn)行螺紋切削。螺紋中徑誤差較大。但牙形精度較高，一般多用于小螺距高精度螺紋的加工。加工程序較長(zhǎng)，在加工中要經(jīng)常測(cè)量;G76螺紋切削循環(huán)采用斜進(jìn)式進(jìn)刀方式進(jìn)行螺紋切削。牙形精度較差。但工藝性比較合理，編程效率較高。此加工方法一般適用于大螺距低精度螺紋的加工。在螺紋精度要求不高的情況下，此加工方法更為簡(jiǎn)捷方便。

四、靈活使用特殊G代碼，保證零件的加工質(zhì)量和精度

1.延時(shí)G04指令

(1)大批量單件加工時(shí)間較短的零件加工中，啟動(dòng)按鈕頻繁使用，為減輕操作者由于疲勞或頻繁按鈕帶來(lái)的誤動(dòng)作，用G04指令代替首件后零件的啟動(dòng)。延時(shí)時(shí)間按完成1件零件的裝卸時(shí)間設(shè)定，在操作人員熟練地掌握數(shù)控加工程序后，延時(shí)的指令時(shí)間可以逐漸縮短，但需保證其一定的安全時(shí)間。零件加工程序設(shè)計(jì)成循環(huán)子程序，G04指令就設(shè)計(jì)在調(diào)用該循環(huán)子程序的主程序中，必要時(shí)設(shè)計(jì)選擇計(jì)劃停止M01指令作為程序的結(jié)束或檢查。

(2)用絲錐攻中心螺紋時(shí)，需用彈性筒夾頭攻牙，以保證絲錐攻至螺紋底部時(shí)不會(huì)崩斷，并在螺紋底部設(shè)置G04延時(shí)指令，使絲錐作非進(jìn)給切削加工，延時(shí)的時(shí)間需確保主軸完全停止，主軸完全停止后按原正轉(zhuǎn)速度反轉(zhuǎn)，絲錐按原導(dǎo)程后退。

(3)在主軸轉(zhuǎn)速有較大的變化時(shí)，可設(shè)置G04指令。目的是使主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，再進(jìn)行零件的切削加工，以提高零件的表面質(zhì)量。

2.相對(duì)編程G91與絕對(duì)編程G90指令

相對(duì)編程是以刀尖所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，刀尖以相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)行位移來(lái)編程。就是說(shuō)，相對(duì)編程的坐標(biāo)原點(diǎn)經(jīng)常在變換，運(yùn)行是以現(xiàn)刀尖點(diǎn)為基準(zhǔn)控制位移，那么連續(xù)位移時(shí)，必然產(chǎn)生累積誤差。絕對(duì)編程在加工的全過(guò)程中，均有相對(duì)統(tǒng)一的基準(zhǔn)點(diǎn)，即坐標(biāo)原點(diǎn)，所以其累積誤差較相對(duì)編程小。數(shù)控車削加工時(shí)，工件徑向尺寸的精度比軸向尺寸高，所以在編制程序時(shí)，徑向尺寸最好采用絕對(duì)編程，考慮到加工時(shí)的方便，軸向尺寸采用相對(duì)編程，但對(duì)于重要的軸向尺寸，也可以采用絕對(duì)編程。

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控車床由于具有優(yōu)越的加工特點(diǎn)，在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，為了充分發(fā)揮數(shù)控車床的作用，我們需要在編程中掌握一定的技巧，編制出合理、高效的加工程序，保證加工出符合圖紙要求的合格工件，同時(shí)能使數(shù)控車床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮，使數(shù)控車床能安全、可靠、高效地工作。

參考文獻(xiàn):

[1]高楓，肖衛(wèi)寧主編.數(shù)控車削編程與操作訓(xùn)練北京:高等教育出版社 2005.6