關(guān)于數(shù)控加工編程技巧的探討

侯錫勇

[摘 要]數(shù)控加工可獲得精度高、質(zhì)量德定的產(chǎn)品，因而在機(jī)械制造領(lǐng)城得到了越來越廣泛的應(yīng)角，數(shù)控編程是應(yīng)用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工的前提，因而如何合理地編制數(shù)控程序成為數(shù)控加工的關(guān)健。

[關(guān)鍵詞]數(shù)控加工 編程技巧探討

數(shù)控車床雖然加工柔性比普通車床優(yōu)越，但單就某一種零件的生產(chǎn)效率而言，與普通車床還存在一定的差距。因此，提高數(shù)控車床的效率便成為關(guān)鍵，而合理運(yùn)用編程技巧，編制高效率的加工程序，對(duì)提高機(jī)床效率往往具有意想不到的效果。

要充分發(fā)揮數(shù)控車床的作用，關(guān)鍵是程序的編制，理想得數(shù)控程序不僅應(yīng)該保證加工出符合圖樣要求的合格工件，還應(yīng)該是數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮，以使機(jī)床能夠安全、可靠、高效的工作。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。

常用的數(shù)控編程方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種。手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數(shù)據(jù)計(jì)算、編寫程序、輸入程序到程序檢驗(yàn)等各步驟主要由人工手動(dòng)完成的編程過程。它適用于幾何形狀不太復(fù)雜的零件的加工，以及計(jì)算較簡單，程序段不多，編程易于實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)合等。對(duì)于幾何形狀復(fù)雜的零件，編制程序量很大的零件，用手工編程難以完成，因此要考慮采用自動(dòng)編程。下面以SHENYANG-FANUC 0iMate—TB系統(tǒng)為例，就數(shù)控車床零件加工中的手工編程技巧問題進(jìn)行一些討論。

1.分析零件圖樣

分析零件圖樣是工藝準(zhǔn)備中的首要工作，直接影響零件的編制及加工結(jié)果。主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：

（1）分析加工輪廓的幾何條件：主要目的是針對(duì)圖樣上不清楚尺寸及需要計(jì)算的尺寸進(jìn)行處理。

（2）分析零件圖樣上的尺寸公差要求，以確定加工工藝，如刀具的選擇、切削用量走刀路線的確定等。

（3）分析零件的表面粗糙度要求，材料與熱處理要求，毛坯的要求，都是對(duì)工序安排及走刀路線的確定等都是不可忽視的參數(shù)。

2.合理確定走刀路線，并使其最短 以提高效率

確定走刀路線的工作是加工程序編制的重點(diǎn)，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)巧用起刀點(diǎn)。如在循環(huán)加工中，根據(jù)工件的實(shí)際加工情況，將起刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)分離，在確保安全和滿足換刀需要的前提條件下，使起刀點(diǎn)盡量靠近工件，減少空走刀行程，縮短進(jìn)給路線，節(jié)省在加工過程中的執(zhí)行時(shí)間。(2)粗加工或半精加工時(shí)，毛坯余量較大，應(yīng)采用合適的循環(huán)加工方式，在兼顧被加工零件的剛性及加工工藝性等要求下，采取最短的切削進(jìn)給路線，減少空行程時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，降低刀具磨損（3）盡量縮短進(jìn)給路線，減少空走刀行程，提高生產(chǎn)效率。由于精加工切削程序走刀路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，因此主要內(nèi)容是確定粗加工及空行程的走刀路線。走刀路線是指刀具從切削起點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)起，直到返回該點(diǎn)并結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑。包括切削加工的路徑及退刀、回零等非切削空行程。使走刀路線最短可以節(jié)省整個(gè)加工過程的執(zhí)行時(shí)間，還能減少一些不必要的刀具消耗。用矩形循環(huán)命令進(jìn)行加工，來分析一下走刀路線合理確定。

3.保證加工零件的精度和表面粗糙度的要求

1）合理選取起刀點(diǎn)，為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，精加工時(shí)，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀連續(xù)加工出來。認(rèn)真考慮刀具的切入和切出路線，盡量減少在輪廓處停刀，以避免切削力突然變化留下刀痕。一般應(yīng)沿著零件表面的切向切削和退刀，盡量避免沿工件方向退刀而劃傷工件。

2）選擇工件在加工后變形較小的路線。對(duì)細(xì)長零件或薄壁零件，應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸，或采取對(duì)稱去余量法安排進(jìn)給路線。

3）對(duì)特殊零件采用“先精后粗”的加工工序。在某些特殊情況下，加工工序不按“先近后遠(yuǎn)”、“先粗后精”原則考慮，而作“先精后粗”的特殊處理，反而能更好地保證工件的尺寸公差要求。

4.合理調(diào)用運(yùn)動(dòng)指令以使程序段最少

按照每個(gè)單獨(dú)的幾何要素(即直線、斜線和圓弧等)分別編制出相應(yīng)的加工程序，其構(gòu)成加工程序的每個(gè)程序段。在加工程序的編制工作中，總是希望以最少的程序段數(shù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的加工，以使程序簡潔，減少出錯(cuò)的幾率及提高編程工作的效率。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，使程序編寫變得簡單、快捷。以達(dá)到減少程序段數(shù)目和編制程序工作量 的目的。

5.合理選擇切削用量

數(shù)控車削中的切削用量是表示機(jī)床主體的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)大小的重要參數(shù)，包括切削深度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度。它們的選擇與普車所要求的基本對(duì)應(yīng)一致，但數(shù)控車床加工的零件往往較復(fù)雜，切削用量按一定的原則初定后，還應(yīng)結(jié)合零件實(shí)際加工情況隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方法是利用數(shù)控車床的操作面板上各種倍率開關(guān)，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，來實(shí)現(xiàn)切削用量的合理配置，這對(duì)操作者來說應(yīng)該具有一定的實(shí)際生產(chǎn)加工經(jīng)驗(yàn)。

總之，數(shù)控車床的編程總原則是先粗后精、先進(jìn)后遠(yuǎn)、先內(nèi)后外、程序段最少、走刀路線最短，這就要求我們?cè)诰幊虝r(shí)，特別注意理論聯(lián)系實(shí)際，并在大量的實(shí)踐中，對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證或修正，做到編制的程序最實(shí)用。