數(shù)控加工手工變量編程在汽輪機行業(yè)的應用

摘 要：目前，先進制造業(yè)快速發(fā)展，數(shù)控機床已經(jīng)在企業(yè)占據(jù)著主導地位，由于企業(yè)產(chǎn)品類型的差異，數(shù)控編程方式和方法也不相同。常規(guī)加工條件下，數(shù)控編程大致分為計算機輔助編程技術、手工編程、人機對話式編程。手工變量編程在汽輪機行業(yè)得到了廣泛應用，有效的提高了生產(chǎn)效率。在實際生產(chǎn)中，工藝編程人員、機床操作者充分發(fā)揮手工編程的優(yōu)勢，對新程序進行模擬和空運行，確保程序的正確性，發(fā)揮手工變量編程的優(yōu)勢，從而更好的服務于生產(chǎn)。

關鍵詞：數(shù)控加工；編程；汽輪機

1 數(shù)控編程的分類

1.1 計算機輔助編程技術

計算機輔助編程技術也稱為計算機自動編程技術，發(fā)展速度日新月異，迅速成為數(shù)控加工編程領域的主要技術手段。

優(yōu)點：由軟件生成加工程序，可信度高，數(shù)據(jù)準確，可加工復雜曲面。自動編程多用于加工復雜工件，例如汽輪機三維葉片、水輪機轉(zhuǎn)輪葉片等復雜型面。

缺點：前期準備時間長，需要運用軟件建立模型，再設置刀具和毛坯等等，不適于簡單工件的加工；程序冗長，一個復雜曲面的加工程序可能達到幾十兆大小，需要在線加工，機床內(nèi)存無法存儲這么大的程序；由于各種編程軟件自身側(cè)重點不同，或者由于編程人員對該軟件的熟練程度不同，編制的程序有可能出現(xiàn)刀具路徑不理想、有很多空行程的現(xiàn)象，降低生產(chǎn)效率。

1.2 手工編程

手工編程多用于數(shù)控車床和數(shù)控銑床等簡單產(chǎn)品的加工。 手工編程方便快捷，并且可以最大程度優(yōu)化刀具路徑，省略很多走空刀行程。程序內(nèi)容小巧，發(fā)現(xiàn)錯誤刀具路徑時容易查找，在線加工情況下修改方便。缺點：編制復雜工件程序困難，比如特殊曲面的程序，當宏程序變量較多時，程序出錯率較高。相對計算機編程，程序數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)錯誤，建議多次復核和空運行檢查。同時，對編程人員有較高的要求，編程人員需要具有豐富的加工經(jīng)驗，掌握合理的加工參數(shù)。

1.3 人機對話式編程

這是一種介于計算機自動編程和手工編程之間的編程技術，以西門子、HEIDENHANIN、DMG、米克朗等為代表的企業(yè)開發(fā)了這種編程技術。其主要特點是經(jīng)過培訓的專業(yè)人員可以在機床上通過圖形式人機對話，完成程序的編制。目前，在歐洲發(fā)達國家，這種編程方式越來越普及。優(yōu)點：更加方便和快速，對操作人員的技術培訓成本低。缺點：需要設備的支持，費用成本相對高。（只有最新的歐美設備才配置了這種軟件系統(tǒng)，而且系統(tǒng)中的編程模塊并非完美，性能跟采購價格成正比。

2 手工變量編程應用于汽輪機制造業(yè)的應用

2.1 手工變量編程應用于汽輪機制造業(yè)的優(yōu)勢

汽輪機產(chǎn)品零件特點有一定的規(guī)范性，手工編程可以處理大多數(shù)常見的幾何形狀。汽輪機產(chǎn)品不同型號零件之間有一定的相似性，手工變量編程的宏程序有很廣泛的適應性。汽輪機產(chǎn)品很多零件具有鍵槽臺階的特性，適合手工編程分層銑削加工。汽輪機產(chǎn)品部件外形巨大，加工時間長，刀具磨損后必須更換，手工編程可以靈活地處理好機床停機和關機對加工造成的不良影響。制造業(yè)的特殊性，對保密工作有很高的要求，手工變量編程技術可以減少泄密的環(huán)節(jié)和因素。

2.2 手工變量編程應用于汽輪機制造業(yè)的加工實例

2.2.1 例一、例二、例三簡單形狀的分層銑削加工（為了簡潔，示例中不含程序頭及輔助指令）。以上方法適用于深槽、深腔、凸臺等典型特征的加工，以及長時間加工。

2.2.2 圓周均布多個相同單元的加工，按照一定規(guī)律分布，可以通過改變其中的參數(shù)，如圖所示，

2.2.3 循環(huán)嵌套實例：機床：四軸臥室加工中心 產(chǎn)品名稱：框架，圓周均布80個內(nèi)腔

2.2.4 球面手工變量編程 。對球面的手工編程，程序簡單明了，選手不同型號的刀具時，只需更改刀具直徑即可。如果計算機編程，程序段將達到幾千段，修改程序繁瑣。

作者簡介：高永江（1981，11-），男，職務職稱：高級工程師，主要研究方向：汽輪機大件機械加工數(shù)控編程及操作。

摘 要：目前，先進制造業(yè)快速發(fā)展，數(shù)控機床已經(jīng)在企業(yè)占據(jù)著主導地位，由于企業(yè)產(chǎn)品類型的差異，數(shù)控編程方式和方法也不相同。常規(guī)加工條件下，數(shù)控編程大致分為計算機輔助編程技術、手工編程、人機對話式編程。手工變量編程在汽輪機行業(yè)得到了廣泛應用，有效的提高了生產(chǎn)效率。在實際生產(chǎn)中，工藝編程人員、機床操作者充分發(fā)揮手工編程的優(yōu)勢，對新程序進行模擬和空運行，確保程序的正確性，發(fā)揮手工變量編程的優(yōu)勢，從而更好的服務于生產(chǎn)。

關鍵詞：數(shù)控加工；編程；汽輪機

1 數(shù)控編程的分類

1.1 計算機輔助編程技術

計算機輔助編程技術也稱為計算機自動編程技術，發(fā)展速度日新月異，迅速成為數(shù)控加工編程領域的主要技術手段。

優(yōu)點：由軟件生成加工程序，可信度高，數(shù)據(jù)準確，可加工復雜曲面。自動編程多用于加工復雜工件，例如汽輪機三維葉片、水輪機轉(zhuǎn)輪葉片等復雜型面。

缺點：前期準備時間長，需要運用軟件建立模型，再設置刀具和毛坯等等，不適于簡單工件的加工；程序冗長，一個復雜曲面的加工程序可能達到幾十兆大小，需要在線加工，機床內(nèi)存無法存儲這么大的程序；由于各種編程軟件自身側(cè)重點不同，或者由于編程人員對該軟件的熟練程度不同，編制的程序有可能出現(xiàn)刀具路徑不理想、有很多空行程的現(xiàn)象，降低生產(chǎn)效率。

1.2 手工編程

手工編程多用于數(shù)控車床和數(shù)控銑床等簡單產(chǎn)品的加工。 手工編程方便快捷，并且可以最大程度優(yōu)化刀具路徑，省略很多走空刀行程。程序內(nèi)容小巧，發(fā)現(xiàn)錯誤刀具路徑時容易查找，在線加工情況下修改方便。缺點：編制復雜工件程序困難，比如特殊曲面的程序，當宏程序變量較多時，程序出錯率較高。相對計算機編程，程序數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)錯誤，建議多次復核和空運行檢查。同時，對編程人員有較高的要求，編程人員需要具有豐富的加工經(jīng)驗，掌握合理的加工參數(shù)。

1.3 人機對話式編程

這是一種介于計算機自動編程和手工編程之間的編程技術，以西門子、HEIDENHANIN、DMG、米克朗等為代表的企業(yè)開發(fā)了這種編程技術。其主要特點是經(jīng)過培訓的專業(yè)人員可以在機床上通過圖形式人機對話，完成程序的編制。目前，在歐洲發(fā)達國家，這種編程方式越來越普及。優(yōu)點：更加方便和快速，對操作人員的技術培訓成本低。缺點：需要設備的支持，費用成本相對高。（只有最新的歐美設備才配置了這種軟件系統(tǒng)，而且系統(tǒng)中的編程模塊并非完美，性能跟采購價格成正比。

2 手工變量編程應用于汽輪機制造業(yè)的應用

2.1 手工變量編程應用于汽輪機制造業(yè)的優(yōu)勢

汽輪機產(chǎn)品零件特點有一定的規(guī)范性，手工編程可以處理大多數(shù)常見的幾何形狀。汽輪機產(chǎn)品不同型號零件之間有一定的相似性，手工變量編程的宏程序有很廣泛的適應性。汽輪機產(chǎn)品很多零件具有鍵槽臺階的特性，適合手工編程分層銑削加工。汽輪機產(chǎn)品部件外形巨大，加工時間長，刀具磨損后必須更換，手工編程可以靈活地處理好機床停機和關機對加工造成的不良影響。制造業(yè)的特殊性，對保密工作有很高的要求，手工變量編程技術可以減少泄密的環(huán)節(jié)和因素。

2.2 手工變量編程應用于汽輪機制造業(yè)的加工實例

2.2.1 例一、例二、例三簡單形狀的分層銑削加工（為了簡潔，示例中不含程序頭及輔助指令）。以上方法適用于深槽、深腔、凸臺等典型特征的加工，以及長時間加工。

2.2.2 圓周均布多個相同單元的加工，按照一定規(guī)律分布，可以通過改變其中的參數(shù)，如圖所示，

2.2.3 循環(huán)嵌套實例：機床：四軸臥室加工中心 產(chǎn)品名稱：框架，圓周均布80個內(nèi)腔

2.2.4 球面手工變量編程 。對球面的手工編程，程序簡單明了，選手不同型號的刀具時，只需更改刀具直徑即可。如果計算機編程，程序段將達到幾千段，修改程序繁瑣。

作者簡介：高永江（1981，11-），男，職務職稱：高級工程師，主要研究方向：汽輪機大件機械加工數(shù)控編程及操作。

摘 要：目前，先進制造業(yè)快速發(fā)展，數(shù)控機床已經(jīng)在企業(yè)占據(jù)著主導地位，由于企業(yè)產(chǎn)品類型的差異，數(shù)控編程方式和方法也不相同。常規(guī)加工條件下，數(shù)控編程大致分為計算機輔助編程技術、手工編程、人機對話式編程。手工變量編程在汽輪機行業(yè)得到了廣泛應用，有效的提高了生產(chǎn)效率。在實際生產(chǎn)中，工藝編程人員、機床操作者充分發(fā)揮手工編程的優(yōu)勢，對新程序進行模擬和空運行，確保程序的正確性，發(fā)揮手工變量編程的優(yōu)勢，從而更好的服務于生產(chǎn)。

關鍵詞：數(shù)控加工；編程；汽輪機

1 數(shù)控編程的分類

1.1 計算機輔助編程技術

計算機輔助編程技術也稱為計算機自動編程技術，發(fā)展速度日新月異，迅速成為數(shù)控加工編程領域的主要技術手段。

優(yōu)點：由軟件生成加工程序，可信度高，數(shù)據(jù)準確，可加工復雜曲面。自動編程多用于加工復雜工件，例如汽輪機三維葉片、水輪機轉(zhuǎn)輪葉片等復雜型面。

缺點：前期準備時間長，需要運用軟件建立模型，再設置刀具和毛坯等等，不適于簡單工件的加工；程序冗長，一個復雜曲面的加工程序可能達到幾十兆大小，需要在線加工，機床內(nèi)存無法存儲這么大的程序；由于各種編程軟件自身側(cè)重點不同，或者由于編程人員對該軟件的熟練程度不同，編制的程序有可能出現(xiàn)刀具路徑不理想、有很多空行程的現(xiàn)象，降低生產(chǎn)效率。

1.2 手工編程

手工編程多用于數(shù)控車床和數(shù)控銑床等簡單產(chǎn)品的加工。 手工編程方便快捷，并且可以最大程度優(yōu)化刀具路徑，省略很多走空刀行程。程序內(nèi)容小巧，發(fā)現(xiàn)錯誤刀具路徑時容易查找，在線加工情況下修改方便。缺點：編制復雜工件程序困難，比如特殊曲面的程序，當宏程序變量較多時，程序出錯率較高。相對計算機編程，程序數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)錯誤，建議多次復核和空運行檢查。同時，對編程人員有較高的要求，編程人員需要具有豐富的加工經(jīng)驗，掌握合理的加工參數(shù)。

1.3 人機對話式編程

這是一種介于計算機自動編程和手工編程之間的編程技術，以西門子、HEIDENHANIN、DMG、米克朗等為代表的企業(yè)開發(fā)了這種編程技術。其主要特點是經(jīng)過培訓的專業(yè)人員可以在機床上通過圖形式人機對話，完成程序的編制。目前，在歐洲發(fā)達國家，這種編程方式越來越普及。優(yōu)點：更加方便和快速，對操作人員的技術培訓成本低。缺點：需要設備的支持，費用成本相對高。（只有最新的歐美設備才配置了這種軟件系統(tǒng)，而且系統(tǒng)中的編程模塊并非完美，性能跟采購價格成正比。

2 手工變量編程應用于汽輪機制造業(yè)的應用

2.1 手工變量編程應用于汽輪機制造業(yè)的優(yōu)勢

汽輪機產(chǎn)品零件特點有一定的規(guī)范性，手工編程可以處理大多數(shù)常見的幾何形狀。汽輪機產(chǎn)品不同型號零件之間有一定的相似性，手工變量編程的宏程序有很廣泛的適應性。汽輪機產(chǎn)品很多零件具有鍵槽臺階的特性，適合手工編程分層銑削加工。汽輪機產(chǎn)品部件外形巨大，加工時間長，刀具磨損后必須更換，手工編程可以靈活地處理好機床停機和關機對加工造成的不良影響。制造業(yè)的特殊性，對保密工作有很高的要求，手工變量編程技術可以減少泄密的環(huán)節(jié)和因素。

2.2 手工變量編程應用于汽輪機制造業(yè)的加工實例

2.2.1 例一、例二、例三簡單形狀的分層銑削加工（為了簡潔，示例中不含程序頭及輔助指令）。以上方法適用于深槽、深腔、凸臺等典型特征的加工，以及長時間加工。

2.2.2 圓周均布多個相同單元的加工，按照一定規(guī)律分布，可以通過改變其中的參數(shù)，如圖所示，

2.2.3 循環(huán)嵌套實例：機床：四軸臥室加工中心 產(chǎn)品名稱：框架，圓周均布80個內(nèi)腔

2.2.4 球面手工變量編程 。對球面的手工編程，程序簡單明了，選手不同型號的刀具時，只需更改刀具直徑即可。如果計算機編程，程序段將達到幾千段，修改程序繁瑣。

作者簡介：高永江（1981，11-），男，職務職稱：高級工程師，主要研究方向：汽輪機大件機械加工數(shù)控編程及操作。