數(shù)控車(chē)削編程技巧

摘 要：常用的數(shù)控編程方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種。手工編程適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀簡(jiǎn)單的零件的加工，以及計(jì)算較容易，程序段較少的場(chǎng)合等。對(duì)于幾何形狀復(fù)雜或程序量大的零件要采用自動(dòng)編程。下面筆者以FANUC0i-C系統(tǒng)為例，就數(shù)控車(chē)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：數(shù)控車(chē)；FANUC0i-C系統(tǒng)；編程方法

在編制數(shù)控車(chē)削程序時(shí)，首先選擇一個(gè)編程原點(diǎn)，并以此原點(diǎn)建立編程坐標(biāo)系。對(duì)照零件輪廓進(jìn)行編程，并將進(jìn)刀路徑進(jìn)行優(yōu)化，最終制定出合理的加工工藝。

一、 關(guān)于程序原點(diǎn)的選擇

1. 所選的原點(diǎn)應(yīng)便于數(shù)學(xué)計(jì)算，能使所編制的程序簡(jiǎn)化。

2. 編程原點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在容易找正、置于零件加工的過(guò)程中容易檢查的位置上。

3. 編程原點(diǎn)應(yīng)選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，以減少加工誤差。我們通常將程序原點(diǎn)設(shè)定在工件前端面中心點(diǎn)上。如果批量生產(chǎn)可以利用軟爪限制臺(tái)階零件端面做好Z方向限位。

4. 對(duì)于有些配合零件，為達(dá)到相關(guān)要求需配合后再次加工，最后一次性完成兩個(gè)零件時(shí)，要根據(jù)具體情況按誤差最小化的原則設(shè)定。一般以零件配合后再次加工時(shí)主要保證的尺寸基準(zhǔn)作為零點(diǎn)或者選第二個(gè)零件加工時(shí)的零點(diǎn)。

二、 進(jìn)給路線(xiàn)如何優(yōu)化

編寫(xiě)程序其實(shí)編寫(xiě)的就是進(jìn)給路線(xiàn)，也就是加工過(guò)程中刀具運(yùn)動(dòng)的軌跡。進(jìn)給路線(xiàn)優(yōu)化對(duì)于數(shù)控加工起到很大的作用，合理的進(jìn)給路線(xiàn)將大大提高加工效率。通常應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：

（一） 使進(jìn)給路線(xiàn)盡量簡(jiǎn)短，提高生產(chǎn)效率

1. 減少空刀

在整個(gè)切削軌跡中要避免連續(xù)的退刀或空刀等，保證刀具的每次移動(dòng)都在有效切削，縮短加工時(shí)間。

2. 合理安排刀具定位點(diǎn)

如在循環(huán)指令應(yīng)用中，在確保零件能夠按預(yù)想的工藝加工出來(lái)及滿(mǎn)足換刀要求的條件下，使刀具定位點(diǎn)盡量靠近工件，以便于減少空走走刀的次數(shù)，簡(jiǎn)化了進(jìn)給路線(xiàn)，減少了加工過(guò)程中空刀的運(yùn)行時(shí)間。

3. 選用合適的切削要素

在考慮被加工零件的剛性及加工工藝性能等要求下，合理地選擇切削用量三要素并配合最短的切削進(jìn)給路線(xiàn)，有利于提高生產(chǎn)效率，減少刀具的磨損，延長(zhǎng)刀具的使用壽命。

4. 如何安排刀具

第一，粗精加工刀具合理安排、充分發(fā)揮刀具的性能，同樣可以減短刀具路徑。比如可以用切槽刀車(chē)削外圓、倒角。第二，對(duì)于大批量生產(chǎn)，加工時(shí)間多精確到秒，那么換刀和退刀可能會(huì)占到總加工時(shí)間相當(dāng)大的比例。在安排刀具時(shí)要考慮按工藝順序安排刀具安裝位置，長(zhǎng)短刀具的協(xié)調(diào)，以便減少退刀距離。也可以使用一些復(fù)合刀具完成，比如復(fù)合臺(tái)階鉆、絞刀等。

（二） 零件尺寸精度和表面粗糙度的保證

1. 尺寸值的確定。為便于尺寸控制，修改刀具磨損。編程中尺寸值都按中間尺寸編寫(xiě)。

2. 對(duì)于一些配合后要求圓滑過(guò)渡的曲面，可以先分開(kāi)加工，并留合適的余量，一般直徑0.5 mm左右，然后配合起來(lái)再加工，輕松解決曲面連接問(wèn)題。

3. 選擇工件在加工后變形較小的路線(xiàn)。對(duì)細(xì)長(zhǎng)零件或薄板零件，應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸，或采取對(duì)稱(chēng)去余量法安排進(jìn)給路線(xiàn)。在確定軸向移動(dòng)尺寸時(shí)，應(yīng)考慮刀具的引入長(zhǎng)度和超越長(zhǎng)度。

4. 正確使用刀尖半徑補(bǔ)償。對(duì)于使用機(jī)夾刀具及曲面要求較高的零件，都需要使用刀具半徑補(bǔ)償。特別注意的是，建立與撤銷(xiāo)刀補(bǔ)時(shí)必須在零件輪廓之外。

5. 恒線(xiàn)速的使用。在工件徑向尺寸變化較大時(shí)，為保證表面粗糙度，采用恒線(xiàn)速G96與G50配合使用。比如切斷時(shí)，越往中心線(xiàn)速度越小，恒限速時(shí)可有效解決端面粗糙度的問(wèn)題，減少崩刀的可能性。同時(shí)采用G50可以保障機(jī)床安全。

（三） 操作過(guò)程中的安全注意要點(diǎn)

1. 要避免刀具與非加工面的干涉，并避免刀具與工件相撞。如在加工槽時(shí)，在編程時(shí)要注意進(jìn)退刀點(diǎn)應(yīng)與槽方向垂直，在退刀時(shí)盡量避免“X、Z”同時(shí)移動(dòng)。對(duì)于FANUC0i-C系統(tǒng)特別要注意“G0”的走刀方式，它是先按45度方向運(yùn)動(dòng)后再單方向運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)位置的，在安排快速進(jìn)退刀時(shí)往往會(huì)忽略這點(diǎn)，導(dǎo)致撞刀。

2. 務(wù)必確認(rèn)好機(jī)床進(jìn)給量的默認(rèn)單位，如果不確定那么在程序的起始就寫(xiě)好相應(yīng)指令如G98為mm/r或G99為mm/min。

3. 在使用G70循環(huán)加工時(shí)要先將刀具定位，防止在測(cè)量修改刀補(bǔ)前，為便于測(cè)量等移動(dòng)了刀具使得刀具位置不當(dāng)，從而導(dǎo)致精加工結(jié)束后突然撞刀，特別是鏜孔加工。因?yàn)镚70的思路是從哪個(gè)位置開(kāi)始再最后結(jié)束回到那個(gè)位置。

（四） 如何減少編制程序工作量

1. 在實(shí)際的生產(chǎn)操作中，如果遇到同一輪廓需要重復(fù)操作，就可以把這部分操作編寫(xiě)成子程序，利用子程序調(diào)用功能，可以使程序編寫(xiě)簡(jiǎn)化、降低出錯(cuò)率。而對(duì)那些輪廓相同、尺寸不同或工藝路徑相同、而位置不同的零件在編程時(shí)，可以采用宏指令編程，減少編程時(shí)進(jìn)行繁瑣的數(shù)值計(jì)算，簡(jiǎn)化程序量。

2. 區(qū)分好模態(tài)功能與非模態(tài)功能指令，對(duì)于連續(xù)使用模態(tài)指令時(shí)可以不要充分寫(xiě)該指令，減少程序量，還可減少輸入時(shí)的錯(cuò)誤率。

三、 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控加工在工業(yè)發(fā)展中起到舉足輕重的地位，作為編程及操作人員需要在工作過(guò)程中積極探索，總結(jié)歸納出合理的加工方法，充分發(fā)揮數(shù)控加工的高效率，為加工制造業(yè)快速發(fā)展貢獻(xiàn)一分力量，以上我就數(shù)控編程總結(jié)分析，因水平有限，難免有不當(dāng)之處，望指出！

作者簡(jiǎn)介：

陳晶晶，江蘇省蘇州市，江蘇省相城中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校。