數(shù)控機(jī)床編程技巧及機(jī)械零件加工技術(shù)

劉榮鵬

(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000)

1 數(shù)控機(jī)床編程技巧

1.1 手動(dòng)編程技巧

手動(dòng)編程需要人工對(duì)各個(gè)程序進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)，工作量較大，但手動(dòng)編程是自動(dòng)編程的基礎(chǔ)，因此數(shù)控機(jī)床編程人員也需要掌握手動(dòng)編程的技巧。手動(dòng)編程可以分成以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：第一，確定加工工藝。在進(jìn)行編程前需要對(duì)加工零件進(jìn)行詳細(xì)分析，確定零件的加工方法和計(jì)劃，例如零件應(yīng)當(dāng)要使用的數(shù)控機(jī)床類型、加工時(shí)的給進(jìn)路線、加工的起點(diǎn)和終點(diǎn)、所需要應(yīng)用的刀具種類、零件的固定方法和更換刀具的時(shí)機(jī)等。第二，確定坐標(biāo)的原點(diǎn)和所需的數(shù)據(jù)。在進(jìn)行編程時(shí)，需要對(duì)零件加工的位置進(jìn)行確定，這要求在編程時(shí)需要設(shè)定合理的坐標(biāo)原點(diǎn)和坐標(biāo)系，將所需加工零件的具體尺寸在坐標(biāo)系中標(biāo)出，并確定零件中需要加工位置的坐標(biāo)，在此基礎(chǔ)上才能夠確定數(shù)控機(jī)床刀具的行進(jìn)路線。第三，合理確定加工程序。在進(jìn)行編程時(shí)，編程人員需要對(duì)零件的構(gòu)造和要求進(jìn)行詳細(xì)了解，確定在進(jìn)行加工時(shí)的先后順序，并結(jié)合零件具體的加工方法和所計(jì)算的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)加工程序進(jìn)行編寫，保證加工程序的正確性和合理性。第四，輸入加工程序。在編程完成后，需要編程人員將自身所編程序輸入到數(shù)控機(jī)床的計(jì)算機(jī)中，這樣才能夠使程序得到運(yùn)行。在進(jìn)行輸入時(shí)，編程人員可以采用2種方法將程序?qū)胗?jì)算機(jī)中，一種是直接法，若數(shù)控機(jī)床的計(jì)算機(jī)能夠支持直接對(duì)編程信息進(jìn)行讀取，則編程人員可直接將程序輸入到計(jì)算機(jī)中，若數(shù)控機(jī)床的計(jì)算機(jī)不能夠有效識(shí)別程序中的內(nèi)容，編程人員需要制作合適的介質(zhì)，通過(guò)介質(zhì)使計(jì)算機(jī)能夠讀取程序，從而使所編程序能夠在機(jī)床中運(yùn)行。第五，程序檢驗(yàn)，在將程序輸入到數(shù)控機(jī)床的計(jì)算機(jī)后，需要對(duì)程序進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定程序是否合理。通常采用試加工的方法進(jìn)行檢查，若試加工零件符合要求則可進(jìn)行應(yīng)用。若試加工零件誤差較大，則需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)程序進(jìn)行完善，最終保證所編程序能夠加工出符合要求的零件。

1.2 自動(dòng)編程

現(xiàn)今可以借助于計(jì)算機(jī)來(lái)輔助進(jìn)行編程，人們將利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程的技術(shù)稱為自動(dòng)編程技術(shù)。計(jì)算機(jī)中保存大量的零件加工信息和程序，在需要時(shí)即可隨時(shí)應(yīng)用，在輸入零件的外形和構(gòu)造后，計(jì)算機(jī)能夠根據(jù)零件的組成自動(dòng)選擇程序，最終得到完整的加工程序，自動(dòng)編程技術(shù)能夠使編程更加簡(jiǎn)便快捷，提升編程的效率。

2 數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)

2.1 合理選擇給進(jìn)線路

在使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件制造時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)要選擇合理的給進(jìn)路線，這樣才能夠保證機(jī)床運(yùn)行正確。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)今在選擇給進(jìn)路線時(shí)，通常使用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行選擇，計(jì)算機(jī)在數(shù)控機(jī)床中的使用使得給進(jìn)路線的選擇更加便捷和多樣。數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中，刀具會(huì)根據(jù)實(shí)際的加工過(guò)程和程序設(shè)定不斷改變,在加工過(guò)程中若出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象或者刀具出現(xiàn)損壞，計(jì)算機(jī)能夠快速進(jìn)行識(shí)別，并自動(dòng)對(duì)加工過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行更改，調(diào)整機(jī)床的給進(jìn)路線，使加工能夠正確進(jìn)行。在進(jìn)行編程時(shí)，給進(jìn)路線的選擇非常重要，通常要求設(shè)計(jì)最短的路線，這樣能有效避免機(jī)床出現(xiàn)空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，造成時(shí)間上的浪費(fèi)，還能夠節(jié)約電力等資源，提升機(jī)床的工作效率。若數(shù)控機(jī)床上的刀具出現(xiàn)損壞或者磨損較為嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)當(dāng)要及時(shí)進(jìn)行更換，因此在對(duì)給進(jìn)路線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，也要考慮到刀具更換，避免出現(xiàn)給進(jìn)路線對(duì)更換刀具產(chǎn)生阻礙的現(xiàn)象。在完成數(shù)控機(jī)床的編程后，可以利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行模擬，驗(yàn)證給進(jìn)路線的選擇是否合理，從而避免在實(shí)際操作中出現(xiàn)問(wèn)題。很多零件在進(jìn)行加工時(shí)，無(wú)法一次性成型，在進(jìn)行編程時(shí)要注意將其設(shè)定為“循環(huán)模式”，并根據(jù)實(shí)際情況選擇刀具的落點(diǎn)。在保證不會(huì)對(duì)刀具更換造成阻礙的前提下，循環(huán)模式中刀具的落點(diǎn)應(yīng)當(dāng)要盡量靠近工件，提升加工的效率。

2.2 正確選擇程序基點(diǎn)

在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行編程時(shí)，通常需要設(shè)定一個(gè)基點(diǎn)，并在此基點(diǎn)上來(lái)設(shè)立坐標(biāo)系?；c(diǎn)的選擇對(duì)于編程有著非常重要的作用，通過(guò)基點(diǎn)能夠驗(yàn)證工件的位置是否正確。在對(duì)基點(diǎn)進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)要盡量滿足尺寸換算簡(jiǎn)單和誤差小的原則。通常情況下將工件的中心線和端線的交點(diǎn)設(shè)為基點(diǎn)。這樣在進(jìn)行編程時(shí)能夠最大限度地保證工件處于正確的位置。在對(duì)基點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，還應(yīng)當(dāng)要檢查刀點(diǎn)的位置是否合理，在必要時(shí)需調(diào)整刀點(diǎn)的位置，通常將其稱之為對(duì)刀。對(duì)刀的方法較多，一般可分為手動(dòng)對(duì)刀和自動(dòng)對(duì)刀2類，自動(dòng)對(duì)刀采用的儀器有對(duì)刀儀和ATC(工具自動(dòng)轉(zhuǎn)位裝置)等。手動(dòng)對(duì)刀通常在進(jìn)行加工測(cè)試時(shí)使用，不需要其他的輔助設(shè)施，且方法較為簡(jiǎn)單，一般可以先在機(jī)床中快速進(jìn)行試切，根據(jù)試切的結(jié)果來(lái)對(duì)刀具的位置繼續(xù)測(cè)量，最后再對(duì)刀具的位置進(jìn)行調(diào)整即可。在很多小型數(shù)控機(jī)床中，人們采用手動(dòng)對(duì)刀的方式，其缺點(diǎn)是機(jī)械零件的精度較低。對(duì)刀儀通常應(yīng)用于大型的數(shù)控機(jī)床中，其對(duì)于加工的精確性要求較高，要求盡可能降低對(duì)刀誤差，缺點(diǎn)是設(shè)備較為昂貴，不適用于經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控機(jī)床。ATC裝置需要進(jìn)行一系列的操作，步驟繁瑣復(fù)雜，但是可以保證極高的精確度，通常在一些特種數(shù)控機(jī)床中進(jìn)行應(yīng)用。

2.3 選擇合適刀具

數(shù)控機(jī)床的編程與機(jī)床加工過(guò)程有著直接的聯(lián)系，所編程序經(jīng)過(guò)數(shù)控機(jī)床的計(jì)算機(jī)進(jìn)行識(shí)別后即可投入使用，機(jī)床將會(huì)根據(jù)程序的設(shè)定開(kāi)啟加工過(guò)程。在編程過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)要注意加工刀具的選擇，不同的加工或者不同的零件對(duì)于刀具的要求也不同，若加工過(guò)程中所使用的刀具不正確，不僅會(huì)影響機(jī)械零件的精度和外觀，還會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床造成損害，因此一定要正確選擇加工刀具。數(shù)控機(jī)床刀具的種類很多，在進(jìn)行選擇時(shí)要結(jié)合加工形狀和零件材質(zhì)等綜合進(jìn)行考慮。若零件所要求的外觀完全一致，但是需要使用不同的材料進(jìn)行加工，有時(shí)候也需要對(duì)刀具進(jìn)行更換，在對(duì)刀具進(jìn)行更換后，一定也要對(duì)給進(jìn)路線相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。在加工過(guò)程中若刀具選擇不正確，則不能夠加工出預(yù)期的零件，外觀和精度會(huì)出現(xiàn)較大的偏差。編程人員應(yīng)當(dāng)要對(duì)數(shù)控機(jī)床的刀具類型和作用等有著深入地理解，在編程過(guò)程中根據(jù)實(shí)際的零件需求進(jìn)行選擇，并且要明確刀具在不同加工過(guò)程中的位置，設(shè)計(jì)合理的退刀路線，從而保證加工的質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

在制造業(yè)飛速發(fā)展的今天，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用越來(lái)越重要，因此對(duì)于制造業(yè)人員來(lái)講，必須要掌握數(shù)控機(jī)床編程技巧及機(jī)械零件加工技術(shù)，發(fā)揮出數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢(shì)，并對(duì)數(shù)控機(jī)床技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，不斷提升我國(guó)制造業(yè)的水平。