數(shu)控(kong)車床的編程技巧 數(shu)控(kong)編程入(ru)門

科學技術的發展，導致產品更新換代的加快和人們需求的多樣化，產品的生產也趨向種類多樣化、批量中小型化。為適應這一變化，數控（NC）設備在企業中的作(zuo)用愈(yu)來愈(yu)大。我校作(zuo)為國家級(ji)重點職校，為順應時(shi)代潮流，重點建(jian)設數控專業，選購了BIEJING-FANUC Power Mate O數(shu)控車(che)床(chuang)(chuang)。它與普(pu)通(tong)車(che)床(chuang)(chuang)相比，一個顯著的(de)(de)(de)優(you)點是(shi)：對(dui)零(ling)件變化的(de)(de)(de)適應性強，更換零(ling)件只(zhi)需改變相應的(de)(de)(de)程(cheng)序(xu)，對(dui)刀具進行簡單(dan)的(de)(de)(de)調整即(ji)可做出合格(ge)的(de)(de)(de)零(ling)件，為節(jie)約(yue)成(cheng)本贏得先機。但是(shi)，要(yao)充分發揮(hui)數(shu)控機床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，不僅要(yao)有(you)良好的(de)(de)(de)硬件，（如：優(you)質的(de)(de)(de)刀具、機床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)精度等），更重要(yao)的(de)(de)(de)是(shi)軟(ruan)件：編程(cheng)，即(ji)根據不同的(de)(de)(de)零(ling)件的(de)(de)(de)特點，編制合理(li)、高效的(de)(de)(de)加(jia)工程(cheng)序(xu)。通(tong)過多(duo)年的(de)(de)(de)編程(cheng)實踐和教學，我摸索(suo)出一些(xie)編程(cheng)技巧(qiao)。

數(shu)控(kong)車(che)床(chuang)雖然(ran)加(jia)工(gong)柔(rou)性比(bi)普(pu)通車(che)床(chuang)優越，但單(dan)就某一種零(ling)件(jian)的(de)生產效(xiao)率而言，與(yu)普(pu)通車(che)床(chuang)還(huan)存在一定的(de)差距。因此(ci)，提高(gao)數(shu)控(kong)車(che)床(chuang)的(de)效(xiao)率便成為關(guan)鍵，而合理運用(yong)編(bian)程技巧，編(bian)制高(gao)效(xiao)率的(de)加(jia)工(gong)程序，對提高(gao)機床(chuang)效(xiao)率往(wang)(wang)往(wang)(wang)具有(you)意想不(bu)到的(de)效(xiao)果。

靈活設置參考點

BIEJING-FANUC Power Mate O數控車(che)床共(gong)有二根軸，即主(zhu)軸Z和刀具軸X。棒(bang)(bang)料中心為坐(zuo)標(biao)系原點，各(ge)刀(dao)接近(jin)棒(bang)(bang)料時(shi)，坐(zuo)標(biao)值(zhi)減小，稱(cheng)之(zhi)為進刀(dao)；反之(zhi)，坐(zuo)標(biao)值(zhi)增大，稱(cheng)為退刀(dao)。當退到刀(dao)具(ju)(ju)開始時(shi)位(wei)置時(shi)，刀(dao)具(ju)(ju)停止，此(ci)位(wei)置稱(cheng)為參(can)考點。參(can)考點是(shi)編(bian)程(cheng)(cheng)中一(yi)個非常重要的(de)概念(nian)，每執行(xing)完一(yi)次(ci)自動循(xun)環，刀(dao)具(ju)(ju)都必須(xu)返回到這個位(wei)置，準備(bei)下一(yi)次(ci)循(xun)環。因此(ci)，在(zai)執行(xing)程(cheng)(cheng)序前，必須(xu)調整(zheng)刀(dao)具(ju)(ju)及主軸的(de)實際位(wei)置與坐(zuo)標(biao)數(shu)值(zhi)保持一(yi)致。然而(er)，參(can)考點的(de)實際位(wei)置并不(bu)是(shi)固定不(bu)變(bian)的(de)，編(bian)程(cheng)(cheng)人(ren)員(yuan)可以(yi)根據零(ling)件的(de)直徑、所(suo)用的(de)刀(dao)具(ju)(ju)的(de)種類、數(shu)量調整(zheng)參(can)考點的(de)位(wei)置，縮短刀(dao)具(ju)(ju)的(de)空行(xing)程(cheng)(cheng)。從而(er)提高效率。

化零為整法

在低壓電器中，存在大量的短銷軸類零件，其長徑比大約為2~3，直徑多在(zai)3mm以下。由(you)(you)于(yu)零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)幾(ji)何(he)尺(chi)寸較小(xiao)，普通(tong)(tong)儀表車床(chuang)難(nan)以裝夾(jia)(jia)(jia)(jia)，無法保證質量。如果按(an)照常規方(fang)法編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，在(zai)每(mei)一(yi)次(ci)(ci)循(xun)環(huan)中(zhong)只加(jia)工(gong)一(yi)個零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)，由(you)(you)于(yu)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)尺(chi)寸較短，造(zao)成(cheng)機(ji)床(chuang)主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)滑塊(kuai)在(zai)床(chuang)身導軌(gui)局部頻(pin)繁(fan)(fan)往(wang)復，彈(dan)簧(huang)(huang)夾(jia)(jia)(jia)(jia)頭夾(jia)(jia)(jia)(jia)緊(jin)機(ji)構(gou)動(dong)作頻(pin)繁(fan)(fan)。長(chang)時間(jian)工(gong)作之后，便會造(zao)成(cheng)機(ji)床(chuang)導軌(gui)局部過度(du)磨損(sun)，影響機(ji)床(chuang)的(de)(de)加(jia)工(gong)精度(du)，嚴重(zhong)的(de)(de)甚(shen)至(zhi)會造(zao)成(cheng)機(ji)床(chuang)報廢(fei)。而(er)(er)(er)彈(dan)簧(huang)(huang)夾(jia)(jia)(jia)(jia)頭夾(jia)(jia)(jia)(jia)緊(jin)機(ji)構(gou)的(de)(de)頻(pin)繁(fan)(fan)動(dong)作，則會導致控制電(dian)(dian)器的(de)(de)損(sun)壞(huai)。要(yao)解決以上問(wen)題，必須加(jia)大(da)主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)送(song)進(jin)長(chang)度(du)和彈(dan)簧(huang)(huang)夾(jia)(jia)(jia)(jia)頭夾(jia)(jia)(jia)(jia)緊(jin)機(ji)構(gou)的(de)(de)動(dong)作間(jian)隔，同時不(bu)能降低(di)生產率。由(you)(you)此(ci)設想是否可(ke)以在(zai)一(yi)次(ci)(ci)加(jia)工(gong)循(xun)環(huan)中(zhong)加(jia)工(gong)數(shu)(shu)個零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)，則主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)送(song)進(jin)長(chang)度(du)為單(dan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)長(chang)度(du)的(de)(de)數(shu)(shu)倍(bei)，甚(shen)至(zhi)可(ke)達主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)最大(da)運行距離，而(er)(er)(er)彈(dan)簧(huang)(huang)夾(jia)(jia)(jia)(jia)頭夾(jia)(jia)(jia)(jia)緊(jin)機(ji)構(gou)的(de)(de)動(dong)作時間(jian)間(jian)隔相應延(yan)長(chang)為原(yuan)(yuan)來(lai)的(de)(de)數(shu)(shu)倍(bei)。更重(zhong)要(yao)的(de)(de)是，原(yuan)(yuan)來(lai)單(dan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)輔(fu)助時間(jian)分攤在(zai)數(shu)(shu)個零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)上，每(mei)個零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)輔(fu)助時間(jian)大(da)為縮短，從而(er)(er)(er)提高(gao)了生產效率。為了實現這(zhe)一(yi)設想，我電(dian)(dian)腦到(dao)電(dian)(dian)腦程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)設計中(zhong)主(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)和子(zi)(zi)(zi)(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)的(de)(de)概(gai)念，如果將涉及零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)幾(ji)何(he)尺(chi)寸的(de)(de)命(ming)令字(zi)段放在(zai)一(yi)個子(zi)(zi)(zi)(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)中(zhong)，而(er)(er)(er)將有關機(ji)床(chuang)控制的(de)(de)命(ming)令字(zi)段及切斷零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)命(ming)令字(zi)段放在(zai)主(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)中(zhong)，每(mei)加(jia)工(gong)一(yi)個零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)時，由(you)(you)主(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)通(tong)(tong)過調(diao)用(yong)子(zi)(zi)(zi)(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)命(ming)令調(diao)用(yong)一(yi)次(ci)(ci)子(zi)(zi)(zi)(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)，加(jia)工(gong)完成(cheng)后，跳轉回主(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)。需要(yao)加(jia)工(gong)幾(ji)個零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)便調(diao)用(yong)幾(ji)次(ci)(ci)子(zi)(zi)(zi)(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)，十分有利(li)于(yu)增減(jian)每(mei)次(ci)(ci)循(xun)環(huan)加(jia)工(gong)零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)數(shu)(shu)目。通(tong)(tong)過這(zhe)種方(fang)式編(bian)制的(de)(de)加(jia)工(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)也(ye)比較簡(jian)潔(jie)明了，便于(yu)修(xiu)改(gai)、維護。值得注(zhu)意的(de)(de)是，由(you)(you)于(yu)子(zi)(zi)(zi)(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)的(de)(de)各(ge)項參數(shu)(shu)在(zai)每(mei)次(ci)(ci)調(diao)用(yong)中(zhong)都保持不(bu)變，而(er)(er)(er)主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)坐(zuo)標時刻在(zai)變化，為與主(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)相適應，在(zai)子(zi)(zi)(zi)(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)中(zhong)必須采用(yong)相對編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)語句。

減少刀具空行程

在BIEJING-FANUC Power Mate O數控(kong)車床中，刀(dao)具的運動是依靠步進電動機(ji)來(lai)帶動的，盡管在(zai)程序命令中有快速點(dian)定(ding)位命令G00，但(dan)與(yu)(yu)(yu)普通(tong)車床的進(jin)給方(fang)式相(xiang)比，依然顯得(de)效率不(bu)高(gao)(gao)(gao)。因此(ci)，要(yao)(yao)想(xiang)提高(gao)(gao)(gao)機床效率，必須(xu)提高(gao)(gao)(gao)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的運(yun)行(xing)效率。刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的空(kong)行(xing)程是(shi)指刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)接(jie)近工(gong)(gong)件和切(qie)削完(wan)畢后退(tui)回參(can)考(kao)點(dian)所運(yun)行(xing)的距離。只(zhi)要(yao)(yao)減少(shao)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)空(kong)行(xing)程，就(jiu)可(ke)(ke)以提高(gao)(gao)(gao)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的運(yun)行(xing)效率。（對(dui)(dui)于點(dian)位(wei)(wei)控制(zhi)的數控車床，只(zhi)要(yao)(yao)求(qiu)定位(wei)(wei)精度較高(gao)(gao)(gao)，定位(wei)(wei)過程可(ke)(ke)盡(jin)可(ke)(ke)能(neng)快，而刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)相(xiang)對(dui)(dui)工(gong)(gong)件的運(yun)動(dong)路(lu)線是(shi)無關緊要(yao)(yao)的。）在(zai)(zai)(zai)機床調(diao)整方(fang)面，要(yao)(yao)將(jiang)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的初始位(wei)(wei)置安排在(zai)(zai)(zai)盡(jin)可(ke)(ke)能(neng)靠(kao)近棒料的地方(fang)。在(zai)(zai)(zai)程序方(fang)面，要(yao)(yao)根據(ju)零(ling)件的結構，使用盡(jin)可(ke)(ke)能(neng)少(shao)的刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)加工(gong)(gong)零(ling)件使刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)在(zai)(zai)(zai)安裝時(shi)彼此(ci)盡(jin)可(ke)(ke)能(neng)分散，在(zai)(zai)(zai)很接(jie)近棒料時(shi)彼此(ci)就(jiu)不(bu)會發生干涉；另一方(fang)面，由于刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)實(shi)際的初始位(wei)(wei)置已經(jing)與(yu)(yu)(yu)原(yuan)來發生了變(bian)化(hua)，必須(xu)在(zai)(zai)(zai)程序中對(dui)(dui)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的參(can)考(kao)點(dian)位(wei)(wei)置進(jin)行(xing)修(xiu)改(gai)，使之(zhi)與(yu)(yu)(yu)實(shi)際情況相(xiang)符(fu)，與(yu)(yu)(yu)此(ci)同(tong)時(shi)再配(pei)合快速點(dian)定位(wei)(wei)命令(ling)，就(jiu)可(ke)(ke)以將(jiang)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的空(kong)行(xing)程控制(zhi)在(zai)(zai)(zai)最小范(fan)圍內從而提高(gao)(gao)(gao)機床加工(gong)(gong)效率。

優化參數，平衡刀具負荷，減少刀具磨損

1、分析零件圖確定工藝過程

對零件(jian)圖(tu)樣要求的形狀、尺(chi)寸、精度(du)、材料及毛坯進行分析，明(ming)確加(jia)工內容(rong)與要求；確定加(jia)工方案、走刀路線、切削(xue)參數以及選擇刀具(ju)及夾具(ju)等。

2、數值計算

根據(ju)零(ling)件的(de)幾(ji)(ji)何尺寸、加工路線、計(ji)算出零(ling)件輪廓上的(de)幾(ji)(ji)何要素(su)的(de)起點(dian)、終點(dian)及(ji)圓弧的(de)圓心坐標等。

3、編寫加工程序

在(zai)完成上述兩(liang)個(ge)步(bu)驟后(hou)，按照(zhao)數(shu)控(kong)系統(tong)規(gui)定使用的功能指令代碼和程序段(duan)格式，編寫加工程序單。

4、將程序輸入數控系統

程(cheng)序(xu)的輸(shu)入可(ke)以(yi)通過鍵盤直接(jie)輸(shu)入數控系(xi)統，也可(ke)以(yi)通過計(ji)算機(ji)通信(xin)接(jie)口輸(shu)入數控系(xi)統。

5、檢驗程序與首件試切

利用數控系統提供(gong)的(de)圖形顯(xian)示功能，檢查刀具軌跡的(de)正確性。對工(gong)件(jian)進(jin)行(xing)首件(jian)試切，分析誤(wu)差產生的(de)原因，及時修(xiu)正，直到試切出(chu)合格零件(jian)。

雖然(ran)，每(mei)個數控系(xi)統的編程語言和指令各不相同，但其間也有很多(duo)相通之處。