數控車床(chuang)的編(bian)程(cheng)技巧(qiao) 數控編(bian)程(cheng)入門

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(she)備在企(qi)業(ye)中(zhong)的作用愈來愈大。我校(xiao)作為國家(jia)級(ji)重(zhong)點(dian)職校(xiao)，為順應時(shi)代潮流，重(zhong)點(dian)建設(she)數(shu)控(kong)專業(ye)，選(xuan)購了BIEJING-FANUC Power Mate O數控車床(chuang)。它與普(pu)通(tong)車床(chuang)相(xiang)比，一個(ge)顯(xian)著的(de)(de)(de)優點是(shi)(shi)：對零件(jian)(jian)變(bian)化的(de)(de)(de)適應(ying)(ying)性強，更(geng)換零件(jian)(jian)只(zhi)需(xu)改變(bian)相(xiang)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)程(cheng)(cheng)(cheng)序，對刀具進(jin)行簡單的(de)(de)(de)調整即(ji)可做出合格的(de)(de)(de)零件(jian)(jian)，為節約成本贏得先(xian)機。但是(shi)(shi)，要充(chong)分發揮數控機床(chuang)的(de)(de)(de)作(zuo)用，不(bu)(bu)僅要有良好的(de)(de)(de)硬件(jian)(jian)，（如：優質的(de)(de)(de)刀具、機床(chuang)的(de)(de)(de)精度等），更(geng)重要的(de)(de)(de)是(shi)(shi)軟件(jian)(jian)：編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)，即(ji)根據不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)零件(jian)(jian)的(de)(de)(de)特點，編(bian)制合理、高(gao)效的(de)(de)(de)加(jia)工程(cheng)(cheng)(cheng)序。通(tong)過(guo)多年的(de)(de)(de)編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)實踐(jian)和教學，我摸索(suo)出一些編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)技巧。

數(shu)控車(che)床(chuang)雖然(ran)加工柔性比普(pu)通車(che)床(chuang)優越(yue)，但單就(jiu)某一種(zhong)零件的(de)生(sheng)產效率(lv)而言，與普(pu)通車(che)床(chuang)還(huan)存在一定的(de)差距。因(yin)此，提高數(shu)控車(che)床(chuang)的(de)效率(lv)便(bian)成為關鍵(jian)，而合(he)理運用編程(cheng)技巧，編制(zhi)高效率(lv)的(de)加工程(cheng)序(xu)，對提高機(ji)床(chuang)效率(lv)往(wang)往(wang)具有意想(xiang)不到的(de)效果。

靈活設置參考點

BIEJING-FANUC Power Mate O數控車床共(gong)有二根軸，即主軸Z和刀具軸(zhou)X。棒(bang)料中(zhong)(zhong)心為坐標系原點，各刀(dao)(dao)接近棒(bang)料時(shi)，坐標值減小，稱(cheng)之為進刀(dao)(dao)；反之，坐標值增大，稱(cheng)為退刀(dao)(dao)。當(dang)退到刀(dao)(dao)具(ju)開始時(shi)位(wei)置(zhi)時(shi)，刀(dao)(dao)具(ju)停止，此位(wei)置(zhi)稱(cheng)為參(can)(can)(can)考(kao)(kao)點。參(can)(can)(can)考(kao)(kao)點是(shi)編程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)一(yi)個(ge)非常(chang)重要的(de)(de)(de)概念，每(mei)執行(xing)(xing)完一(yi)次自動循(xun)(xun)環(huan)，刀(dao)(dao)具(ju)都必須(xu)返回(hui)到這個(ge)位(wei)置(zhi)，準備下一(yi)次循(xun)(xun)環(huan)。因(yin)此，在執行(xing)(xing)程(cheng)(cheng)序前，必須(xu)調整(zheng)刀(dao)(dao)具(ju)及主軸的(de)(de)(de)實際位(wei)置(zhi)與坐標數值保持一(yi)致(zhi)。然而(er)，參(can)(can)(can)考(kao)(kao)點的(de)(de)(de)實際位(wei)置(zhi)并不是(shi)固定不變(bian)的(de)(de)(de)，編程(cheng)(cheng)人員可以根據零件的(de)(de)(de)直徑、所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)刀(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)(de)種類(lei)、數量(liang)調整(zheng)參(can)(can)(can)考(kao)(kao)點的(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)，縮(suo)短(duan)刀(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)(de)空行(xing)(xing)程(cheng)(cheng)。從(cong)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3mm以(yi)下。由于(yu)零(ling)件(jian)(jian)(jian)幾(ji)何尺寸(cun)較(jiao)小(xiao)，普通(tong)儀表車(che)床難以(yi)裝夾(jia)(jia)，無(wu)法(fa)保(bao)證質量。如果(guo)(guo)按照常規方法(fa)編程(cheng)(cheng)(cheng)，在每(mei)一(yi)次循環中(zhong)只加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)一(yi)個(ge)零(ling)件(jian)(jian)(jian)，由于(yu)軸(zhou)(zhou)向尺寸(cun)較(jiao)短(duan)，造(zao)成(cheng)機(ji)床主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)滑塊在床身導(dao)軌局部(bu)頻(pin)繁往復，彈(dan)簧夾(jia)(jia)頭夾(jia)(jia)緊機(ji)構動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)頻(pin)繁。長時間(jian)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)之(zhi)后(hou)，便(bian)會造(zao)成(cheng)機(ji)床導(dao)軌局部(bu)過(guo)度(du)磨損(sun)，影(ying)響(xiang)機(ji)床的(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)精度(du)，嚴重的(de)(de)(de)甚至會造(zao)成(cheng)機(ji)床報廢(fei)。而(er)(er)彈(dan)簧夾(jia)(jia)頭夾(jia)(jia)緊機(ji)構的(de)(de)(de)頻(pin)繁動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)，則會導(dao)致(zhi)控(kong)制(zhi)電器的(de)(de)(de)損(sun)壞(huai)。要解決以(yi)上問(wen)題(ti)，必須(xu)加(jia)(jia)大主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)送(song)(song)進長度(du)和彈(dan)簧夾(jia)(jia)頭夾(jia)(jia)緊機(ji)構的(de)(de)(de)動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)間(jian)隔，同時不(bu)能降低生產率(lv)。由此(ci)設想(xiang)是否(fou)可以(yi)在一(yi)次加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)循環中(zhong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)數(shu)個(ge)零(ling)件(jian)(jian)(jian)，則主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)送(song)(song)進長度(du)為單件(jian)(jian)(jian)零(ling)件(jian)(jian)(jian)長度(du)的(de)(de)(de)數(shu)倍，甚至可達主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)最(zui)大運(yun)行距離(li)，而(er)(er)彈(dan)簧夾(jia)(jia)頭夾(jia)(jia)緊機(ji)構的(de)(de)(de)動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)時間(jian)間(jian)隔相應延長為原來的(de)(de)(de)數(shu)倍。更重要的(de)(de)(de)是，原來單件(jian)(jian)(jian)零(ling)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)輔助(zhu)(zhu)時間(jian)分攤在數(shu)個(ge)零(ling)件(jian)(jian)(jian)上，每(mei)個(ge)零(ling)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)輔助(zhu)(zhu)時間(jian)大為縮(suo)短(duan)，從而(er)(er)提高了生產效率(lv)。為了實現(xian)這一(yi)設想(xiang)，我電腦到電腦程(cheng)(cheng)(cheng)序設計中(zhong)主(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)序和子(zi)(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)序的(de)(de)(de)概念，如果(guo)(guo)將(jiang)涉及零(ling)件(jian)(jian)(jian)幾(ji)何尺寸(cun)的(de)(de)(de)命(ming)令字(zi)段(duan)放(fang)在一(yi)個(ge)子(zi)(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)序中(zhong)，而(er)(er)將(jiang)有(you)(you)關(guan)機(ji)床控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)命(ming)令字(zi)段(duan)及切斷零(ling)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)命(ming)令字(zi)段(duan)放(fang)在主(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)序中(zhong)，每(mei)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)一(yi)個(ge)零(ling)件(jian)(jian)(jian)時，由主(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)序通(tong)過(guo)調(diao)(diao)用(yong)子(zi)(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)序命(ming)令調(diao)(diao)用(yong)一(yi)次子(zi)(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)序，加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)完成(cheng)后(hou)，跳轉回主(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)序。需(xu)要加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)幾(ji)個(ge)零(ling)件(jian)(jian)(jian)便(bian)調(diao)(diao)用(yong)幾(ji)次子(zi)(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)序，十分有(you)(you)利于(yu)增(zeng)減每(mei)次循環加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)零(ling)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)數(shu)目。通(tong)過(guo)這種方式編制(zhi)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)序也比較(jiao)簡潔明了，便(bian)于(yu)修改、維護。值得注意的(de)(de)(de)是，由于(yu)子(zi)(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)序的(de)(de)(de)各項參(can)數(shu)在每(mei)次調(diao)(diao)用(yong)中(zhong)都保(bao)持不(bu)變，而(er)(er)主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)坐標時刻在變化，為與主(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)序相適應，在子(zi)(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)序中(zhong)必須(xu)采用(yong)相對編程(cheng)(cheng)(cheng)語句。

減少刀具空行程

在BIEJING-FANUC Power Mate O數控(kong)車床(chuang)中，刀具的(de)運動是依靠步進電動機來帶動的(de)，盡管在程序命令中有(you)快速點定位命令G00，但與普(pu)通車床(chuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進給方式(shi)相比，依然顯得效(xiao)率(lv)不(bu)高。因此(ci)，要想提高機床(chuang)效(xiao)率(lv)，必(bi)(bi)須提高刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)(yun)行效(xiao)率(lv)。刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空行程(cheng)(cheng)是指刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)接近工(gong)件和切削完(wan)畢后退回(hui)參考(kao)(kao)點所運(yun)(yun)(yun)行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離。只要減(jian)少(shao)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)空行程(cheng)(cheng)，就(jiu)可(ke)以(yi)提高刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)(yun)行效(xiao)率(lv)。（對(dui)于(yu)點位(wei)(wei)(wei)(wei)控(kong)制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數控(kong)車床(chuang)，只要求(qiu)定位(wei)(wei)(wei)(wei)精(jing)度較高，定位(wei)(wei)(wei)(wei)過程(cheng)(cheng)可(ke)盡可(ke)能(neng)快，而刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)相對(dui)工(gong)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)(yun)動路線是無關緊要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。）在機床(chuang)調整方面(mian)，要將刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)初始(shi)位(wei)(wei)(wei)(wei)置安排在盡可(ke)能(neng)靠近棒(bang)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地方。在程(cheng)(cheng)序方面(mian)，要根據零(ling)(ling)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構，使(shi)用盡可(ke)能(neng)少(shao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)加(jia)工(gong)零(ling)(ling)件使(shi)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)在安裝時(shi)彼(bi)此(ci)盡可(ke)能(neng)分散，在很接近棒(bang)料(liao)時(shi)彼(bi)此(ci)就(jiu)不(bu)會發生干(gan)涉；另一方面(mian)，由于(yu)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)實際的(de)(de)(de)(de)(de)(de)初始(shi)位(wei)(wei)(wei)(wei)置已經(jing)與原來發生了(le)變(bian)化，必(bi)(bi)須在程(cheng)(cheng)序中對(dui)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)參考(kao)(kao)點位(wei)(wei)(wei)(wei)置進行修(xiu)改(gai)，使(shi)之與實際情(qing)況相符，與此(ci)同時(shi)再配合快速點定位(wei)(wei)(wei)(wei)命令，就(jiu)可(ke)以(yi)將刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空行程(cheng)(cheng)控(kong)制在最小范(fan)圍內從而提高機床(chuang)加(jia)工(gong)效(xiao)率(lv)。

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(dui)零件圖樣要求的形狀、尺(chi)寸、精度、材料及毛坯(pi)進行分析，明確加工(gong)內容與要求；確定(ding)加工(gong)方案(an)、走刀(dao)路線、切(qie)削參(can)數以及選擇刀(dao)具及夾具等(deng)。

2、數值計算

根據零件的(de)幾何尺寸、加(jia)工路線、計算出零件輪廓上的(de)幾何要素(su)的(de)起點(dian)(dian)、終點(dian)(dian)及圓(yuan)弧(hu)的(de)圓(yuan)心坐(zuo)標等。

3、編寫加工程序

在完成上述兩個步(bu)驟(zou)后，按(an)照數控系統規(gui)定使用的功能指令代碼(ma)和程(cheng)序(xu)(xu)段格式(shi)，編(bian)寫加工程(cheng)序(xu)(xu)單。

4、將程序輸入數控系統

程序的輸入(ru)可以通(tong)過鍵盤(pan)直接(jie)輸入(ru)數(shu)控系統(tong)，也可以通(tong)過計算機通(tong)信(xin)接(jie)口輸入(ru)數(shu)控系統(tong)。

5、檢驗程序與首件試切

利用數控(kong)系統提(ti)供(gong)的圖形顯示功(gong)能，檢查(cha)刀具軌跡的正確性(xing)。對(dui)工件(jian)進行首件(jian)試(shi)切，分析誤差產生(sheng)的原因，及時修正，直到試(shi)切出合格零件(jian)。

雖然(ran)，每個數控系統的編程語言和指令各不相(xiang)同，但(dan)其間也有(you)很多相(xiang)通之處(chu)。