數(shu)控車床的編程技巧(qiao) 數(shu)控編程入門

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）設備在企(qi)業中的作用愈來愈大。我校作為國家級重點(dian)職校，為順應時代潮流，重點(dian)建設數控專(zhuan)業，選(xuan)購了BIEJING-FANUC Power Mate O數控(kong)車床(chuang)。它與(yu)普通車床(chuang)相比(bi)，一個顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)優(you)點是(shi)：對零件變(bian)化的(de)(de)(de)(de)適應性(xing)強，更(geng)換零件只需改(gai)變(bian)相應的(de)(de)(de)(de)程序(xu)(xu)，對刀具(ju)進行簡單的(de)(de)(de)(de)調整(zheng)即可做出合格的(de)(de)(de)(de)零件，為節約成本(ben)贏(ying)得先機(ji)(ji)。但是(shi)，要充(chong)分發揮數控(kong)機(ji)(ji)床(chuang)的(de)(de)(de)(de)作用，不僅要有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)硬件，（如：優(you)質的(de)(de)(de)(de)刀具(ju)、機(ji)(ji)床(chuang)的(de)(de)(de)(de)精度(du)等），更(geng)重要的(de)(de)(de)(de)是(shi)軟(ruan)件：編(bian)(bian)程，即根據不同的(de)(de)(de)(de)零件的(de)(de)(de)(de)特點，編(bian)(bian)制合理、高(gao)效的(de)(de)(de)(de)加(jia)工程序(xu)(xu)。通過多年的(de)(de)(de)(de)編(bian)(bian)程實踐和教(jiao)學，我摸索出一些編(bian)(bian)程技巧。

數控車(che)(che)(che)床雖然加(jia)工柔性(xing)比普(pu)通車(che)(che)(che)床優越(yue)，但單(dan)就某一種零件的(de)生產效(xiao)率而言，與普(pu)通車(che)(che)(che)床還存在(zai)一定的(de)差距。因此，提(ti)高(gao)數控車(che)(che)(che)床的(de)效(xiao)率便成為(wei)關鍵，而合(he)理運用編程技巧，編制高(gao)效(xiao)率的(de)加(jia)工程序，對提(ti)高(gao)機床效(xiao)率往(wang)往(wang)具有意想不到(dao)的(de)效(xiao)果。

靈活設置參考點

BIEJING-FANUC Power Mate O數控車床共有二根(gen)軸，即(ji)主軸Z和(he)刀具軸X。棒(bang)料(liao)中心為(wei)坐(zuo)標(biao)系原點(dian)，各刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)接近棒(bang)料(liao)時，坐(zuo)標(biao)值減小，稱之為(wei)進刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)；反(fan)之，坐(zuo)標(biao)值增大，稱為(wei)退刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)。當退到(dao)(dao)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具開始時位(wei)(wei)(wei)置(zhi)時，刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具停止，此(ci)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)稱為(wei)參(can)考(kao)(kao)(kao)點(dian)。參(can)考(kao)(kao)(kao)點(dian)是編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)中一(yi)(yi)個(ge)(ge)非常重要的(de)概念，每執行完一(yi)(yi)次自動循環，刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具都必(bi)(bi)須返回到(dao)(dao)這個(ge)(ge)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)，準備下(xia)一(yi)(yi)次循環。因(yin)此(ci)，在(zai)執行程(cheng)(cheng)序前，必(bi)(bi)須調整刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具及主軸的(de)實際位(wei)(wei)(wei)置(zhi)與坐(zuo)標(biao)數值保持一(yi)(yi)致(zhi)。然而(er)，參(can)考(kao)(kao)(kao)點(dian)的(de)實際位(wei)(wei)(wei)置(zhi)并不是固定(ding)不變的(de)，編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)人(ren)員可以根(gen)據零件(jian)的(de)直徑、所用的(de)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具的(de)種(zhong)類、數量(liang)調整參(can)考(kao)(kao)(kao)點(dian)的(de)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)，縮短刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具的(de)空行程(cheng)(cheng)。從而(er)提高(gao)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(jing)多(duo)在(zai)3mm以下(xia)。由(you)于(yu)零(ling)(ling)件(jian)幾何(he)尺寸較(jiao)小(xiao)，普通儀(yi)表車床難以裝夾，無(wu)法保(bao)證(zheng)質量。如果按照常(chang)規(gui)方法編(bian)程(cheng)(cheng)，在(zai)(zai)(zai)每一(yi)次(ci)循(xun)環(huan)中(zhong)只加(jia)工(gong)(gong)一(yi)個(ge)零(ling)(ling)件(jian)，由(you)于(yu)軸(zhou)(zhou)向(xiang)尺寸較(jiao)短(duan)，造成(cheng)機(ji)(ji)(ji)(ji)床主(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)滑(hua)塊在(zai)(zai)(zai)床身導軌局部頻繁往復，彈簧夾頭(tou)夾緊機(ji)(ji)(ji)(ji)構動(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)頻繁。長(chang)(chang)時間(jian)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)之后，便(bian)(bian)(bian)會造成(cheng)機(ji)(ji)(ji)(ji)床導軌局部過度磨損，影響機(ji)(ji)(ji)(ji)床的(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)精度，嚴(yan)重的(de)(de)(de)(de)甚至會造成(cheng)機(ji)(ji)(ji)(ji)床報(bao)廢。而彈簧夾頭(tou)夾緊機(ji)(ji)(ji)(ji)構的(de)(de)(de)(de)頻繁動(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)，則(ze)(ze)會導致控(kong)制(zhi)電(dian)器的(de)(de)(de)(de)損壞。要解(jie)決以上問題，必(bi)須(xu)加(jia)大主(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)送進長(chang)(chang)度和彈簧夾頭(tou)夾緊機(ji)(ji)(ji)(ji)構的(de)(de)(de)(de)動(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)間(jian)隔(ge)，同(tong)時不能降(jiang)低(di)生(sheng)產率。由(you)此(ci)設(she)想是(shi)(shi)否可以在(zai)(zai)(zai)一(yi)次(ci)加(jia)工(gong)(gong)循(xun)環(huan)中(zhong)加(jia)工(gong)(gong)數個(ge)零(ling)(ling)件(jian)，則(ze)(ze)主(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)送進長(chang)(chang)度為(wei)單(dan)件(jian)零(ling)(ling)件(jian)長(chang)(chang)度的(de)(de)(de)(de)數倍，甚至可達主(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)最大運行距離，而彈簧夾頭(tou)夾緊機(ji)(ji)(ji)(ji)構的(de)(de)(de)(de)動(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)時間(jian)間(jian)隔(ge)相應延長(chang)(chang)為(wei)原來的(de)(de)(de)(de)數倍。更重要的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)，原來單(dan)件(jian)零(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)(de)(de)輔(fu)助(zhu)時間(jian)分(fen)攤在(zai)(zai)(zai)數個(ge)零(ling)(ling)件(jian)上，每個(ge)零(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)(de)(de)輔(fu)助(zhu)時間(jian)大為(wei)縮短(duan)，從而提高了生(sheng)產效率。為(wei)了實(shi)現(xian)這一(yi)設(she)想，我電(dian)腦(nao)到電(dian)腦(nao)程(cheng)(cheng)序設(she)計中(zhong)主(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)序和子(zi)程(cheng)(cheng)序的(de)(de)(de)(de)概念，如果將涉及(ji)(ji)零(ling)(ling)件(jian)幾何(he)尺寸的(de)(de)(de)(de)命(ming)令(ling)(ling)字(zi)段(duan)放在(zai)(zai)(zai)一(yi)個(ge)子(zi)程(cheng)(cheng)序中(zhong)，而將有(you)關機(ji)(ji)(ji)(ji)床控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)命(ming)令(ling)(ling)字(zi)段(duan)及(ji)(ji)切斷零(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)(de)(de)命(ming)令(ling)(ling)字(zi)段(duan)放在(zai)(zai)(zai)主(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)序中(zhong)，每加(jia)工(gong)(gong)一(yi)個(ge)零(ling)(ling)件(jian)時，由(you)主(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)序通過調用(yong)子(zi)程(cheng)(cheng)序命(ming)令(ling)(ling)調用(yong)一(yi)次(ci)子(zi)程(cheng)(cheng)序，加(jia)工(gong)(gong)完(wan)成(cheng)后，跳轉回主(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)序。需(xu)要加(jia)工(gong)(gong)幾個(ge)零(ling)(ling)件(jian)便(bian)(bian)(bian)調用(yong)幾次(ci)子(zi)程(cheng)(cheng)序，十分(fen)有(you)利于(yu)增減每次(ci)循(xun)環(huan)加(jia)工(gong)(gong)零(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)(de)(de)數目。通過這種方式(shi)編(bian)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)序也(ye)比較(jiao)簡(jian)潔明了，便(bian)(bian)(bian)于(yu)修改(gai)、維(wei)護。值得注意的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)，由(you)于(yu)子(zi)程(cheng)(cheng)序的(de)(de)(de)(de)各項參數在(zai)(zai)(zai)每次(ci)調用(yong)中(zhong)都保(bao)持不變，而主(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)坐(zuo)標時刻在(zai)(zai)(zai)變化，為(wei)與主(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)序相適(shi)應，在(zai)(zai)(zai)子(zi)程(cheng)(cheng)序中(zhong)必(bi)須(xu)采用(yong)相對(dui)編(bian)程(cheng)(cheng)語句。

減少刀具空行程

在BIEJING-FANUC Power Mate O數(shu)控車床中(zhong)，刀具的運動是依靠(kao)步進(jin)電動機(ji)來帶(dai)動的，盡管在程序命令(ling)中(zhong)有快速點定位命令(ling)G00，但與普通車床的(de)(de)(de)進給方(fang)(fang)式相(xiang)比，依(yi)然(ran)顯得效(xiao)率(lv)不高(gao)。因(yin)此(ci)，要(yao)想(xiang)提(ti)高(gao)機(ji)(ji)床效(xiao)率(lv)，必(bi)須提(ti)高(gao)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)運(yun)(yun)行效(xiao)率(lv)。刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)空行程是(shi)指(zhi)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)接近(jin)工件(jian)(jian)和(he)切(qie)削完畢后退回參(can)考點(dian)(dian)(dian)所運(yun)(yun)行的(de)(de)(de)距離。只(zhi)要(yao)減少(shao)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)空行程，就(jiu)(jiu)可(ke)(ke)以提(ti)高(gao)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)運(yun)(yun)行效(xiao)率(lv)。（對(dui)(dui)于點(dian)(dian)(dian)位(wei)控制的(de)(de)(de)數(shu)控車床，只(zhi)要(yao)求定位(wei)精(jing)度較高(gao)，定位(wei)過程可(ke)(ke)盡可(ke)(ke)能快(kuai)，而刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)相(xiang)對(dui)(dui)工件(jian)(jian)的(de)(de)(de)運(yun)(yun)動路線是(shi)無關(guan)緊要(yao)的(de)(de)(de)。）在(zai)機(ji)(ji)床調整方(fang)(fang)面，要(yao)將(jiang)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)初始位(wei)置(zhi)安排在(zai)盡可(ke)(ke)能靠近(jin)棒料的(de)(de)(de)地方(fang)(fang)。在(zai)程序方(fang)(fang)面，要(yao)根據零件(jian)(jian)的(de)(de)(de)結構(gou)，使(shi)(shi)用(yong)盡可(ke)(ke)能少(shao)的(de)(de)(de)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)加工零件(jian)(jian)使(shi)(shi)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)在(zai)安裝時(shi)彼此(ci)盡可(ke)(ke)能分散，在(zai)很接近(jin)棒料時(shi)彼此(ci)就(jiu)(jiu)不會發生(sheng)干(gan)涉；另一方(fang)(fang)面，由于刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)實(shi)際的(de)(de)(de)初始位(wei)置(zhi)已經與原來發生(sheng)了變化，必(bi)須在(zai)程序中對(dui)(dui)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)參(can)考點(dian)(dian)(dian)位(wei)置(zhi)進行修改，使(shi)(shi)之與實(shi)際情況相(xiang)符，與此(ci)同時(shi)再配合快(kuai)速點(dian)(dian)(dian)定位(wei)命令，就(jiu)(jiu)可(ke)(ke)以將(jiang)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)空行程控制在(zai)最小范圍內從而提(ti)高(gao)機(ji)(ji)床加工效(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

對零(ling)件圖樣要求的形狀、尺寸、精度、材(cai)料及毛坯進行分析(xi)，明確加(jia)工內(nei)容與要求；確定加(jia)工方案、走(zou)刀路(lu)線、切(qie)削參(can)數以及選擇刀具及夾具等。

2、數值計算

根據零件的(de)(de)幾何(he)尺寸、加工路線、計算出零件輪(lun)廓上的(de)(de)幾何(he)要素的(de)(de)起(qi)點、終點及(ji)圓弧的(de)(de)圓心坐標等。

3、編寫加工程序

在完成上(shang)述兩個步驟后，按照(zhao)數控系(xi)統規定使用的功能指(zhi)令代(dai)碼和(he)程序(xu)段格式，編寫加(jia)工程序(xu)單。

4、將程序輸入數控系統

程序的輸(shu)入(ru)可以通(tong)過鍵盤直接(jie)(jie)輸(shu)入(ru)數控系(xi)統(tong)，也可以通(tong)過計算機通(tong)信接(jie)(jie)口(kou)輸(shu)入(ru)數控系(xi)統(tong)。

5、檢驗程序與首件試切

利(li)用數控系統提供的(de)圖形(xing)顯示功(gong)能，檢查刀(dao)具軌跡的(de)正確性(xing)。對工件(jian)進行首件(jian)試切，分析誤差產生的(de)原因，及時修正，直到試切出合格零件(jian)。

雖然，每個數控系(xi)統的編程語言(yan)和指令各不相(xiang)同，但(dan)其間(jian)也有很多相(xiang)通之處。