數控(kong)車床的編(bian)程技巧 數控(kong)編(bian)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(ye)(ye)中的(de)作用愈來愈大。我(wo)校作為國家級重(zhong)(zhong)點職校，為順應時代潮流，重(zhong)(zhong)點建(jian)設數控專業(ye)(ye)，選購了BIEJING-FANUC Power Mate O數控(kong)車床(chuang)。它與普通車床(chuang)相(xiang)比，一個顯著的(de)(de)優點是：對零(ling)件變化(hua)的(de)(de)適應性強，更(geng)(geng)換零(ling)件只需改變相(xiang)應的(de)(de)程(cheng)(cheng)序(xu)，對刀具(ju)進行(xing)簡單的(de)(de)調整即可做出合(he)格(ge)的(de)(de)零(ling)件，為節約成本贏得先機。但是，要充(chong)分發揮數控(kong)機床(chuang)的(de)(de)作用，不僅要有良好(hao)的(de)(de)硬件，（如：優質的(de)(de)刀具(ju)、機床(chuang)的(de)(de)精(jing)度等），更(geng)(geng)重要的(de)(de)是軟件：編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)，即根據(ju)不同的(de)(de)零(ling)件的(de)(de)特點，編(bian)(bian)制合(he)理、高效的(de)(de)加(jia)工程(cheng)(cheng)序(xu)。通過多年的(de)(de)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)實踐和教學，我摸(mo)索出一些編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)技巧。

數(shu)控車(che)床(chuang)(chuang)雖然加工(gong)(gong)柔(rou)性比普(pu)通車(che)床(chuang)(chuang)優越，但(dan)單就某一種零件的(de)生產效率(lv)(lv)而言，與(yu)普(pu)通車(che)床(chuang)(chuang)還存在一定的(de)差距(ju)。因(yin)此，提(ti)高數(shu)控車(che)床(chuang)(chuang)的(de)效率(lv)(lv)便成為關鍵，而合理運用編程技巧，編制高效率(lv)(lv)的(de)加工(gong)(gong)程序，對提(ti)高機床(chuang)(chuang)效率(lv)(lv)往(wang)往(wang)具有意想不到的(de)效果(guo)。

靈活設置參考點

BIEJING-FANUC Power Mate O數控車床(chuang)共(gong)有二根軸(zhou)，即(ji)主軸(zhou)Z和刀(dao)具軸X。棒料中心為(wei)(wei)坐標系原點(dian)(dian)，各(ge)刀接近棒料時，坐標值(zhi)(zhi)減(jian)小，稱之(zhi)為(wei)(wei)進刀；反之(zhi)，坐標值(zhi)(zhi)增大，稱為(wei)(wei)退(tui)刀。當退(tui)到刀具(ju)開始(shi)時位(wei)(wei)置(zhi)時，刀具(ju)停止，此位(wei)(wei)置(zhi)稱為(wei)(wei)參考點(dian)(dian)。參考點(dian)(dian)是編(bian)程(cheng)中一個(ge)非(fei)常(chang)重要的(de)概念，每執行(xing)完一次自動循環，刀具(ju)都必須返回到這(zhe)個(ge)位(wei)(wei)置(zhi)，準(zhun)備下(xia)一次循環。因此，在執行(xing)程(cheng)序前，必須調整刀具(ju)及主軸(zhou)的(de)實際位(wei)(wei)置(zhi)與坐標數值(zhi)(zhi)保持(chi)一致。然而，參考點(dian)(dian)的(de)實際位(wei)(wei)置(zhi)并不是固定不變的(de)，編(bian)程(cheng)人員可以根(gen)據零件的(de)直徑、所用的(de)刀具(ju)的(de)種類、數量調整參考點(dian)(dian)的(de)位(wei)(wei)置(zhi)，縮短刀具(ju)的(de)空(kong)行(xing)程(cheng)。從而提高效率。

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(zhi)徑多在3mm以下。由于零(ling)(ling)件幾(ji)(ji)何尺(chi)寸(cun)較小，普通(tong)儀表車床(chuang)難以裝夾(jia)(jia)(jia)，無(wu)法(fa)保證質(zhi)量(liang)。如果(guo)(guo)按照常規方(fang)法(fa)編程(cheng)(cheng)，在(zai)每(mei)一(yi)次(ci)循環(huan)中(zhong)(zhong)(zhong)只加(jia)工(gong)(gong)一(yi)個(ge)零(ling)(ling)件，由于軸(zhou)向(xiang)尺(chi)寸(cun)較短(duan)，造成機(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)滑塊在(zai)床(chuang)身(shen)導(dao)軌(gui)局(ju)部頻繁往復，彈(dan)簧(huang)夾(jia)(jia)(jia)頭(tou)夾(jia)(jia)(jia)緊(jin)機(ji)(ji)(ji)(ji)構動作(zuo)(zuo)(zuo)頻繁。長時(shi)(shi)間工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)之后，便會(hui)造成機(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)導(dao)軌(gui)局(ju)部過度(du)(du)磨損，影(ying)響機(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)精度(du)(du)，嚴重(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)甚(shen)至會(hui)造成機(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)報(bao)廢。而彈(dan)簧(huang)夾(jia)(jia)(jia)頭(tou)夾(jia)(jia)(jia)緊(jin)機(ji)(ji)(ji)(ji)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻繁動作(zuo)(zuo)(zuo)，則(ze)(ze)會(hui)導(dao)致(zhi)控制電(dian)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)損壞。要(yao)解(jie)決以上問題(ti)，必須加(jia)大(da)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)送(song)進(jin)長度(du)(du)和彈(dan)簧(huang)夾(jia)(jia)(jia)頭(tou)夾(jia)(jia)(jia)緊(jin)機(ji)(ji)(ji)(ji)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動作(zuo)(zuo)(zuo)間隔，同時(shi)(shi)不能降低(di)生產率。由此(ci)設(she)(she)想是否可(ke)以在(zai)一(yi)次(ci)加(jia)工(gong)(gong)循環(huan)中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)工(gong)(gong)數個(ge)零(ling)(ling)件，則(ze)(ze)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)送(song)進(jin)長度(du)(du)為(wei)(wei)單(dan)件零(ling)(ling)件長度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數倍，甚(shen)至可(ke)達主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)最(zui)大(da)運行(xing)距(ju)離，而彈(dan)簧(huang)夾(jia)(jia)(jia)頭(tou)夾(jia)(jia)(jia)緊(jin)機(ji)(ji)(ji)(ji)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動作(zuo)(zuo)(zuo)時(shi)(shi)間間隔相(xiang)應延長為(wei)(wei)原(yuan)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數倍。更重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是，原(yuan)來單(dan)件零(ling)(ling)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)輔(fu)助(zhu)時(shi)(shi)間分攤在(zai)數個(ge)零(ling)(ling)件上，每(mei)個(ge)零(ling)(ling)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)輔(fu)助(zhu)時(shi)(shi)間大(da)為(wei)(wei)縮短(duan)，從而提高(gao)了(le)生產效率。為(wei)(wei)了(le)實(shi)現這一(yi)設(she)(she)想，我電(dian)腦到電(dian)腦程(cheng)(cheng)序(xu)設(she)(she)計(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)序(xu)和子(zi)程(cheng)(cheng)序(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)概念，如果(guo)(guo)將(jiang)涉(she)及(ji)零(ling)(ling)件幾(ji)(ji)何尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)命(ming)令字(zi)段(duan)放在(zai)一(yi)個(ge)子(zi)程(cheng)(cheng)序(xu)中(zhong)(zhong)(zhong)，而將(jiang)有(you)關機(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)控制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)命(ming)令字(zi)段(duan)及(ji)切斷零(ling)(ling)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)命(ming)令字(zi)段(duan)放在(zai)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)序(xu)中(zhong)(zhong)(zhong)，每(mei)加(jia)工(gong)(gong)一(yi)個(ge)零(ling)(ling)件時(shi)(shi)，由主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)序(xu)通(tong)過調用(yong)子(zi)程(cheng)(cheng)序(xu)命(ming)令調用(yong)一(yi)次(ci)子(zi)程(cheng)(cheng)序(xu)，加(jia)工(gong)(gong)完成后，跳轉回主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)序(xu)。需(xu)要(yao)加(jia)工(gong)(gong)幾(ji)(ji)個(ge)零(ling)(ling)件便調用(yong)幾(ji)(ji)次(ci)子(zi)程(cheng)(cheng)序(xu)，十分有(you)利于增減每(mei)次(ci)循環(huan)加(jia)工(gong)(gong)零(ling)(ling)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數目。通(tong)過這種方(fang)式(shi)編制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)序(xu)也比較簡(jian)潔(jie)明了(le)，便于修改(gai)、維護。值得注意的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是，由于子(zi)程(cheng)(cheng)序(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各項參(can)數在(zai)每(mei)次(ci)調用(yong)中(zhong)(zhong)(zhong)都保持不變，而主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)坐標時(shi)(shi)刻在(zai)變化(hua)，為(wei)(wei)與主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)序(xu)相(xiang)適應，在(zai)子(zi)程(cheng)(cheng)序(xu)中(zhong)(zhong)(zhong)必須采用(yong)相(xiang)對編程(cheng)(cheng)語句。

減少刀具空行程

在BIEJING-FANUC Power Mate O數控車(che)床中，刀具的運動(dong)(dong)是依靠(kao)步進電動(dong)(dong)機來帶(dai)動(dong)(dong)的，盡管在程序命令中有快速點定(ding)位命令G00，但與(yu)(yu)普通(tong)車(che)床的(de)(de)(de)進給方式相比，依然顯得效(xiao)率不高。因此，要(yao)(yao)想提(ti)高機床效(xiao)率，必須(xu)提(ti)高刀(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)(xing)效(xiao)率。刀(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)空行(xing)(xing)程是指刀(dao)具(ju)(ju)(ju)接近工(gong)件和切削(xue)完畢后退回(hui)參考(kao)點(dian)(dian)(dian)所運(yun)行(xing)(xing)的(de)(de)(de)距離(li)。只要(yao)(yao)減少刀(dao)具(ju)(ju)(ju)空行(xing)(xing)程，就可(ke)(ke)以提(ti)高刀(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)(xing)效(xiao)率。（對于(yu)點(dian)(dian)(dian)位(wei)控制(zhi)的(de)(de)(de)數控車(che)床，只要(yao)(yao)求定(ding)(ding)位(wei)精度較高，定(ding)(ding)位(wei)過(guo)程可(ke)(ke)盡(jin)可(ke)(ke)能(neng)快，而(er)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)相對工(gong)件的(de)(de)(de)運(yun)動路(lu)線是無關緊要(yao)(yao)的(de)(de)(de)。）在(zai)(zai)機床調(diao)整方面，要(yao)(yao)將刀(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)初始(shi)位(wei)置安排在(zai)(zai)盡(jin)可(ke)(ke)能(neng)靠(kao)近棒料的(de)(de)(de)地方。在(zai)(zai)程序方面，要(yao)(yao)根(gen)據零(ling)件的(de)(de)(de)結構，使(shi)用盡(jin)可(ke)(ke)能(neng)少的(de)(de)(de)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)加(jia)工(gong)零(ling)件使(shi)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)在(zai)(zai)安裝(zhuang)時(shi)彼此盡(jin)可(ke)(ke)能(neng)分散，在(zai)(zai)很接近棒料時(shi)彼此就不會發生干涉；另一方面，由于(yu)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)實際(ji)的(de)(de)(de)初始(shi)位(wei)置已經與(yu)(yu)原來發生了變化，必須(xu)在(zai)(zai)程序中對刀(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)參考(kao)點(dian)(dian)(dian)位(wei)置進行(xing)(xing)修改(gai)，使(shi)之與(yu)(yu)實際(ji)情況相符，與(yu)(yu)此同時(shi)再配合(he)快速(su)點(dian)(dian)(dian)定(ding)(ding)位(wei)命令，就可(ke)(ke)以將刀(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)空行(xing)(xing)程控制(zhi)在(zai)(zai)最(zui)小范圍(wei)內從而(er)提(ti)高機床加(jia)工(gong)效(xiao)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

對零件圖樣要求的形狀、尺寸、精度、材料及(ji)毛坯進行分析，明確(que)加工(gong)內容與要求；確(que)定加工(gong)方案、走(zou)刀路線、切(qie)削(xue)參數以及(ji)選擇(ze)刀具及(ji)夾具等。

2、數值計算

根(gen)據零(ling)(ling)件的幾何尺寸、加工路線(xian)、計算出(chu)零(ling)(ling)件輪廓(kuo)上的幾何要(yao)素的起點、終點及圓弧的圓心坐標等。

3、編寫加工程序

在完(wan)成上述兩個步驟后，按照數(shu)控系統規定使用的功能指(zhi)令代碼和程序段格式，編寫加工程序單(dan)。

4、將程序輸入數控系統

程序的(de)輸(shu)入(ru)可(ke)以(yi)(yi)通(tong)過鍵盤直接輸(shu)入(ru)數(shu)控系統(tong)，也可(ke)以(yi)(yi)通(tong)過計算機通(tong)信接口輸(shu)入(ru)數(shu)控系統(tong)。

5、檢驗程序與首件試切

利用(yong)數控(kong)系統提供的圖(tu)形顯示功能，檢查(cha)刀(dao)具軌跡的正(zheng)確(que)性。對工(gong)件(jian)進行首件(jian)試切，分析誤差產生的原(yuan)因，及時修正(zheng)，直(zhi)到試切出合格(ge)零(ling)件(jian)。

雖(sui)然，每個數(shu)控系統的(de)編程語言和指令各不相同，但其間也有很(hen)多相通之處。