數控車(che)床的編(bian)程(cheng)技巧 數控編(bian)程(cheng)入門(men)

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)(zuo)用(yong)愈(yu)來愈(yu)大。我校作(zuo)(zuo)為(wei)國家級(ji)重(zhong)點職校，為(wei)順應時代潮流，重(zhong)點建設數(shu)控專(zhuan)業，選購了BIEJING-FANUC Power Mate O數(shu)控車床。它(ta)與普(pu)通車床相比，一(yi)(yi)個顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)優點是(shi)：對零件(jian)變化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)適應性強(qiang)，更(geng)換零件(jian)只(zhi)需改變相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)程(cheng)序，對刀(dao)具(ju)進(jin)行簡單的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調整即可做出合(he)格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)零件(jian)，為(wei)節約(yue)成(cheng)本贏得先機(ji)。但是(shi)，要(yao)充分發揮(hui)數(shu)控機(ji)床的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用，不(bu)僅要(yao)有良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)件(jian)，（如(ru)：優質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)刀(dao)具(ju)、機(ji)床的(de)(de)(de)(de)(de)(de)精度等），更(geng)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)軟件(jian)：編(bian)(bian)程(cheng)，即根據不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)零件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點，編(bian)(bian)制合(he)理、高效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加工(gong)程(cheng)序。通過多年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)編(bian)(bian)程(cheng)實踐和教(jiao)學，我(wo)摸索出一(yi)(yi)些編(bian)(bian)程(cheng)技(ji)巧。

數控(kong)車床(chuang)雖然(ran)加工柔性比普(pu)通(tong)車床(chuang)優越(yue)，但單就某一種零件的(de)生產效率而(er)言，與普(pu)通(tong)車床(chuang)還存在(zai)一定的(de)差(cha)距。因(yin)此(ci)，提(ti)(ti)高(gao)數控(kong)車床(chuang)的(de)效率便成為(wei)關鍵，而(er)合理運用編(bian)程技巧，編(bian)制(zhi)高(gao)效率的(de)加工程序，對提(ti)(ti)高(gao)機床(chuang)效率往往具有意(yi)想不到的(de)效果。

靈活設置參考點

BIEJING-FANUC Power Mate O數控車床共有二(er)根(gen)軸，即(ji)主軸Z和刀具軸X。棒料(liao)中心(xin)為坐(zuo)(zuo)標系原(yuan)點(dian)，各(ge)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)接近棒料(liao)時(shi)，坐(zuo)(zuo)標值(zhi)減小，稱(cheng)(cheng)(cheng)之為進刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)；反(fan)之，坐(zuo)(zuo)標值(zhi)增(zeng)大，稱(cheng)(cheng)(cheng)為退(tui)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)。當退(tui)到刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)開始時(shi)位置時(shi)，刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)停(ting)止(zhi)，此位置稱(cheng)(cheng)(cheng)為參(can)考(kao)點(dian)。參(can)考(kao)點(dian)是編(bian)程(cheng)中一(yi)個非常重要的(de)概念，每執(zhi)(zhi)行完一(yi)次自動循環，刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)都必須(xu)返回到這個位置，準備下(xia)一(yi)次循環。因此，在執(zhi)(zhi)行程(cheng)序前，必須(xu)調整刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)及(ji)主軸的(de)實際(ji)位置與坐(zuo)(zuo)標數值(zhi)保(bao)持一(yi)致。然而，參(can)考(kao)點(dian)的(de)實際(ji)位置并(bing)不是固(gu)定不變的(de)，編(bian)程(cheng)人員(yuan)可以(yi)根據零(ling)件的(de)直徑、所用的(de)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)種類、數量調整參(can)考(kao)點(dian)的(de)位置，縮短刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)空行程(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(yi)下。由于(yu)零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)幾(ji)何(he)尺寸較(jiao)小，普通儀表車床(chuang)(chuang)難(nan)以(yi)裝(zhuang)夾(jia)(jia)，無法保(bao)證質量。如果按(an)照常規方法編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)，在(zai)每(mei)一(yi)(yi)(yi)次(ci)循(xun)環中只加(jia)(jia)工一(yi)(yi)(yi)個零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)，由于(yu)軸(zhou)向尺寸較(jiao)短，造成(cheng)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)主(zhu)(zhu)軸(zhou)滑塊在(zai)床(chuang)(chuang)身導(dao)軌(gui)(gui)局(ju)部(bu)頻繁往復，彈(dan)簧(huang)(huang)夾(jia)(jia)頭(tou)夾(jia)(jia)緊機(ji)(ji)構動作頻繁。長時(shi)間(jian)(jian)工作之后(hou)，便會造成(cheng)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)導(dao)軌(gui)(gui)局(ju)部(bu)過(guo)度磨損，影響機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)工精度，嚴重的(de)(de)(de)(de)甚至會造成(cheng)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)報廢。而(er)彈(dan)簧(huang)(huang)夾(jia)(jia)頭(tou)夾(jia)(jia)緊機(ji)(ji)構的(de)(de)(de)(de)頻繁動作，則(ze)會導(dao)致控制電器的(de)(de)(de)(de)損壞。要解(jie)決以(yi)上問題，必(bi)須加(jia)(jia)大(da)主(zhu)(zhu)軸(zhou)送(song)進(jin)長度和彈(dan)簧(huang)(huang)夾(jia)(jia)頭(tou)夾(jia)(jia)緊機(ji)(ji)構的(de)(de)(de)(de)動作間(jian)(jian)隔(ge)，同時(shi)不能(neng)降低生(sheng)產率。由此設(she)(she)想是(shi)否可以(yi)在(zai)一(yi)(yi)(yi)次(ci)加(jia)(jia)工循(xun)環中加(jia)(jia)工數(shu)個零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)，則(ze)主(zhu)(zhu)軸(zhou)送(song)進(jin)長度為(wei)單件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)長度的(de)(de)(de)(de)數(shu)倍，甚至可達主(zhu)(zhu)軸(zhou)最大(da)運行(xing)距離(li)，而(er)彈(dan)簧(huang)(huang)夾(jia)(jia)頭(tou)夾(jia)(jia)緊機(ji)(ji)構的(de)(de)(de)(de)動作時(shi)間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔(ge)相(xiang)應(ying)(ying)延(yan)長為(wei)原來(lai)的(de)(de)(de)(de)數(shu)倍。更重要的(de)(de)(de)(de)是(shi)，原來(lai)單件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)輔助時(shi)間(jian)(jian)分攤在(zai)數(shu)個零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)上，每(mei)個零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)輔助時(shi)間(jian)(jian)大(da)為(wei)縮短，從而(er)提(ti)高了(le)生(sheng)產效(xiao)率。為(wei)了(le)實現這一(yi)(yi)(yi)設(she)(she)想，我(wo)電腦到電腦程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)設(she)(she)計(ji)中主(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)和子(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)的(de)(de)(de)(de)概念(nian)，如果將(jiang)(jiang)涉及零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)幾(ji)何(he)尺寸的(de)(de)(de)(de)命令字(zi)段放(fang)在(zai)一(yi)(yi)(yi)個子(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)中，而(er)將(jiang)(jiang)有(you)關機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)控制的(de)(de)(de)(de)命令字(zi)段及切斷零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)命令字(zi)段放(fang)在(zai)主(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)中，每(mei)加(jia)(jia)工一(yi)(yi)(yi)個零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)時(shi)，由主(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)通過(guo)調用(yong)子(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)命令調用(yong)一(yi)(yi)(yi)次(ci)子(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)，加(jia)(jia)工完成(cheng)后(hou)，跳(tiao)轉回主(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)。需要加(jia)(jia)工幾(ji)個零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)便調用(yong)幾(ji)次(ci)子(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)，十分有(you)利于(yu)增減每(mei)次(ci)循(xun)環加(jia)(jia)工零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)數(shu)目。通過(guo)這種方式編(bian)制的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)工程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)也比較(jiao)簡潔明了(le)，便于(yu)修改、維護。值得(de)注(zhu)意的(de)(de)(de)(de)是(shi)，由于(yu)子(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)的(de)(de)(de)(de)各項參數(shu)在(zai)每(mei)次(ci)調用(yong)中都保(bao)持不變，而(er)主(zhu)(zhu)軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)坐標時(shi)刻在(zai)變化，為(wei)與主(zhu)(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)相(xiang)適應(ying)(ying)，在(zai)子(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)中必(bi)須采用(yong)相(xiang)對編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)語(yu)句。

減少刀具空行程

在BIEJING-FANUC Power Mate O數控車床中，刀具的運動(dong)是依(yi)靠步進電動(dong)機(ji)來帶動(dong)的，盡(jin)管(guan)在程序(xu)命令中有快速(su)點定位命令G00，但(dan)與普通車(che)(che)床的(de)(de)(de)進給方(fang)式相(xiang)(xiang)比，依然(ran)顯得效(xiao)率(lv)不高(gao)(gao)(gao)(gao)。因此(ci)，要(yao)想提高(gao)(gao)(gao)(gao)機床效(xiao)率(lv)，必須提高(gao)(gao)(gao)(gao)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)(xing)效(xiao)率(lv)。刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)空行(xing)(xing)程(cheng)是指(zhi)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)接(jie)近(jin)工(gong)件和切削完(wan)畢(bi)后退回參考(kao)點(dian)所運(yun)行(xing)(xing)的(de)(de)(de)距離(li)。只要(yao)減少刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)空行(xing)(xing)程(cheng)，就可以提高(gao)(gao)(gao)(gao)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)(xing)效(xiao)率(lv)。（對(dui)于點(dian)位(wei)控制的(de)(de)(de)數控車(che)(che)床，只要(yao)求定(ding)位(wei)精度較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)，定(ding)位(wei)過程(cheng)可盡可能快，而(er)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)相(xiang)(xiang)對(dui)工(gong)件的(de)(de)(de)運(yun)動路線是無關緊要(yao)的(de)(de)(de)。）在(zai)(zai)機床調整方(fang)面(mian)，要(yao)將刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)初始位(wei)置安(an)排在(zai)(zai)盡可能靠近(jin)棒料的(de)(de)(de)地方(fang)。在(zai)(zai)程(cheng)序方(fang)面(mian)，要(yao)根據零件的(de)(de)(de)結構，使(shi)用盡可能少的(de)(de)(de)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)加工(gong)零件使(shi)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)在(zai)(zai)安(an)裝時(shi)彼此(ci)盡可能分散，在(zai)(zai)很接(jie)近(jin)棒料時(shi)彼此(ci)就不會(hui)發生(sheng)干涉；另一方(fang)面(mian)，由于刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)實際的(de)(de)(de)初始位(wei)置已(yi)經與原來發生(sheng)了變(bian)化，必須在(zai)(zai)程(cheng)序中(zhong)對(dui)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)參考(kao)點(dian)位(wei)置進行(xing)(xing)修改，使(shi)之與實際情況相(xiang)(xiang)符，與此(ci)同(tong)時(shi)再配合快速點(dian)定(ding)位(wei)命令，就可以將刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)空行(xing)(xing)程(cheng)控制在(zai)(zai)最小范圍內從(cong)而(er)提高(gao)(gao)(gao)(gao)機床加工(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

對零件圖樣要求的形狀、尺(chi)寸、精度、材料及(ji)(ji)毛坯(pi)進行分析(xi)，明確加工內(nei)容與要求；確定加工方(fang)案、走刀路線、切削參數(shu)以及(ji)(ji)選(xuan)擇(ze)刀具及(ji)(ji)夾具等。

2、數值計算

根據零件(jian)(jian)的幾(ji)何尺(chi)寸、加工路線、計(ji)算出(chu)零件(jian)(jian)輪廓上的幾(ji)何要素的起點、終(zhong)點及圓弧的圓心坐標(biao)等。

3、編寫加工程序

在完成上述兩(liang)個步(bu)驟后，按照數控(kong)系(xi)統(tong)規定使用(yong)的(de)功(gong)能指(zhi)令代碼(ma)和(he)程(cheng)序段格式(shi)，編(bian)寫加工程(cheng)序單。

4、將程序輸入數控系統

程序的輸(shu)入可以(yi)(yi)通過鍵(jian)盤直(zhi)接輸(shu)入數(shu)控系統(tong)，也可以(yi)(yi)通過計算(suan)機通信接口輸(shu)入數(shu)控系統(tong)。

5、檢驗程序與首件試切

利用數控系統提供的圖形(xing)顯示功(gong)能，檢(jian)查刀具軌跡的正確性。對工(gong)件進行首件試(shi)切(qie)，分析誤(wu)差產(chan)生的原因，及時修正，直到試(shi)切(qie)出合(he)格零件。

雖然，每個(ge)數控系統的編程語(yu)言和指(zhi)令(ling)各不相(xiang)同，但其間(jian)也有很多相(xiang)通之處。