【機械知識】 - 數(shù)控車床入門方法與步驟

　　數(shù)控機床編程入門的方法：分析工藝——劃出走刀路線——建立坐標系標注坐標——按格式寫程序。

　　數(shù)控車床編程方法與步驟

　　數(shù)控機床編程課，是數(shù)控專業(yè)的一門綜合性較強的專業(yè)課，它要求學(xué)生不僅會讀懂程序，還要會手工編寫簡單零件的加工程序。編程的入門較難，入門以后就顯得簡單一點。現(xiàn)把編程方法總結(jié)如下：

　　一、分析零件圖樣、確定加工工藝過程

　　分析零件的材料、形狀、尺寸、精度及毛坯形狀和熱處理要求等，確定正確的加工方法、定位夾緊以及加工順序、所用刀具和切削用量等，即制定加工工藝。這一個環(huán)節(jié)是數(shù)控編程的一個重要環(huán)節(jié)。其主要目的是確定數(shù)控加工的工藝路線、切削用量以及工件的定位、夾緊等。首先是數(shù)控加工工藝的劃分，如加工端面、車外圓、切槽、切斷等等；其次是刀具的選擇，應(yīng)該合理選擇加工刀具；然后是工序順序的安排，要求在確定工藝過程中，要做到加工路線短，進給、換刀次數(shù)少，充分發(fā)揮數(shù)控機床的功能，使加工安全、可靠，效率高。

　　走刀路線是指在加工過程中，刀具刀位點相對于工件的運動軌跡和方向，它不僅包括了工步內(nèi)容，還反映了工步順序。在安排可以一刀或多刀進行的精加工工序時，其零件的最終輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)加工而成。這時，加工刀具的進退刀位置要考慮妥當(dāng)，盡量不要在連續(xù)的輪廓中安排切人和切出或換刀及停頓，以免因切削力突然變化而造成彈性變形，致使光滑連接輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等疵病。

　　二、數(shù)值計算

根據(jù)零件的尺寸要求、加工路線及設(shè)定的坐標系，進行運動軌跡坐標值的計算。對于由圓弧和直線組成的簡單零件，只要求計算零件輪廓上各幾何元素的交點或切點的坐標，得出各幾何元素的起點、終點、圓弧圓心的坐標值。如果數(shù)控系統(tǒng)無刀具補償功能，還應(yīng)該計算刀具刀位點的運動軌跡。對于由非圓曲線組成的復(fù)雜零件，由于數(shù)控機床通常只具有直線和平面圓弧插補功能，因而只能采用支線段或圓弧段逼近的方法進行加工，這時就要計算逼近線段和被加工曲線的交點(即節(jié)點)的坐標值。

對于簡單的平面運動軌跡，各幾何元素坐標值的計算常由人工完成。對于運動軌跡十分復(fù)雜，或者是三維立體的，則坐標值的計算常借助于計算機來完成。對數(shù)控加工的零件，為了便于編程和尺寸間協(xié)調(diào)，尺寸最好從一個基準引注，有關(guān)坐標尺寸直接給出，用絕對編程方式就可以直接從圖上看出坐標值。如果不是這樣，最好改注過來。

　　三、編寫程序單

根據(jù)計算出的運動軌跡坐標值和已確定的加工順序、刀具號、切削參數(shù)以及輔助動作等，按照規(guī)定的指令代碼及程序格式，逐段編寫加工程序單。在編寫程序時應(yīng)注意使程序簡單，方便和直觀。我們在建立工件坐標系時數(shù)控車床一般將程序原點設(shè)立在工件的右端面上。數(shù)控加工程序由一系列程序段構(gòu)成，程序段又由指令字組成。

編程之前，首先要弄清程序段的基本格式，常用指令的格式、功能及用途，實際上基本的加工指令不多，比如G00、G01、G02、G03等等；其次是加工路線要確定，盡量把路線上點的坐標值標示出來，這樣在編程時才不容易出差；然后在編寫程序單。程序編寫的一般步驟總結(jié)如下：程序號---程序的內(nèi)容---程序結(jié)束。

程序的內(nèi)容通常由三個部分組成：

(一) 準備階段：工件坐標系的建立(絕對編程時必寫)---選擇刀具---主軸轉(zhuǎn)動---快速定位(定位到靠近工件的幾個毫米的位置)；

(二) 加工階段：根據(jù)具體加工要求編寫；

（三）結(jié)束階段：刀具快速退回(一般回到起刀點位置)---取消刀數(shù)據(jù)補償。如果是多把刀加工，每一把刀的加工過程重復(fù)上述三個階段。必須要學(xué)生熟悉編程的這幾個步驟，然后以不變應(yīng)萬變。對形狀復(fù)雜的工件(棒料)，通常需要多把刀才能加工完成，編程時先分析工藝、確定夾具、刀具及其加工路線，寫程序時把一把刀加工的內(nèi)容寫完以后，再考慮另外的刀具加工，這樣編程就要容易一些。

　　加工程序是按程序段的輸入順序執(zhí)行的，而不是按程序段號的順序執(zhí)行的，但書寫程序時，一般按升序書寫程序段號。

　　下面以華中數(shù)控為例 編寫外圓精加工程序

O5566

G92 X60 Z20

M03 S450

M06 T0101

G00 X20 Z2

G01 X20 Z-11 F120

G02 X28 Z-15 R4

G01 X30 Z-15

X30 Z-32

X34 Z-32

X40 Z-35

X40 Z-42

G00 X60

Z20

M05

M30

　　以上就是程序編制的方法，分析工藝---劃出走刀路線--建立坐標系并適當(dāng)標注坐標---按格式寫程序。對于初學(xué)程序的人，先用此方法多練習(xí)，到熟悉以后再寫粗加工。當(dāng)然，程序熟悉以后，走刀路線、坐標可以不標注出來，但思路一定要清楚，這樣寫的程序才不會出錯。

　　編程的入門較難，入門以后就顯得簡單一點。只要你獨立理清路線，寫出一個完整的程序，那么再復(fù)雜的零件也用一樣的方法編寫程序。舉一反三，數(shù)控編程就容易了。當(dāng)然，要熟悉數(shù)控機床的功能與結(jié)構(gòu)，有一定的機床操作經(jīng)驗，還要熟悉零件的加工工藝，這樣編制的程序才簡單、實用。

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