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編制數控車床的加工程序
編制數控車床的加工程序
【摘要】在數控車削中，程序貫穿整個零件的加工過程。
理想的加工程序不僅應保證加工出符合圖樣的合格工件，同時應能使數控機床的功能得到合理的應用和充分的發揮。
因此對于選擇最合理的加工路線顯得尤為重要。
本文將從確定走刀路線、選擇合適的G命令等細節出發,分析在數控車削中程序的編制方法。
【關鍵詞】車削中;加工程序;G命令;刀具等
數控車床所使用的程序是按一定的格式并以代碼的形式編制的，一般稱為“加工程序”，目前零件的加工程序編制方法主要有三種：手工編程，自動編程，CAD/CAM。
下面我就對怎么編制一個比較合理簡短的加工程序進行分析：
一、分析零件圖樣和工藝處理
分析加工輪廓的幾何條件：主要目的是針對圖樣上不清楚尺寸及封閉的尺寸鏈進行處理。
分析零件圖樣上的尺寸公差要求：以確定控制其尺寸精度的加工工藝，如刀具的選擇及切削用量的確定等。
分析形狀和位置公差要求：對于數控切削加工中，零件的形狀和位置誤差主要受機床機械運動副精度的影響。
分析零件的表面粗糙度要求：材料與熱處理要求，毛坯的要求，件數的要求也是對工序安排及走刀路線的確定等都是不可忽視的參數。
二、合理調用G命令使程序段最少
按照每個單獨的幾何要素(即直線、斜線和圓弧等)分別編制出相應的加工程序，其構成加工程序的各條程序即程序段。
在加工程序的編制工作中，總是希望以最少的程序段數即可實現對零件的加工，以使程序簡潔，減少出錯的幾率及提高編程工作的效率。
由于數控車床裝置普遍具有直線和圓弧插補運算的功能，除了非圓弧曲線外，程序段數可以由構成零件的幾何要素及由工藝路線確定的各條程序得到，這時應考慮使程序段最少原則。
選擇合理的G命令，可以使程序段減少，但也要兼顧走刀路線最短。
如加工上圖1的零件，如果毛坯均為棒料，可以用直線插補命令G01進行編程，也可以用矩形循環命令G90進行編程，還可以用復合循環命令G71進行編程，都可以加工該工件。
如下圖2所示，圖2a為用G01命令確定的走刀路線，與圖2b用G90命令確定路線相同，但用G01時編程復雜，程序段較多，常用于精加工程序中。
圖2c為用G71式加工路線,首先走矩形循環進給路線，最后兩刀走輪廓的得等距線和最終輪廓線，走刀路線不是很長，且切削量相同，切削力均勻，與G70命令合用還可以使程序編制簡單，編程時常用。
如果使用的數控車床沒有此命令，應該首先選用G90矩行循環命令進行編程。
所以在編程中要靈活應用，選用合理的G命令進行程序編制。
對于非曲線軌跡的加工，所需主程序段數要在保證其加工精度的條件下，進行計算后才能得知。
這時，一條非圓曲線應按逼近原理劃分成若干個主程序段(大多為直線或圓弧)，當能滿足其精度要求時，所劃分的若干個主程序的段數應為最少。
這樣，不但可以大大減少計算的工作量，而且還能減少輸入的時間及內存容量的占有數。
三、合理安排“回零”路線
在編制較復雜輪廓的加工程序時，為使其計算過程盡量簡化，既不易出錯，又便于校核，編程者有時將每一刀加工完后的刀具終點通過執行“回零”指令(即返回對刀點)，使其全返回對刀點位置，然后在執行后續程序。
這樣會增加走刀距離，降低生產效率。
因此，在合理安排“回零”路線時，應使其前一刀終點與后一刀起點間的距離盡量減短，或者為零，即滿足走刀路線最短的要求。
四、選擇刀具和合理選擇切削用量
在數控車床加工是時對刀具的選擇比較嚴格，所選擇的刀具應滿足安裝調整方便，剛性好，精度高，耐用度好的要求。
數控車削中的切削用量是表示機床主體的主運動和進給運動大小的重要參數，包括切削深度、主軸轉速、進給速度。
它們的選擇與普車所要求的基本對應一致，但數控車床加工的零件往往較復雜，切削用量的選擇應根據機車說明書，切削原理中的有關理論，并結合實踐經驗來確定。
調整方法是利用數控車床的操作面板上各種倍率開關，隨時進行調整，來實現切削用量的合理配置，這對操作者來說應該具有一定的實際生產加工經驗。
五、編程中細節問題處理
1.粗精加工分開編程
為了提高零件的精度并保證生產效率，車削工件輪廓的最后一刀，通常由精車刀來連續加工完成，因此，粗精加工應分開編程。
并且，刀具的進、退位置要考慮妥當，盡量不要在連續的輪廓中切入切出或換刀及停頓，以免因切削力的突然變化而造成彈性變形，致使光滑連接的輪廓上產生劃傷、形狀突變或滯留刀痕等疵病。
2.編程時常取零件要求尺寸的中值作為編程尺寸依據。
如果遇到比機床所規定的最小編程單位還要小的數值時，應盡量向其最大實體尺寸靠攏并圓整。
如圖紙尺寸為則編程時寫X80.015，并取要靠近上偏差。
3.編程時盡量符合各點重合的原則。
也就是說，編程的原點要和設計的基準、對刀點的位置盡量重合起來，減少由于基準不重合所帶來的加工誤差。
在很多情況下，若圖樣上的尺寸基準與編程所需要的尺寸基準不一致，故應首先將圖樣上的各個基準尺寸換算為編程坐標系中的尺寸。
當需要掌握控制某些重要尺寸的允許變動量時，還要通過尺寸鏈解算才能得到，然后才可進行下一步編程工作。
4.編制完程序后我首先要對這個程序進行校驗和試切才能在生產中使用，校驗只能校驗出運動軌跡是否正確，不能檢查出被加工零件的加工精度。
因此，有必要進行零件的受件試切。
當發現有加工誤差時，應分析誤差產生的原因，找出問題所在，加以修正。
總之，數控車床的編程總原則是先粗后精、先進后遠、先內后外、程序段最少、走刀路線最短，這就要求我們在編程時，特別注意理論聯系實際，并在大量的實踐中，對所學的知識進行驗證或修正，做到編制的程序最實用。
【參考文獻】
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