數(shù)控編程技巧

時間：2022-10-05 19:05:29 數(shù)控畢業(yè)論文我要投稿

數(shù)控銑床的指令編程技巧和安全操作推薦度：
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數(shù)控編程技巧

　　數(shù)控編程技巧【1】

　　摘要：數(shù)控已在機械行業(yè)中占有較大的市場，機床已得到了廣泛的應用，在教學實踐過程中我們應發(fā)揮機床的特點，巧用程序中的指令及工藝，提高工件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

　　本人通過多年的數(shù)控理論與實踐經(jīng)驗闡述數(shù)控編程方面的技巧。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)控編程走刀路線循環(huán)指令 G代碼

　　正文：數(shù)控機床適用性較強，我們應發(fā)揮數(shù)控機床的優(yōu)勢，通過編程與操作的手段盡量提高加工效率。

　　數(shù)控編程分為手工和自動編程兩種，對于形狀簡單的零件，手工編程比較簡單，而且經(jīng)濟、及時。

　　因此手工編程應用廣泛，只有對形狀復雜的工件采用自動編程。

　　以下談談在數(shù)控編程技巧。

　　1 工件原點的選擇

　　工件原點又稱編程原點。

　　為了方便編程，首先要在零件圖上選定一個編程原點，并以此點為原點建立一個新的坐標系，稱編程坐標系或零件坐標系。

　　為了方便于坐標點的計算、加工過程中的對刀以及滿足設(shè)計基準與工藝基準的統(tǒng)一，保證加工精度，在數(shù)控車床上編程原點一般設(shè)在工件的右端面或左端面與主軸回轉(zhuǎn)中心線的交點上;在數(shù)控銑床上，為了方便編程，一般要根據(jù)工件形狀和標注尺寸的基準，以及計算最方便的原則來確定工件上某一點為工件原點。

　　2 走刀路線的選擇與優(yōu)化

　　主要遵循以下原則：

　　(1)保證零件的加工精度和表面粗糙度。

　　銑床上加工位置精度要求較高的孔系時，如果加工孔順序安排不當，就可將坐標軸的反向間隙帶入，直接影響位置精度。

　　如圖所示零件上六個尺寸相同的孔，有兩種走刀路線，如圖1(b)、(c)。

　　如采用(b)圖加工路線加工時，由于5、6孔與1、2、3、4孔定位方向相反，x向反向間隙會使定位誤差增加，從而影響5、6孔與其他孔的位置精度;如采用圖c加工路線加工時，加工完4孔后往上移動一段距離，然后在折回來再進行5、6孔的加工，使各孔的加工進給方向一致，避免反向間隙的引入，提高了5、6孔的位置精度。

　　(如圖1)

　　刀具的進退刀路線要盡量避免在輪廓處停刀或垂直切入切出工件，以免留下刀痕。

　　(2)使走刀路線最短，減少刀具空行程時間，提高加工效率。

　　(如圖2)

　　如圖2所示，(b)圖的進刀路線可使各孔間距的總和最小，空程最短，節(jié)省定位時間。

　　(3)最終輪廓一次走刀完成

　　如圖所示，(a)圖采用行切法加工內(nèi)輪廓，不留死角，但兩次走刀的起點和終點間留有殘余高度，影響表面粗超度，(b)圖采用環(huán)切法，表面粗超度小，但刀位計算略為復雜，走刀路線也較行切法長。

　　(c)圖的走刀路線為先用行切法，再用環(huán)切法，使表面光整。

　　所以方案c最佳。

　　(如圖3)

　　3 循環(huán)指令的合理選用

　　在FANUC oi數(shù)控系統(tǒng)中，切削循環(huán)加工指令有很多種，每一種指令都有其各自的加工特點，工件加工后的加工精度也有所不同，所以我們在選擇的時候要仔細分析每個指令的特點，合理選用，爭取加工出精度較高的零件。

　　G71、G72與G73的選擇。

　　G71為外圓粗車循環(huán)指令，它適用于軸向尺寸較長的棒料毛坯的加工，需多次走刀才能完成的粗加工。

　　但該指令的應用有它的局限性，即零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向同時單調(diào)遞增或遞減。

　　G72為端面粗車循環(huán)指令，它也是一種復合循環(huán)指令。

　　與G71不同的是該指令適用于Z向余量小、X向余量大的回轉(zhuǎn)體零件的粗加工，所加工零件輪廓同樣必須符合X軸、Z軸方向同時單調(diào)遞增或遞減。

　　G73為復合固定循環(huán)指令，它是一種多次成形封閉循環(huán)指令，該指令適于粗車輪廓形狀與零件輪廓形狀基本接近的毛坯，如：鑄件、鍛件類毛坯。

　　對零件的單調(diào)性沒有要求。

　　使用G71、G72指令則會產(chǎn)生許多無效切削，且浪費時間。

　　這三個指令不可同時混淆使用。

　　G92與G76的選擇。

　　G92是直切法切削，X向進刀的同時Z向切入點不變化適合小螺距，但牙形精度較高。

　　由于刀具移動切削均靠編程完成，所以加工程序較長，由于刀刃在加工中易磨損，因此在加工中要經(jīng)常測量。

　　比如需加工高精度、大螺距的螺紋，則可采用G92、G76混用的辦法，即先用G76進行螺紋粗加工，用G92進行精加工。

　　需要注意的是粗精加工時的起刀點要相同，以防止螺紋亂扣的產(chǎn)生。

　　G76是斜切法切削，系統(tǒng)自動計算每一刀的切入點，即每一刀x向進刀的同時z向切入點會向前變化，終點不變，適合大螺距螺紋，也有利的保護了刀具，但牙形精度較差。

　　但工藝性比較合理，編程效率較高。

　　4 G代碼與M代碼指令的應用

　　4.1 G28與G29

　　參考點是機床上的一個固定點，通過參考點返回功能刀具可以容易地移動到該位置。

　　參考點主要用作自動換刀或設(shè)定坐標系。

　　G28為返回參考點指令，它用以表示各軸以快速移動速度定位到中間點或參考點。

　　因此，為了安全，在執(zhí)行該指令之前，應該清除刀具半徑補償和刀具長度補償。

　　G29為從參考點返回指令，從參考點經(jīng)過中間點沿著指定軸自動地移動到指定點。

　　實際加工中，應巧妙利用返回參考點指令，可以提高產(chǎn)品的精度。

　　4.2 M00與M05

　　M00為程序暫停指令，M05為主軸停轉(zhuǎn)指令。

　　系統(tǒng)執(zhí)行M00指令時，進給、切削液停止，但是主軸仍在轉(zhuǎn)動，如果與M05指令結(jié)合使用，主軸停轉(zhuǎn)，就可進行某一手動操作，如換刀、零件的調(diào)頭、測量零件尺寸等。

　　系統(tǒng)保持這種狀態(tài)，直到重新啟動機床，繼續(xù)執(zhí)行M00程序段后面的程序。

　　4.3 M98與M99

　　M98為程序調(diào)用指令，M99返回主程序指令。

　　某些被加工的零件中，常常會出現(xiàn)幾何形狀完全相同的加工軌跡，在程序編制中，將有固定順序和重復模式的程序段，作為子程序存放，可使程序簡單化，主程序執(zhí)行過程中如果需要某一個子程序，可以通過M98指令調(diào)用子程序，執(zhí)行完后通過M99返回主程序，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段。

　　4.4 G00與G01

　　G00指令為快速定位指令，G01為直線插補指令。

　　G00指令使刀具移動的速度是由機床系統(tǒng)設(shè)定的，G01指令使刀具移動的速度是根據(jù)切削要求確定的，在程序段中，只要刀具做進刀和退刀動作(刀具與工件無接觸)，都盡量使用G00指令，以提高零件的生產(chǎn)效率。

　　4.5 G04

　　G04為時間暫停指令。

　　程序在執(zhí)行到某一段后，需要暫停一段時間，進行某些人為的調(diào)整。

　　當暫停時間一到，繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。

　　總之，數(shù)控機床在機械制造業(yè)中的應用越來越廣泛，為了充分發(fā)揮數(shù)控機床的作用，我們必須要在編程中掌握一定的技巧，結(jié)合生產(chǎn)實際，編制出合理、高效的加工程序，能使數(shù)控機床的功能得到合理的應用與充分的發(fā)揮，讓學生在以后的工作中學有所用。

　　參考文獻

　　[1] 楊繼宏，主編，富恩強，郭傳東，副主編.數(shù)控加工工藝手冊[M].化工工業(yè)出版社，2008，2(1).

　　[2] 任國興，主編.數(shù)控車床加工工藝與編程操作[M].機械電子工業(yè)出版社，2010，2 (2).

　　[3] 高楓，肖衛(wèi)寧，主編.數(shù)控車削編程與操作訓練[M].高等教育出版社，2009，2(3).

　　數(shù)控編程的技巧【2】

　　摘要：數(shù)控機床是信息技術(shù)與機械制造技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，代表了現(xiàn)代基礎(chǔ)機械的技術(shù)水平與發(fā)展趨勢。

　　近年來，我國數(shù)控機床工業(yè)發(fā)展較快，目前已有數(shù)控機床生產(chǎn)廠近百家。

　　同時有一個更為突出的問題：勞動力市場出現(xiàn)數(shù)控技術(shù)應用型人才的嚴重短缺，媒體不斷呼吁“高薪難聘高素質(zhì)的數(shù)控技工” 。

　　高素質(zhì)的數(shù)控技工既是：“懂工藝、會編程、能操作”的數(shù)控技能人才。

　　如何成為熟練的編程人員，談一些自己的看法。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)控;編程;技巧

　　1 具有扎實的基礎(chǔ)知識

　　數(shù)控機床加工受控于程序指令，加工的全過程都是按程序指令自動進行的。

　　數(shù)控機床加工程序不僅要包括零件的工藝過程，而且還要包括切削用量，走刀路線，刀具尺寸以及機床的運動過程。

　　我們要想熟練的掌握數(shù)控編程，首先必須了解數(shù)控機床的組成及工作原理，對數(shù)控機床的性能、特點、運動方式、刀具系統(tǒng)、切削規(guī)范以及工件的裝夾方法都要非常熟悉。

　　其次要具有扎實的數(shù)學基礎(chǔ)，例如在手工編程中要遇到一些復雜形狀零件的基點的計算，可根據(jù)零件圖樣給定的尺寸，運用代數(shù)、三角函數(shù)、幾何或解析幾何的有關(guān)知識，直接求出數(shù)值。

　　再次，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學、計算機高級語言，編譯原理，這些是計算機科學的基礎(chǔ)，如果不掌握它們，很難寫出高水平的程序。

　　程序人人都會寫，但當你發(fā)現(xiàn)寫到一定程度很難提高的時候，就應該回過頭來學學這些最基本的理論。

　　同時，金屬切削與刀具也是我們必須要掌握的基礎(chǔ)知識，在實習的過程中，用相同的加工程序加工出來的零件表面粗糙度卻有較大的差別，這主要是刀具的角度刃磨不合理，刀具的刃磨在數(shù)控加工中顯得尤為重要。

　　2 豐富的想象力

　　不要拘泥于固定的思維方式，遇到問題時要多想幾種解決問題的方案，試試別人從未想到的方法，豐富的想象力是建立在豐富的知識基礎(chǔ)上，除計算機之外，多涉獵其它的學科，比如天文、地理、數(shù)學等等。

　　開闊的思維對程序員來說很重要。

　　3 最簡單的是最好的

　　這也許是所有科學都遵循的一條準則，簡單的方法更容易被人理解，更容易實現(xiàn)，更容易維護。

　　遇到問題時優(yōu)先考慮最簡單的方案，只有簡單方案不能滿足時再考慮復雜的方案。

　　例如簡單的外圓加工，我們就可以直接利用G01來實現(xiàn)，沒必要用G71來加工。

　　再例如在數(shù)控銑削加工中，如果要實現(xiàn)零件的粗精加工，可以將刀具的運動軌跡編制成子程序，通過改變刀具半徑補償值和調(diào)用子程序來加工。

　　4 不鉆牛角尖

　　當你遇到障礙時，不妨暫時遠離電腦，看看窗外的風景，聽聽輕音樂，和朋友聊聊天。

　　當我編程遇到障礙的時候，我會暫時看會報紙或者雜志，讓負責編程的那部分大腦細胞得到充分的休息。

　　當重新開始工作的時候，我會發(fā)現(xiàn)那些難題會迎刃而解。

　　5 對答案的渴求

　　人類自然科學的發(fā)展史就是一個渴求得到答案的過程，即使只能得到答案的一小部分也值得我們?nèi)ジ冻觥?/p>

　　只要你堅定信念，一定能找到答案，你才會付出精力去探索，即使最后沒有得到答案，在過程中你也會學到很多東西。

　　例如剛開始學習用宏程序加工橢圓，程序怎么也不運行，第二天重新仔細看了一遍，原來在三角函數(shù)的角度外面忘記加一個中括號。

　　雖然我第一天沒有把程序編制成功，但是我在這個過程中至少對變量的使用、控制語句加深了理解。

　　當然在三角函數(shù)的角度上一定要加中括號這一點，使我牢記心中。

　　6 多與別人交流

　　三人行必有我?guī)�，也許和別人一次不經(jīng)意的談話中，就可以迸發(fā)出靈感的火花。

　　多讀讀別人的程序，看看別人對問題的看法，會對你有很大啟發(fā)。

　　例如下圖的加工實例，我就從別人的程序中學到了很好的編程思想和非常有用的見解，寫出來大家共享。(圖1)

　　尺寸為?準100x25mm的圓柱加工20個半徑均為5.0mm的花邊槽(僅編制銑削花邊槽的程序)。(表1)

　　上面編寫的普通程序綜合運用了子程序的嵌套、旋轉(zhuǎn)坐標系。

　　每次加工完一個孔，然后將坐標系繞工件原點旋轉(zhuǎn)18°，程序非常簡潔。

　　這又進一步拓寬了我的編程思路，向更高方向的發(fā)展邁進了一步。

　　7 良好的編程風格

　　注意養(yǎng)成良好的習慣，如程序中要使用程序段號、字與字之間要有空格、多寫注釋語句等，使程序清晰，便于閱讀和修改。

　　大家都知道如何排除代碼中的錯誤，卻往往忽視了對注釋的排錯。

　　注釋是程序的一個重要的組成部分，它可以使你的代碼更容易理解，而如果代碼已經(jīng)清楚地表達了你的思想，就不必再加注釋了，如果注釋和代碼不一致，那就更加糟糕。

　　指令代碼的格式嚴格按照語法來書寫，變量的命名規(guī)則要始終一致。

　　總之，隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控機床由于具有優(yōu)越的加工特點，在機械制造業(yè)中的應用越來越廣泛，為了充分發(fā)揮數(shù)控機床的作用，我們需要在編程中掌握一定的技巧，編制出合理、高效的加工程序，保證加工出符合圖紙要求的合格工件，同時能使數(shù)控機床的功能得到合理的應用與充分的發(fā)揮，使數(shù)控車床能安全、可靠、高效地工作。

　　本文總結(jié)的一些具體結(jié)論適用于FANUC0i數(shù)控機床，但是它表現(xiàn)的編程思想具有普遍意義。

　　要編制合理高效的加工程序，必須要熟悉所使用機床的程序語言并能加以靈活運用，了解機床的主要參數(shù)，深入分析零件的結(jié)構(gòu)特點、材料特性及加工工藝等。

　　參考文獻：

　　[1]榮瑞芳，關(guān)雄飛.數(shù)控加工工藝與編程.西安電子科技大學出版社，2006，8.

　　[2]陳紅康，杜洪香.數(shù)控編程與加工.山東大學出版社，2003，8.

　　[3]張超英.數(shù)控編程技術(shù)―手工編程.化學工業(yè)出版社，2008，3.

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