數控編程技巧論文

數控編程技巧論文

　　數控編程技巧論文

　　摘 要：數控已在機械行業中占有較大的市場，機床已得到了廣泛的應用，在教學實踐過程中我們應發揮機床的特點，巧用程序中的指令及工藝，提高工件的質量和生產效率。本人通過多年的數控理論與實踐經驗闡述數控編程方面的技巧。

　　關鍵詞：數控 編程 走刀路線 循環指令 G代碼

　　正文：數控機床適用性較強，我們應發揮數控機床的優勢，通過編程與操作的手段盡量提高加工效率。數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計基準與工藝基準的統一，保證加工精度，在數控車床上編程原點一般設在工件的右端面或左端面與主軸回轉中心線的交點上;在數控銑床上，為了方便編程，一般要根據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，再用環切法，使表面光整。所以方案c最佳。(如圖3)

　　3 循環指令的合理選用

　　在FANUC oi數控系統中，切削循環加工指令有很多種，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軸方向同時單調遞增或遞減。

　　G72為端面粗車循環指令，它也是一種復合循環指令。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軸方向同時單調遞增或遞減。

　　G73為復合固定循環指令，它是一種多次成形封閉循環指令，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。對零件的單調性沒有要求。使用G71、G72指令則會產生許多無效切削，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生。

　　G76是斜切法切削，系統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，可以提高產品的精度。

　　4.2 M00與M05

　　M00為程序暫停指令，M05為主軸停轉指令。系統執行M00指令時，進給、切削液停止，但是主軸仍在轉動，如果與M05指令結合使用，主軸停轉，就可進行某一手動操作，如換刀、零件的調頭、測量零件尺寸等。系統保持這種狀態，直到重新啟動機床，繼續執行M00程序段后面的程序。

　　4.3 M98與M99

　　M98為程序調用指令，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，主程序執行過程中如果需要某一個子程序，可以通過M98指令調用子程序，執行完后通過M99返回主程序，繼續執行后面的程序段。

　　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設定的，G01指令使刀具移動的速度是根據切削要求確定的，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，以提高零件的生產效率。

　　4.5 G04

　　G04為時間暫停指令。程序在執行到某一段后，需要暫停一段時間，進行某些人為的調整。當暫停時間一到，繼續執行下一段程序。

　　總之，數控機床在機械制造業中的應用越來越廣泛，為了充分發揮數控機床的作用，我們必須要在編程中掌握一定的技巧，結合生產實際，編制出合理、高效的加工程序，能使數控機床的功能得到合理的應用與充分的發揮，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.數控加工工藝手冊[M].化工工業出版社，2008，2(1).

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

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

【數控編程技巧論文】相關文章：

10-08

10-05

10-08

10-07

10-07

10-08

10-08

10-05

10-12

10-11