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淺談數(shù)控車(chē)床加工程序的編制
資源天下 2013/2/8 19:02:51
在數(shù)控車(chē)削中，程序貫穿整個(gè)零件的加工過(guò)程。由于每個(gè)人的加工方法不同，編制加工程序也各不相同，但最終的目的是為了提高數(shù)控車(chē)床的生產(chǎn)效率，因此對(duì)于選擇最合理的加工路線(xiàn)顯得尤為重要。本文將從確定走刀路線(xiàn)、選擇合適的G命令等細(xì)節(jié)出發(fā),分析在數(shù)控車(chē)削中程序的編制方法。
一、分析零件圖樣
分析零件圖樣是工藝準(zhǔn)備中的首要工作，直接影響零件的編制及加工結(jié)果。主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：
分析加工輪廓的幾何條件：主要目的是針對(duì)圖樣上不清楚尺寸及封閉的尺寸鏈進(jìn)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(duì)于數(shù)控切削加工中，零件的形狀和位置誤差主要受機(jī)床機(jī)械運(yùn)動(dòng)副精度的影響。在車(chē)削中，如沿Z坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的方向與其主軸軸線(xiàn)不平形時(shí)，則無(wú)法保證圓柱度這一形狀公差要求；又如沿X坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的方向與其主軸軸線(xiàn)不垂直時(shí)，則無(wú)法保證垂直度這一位置公差要求。因此，進(jìn)行編程前要考慮進(jìn)行技術(shù)處理的有關(guān)方案。
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(shù)的要求也是對(duì)工序安排及走刀路線(xiàn)的確定等都是不可忽視的參數(shù)。
二、合理確定走刀路線(xiàn)，并使其最短
確定走刀路線(xiàn)的工作是加工程序編制的重點(diǎn)，由于精加工切削程序走刀路線(xiàn)基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，因此主要內(nèi)容是確定粗加工及空行程的走刀路線(xiàn)。走刀路線(xiàn)泛指刀具從對(duì)刀點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起，直到返回該點(diǎn)并結(jié)束加工程序所經(jīng)過(guò)的路徑。包括切削加工的路徑及刀具引入、切出等非切削空行程。使走刀路線(xiàn)最短可以節(jié)省整個(gè)加工過(guò)程的執(zhí)行時(shí)間，還能減少一些不必要的刀具消耗及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動(dòng)部件的磨損。以下所示為三種車(chē)錐方法，用矩形循環(huán)命令進(jìn)行加工，來(lái)分析一下走刀路線(xiàn)合理確定。
一為平行車(chē)錐法，這種方法是每次進(jìn)刀后，車(chē)刀移動(dòng)軌跡平行于錐體母線(xiàn)，隨著每次進(jìn)刀吃刀，Z相尺寸按一定比例增加，與普車(chē)加工錐體方法相同，使初學(xué)者易懂。Z向尺寸的計(jì)算方法是按公式C=D-d／L得出。若C為1：10，含義是直徑X上去除1毫米，長(zhǎng)度Z上增加10毫米。按該比例可以很簡(jiǎn)單的進(jìn)行編程，并且可以保證每一次車(chē)削的余量相同使切削均勻。一、1、為改變錐角車(chē)錐法，是隨著每一次X向進(jìn)刀，保持Z向尺寸為圖紙尺寸,每一刀都改變了錐角的大小，只有最后一刀是圖紙要求的錐角大小。這種車(chē)錐法可以不必進(jìn)行每次Z向尺寸的計(jì)算，但在加工中由于Z向尺寸相同，使加工路線(xiàn)較長(zhǎng)，同時(shí)切削余量不均勻，影響工件的表面尺寸和粗糙度，一般適合于錐面較短，余量不大的錐體中 ，一、3為階臺(tái)加工錐體法，這種加工法是每一次走刀軌跡平行于工件的軸線(xiàn)，加工出許多小的階臺(tái)，最后一刀車(chē)刀沿錐體斜面進(jìn)行走刀，這種加工方法要先做1：1比例圖，否則易車(chē)廢工件，由于是臺(tái)階狀，所以余量不均勻，影響錐面加工質(zhì)量。
顯然，上述三種切削路線(xiàn)中，如果起刀點(diǎn)相同，則平行法車(chē)錐體路線(xiàn)最合理，生產(chǎn)中常用此法進(jìn)行加工。
三、合理調(diào)用G命令使程序段最少
按照每個(gè)單獨(dú)的幾何要素(即直線(xiàn)、斜線(xiàn)和圓弧等)分別編制出相應(yīng)的加工程序，其構(gòu)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(shù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的加工，以使程序簡(jiǎn)潔，減少出錯(cuò)的幾率及提高編程工作的效率。
由于數(shù)控車(chē)床裝置普遍具有直線(xiàn)和圓弧插補(bǔ)運(yùn)算的功能，除了非圓弧曲線(xiàn)外，程序段數(shù)可以由構(gòu)成零件的幾何要素及由工藝路線(xiàn)確定的各條程序得到，這時(shí)應(yīng)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(xiàn)最短。如果毛坯均為棒料，可以用直線(xiàn)插補(bǔ)命令G01進(jìn)行編程，也可以用矩形循環(huán)命令G90進(jìn)行編程，還可以用復(fù)合循環(huán)命令G71進(jìn)行編程，都可以加工該工件。用G01命令確定的走刀路線(xiàn)，與G90命令確定路線(xiàn)相同，但用G01時(shí)編程復(fù)雜，程序段較多，常用于精加工程序中。用G71式加工路線(xiàn),首先走矩形循環(huán)進(jìn)給路線(xiàn)，最后兩刀走輪廓的得等距線(xiàn)和最終輪廓線(xiàn)，走刀路線(xiàn)不是很長(zhǎng)，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(jiǎn)單，編程時(shí)常用。如果使用的數(shù)控車(chē)床沒(méi)有此命令，應(yīng)該首先選用G90矩行循環(huán)命令進(jìn)行編程。所以在編程中要靈活應(yīng)用，選用合理的G命令進(jìn)行程序編制。
對(duì)于非曲線(xiàn)軌跡的加工，所需主程序段數(shù)要在保證其加工精度的條件下，進(jìn)行計(jì)算后才能得知。這時(shí)，一條非圓曲線(xiàn)應(yīng)按逼近原理劃分成若干個(gè)主程序段（大多為直線(xiàn)或圓�。�(dāng)能滿(mǎn)足其精度要求時(shí)，所劃分的若干個(gè)主程序的段數(shù)應(yīng)為最少。這樣，不但可以大大減少計(jì)算的工作量，而且還能減少輸入的時(shí)間及內(nèi)存容量的占有數(shù)。
四、合理安排“回零”路線(xiàn)
在編制較復(fù)雜輪廓的加工程序時(shí)，（未完，下一頁(yè)）
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