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數(shù)控車削程序編制的優(yōu)化
靈寶市技工學校 張彩星 2013/8/16 16:59:20
在數(shù)控車削中，程序貫穿整個零件的加工過程。由于每個人的加工方法不同，編制加工程序也各不相同，但最終的目的是為了提高數(shù)控車床的生產效率，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(jié)出發(fā),分析在數(shù)控車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備中的首要工作，直接影響零件的編制及加工結果。主要包括以下幾項內容：
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(shù)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。在車削中，如沿Z坐標軸運動的方向與其主軸軸線不平形時，則無法保證圓柱度這一形狀公差要求；又如沿X坐標軸運動的方向與其主軸軸線不垂直時，則無法保證垂直度這一位置公差要求。因此，進行編程前要考慮進行技術處理的有關方案。
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)的要求也是對工序安排及走刀路線的確定等都是不可忽視的參數(shù)。
二、合理確定走刀路線
確定走刀路線的工作是加工程序編制的重點，由于精加工切削程序走刀路線基本上都是沿其零件輪廓順序進行的，因此主要內容是確定粗加工及空行程的走刀路線。走刀路線泛指刀具從對刀點開始運動起，直到返回該點并結束加工程序所經過的路徑。包括切削加工的路徑及刀具引入、切出等非切削空行程。使走刀路線最短可以節(jié)省整個加工過程的執(zhí)行時間，還能減少一些不必要的刀具消耗及機床進給機構滑動部件的磨損。
三、合理調用G命令以優(yōu)化程序段
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。在加工程序的編制工作中，總是希望以最少的程序段數(shù)即可實現(xiàn)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(shù)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(shù)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。如采用平行車錐法加工錐體零件時，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(huán)命令G90進行編程，還可以用復合循環(huán)命令G71進行編程，都可以加工該工件。用G01命令確定的走刀路線，與用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。采用G71加工路線,首先走矩形循環(huán)進給路線，最后兩刀走輪廓的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(shù)控車床沒有此命令，應該首先選用G90矩行循環(huán)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。
四、合理選擇切削用量
數(shù)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(shù)，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(shù)控車床加工的零件往往較復雜，切削用量按一定的原則初定后，還應結合零件實際加工情況隨時進行調整，調整方法是利用數(shù)控車床的操作面板上各種倍率開關，隨時進行調整，來實現(xiàn)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(jié)問題處理
1、G04的合理使用
G04為暫停指令，其作用是刀具在一個指令的時間內暫停止加工。該指令由于不做實際的切削運動，常常被忽略。但它在對于保證加工精度及在切槽、鉆孔改變運動等方面都有很好的好處，常用于以下幾種情況：
（1）切槽、鉆孔時為了保證槽底、孔底的的尺寸及粗糙度應設置G04命令。
（2）當運行方向改變較大時，應在該改變運行方向指令間設置G04命令。
（3）當運行速度變化很大時應在其運行指令改變時設置G04命令。
（4）利用G04進行斷削處理，根據(jù)粗加工的切削要求，可對以連續(xù)運動軌跡進行分段加工安排，每相鄰加工段中間用G04指令將其隔開。加工時，刀具每進給一段后，即安排所設定較短的延時時間（0.5秒）實施暫停，緊接著在進給一段，直至加工結束。其分段數(shù)的多少，視斷削要求而定，當斷削不夠理想時，要增加分段數(shù)。
2、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(xù)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(xù)的輪廓中（未完，下一頁）
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