數控車床(chuang)的編(bian)程技巧(qiao) 數控編(bian)程入(ru)門

科學技術的發展，導致產品更新換代的加快和人們需求的多樣化，產品的生產也趨向種類多樣化、批量中小型化。為適應這一變化，數控（NC）設備在企(qi)業中的作用愈(yu)來愈(yu)大(da)。我校(xiao)作為國家級重(zhong)點職校(xiao)，為順應(ying)時代潮(chao)流(liu)，重(zhong)點建設數控專(zhuan)業，選購(gou)了(le)BIEJING-FANUC Power Mate O數(shu)控(kong)車(che)床。它與(yu)普通車(che)床相比，一個顯著的(de)(de)(de)(de)優(you)點是：對零件(jian)變化的(de)(de)(de)(de)適應性強，更(geng)換零件(jian)只需改變相應的(de)(de)(de)(de)程序，對刀(dao)具(ju)進行(xing)簡單的(de)(de)(de)(de)調整即可做出(chu)合(he)格的(de)(de)(de)(de)零件(jian)，為節約成(cheng)本贏得先機。但是，要(yao)充分(fen)發揮(hui)數(shu)控(kong)機床的(de)(de)(de)(de)作用(yong)，不(bu)僅要(yao)有良好的(de)(de)(de)(de)硬件(jian)，（如：優(you)質的(de)(de)(de)(de)刀(dao)具(ju)、機床的(de)(de)(de)(de)精度等），更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)是軟件(jian)：編程，即根據不(bu)同的(de)(de)(de)(de)零件(jian)的(de)(de)(de)(de)特點，編制合(he)理、高效的(de)(de)(de)(de)加(jia)工程序。通過多年(nian)的(de)(de)(de)(de)編程實踐和教學，我摸索(suo)出(chu)一些編程技巧。

數控車床(chuang)雖然加(jia)工柔性比普通(tong)車床(chuang)優越，但單就(jiu)某(mou)一種零(ling)件的(de)生(sheng)產效(xiao)率(lv)而言(yan)，與普通(tong)車床(chuang)還(huan)存在(zai)一定的(de)差(cha)距。因(yin)此，提高(gao)數控車床(chuang)的(de)效(xiao)率(lv)便成為關鍵，而合理運用編(bian)程技巧，編(bian)制高(gao)效(xiao)率(lv)的(de)加(jia)工程序，對提高(gao)機(ji)床(chuang)效(xiao)率(lv)往(wang)往(wang)具有意(yi)想不到的(de)效(xiao)果(guo)。

靈活設置參考點

BIEJING-FANUC Power Mate O數(shu)控車(che)床(chuang)共(gong)有二根(gen)軸(zhou)(zhou)，即主軸(zhou)(zhou)Z和(he)刀(dao)具軸X。棒(bang)料(liao)中心為(wei)坐標系原點(dian)(dian)(dian)，各刀(dao)(dao)(dao)(dao)接(jie)近(jin)棒(bang)料(liao)時，坐標值(zhi)減(jian)小，稱之(zhi)為(wei)進刀(dao)(dao)(dao)(dao)；反之(zhi)，坐標值(zhi)增大，稱為(wei)退刀(dao)(dao)(dao)(dao)。當退到(dao)刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)開始時位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)時，刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)停(ting)止，此位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)稱為(wei)參(can)考(kao)(kao)點(dian)(dian)(dian)。參(can)考(kao)(kao)點(dian)(dian)(dian)是編(bian)程(cheng)(cheng)中一個非常重要的概念，每執行完一次(ci)自(zi)動循環(huan)，刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)都必須(xu)返回(hui)到(dao)這個位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)，準備(bei)下一次(ci)循環(huan)。因此，在(zai)執行程(cheng)(cheng)序前，必須(xu)調整(zheng)刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)及主(zhu)軸(zhou)的實(shi)際位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)與坐標數(shu)(shu)值(zhi)保持(chi)一致。然而，參(can)考(kao)(kao)點(dian)(dian)(dian)的實(shi)際位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)并(bing)不(bu)是固定不(bu)變的，編(bian)程(cheng)(cheng)人員(yuan)可以根據零件(jian)的直徑、所用的刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)的種類、數(shu)(shu)量(liang)調整(zheng)參(can)考(kao)(kao)點(dian)(dian)(dian)的位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)，縮短刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)的空行程(cheng)(cheng)。從而提高效率(lv)。

化零為整法

在低壓電器中，存在大量的短銷軸類零件，其長徑比大約為2~3，直徑多在3mm以(yi)下。由(you)(you)于(yu)(yu)零(ling)(ling)件(jian)(jian)幾(ji)(ji)何(he)尺寸(cun)較小(xiao)，普通儀(yi)表車床(chuang)(chuang)難以(yi)裝夾(jia)，無法保證質量。如果(guo)按照常規方法編程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，在(zai)(zai)(zai)每(mei)(mei)一次(ci)(ci)循環(huan)(huan)中只加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)一個(ge)零(ling)(ling)件(jian)(jian)，由(you)(you)于(yu)(yu)軸(zhou)向尺寸(cun)較短(duan)，造(zao)成(cheng)(cheng)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)主(zhu)軸(zhou)滑塊(kuai)在(zai)(zai)(zai)床(chuang)(chuang)身導軌(gui)(gui)局部(bu)頻繁往(wang)復，彈(dan)(dan)簧(huang)夾(jia)頭(tou)夾(jia)緊(jin)機(ji)(ji)構(gou)(gou)動作(zuo)頻繁。長(chang)時(shi)間(jian)(jian)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)之后，便會造(zao)成(cheng)(cheng)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)導軌(gui)(gui)局部(bu)過度磨損，影響機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)精度，嚴重(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)甚至會造(zao)成(cheng)(cheng)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)報廢。而彈(dan)(dan)簧(huang)夾(jia)頭(tou)夾(jia)緊(jin)機(ji)(ji)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻繁動作(zuo)，則(ze)會導致(zhi)控(kong)制電器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)損壞。要(yao)解決以(yi)上問題，必須加(jia)(jia)(jia)(jia)大(da)主(zhu)軸(zhou)送(song)進(jin)長(chang)度和彈(dan)(dan)簧(huang)夾(jia)頭(tou)夾(jia)緊(jin)機(ji)(ji)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動作(zuo)間(jian)(jian)隔(ge)，同時(shi)不能降低生產(chan)率(lv)。由(you)(you)此設(she)想(xiang)(xiang)是否(fou)可(ke)以(yi)在(zai)(zai)(zai)一次(ci)(ci)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)循環(huan)(huan)中加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)數個(ge)零(ling)(ling)件(jian)(jian)，則(ze)主(zhu)軸(zhou)送(song)進(jin)長(chang)度為(wei)單件(jian)(jian)零(ling)(ling)件(jian)(jian)長(chang)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數倍，甚至可(ke)達主(zhu)軸(zhou)最大(da)運行距離，而彈(dan)(dan)簧(huang)夾(jia)頭(tou)夾(jia)緊(jin)機(ji)(ji)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動作(zuo)時(shi)間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔(ge)相應(ying)延(yan)長(chang)為(wei)原來(lai)(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數倍。更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是，原來(lai)(lai)單件(jian)(jian)零(ling)(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)輔助時(shi)間(jian)(jian)分(fen)攤在(zai)(zai)(zai)數個(ge)零(ling)(ling)件(jian)(jian)上，每(mei)(mei)個(ge)零(ling)(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)輔助時(shi)間(jian)(jian)大(da)為(wei)縮(suo)短(duan)，從而提高了生產(chan)效率(lv)。為(wei)了實現(xian)這一設(she)想(xiang)(xiang)，我電腦到電腦程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)設(she)計(ji)中主(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)和子(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)概念(nian)，如果(guo)將涉及(ji)零(ling)(ling)件(jian)(jian)幾(ji)(ji)何(he)尺寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)命(ming)令(ling)字(zi)段放在(zai)(zai)(zai)一個(ge)子(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)中，而將有關機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)控(kong)制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)命(ming)令(ling)字(zi)段及(ji)切斷零(ling)(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)命(ming)令(ling)字(zi)段放在(zai)(zai)(zai)主(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)中，每(mei)(mei)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)一個(ge)零(ling)(ling)件(jian)(jian)時(shi)，由(you)(you)主(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)通過調(diao)(diao)用子(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)命(ming)令(ling)調(diao)(diao)用一次(ci)(ci)子(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)，加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)完(wan)成(cheng)(cheng)后，跳(tiao)轉回主(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)。需要(yao)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)幾(ji)(ji)個(ge)零(ling)(ling)件(jian)(jian)便調(diao)(diao)用幾(ji)(ji)次(ci)(ci)子(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)，十(shi)分(fen)有利于(yu)(yu)增減每(mei)(mei)次(ci)(ci)循環(huan)(huan)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)零(ling)(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數目。通過這種方式編制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)也比較簡潔明了，便于(yu)(yu)修改、維(wei)護。值得注意的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是，由(you)(you)于(yu)(yu)子(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)項參數在(zai)(zai)(zai)每(mei)(mei)次(ci)(ci)調(diao)(diao)用中都保持不變(bian)，而主(zhu)軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)坐標時(shi)刻在(zai)(zai)(zai)變(bian)化，為(wei)與主(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)相適(shi)應(ying)，在(zai)(zai)(zai)子(zi)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)中必須采用相對編程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)語句。

減少刀具空行程

在BIEJING-FANUC Power Mate O數控車床中，刀具的運動是(shi)依靠步(bu)進電動機來(lai)帶動的，盡管在程(cheng)序命(ming)令中有(you)快速(su)點定位命(ming)令G00，但(dan)與(yu)普通車(che)床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)進給方(fang)式相(xiang)比，依(yi)然(ran)顯得(de)效率(lv)不(bu)高(gao)(gao)。因此(ci)(ci)，要(yao)(yao)(yao)(yao)想提高(gao)(gao)機床(chuang)(chuang)效率(lv)，必須提高(gao)(gao)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)運行(xing)效率(lv)。刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)空行(xing)程(cheng)(cheng)是指刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)接近(jin)(jin)工(gong)件(jian)(jian)(jian)和切削完(wan)畢(bi)后退(tui)回參考點(dian)(dian)所運行(xing)的(de)(de)(de)距離。只(zhi)要(yao)(yao)(yao)(yao)減少刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)空行(xing)程(cheng)(cheng)，就(jiu)可以(yi)提高(gao)(gao)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)運行(xing)效率(lv)。（對(dui)于(yu)(yu)點(dian)(dian)位(wei)(wei)控制(zhi)的(de)(de)(de)數控車(che)床(chuang)(chuang)，只(zhi)要(yao)(yao)(yao)(yao)求定位(wei)(wei)精度較高(gao)(gao)，定位(wei)(wei)過(guo)程(cheng)(cheng)可盡(jin)(jin)可能(neng)(neng)快(kuai)，而刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)相(xiang)對(dui)工(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)運動路線是無關緊要(yao)(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)。）在(zai)(zai)(zai)機床(chuang)(chuang)調整方(fang)面，要(yao)(yao)(yao)(yao)將(jiang)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)初始位(wei)(wei)置(zhi)安(an)排在(zai)(zai)(zai)盡(jin)(jin)可能(neng)(neng)靠近(jin)(jin)棒(bang)料(liao)的(de)(de)(de)地方(fang)。在(zai)(zai)(zai)程(cheng)(cheng)序(xu)方(fang)面，要(yao)(yao)(yao)(yao)根據零件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)結構(gou)，使用(yong)盡(jin)(jin)可能(neng)(neng)少的(de)(de)(de)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)加(jia)工(gong)零件(jian)(jian)(jian)使刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)在(zai)(zai)(zai)安(an)裝時彼此(ci)(ci)盡(jin)(jin)可能(neng)(neng)分散，在(zai)(zai)(zai)很接近(jin)(jin)棒(bang)料(liao)時彼此(ci)(ci)就(jiu)不(bu)會發生(sheng)干涉(she)；另一方(fang)面，由于(yu)(yu)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)實際的(de)(de)(de)初始位(wei)(wei)置(zhi)已經與(yu)原來發生(sheng)了變化，必須在(zai)(zai)(zai)程(cheng)(cheng)序(xu)中對(dui)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)參考點(dian)(dian)位(wei)(wei)置(zhi)進行(xing)修改，使之(zhi)與(yu)實際情況相(xiang)符，與(yu)此(ci)(ci)同時再配(pei)合(he)快(kuai)速點(dian)(dian)定位(wei)(wei)命(ming)令，就(jiu)可以(yi)將(jiang)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)空行(xing)程(cheng)(cheng)控制(zhi)在(zai)(zai)(zai)最小范圍內(nei)從而提高(gao)(gao)機床(chuang)(chuang)加(jia)工(gong)效率(lv)。

優化參數，平衡刀具負荷，減少刀具磨損

1、分析零件圖確定工藝過程

對零件(jian)圖樣要求(qiu)的形狀(zhuang)、尺寸、精度(du)、材料及(ji)毛坯(pi)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)，明確加(jia)工內容與要求(qiu)；確定加(jia)工方(fang)案、走刀路線、切削參數以及(ji)選(xuan)擇刀具(ju)(ju)及(ji)夾(jia)具(ju)(ju)等。

2、數值計算

根據(ju)零件(jian)的幾何(he)尺寸、加工路線(xian)、計算(suan)出零件(jian)輪廓上(shang)的幾何(he)要素的起點(dian)、終點(dian)及圓(yuan)弧的圓(yuan)心坐標(biao)等。

3、編寫加工程序

在(zai)完成上述兩(liang)個步驟(zou)后，按照數控系統規定使用的功能指令代碼和程(cheng)序(xu)段格(ge)式(shi)，編(bian)寫加工程(cheng)序(xu)單。

4、將程序輸入數控系統

程序(xu)的輸(shu)入(ru)可以通(tong)過(guo)鍵(jian)盤直接(jie)輸(shu)入(ru)數控(kong)系統，也可以通(tong)過(guo)計算機通(tong)信接(jie)口輸(shu)入(ru)數控(kong)系統。

5、檢驗程序與首件試切

利用(yong)數控系(xi)統提供的圖(tu)形顯示功能(neng)，檢查(cha)刀具(ju)軌跡的正確性。對工件進行首件試切(qie)，分(fen)析誤差產生的原因，及(ji)時修(xiu)正，直到試切(qie)出合(he)格(ge)零件。

雖然，每個數控系(xi)統(tong)的編程語言和指(zhi)令各不相同(tong)，但其間也有很多相通(tong)之處(chu)。