數控(kong)車(che)床的編程技巧 數控(kong)編程入門

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(she)備在企業(ye)(ye)中的作用(yong)愈(yu)來愈(yu)大。我校作為國家級重點職(zhi)校，為順應時(shi)代潮流，重點建設(she)數控專業(ye)(ye)，選購(gou)了(le)BIEJING-FANUC Power Mate O數控(kong)車床(chuang)。它與普通車床(chuang)相(xiang)比，一個顯著(zhu)的(de)優點是：對(dui)(dui)零件(jian)(jian)變(bian)化(hua)的(de)適(shi)應(ying)性(xing)強，更換零件(jian)(jian)只需改變(bian)相(xiang)應(ying)的(de)程序，對(dui)(dui)刀具(ju)進行簡單的(de)調整即可做(zuo)出合格(ge)的(de)零件(jian)(jian)，為節約成本(ben)贏得先機(ji)(ji)。但是，要充分發揮數控(kong)機(ji)(ji)床(chuang)的(de)作用，不(bu)僅要有(you)良好的(de)硬件(jian)(jian)，（如：優質的(de)刀具(ju)、機(ji)(ji)床(chuang)的(de)精(jing)度(du)等），更重要的(de)是軟件(jian)(jian)：編(bian)程，即根據(ju)不(bu)同的(de)零件(jian)(jian)的(de)特點，編(bian)制合理、高效的(de)加工程序。通過多年(nian)的(de)編(bian)程實踐(jian)和教學，我(wo)摸索出一些編(bian)程技巧。

數(shu)控車(che)(che)床雖然加工柔性(xing)比普(pu)通(tong)(tong)車(che)(che)床優(you)越，但(dan)單就某一種零件的生產效率(lv)而言(yan)，與普(pu)通(tong)(tong)車(che)(che)床還(huan)存在一定的差距。因此，提(ti)高數(shu)控車(che)(che)床的效率(lv)便(bian)成為(wei)關鍵，而合(he)理運用編程技巧，編制高效率(lv)的加工程序，對提(ti)高機床效率(lv)往往具(ju)有(you)意想不到的效果。

靈活設置參考點

BIEJING-FANUC Power Mate O數控車床共有二根(gen)軸，即主軸Z和(he)刀具軸X。棒料(liao)中心為(wei)(wei)坐標(biao)系原點(dian)，各(ge)刀(dao)(dao)(dao)(dao)接近棒料(liao)時(shi)，坐標(biao)值(zhi)減小(xiao)，稱(cheng)(cheng)之為(wei)(wei)進(jin)刀(dao)(dao)(dao)(dao)；反之，坐標(biao)值(zhi)增(zeng)大，稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)退刀(dao)(dao)(dao)(dao)。當退到刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)開始時(shi)位置(zhi)(zhi)時(shi)，刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)停止，此位置(zhi)(zhi)稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)參考(kao)(kao)點(dian)。參考(kao)(kao)點(dian)是(shi)編程(cheng)中一個非常重要的(de)(de)(de)概念，每(mei)執行完一次(ci)自動循(xun)環，刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)都必(bi)須(xu)返回到這個位置(zhi)(zhi)，準備(bei)下一次(ci)循(xun)環。因此，在執行程(cheng)序前，必(bi)須(xu)調(diao)整(zheng)刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)及主軸的(de)(de)(de)實(shi)際(ji)位置(zhi)(zhi)與坐標(biao)數值(zhi)保持一致。然而，參考(kao)(kao)點(dian)的(de)(de)(de)實(shi)際(ji)位置(zhi)(zhi)并不(bu)是(shi)固定不(bu)變的(de)(de)(de)，編程(cheng)人員可以根據零件(jian)的(de)(de)(de)直徑、所用(yong)的(de)(de)(de)刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)種(zhong)類、數量調(diao)整(zheng)參考(kao)(kao)點(dian)的(de)(de)(de)位置(zhi)(zhi)，縮(suo)短刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)空行程(cheng)。從而提高效(xiao)率。

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以下(xia)。由(you)(you)于(yu)零(ling)(ling)件(jian)(jian)幾何尺(chi)寸較小(xiao)，普通(tong)儀表(biao)車床(chuang)難(nan)以裝夾(jia)(jia)，無法(fa)保(bao)證質量。如果(guo)按照常(chang)規方法(fa)編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，在(zai)每(mei)一(yi)次(ci)循(xun)環中只加(jia)(jia)工(gong)一(yi)個(ge)(ge)(ge)零(ling)(ling)件(jian)(jian)，由(you)(you)于(yu)軸(zhou)(zhou)(zhou)向尺(chi)寸較短，造(zao)成(cheng)(cheng)機(ji)床(chuang)主(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)滑(hua)塊在(zai)床(chuang)身導(dao)軌(gui)局部頻繁往復，彈(dan)簧夾(jia)(jia)頭(tou)(tou)夾(jia)(jia)緊機(ji)構(gou)(gou)動作頻繁。長(chang)時(shi)間(jian)(jian)(jian)工(gong)作之后，便會(hui)造(zao)成(cheng)(cheng)機(ji)床(chuang)導(dao)軌(gui)局部過(guo)度(du)磨損(sun)(sun)，影響機(ji)床(chuang)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)精度(du)，嚴(yan)重的(de)(de)(de)甚至(zhi)(zhi)會(hui)造(zao)成(cheng)(cheng)機(ji)床(chuang)報廢。而彈(dan)簧夾(jia)(jia)頭(tou)(tou)夾(jia)(jia)緊機(ji)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)頻繁動作，則會(hui)導(dao)致控(kong)制(zhi)電(dian)器的(de)(de)(de)損(sun)(sun)壞。要(yao)解決以上(shang)問(wen)題，必須加(jia)(jia)大(da)主(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)送進長(chang)度(du)和彈(dan)簧夾(jia)(jia)頭(tou)(tou)夾(jia)(jia)緊機(ji)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)動作間(jian)(jian)(jian)隔，同(tong)時(shi)不(bu)能降低生(sheng)產率。由(you)(you)此設(she)想是否可(ke)以在(zai)一(yi)次(ci)加(jia)(jia)工(gong)循(xun)環中加(jia)(jia)工(gong)數(shu)(shu)(shu)個(ge)(ge)(ge)零(ling)(ling)件(jian)(jian)，則主(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)送進長(chang)度(du)為單件(jian)(jian)零(ling)(ling)件(jian)(jian)長(chang)度(du)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)倍，甚至(zhi)(zhi)可(ke)達(da)主(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)最(zui)大(da)運行距離，而彈(dan)簧夾(jia)(jia)頭(tou)(tou)夾(jia)(jia)緊機(ji)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)動作時(shi)間(jian)(jian)(jian)間(jian)(jian)(jian)隔相(xiang)應(ying)延長(chang)為原來的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)倍。更重要(yao)的(de)(de)(de)是，原來單件(jian)(jian)零(ling)(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)輔助(zhu)時(shi)間(jian)(jian)(jian)分攤在(zai)數(shu)(shu)(shu)個(ge)(ge)(ge)零(ling)(ling)件(jian)(jian)上(shang)，每(mei)個(ge)(ge)(ge)零(ling)(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)輔助(zhu)時(shi)間(jian)(jian)(jian)大(da)為縮短，從而提高了(le)生(sheng)產效率。為了(le)實(shi)現這(zhe)一(yi)設(she)想，我電(dian)腦到(dao)電(dian)腦程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)設(she)計中主(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)和子程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)的(de)(de)(de)概(gai)念(nian)，如果(guo)將涉及零(ling)(ling)件(jian)(jian)幾何尺(chi)寸的(de)(de)(de)命(ming)(ming)令(ling)(ling)字段放在(zai)一(yi)個(ge)(ge)(ge)子程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)中，而將有(you)關(guan)機(ji)床(chuang)控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)命(ming)(ming)令(ling)(ling)字段及切斷零(ling)(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)命(ming)(ming)令(ling)(ling)字段放在(zai)主(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)中，每(mei)加(jia)(jia)工(gong)一(yi)個(ge)(ge)(ge)零(ling)(ling)件(jian)(jian)時(shi)，由(you)(you)主(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)通(tong)過(guo)調用(yong)子程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)命(ming)(ming)令(ling)(ling)調用(yong)一(yi)次(ci)子程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)，加(jia)(jia)工(gong)完成(cheng)(cheng)后，跳(tiao)轉回主(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)。需要(yao)加(jia)(jia)工(gong)幾個(ge)(ge)(ge)零(ling)(ling)件(jian)(jian)便調用(yong)幾次(ci)子程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)，十分有(you)利于(yu)增(zeng)減(jian)每(mei)次(ci)循(xun)環加(jia)(jia)工(gong)零(ling)(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)目(mu)。通(tong)過(guo)這(zhe)種方式編(bian)制(zhi)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)也比較簡潔明了(le)，便于(yu)修(xiu)改、維護。值得(de)注意的(de)(de)(de)是，由(you)(you)于(yu)子程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)的(de)(de)(de)各項參數(shu)(shu)(shu)在(zai)每(mei)次(ci)調用(yong)中都保(bao)持不(bu)變(bian)，而主(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)坐標(biao)時(shi)刻在(zai)變(bian)化，為與(yu)主(zhu)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)相(xiang)適應(ying)，在(zai)子程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)(xu)中必須采(cai)用(yong)相(xiang)對編(bian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)語句。

減少刀具空行程

在BIEJING-FANUC Power Mate O數控車(che)床中，刀具的運(yun)動是依靠步進電動機來帶動的，盡管在程序命令(ling)中有(you)快速點定位命令(ling)G00，但與(yu)(yu)普通車床(chuang)的(de)進給方(fang)式相比，依然顯得(de)效(xiao)率不(bu)高(gao)(gao)。因此(ci)，要(yao)(yao)想提(ti)高(gao)(gao)機(ji)床(chuang)效(xiao)率，必須(xu)提(ti)高(gao)(gao)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)運(yun)行(xing)(xing)效(xiao)率。刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)空行(xing)(xing)程(cheng)是指刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)接近(jin)工(gong)件(jian)和切削(xue)完(wan)畢后(hou)退回參考點所運(yun)行(xing)(xing)的(de)距離。只(zhi)要(yao)(yao)減少刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)空行(xing)(xing)程(cheng)，就可以提(ti)高(gao)(gao)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)運(yun)行(xing)(xing)效(xiao)率。（對于點位控(kong)(kong)制的(de)數控(kong)(kong)車床(chuang)，只(zhi)要(yao)(yao)求定位精度較高(gao)(gao)，定位過程(cheng)可盡(jin)可能(neng)快(kuai)(kuai)，而刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)相對工(gong)件(jian)的(de)運(yun)動路線是無關(guan)緊要(yao)(yao)的(de)。）在(zai)(zai)機(ji)床(chuang)調整(zheng)方(fang)面(mian)(mian)，要(yao)(yao)將刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)初始(shi)位置安排在(zai)(zai)盡(jin)可能(neng)靠(kao)近(jin)棒料的(de)地方(fang)。在(zai)(zai)程(cheng)序方(fang)面(mian)(mian)，要(yao)(yao)根據零(ling)件(jian)的(de)結構，使(shi)用盡(jin)可能(neng)少的(de)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)加(jia)工(gong)零(ling)件(jian)使(shi)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)在(zai)(zai)安裝時彼此(ci)盡(jin)可能(neng)分散，在(zai)(zai)很(hen)接近(jin)棒料時彼此(ci)就不(bu)會(hui)發生干(gan)涉；另一(yi)方(fang)面(mian)(mian)，由于刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)實際(ji)的(de)初始(shi)位置已經與(yu)(yu)原來發生了變化(hua)，必須(xu)在(zai)(zai)程(cheng)序中(zhong)對刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)參考點位置進行(xing)(xing)修改，使(shi)之與(yu)(yu)實際(ji)情況相符，與(yu)(yu)此(ci)同時再(zai)配合快(kuai)(kuai)速點定位命令，就可以將刀(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)空行(xing)(xing)程(cheng)控(kong)(kong)制在(zai)(zai)最小范圍(wei)內(nei)從而提(ti)高(gao)(gao)機(ji)床(chuang)加(jia)工(gong)效(xiao)率。

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

對零件圖(tu)樣要(yao)求的形狀、尺寸(cun)、精度、材料及毛坯進行(xing)分析，明確(que)加(jia)工內(nei)容(rong)與要(yao)求；確(que)定加(jia)工方案、走刀路線、切削(xue)參數(shu)以及選擇刀具(ju)及夾(jia)具(ju)等。

2、數值計算

根據(ju)零(ling)件的幾何尺寸、加(jia)工路線(xian)、計(ji)算出零(ling)件輪廓上的幾何要素的起點、終點及(ji)圓弧的圓心(xin)坐標等。

3、編寫加工程序

在(zai)完成上述(shu)兩個步驟后，按(an)照數控系統規定使用的功能指令(ling)代碼和程(cheng)序段格式，編寫加工程(cheng)序單。

4、將程序輸入數控系統

程序的(de)輸(shu)(shu)入可以(yi)通(tong)過鍵(jian)盤直接(jie)(jie)輸(shu)(shu)入數控(kong)系統(tong)，也可以(yi)通(tong)過計算機通(tong)信接(jie)(jie)口輸(shu)(shu)入數控(kong)系統(tong)。

5、檢驗程序與首件試切

利用數控系統提(ti)供的(de)圖形顯(xian)示功(gong)能，檢(jian)查刀具軌(gui)跡的(de)正(zheng)確性(xing)。對工(gong)件(jian)(jian)進行(xing)首件(jian)(jian)試(shi)切，分析誤差產生的(de)原(yuan)因，及時(shi)修正(zheng)，直到試(shi)切出合格零件(jian)(jian)。

雖然(ran)，每個數控系統的編程(cheng)語言和指令各不相(xiang)同(tong)，但其間也有很多相(xiang)通之(zhi)處。