论文部分内容阅读
摘 要：常用的数控编程方法有手工编程和自动编程两种。手工编程适用于点位加工或几何形状简单的零件的加工，以及计算较容易，程序段较少的场合等。对于几何形状复杂或程序量大的零件要采用自动编程。下面笔者以FANUC0i-C系统为例，就数控车床零件加工中的手工编程技巧问题进行一些探讨。
关键词：数控车；FANUC0i-C系统；编程方法
在编制数控车削程序时，首先选择一个编程原点，并以此原点建立编程坐标系。对照零件轮廓进行编程，并将进刀路径进行优化，最终制定出合理的加工工艺。
一、 关于程序原点的选择
1. 所选的原点应便于数学计算，能使所编制的程序简化。
2. 编程原点应设置在容易找正、置于零件加工的过程中容易检查的位置上。
3. 编程原点应选在零件的设计基准或工艺基准上，以减少加工误差。我们通常将程序原点设定在工件前端面中心点上。如果批量生产可以利用软爪限制台阶零件端面做好Z方向限位。
4. 对于有些配合零件，为达到相关要求需配合后再次加工，最后一次性完成两个零件时，要根据具体情况按误差最小化的原则设定。一般以零件配合后再次加工时主要保证的尺寸基准作为零点或者选第二个零件加工时的零点。
二、 进给路线如何优化
编写程序其实编写的就是进给路线，也就是加工过程中刀具运动的轨迹。进给路线优化对于数控加工起到很大的作用，合理的进给路线将大大提高加工效率。通常应考虑以下几个方面：
（一） 使进给路线尽量简短，提高生产效率
1. 减少空刀
在整个切削轨迹中要避免连续的退刀或空刀等，保证刀具的每次移动都在有效切削，缩短加工时间。
2. 合理安排刀具定位点
如在循环指令应用中，在确保零件能够按预想的工艺加工出来及满足换刀要求的条件下，使刀具定位点尽量靠近工件，以便于减少空走走刀的次数，简化了进给路线，减少了加工过程中空刀的运行时间。
3. 选用合适的切削要素
在考虑被加工零件的刚性及加工工艺性能等要求下，合理地选择切削用量三要素并配合最短的切削进给路线，有利于提高生产效率，减少刀具的磨损，延长刀具的使用寿命。
4. 如何安排刀具
第一，粗精加工刀具合理安排、充分發挥刀具的性能，同样可以减短刀具路径。比如可以用切槽刀车削外圆、倒角。第二，对于大批量生产，加工时间多精确到秒，那么换刀和退刀可能会占到总加工时间相当大的比例。在安排刀具时要考虑按工艺顺序安排刀具安装位置，长短刀具的协调，以便减少退刀距离。也可以使用一些复合刀具完成，比如复合台阶钻、绞刀等。
（二） 零件尺寸精度和表面粗糙度的保证
1. 尺寸值的确定。为便于尺寸控制，修改刀具磨损。编程中尺寸值都按中间尺寸编写。
2. 对于一些配合后要求圆滑过渡的曲面，可以先分开加工，并留合适的余量，一般直径0.5 mm左右，然后配合起来再加工，轻松解决曲面连接问题。
3. 选择工件在加工后变形较小的路线。对细长零件或薄板零件，应采用分几次走刀加工到最后尺寸，或采取对称去余量法安排进给路线。在确定轴向移动尺寸时，应考虑刀具的引入长度和超越长度。
4. 正确使用刀尖半径补偿。对于使用机夹刀具及曲面要求较高的零件，都需要使用刀具半径补偿。特别注意的是，建立与撤销刀补时必须在零件轮廓之外。
5. 恒线速的使用。在工件径向尺寸变化较大时，为保证表面粗糙度，采用恒线速G96与G50配合使用。比如切断时，越往中心线速度越小，恒限速时可有效解决端面粗糙度的问题，减少崩刀的可能性。同时采用G50可以保障机床安全。
（三） 操作过程中的安全注意要点
1. 要避免刀具与非加工面的干涉，并避免刀具与工件相撞。如在加工槽时，在编程时要注意进退刀点应与槽方向垂直，在退刀时尽量避免“X、Z”同时移动。对于FANUC0i-C系统特别要注意“G0”的走刀方式，它是先按45度方向运动后再单方向运动到终点位置的，在安排快速进退刀时往往会忽略这点，导致撞刀。
2. 务必确认好机床进给量的默认单位，如果不确定那么在程序的起始就写好相应指令如G98为mm/r或G99为mm/min。
3. 在使用G70循环加工时要先将刀具定位，防止在测量修改刀补前，为便于测量等移动了刀具使得刀具位置不当，从而导致精加工结束后突然撞刀，特别是镗孔加工。因为G70的思路是从哪个位置开始再最后结束回到那个位置。
（四） 如何减少编制程序工作量
1. 在实际的生产操作中，如果遇到同一轮廓需要重复操作，就可以把这部分操作编写成子程序，利用子程序调用功能，可以使程序编写简化、降低出错率。而对那些轮廓相同、尺寸不同或工艺路径相同、而位置不同的零件在编程时，可以采用宏指令编程，减少编程时进行繁琐的数值计算，简化程序量。
2. 区分好模态功能与非模态功能指令，对于连续使用模态指令时可以不要充分写该指令，减少程序量，还可减少输入时的错误率。
三、 结语
随着科学技术的飞速发展，数控加工在工业发展中起到举足轻重的地位，作为编程及操作人员需要在工作过程中积极探索，总结归纳出合理的加工方法，充分发挥数控加工的高效率，为加工制造业快速发展贡献一分力量，以上我就数控编程总结分析，因水平有限，难免有不当之处，望指出！
作者简介：
陈晶晶，江苏省苏州市，江苏省相城中等专业学校。
关键词：数控车；FANUC0i-C系统；编程方法
在编制数控车削程序时，首先选择一个编程原点，并以此原点建立编程坐标系。对照零件轮廓进行编程，并将进刀路径进行优化，最终制定出合理的加工工艺。
一、 关于程序原点的选择
1. 所选的原点应便于数学计算，能使所编制的程序简化。
2. 编程原点应设置在容易找正、置于零件加工的过程中容易检查的位置上。
3. 编程原点应选在零件的设计基准或工艺基准上，以减少加工误差。我们通常将程序原点设定在工件前端面中心点上。如果批量生产可以利用软爪限制台阶零件端面做好Z方向限位。
4. 对于有些配合零件，为达到相关要求需配合后再次加工，最后一次性完成两个零件时，要根据具体情况按误差最小化的原则设定。一般以零件配合后再次加工时主要保证的尺寸基准作为零点或者选第二个零件加工时的零点。
二、 进给路线如何优化
编写程序其实编写的就是进给路线，也就是加工过程中刀具运动的轨迹。进给路线优化对于数控加工起到很大的作用，合理的进给路线将大大提高加工效率。通常应考虑以下几个方面：
（一） 使进给路线尽量简短，提高生产效率
1. 减少空刀
在整个切削轨迹中要避免连续的退刀或空刀等，保证刀具的每次移动都在有效切削，缩短加工时间。
2. 合理安排刀具定位点
如在循环指令应用中，在确保零件能够按预想的工艺加工出来及满足换刀要求的条件下，使刀具定位点尽量靠近工件，以便于减少空走走刀的次数，简化了进给路线，减少了加工过程中空刀的运行时间。
3. 选用合适的切削要素
在考虑被加工零件的刚性及加工工艺性能等要求下，合理地选择切削用量三要素并配合最短的切削进给路线，有利于提高生产效率，减少刀具的磨损，延长刀具的使用寿命。
4. 如何安排刀具
第一，粗精加工刀具合理安排、充分發挥刀具的性能，同样可以减短刀具路径。比如可以用切槽刀车削外圆、倒角。第二，对于大批量生产，加工时间多精确到秒，那么换刀和退刀可能会占到总加工时间相当大的比例。在安排刀具时要考虑按工艺顺序安排刀具安装位置，长短刀具的协调，以便减少退刀距离。也可以使用一些复合刀具完成，比如复合台阶钻、绞刀等。
（二） 零件尺寸精度和表面粗糙度的保证
1. 尺寸值的确定。为便于尺寸控制，修改刀具磨损。编程中尺寸值都按中间尺寸编写。
2. 对于一些配合后要求圆滑过渡的曲面，可以先分开加工，并留合适的余量，一般直径0.5 mm左右，然后配合起来再加工，轻松解决曲面连接问题。
3. 选择工件在加工后变形较小的路线。对细长零件或薄板零件，应采用分几次走刀加工到最后尺寸，或采取对称去余量法安排进给路线。在确定轴向移动尺寸时，应考虑刀具的引入长度和超越长度。
4. 正确使用刀尖半径补偿。对于使用机夹刀具及曲面要求较高的零件，都需要使用刀具半径补偿。特别注意的是，建立与撤销刀补时必须在零件轮廓之外。
5. 恒线速的使用。在工件径向尺寸变化较大时，为保证表面粗糙度，采用恒线速G96与G50配合使用。比如切断时，越往中心线速度越小，恒限速时可有效解决端面粗糙度的问题，减少崩刀的可能性。同时采用G50可以保障机床安全。
（三） 操作过程中的安全注意要点
1. 要避免刀具与非加工面的干涉，并避免刀具与工件相撞。如在加工槽时，在编程时要注意进退刀点应与槽方向垂直，在退刀时尽量避免“X、Z”同时移动。对于FANUC0i-C系统特别要注意“G0”的走刀方式，它是先按45度方向运动后再单方向运动到终点位置的，在安排快速进退刀时往往会忽略这点，导致撞刀。
2. 务必确认好机床进给量的默认单位，如果不确定那么在程序的起始就写好相应指令如G98为mm/r或G99为mm/min。
3. 在使用G70循环加工时要先将刀具定位，防止在测量修改刀补前，为便于测量等移动了刀具使得刀具位置不当，从而导致精加工结束后突然撞刀，特别是镗孔加工。因为G70的思路是从哪个位置开始再最后结束回到那个位置。
（四） 如何减少编制程序工作量
1. 在实际的生产操作中，如果遇到同一轮廓需要重复操作，就可以把这部分操作编写成子程序，利用子程序调用功能，可以使程序编写简化、降低出错率。而对那些轮廓相同、尺寸不同或工艺路径相同、而位置不同的零件在编程时，可以采用宏指令编程，减少编程时进行繁琐的数值计算，简化程序量。
2. 区分好模态功能与非模态功能指令，对于连续使用模态指令时可以不要充分写该指令，减少程序量，还可减少输入时的错误率。
三、 结语
随着科学技术的飞速发展，数控加工在工业发展中起到举足轻重的地位，作为编程及操作人员需要在工作过程中积极探索，总结归纳出合理的加工方法，充分发挥数控加工的高效率，为加工制造业快速发展贡献一分力量，以上我就数控编程总结分析，因水平有限，难免有不当之处，望指出！
作者简介：
陈晶晶，江苏省苏州市，江苏省相城中等专业学校。