數控機床加工程序編制的步驟和方法初探摘 要:文章簡述了編制數控加工程序是使數控機床的功能得以合理應用與充分發揮的壹項重要技術工作,其能使數控機床更安全、可靠、高效地工作。文章結合多年的實踐經驗歸納出了壹些編程的步驟和方法。關鍵詞:數控機床;編制數控;加工程序數控機床之所以能夠自動加工出各種不同形狀、尺寸及精度的零件,是因為這種機床能夠按照事先編制包括加工軌跡和路線以及所有工藝參數和其他有關技術要求在內的加工程序,並經機床數控裝置“接收”和“處理”後,對整個加工過程進行自動控制。因此編制數控加工程序是使用數控機床的壹項重要技術工作,理想的數控程序不僅應該保證加工出符合零件圖樣要求的合格零件,還應該使數控機床的功能得到合理的應用與充分的發揮,使數控機床能安全、可靠、高效的工作。1 數控程序編制的步驟數控編程是指從零件圖紙到獲得數控加工程序的全部工作過程。如圖1所示,編程工作主要包括以下步驟。1.1 分析零件圖樣,確定工藝過程內容包括:對零件圖樣進行分析,明確加工的內容和要求;確定加工方案;選擇適合的數控機床;選擇或設計刀具和夾具;確定合理的工藝路線、工藝步驟以及切削用量等工藝參數。這壹工作要求編程人員具備金屬切削加工的經驗和技能,並結合數控機床使用的基礎知識,如數控機床的規格、性能、數控系統的功能等,確定加工方法和加工路線。1.2 數學計算在確定了工藝方案後,就需要根據零件的幾何尺寸、加工路線等,計算刀具中心運動軌跡,以獲得刀位數據。數控系統壹般均具有直線插補與圓弧插補功能,對於加工由圓弧和直線組成的較簡單的平面零件,只需要計算出零件輪廓上相鄰幾何元素交點或切點的坐標值,得出各幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心坐標值等,就能滿足編程要求。當零件的幾何形狀與控制系統的插補功能不壹致時,就需要進行較復雜的數值計算,壹般需要使用計算機輔助計算,否則難以完成。1.3 編寫零件加工程序根據制定的加工路線、切削用量、刀具號碼、刀具補償及刀具軌跡,按照規定的程序格式,逐段編寫加工程序。程序編制人員應對數控機床的功能、程序指令及代碼十分熟悉,才能編寫出正確的加工程序。1.4 程序檢驗及試切削將編寫好的加工程序輸入數控系統,就可控制數控機床的加工工作。壹般在正式加工之前,要對程序進行檢驗。通常可采用機床空運轉的方式,來檢查機床動作和運動軌跡的正確性,以檢驗程序。在具有圖形模擬顯示功能的數控機床上,可通過顯示走刀軌跡或模擬刀具對工件的切削過程,對程序進行檢查。對於形狀復雜和要求高的零件,也可采用木材、塑料或石蠟等易切材料進行試切來檢驗程序。通過檢查試件,不僅可確認程序是否正確,還可知道加工精度是否符合要求。若能采用與被加工零件材料相同的材料進行試切,則更能反映實際加工效果,當發現加工的零件不符合加工技術要求時,可修改程序或采取尺寸補償等措施。2 數控程序編制的方法數控加工程序的編制方法主要有兩種:手工編制程序和自動編制程序。2.1 手工編程手工編程指主要由人工來完成數控編程中各個階段的工作。手工編程的步驟如圖2。壹般對幾何形狀不太復雜的零件,所需的加工程序不長,計算比較簡單,用手工編程比較合適。手工編程的特點是工作量大,容易出現錯誤,無法勝任復雜形狀零件的編程。手工編程有兩短原則:壹是零件加工程序要短;二是加工路線要盡可能的短。編出的程序越簡單編程人員出錯的概率越低。2.2 計算機自動編程自動編程是指主要由計算機及其外圍設備組成的自動編程系統完成加工程序編制的方法。采用計算機自動編程時,數學處理、編寫程序、檢驗程序等工作是由計算機自動完成的,由於計算機可自動繪制出刀具中心運動軌跡,使編程人員可及時檢查程序是否正確,需要時可及時修改,以獲得正確的程序。又由於計算機自動編程代替程序編制人員完成了繁瑣的數值計算,可提高編程效率幾十倍乃至上百倍,因此解決了手工編程無法解決的許多復雜零件的編程難題。因而,自動編程的特點就在於編程工作效率高,可解決復雜形狀零件的編程難題。1] 於海春, 廖劍斌, 蘇茜. 數控機床加工圓弧誤差分析[J]. 煤炭技術, 2010, (01) :18-20[2] 王師. 車銑復合機床WFL M35的典型零件編程[J]. 金屬加工(冷加工), 2010, (03) :69-72[3] 黃風. 三菱M64數控加工中心的斷電重啟[J]. 設
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