數(shù)控車削編程技巧
數(shù)控車床操作常見問題的排除方法
一、1.盡量縮短進(jìn)給路線，減少空走刀行程，提高生產(chǎn)效率。
(1)巧用起刀點(diǎn)。如在循環(huán)加工中，根據(jù)工件的實(shí)際加工情況，將起刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)分離，在確保安全和滿足換刀需要的前提條件下，使起刀點(diǎn)盡量靠近工件，減少空走刀行程，縮短進(jìn)給路線，節(jié)省在加工過程中的執(zhí)行時(shí)間。
(2)在編制復(fù)雜輪廓的加工程序時(shí)，通過合理安排“回零”路線，使前一刀的終點(diǎn)與后一刀的起點(diǎn)間的距離盡量短，或者為零，以縮短進(jìn)給路線，提高生產(chǎn)效率。
(3)粗加工或半精加工時(shí)，毛坯余量較大，應(yīng)采用合適的循環(huán)加工方式，在兼顧被加工零件的剛性及加工工藝性等要求下，采取最短的切削進(jìn)給路線，減少空行程時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，降低刀具磨損。
2.保證加工零件的精度和表面粗糙度的要求。
(1)合理選取起刀點(diǎn)、切入點(diǎn)和切入方式，保證切入過程平穩(wěn)，沒有沖擊。為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，精加工時(shí)，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀連續(xù)加工出來。認(rèn)真考慮刀具的切入和切出路線，盡量減少在輪廓處停刀，以避免切削力突然變化造成彈性變形而留下刀痕。一般應(yīng)沿著零件表面的切向切入和切出，盡量避免沿工件輪廓垂直方向進(jìn)、退刀而劃傷工件。
(2)選擇工件在加工后變形較小的路線。對(duì)細(xì)長(zhǎng)零件或薄板零件，應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸，或采取對(duì)稱去余量法安排進(jìn)給路線。在確定軸向移動(dòng)尺寸時(shí)，應(yīng)考慮刀具的引入長(zhǎng)度和超越長(zhǎng)度。
(3)對(duì)特殊零件采用“先精后粗”的加工工序。在某些特殊情況下，加工工序不按“先近后遠(yuǎn)”、“先粗后精”原則考慮，而作“先精后粗”的特殊處理，反而能更好地保證工件的尺寸公差要求。
3.保證加工過程的安全性
要避免刀具與非加工面的干涉，并避免刀具與工件相撞。如工件中遇槽需要加工，在編程時(shí)要注意進(jìn)退刀點(diǎn)應(yīng)與槽方向垂直，進(jìn)刀速度不能用“G0”速度。“G0”指令在退刀時(shí)盡量避免“X、Z”同時(shí)移動(dòng)使用。
4.有利于簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算，減少程序段數(shù)目和編制程序工作量
在實(shí)際的生產(chǎn)操作中，經(jīng)常會(huì)碰到某一固定的加工操作重復(fù)出現(xiàn)，可以把這部分操作編寫成子程序，事先存入到存儲(chǔ)器中，根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)用，使程序編寫變得簡(jiǎn)單、快捷。對(duì)那些圖形一樣、尺寸不同或工藝路徑一樣、只是位置數(shù)據(jù)不同的系列零件的編程，可以采用宏指令編程，減少乃至免除編程時(shí)進(jìn)行煩瑣的數(shù)值計(jì)算，精簡(jiǎn)程序量。
二、準(zhǔn)確掌握各種循環(huán)切削指令的加工特點(diǎn)及其對(duì)工件加工精度所產(chǎn)生的影響，并進(jìn)行合理選用。
在FANUC0-TD數(shù)控系統(tǒng)中，數(shù)控車床有十多種切削循環(huán)加工指令，每一種指令都有各自的加工特點(diǎn)，工件加工后的加工精度也有所不同，各自的編程方法也不同，我們?cè)谶x擇的時(shí)候要仔細(xì)分析，合理選用，爭(zhēng)取加工出精度高的零件。如螺紋切削循環(huán)加工就有兩種加工指令：G92直進(jìn)式切削和G76斜進(jìn)式切削。由于切削刀具進(jìn)刀方式的不同，使這兩種加工方法有所區(qū)別，各自的編程方法也不同，造成加工誤差也不同,工件加工后螺紋段的加工精度也有所不同。G92螺紋切削循環(huán)采用直進(jìn)式進(jìn)刀方式進(jìn)行螺紋切削。螺紋中徑誤差較大。但牙形精度較高，一般多用于小螺距高精度螺紋的加工。加工程序較長(zhǎng)，在加工中要經(jīng)常測(cè)量；G76螺紋切削循環(huán)采用斜進(jìn)式進(jìn)刀方式進(jìn)行螺紋切削。牙形精度較差。但工藝性比較合理，編程效率較高。此加工方法一般適用于大螺距低精度螺紋的加工。在螺紋精度要求不高的情況下，此加工方法更為簡(jiǎn)捷方便。所以，我們要掌握各自的加工特點(diǎn)及適用范圍，并根據(jù)工件的加工特點(diǎn)與工件要求的精度正確靈活地選用這些切削循環(huán)指令。比如需加工高精度、大螺距的螺紋，則可采用G92、G76混用的辦法，即先用G76進(jìn)行螺紋粗加工，再用G92進(jìn)行精加工。需要注意的是粗精加工時(shí)的起刀點(diǎn)要相同，以防止螺紋亂扣的產(chǎn)生。
三、靈活使用特殊G代碼，保證零件的加工質(zhì)量和精度
1.返回參考點(diǎn)G28、G29指令
參考點(diǎn)是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，通過參考點(diǎn)返回功能刀具可以容易地移動(dòng)到該位置。參考點(diǎn)主要用作自動(dòng)換刀或設(shè)定坐標(biāo)系，刀具能否準(zhǔn)確地返回參考點(diǎn)，是衡量其重復(fù)定位精度的重要指標(biāo)，也是數(shù)控加工保證其尺寸一致性的前提條件。 實(shí)際加工中，巧妙利用返回參考點(diǎn)指令，可以提高產(chǎn)品的精度。對(duì)于重復(fù)定位精度很高的機(jī)床，為了保證主要尺寸的加工精度，在加工主要尺寸之前，刀具可先返回參考點(diǎn)再重新運(yùn)行到加工位置。如此做法的目的實(shí)際上是重新校核一下基準(zhǔn)，以確定加工的尺寸精度。
2.延時(shí)G04指令
延時(shí)G04指令，其作用是人為地暫時(shí)限制運(yùn)行的加工程序，除了常見的一般使用情況外，在實(shí)際數(shù)控加工中，延時(shí)G04指令還可以作一些特殊使用：
(1)大批量單件加工時(shí)間較短的零件加工中，啟動(dòng)按鈕頻繁使用，為減輕操作者由于疲勞或頻繁按鈕帶來的誤動(dòng)作，用G04指令代替首件后零件的啟動(dòng)。延時(shí)時(shí)間按完成1件零件的裝卸時(shí)間設(shè)定，在操作人員熟練地掌握數(shù)控加工程序后，延時(shí)的指令時(shí)間可以逐漸縮短，但需保證其一定的安全時(shí)間。零件加工程序設(shè)計(jì)成循環(huán)子程序，G04指令就設(shè)計(jì)在調(diào)用該循環(huán)子程序的主程序中，必要時(shí)設(shè)計(jì)選擇計(jì)劃停止M01指令作為程序的結(jié)束或檢查。
(2)用絲錐攻中心螺紋時(shí)，需用彈性筒夾頭攻牙，以保證絲錐攻至螺紋底部時(shí)不會(huì)崩斷，并在螺紋底部設(shè)置G04延時(shí)指令，使絲錐作非進(jìn)給切削加工，延時(shí)的時(shí)間需確保主軸完全停止，主軸完全停止后按原正轉(zhuǎn)速度反轉(zhuǎn)，絲錐按原導(dǎo)程后退。
(3)在主軸轉(zhuǎn)速有較大的變化時(shí)，可設(shè)置G04指令。目的是使主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，再進(jìn)行零件的切削加工，以提高零件的表面質(zhì)量。
3.相對(duì)編程G91與絕對(duì)編程G90指令
相對(duì)編程是以刀尖所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，刀尖以相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)行位移來編程。就是說，相對(duì)編程的坐標(biāo)原點(diǎn)經(jīng)常在變換，運(yùn)行是以現(xiàn)刀尖點(diǎn)為基準(zhǔn)控制位移，那么連續(xù)位移時(shí)，必然產(chǎn)生累積誤差。絕對(duì)編程在加工的全過程中，均有相對(duì)統(tǒng)一的基準(zhǔn)點(diǎn)，即坐標(biāo)原點(diǎn)，所以其累積誤差較相對(duì)編程小。數(shù)控車削加工時(shí)，工件徑向尺寸的精度比軸向尺寸高，所以在編制程序時(shí)，徑向尺寸最好采用絕對(duì)編程，考慮到加工時(shí)的方便，軸向尺寸采用相對(duì)編程，但對(duì)于重要的軸向尺寸，也可以采用絕對(duì)編程。另外，為保證零件的某些相對(duì)位置，按照工藝的要求，進(jìn)行相對(duì)編程和絕對(duì)編程的靈活使用。
總之，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控車床由于具有優(yōu)越的加工特點(diǎn)，在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，為了充分發(fā)揮數(shù)控車床的作用，我們需要在編程中掌握一定的技巧，編制出合理、高效的加工程序，保證加工出符合圖紙要求的合格工件，同時(shí)能使數(shù)控車床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮，使數(shù)控車床能安全、可靠、高效地工作。
