隨著科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)的迅速發(fā)展,機械產(chǎn)品日趨復(fù)雜,社會對機械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率提出了越來越高的要求。在航空航天、造船、軍工和計算機等工業(yè)中,零件的精度高、形狀復(fù)雜、批量小,需要用數(shù)控機床加工。數(shù)控機床對零件變化的適應(yīng)性強,更換零件只需改變相應(yīng)的程序。要充分發(fā)揮數(shù)控機床的作用,不僅要有良好的刀具,更重要的是編程,即根據(jù)不同的零件的特點,編制合理、高效的加工程序。
就應(yīng)用而言,數(shù)控車床雖然加工柔性比普通車床優(yōu)越,但實踐證明,單就某一種零件的生產(chǎn)效率而言,與普通車床還存在一定的差距。因此,提高數(shù)控車床的效率便成為關(guān)鍵,而合理運用編程技巧,編制高效率的加工程序,對提高機床效率實際上會有意想不到的效果。作者通過幾年的編程實踐和教學(xué),摸索出一些編程技巧。具體探索如下:1各種循環(huán)切削指令的合理選用在GSK980TD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,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,我們在選擇的時候要仔細(xì)分析,合理選用,爭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,各自的編程方法也不同,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,在加工中要經(jīng)常測量;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,此加工方法更為簡捷方便。所以,我們要掌握各自的加工特點及適用范圍,并根據(jù)工件的加工特點與工件要求的精度正確靈活地選用這些切削循環(huán)指令。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的起刀點要相同,以防止螺紋亂扣的產(chǎn)生。
2靈活運用調(diào)用子程序功能把涉及零件幾何尺寸的命令字段放在一個子程序中,而將有關(guān)機床控制的命令字段及切斷零件的命令字段放在主程序中,每加工一個零件時,由主程序通過調(diào)用子程序命令調(diào)用一次子程序,加工完成后,跳轉(zhuǎn)回主程序。需要加工幾個零件便調(diào)用幾次子程序,十分有利于增減每次循環(huán)加工零件的數(shù)目。通過這種方式編制的加工程序也比較簡潔明了,便于修改、維護(hù)。值得注意的是,由于子程序的各項參數(shù)在每次調(diào)用中都保持不變,而主軸的坐標(biāo)時刻在變化,為與主程序相適應(yīng),在子程序中必須采用相對編程語句。
3靈活運用MO指令MO為程序暫停指令,在對零件進(jìn)行粗精加工時,為了控制工件的精度,可以在粗加工結(jié)束后加MO指令來使程序暫停,通過測量來檢驗其尺寸是否準(zhǔn)確,如果尺寸有誤差,就可以通過刀補來修改,以保證零件的精度。
4正確選擇程序原點數(shù)控車削編程時,首先要選擇工件上的一點作為程序原點,并以此為原點建立一個工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系的合理確定,對數(shù)控編程及加工時的工件找正都很重要。程序原點的選擇要盡量滿足程序編制簡單、尺寸換算少、引起的加工誤差小等條件。為了提高零件加工精度,方便計算和編程,我們通常將程序原點設(shè)定在工件軸線與工件右端面、左端面、卡爪前端面的交點上,盡量使編程基準(zhǔn)與設(shè)計、裝配基準(zhǔn)重合。
5靈活使用特殊G代碼,保證零件的加工質(zhì)量和精度5.1延時G04指令,所謂延時G04指令,其作用是人為地暫時限制運行的加工程序,除了常見的一般使用情況外,在實際數(shù)控加工中,延時C04指令還可以作一些特殊使用。
5.1.1在主軸轉(zhuǎn)速有較大的變化時,可設(shè)置C04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。
5.1.2大批量單件加工時間較短的零件加工中,啟動按鈕頻繁使用,為減輕操作者由于疲勞或頻繁按鈕帶來的誤動作,用G04指令代替首件后零件的啟動。延時時間按完成1件零件的裝卸時間設(shè)定,在操作人員熟練地掌握數(shù)控加工程序后,延時的指令時間可以逐漸縮短,但需保證其一定的安全時間。零件加工程序設(shè)計成循環(huán)子程序,G04指令就設(shè)計在調(diào)用該循環(huán)子程序的主程序中,必要時設(shè)計選擇計劃停止M01指令作為程序的結(jié)束或檢查。
5.1.3用絲錐攻中心螺紋時,需用彈性筒夾頭攻牙,以保證絲錐攻至螺紋底部時不會崩斷,并在螺紋底部設(shè)置G04延時指令,使絲錐作非進(jìn)給切削加工,延時的時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。
5.2相對坐標(biāo)U、W與絕對坐標(biāo)X、Z代碼。這里所說的相對編程是以刀尖所在位置為坐標(biāo)原點,刀尖以相對于坐標(biāo)原點進(jìn)行位移來編程。就是說,相對編程的坐標(biāo)原點經(jīng)常在變換,運行是以現(xiàn)刀尖點為基準(zhǔn)控制位移,那么連續(xù)位移時,必然產(chǎn)生累積誤差。絕對編程在加工的全過程中,均有相對統(tǒng)一的基準(zhǔn)點,即坐標(biāo)原點,所以其累積誤差較相對編程小。數(shù)控車削加工時,工件徑向尺寸的精度比軸向尺寸高,所以在編制程序時,徑向尺寸*好采用絕對編程,考慮到加工時的方便,軸向尺寸采用相對編程,但對于重要的軸向尺寸,也可以采用絕對編程。另外,為保證零件的某些相對位置,按照工藝的要求,進(jìn)行相對編程和絕對編程的靈活使用。
數(shù)控機床集現(xiàn)代精密機械、計算機、通信、液壓氣動、光電等多學(xué)科技術(shù)為一體,有效地解決了復(fù)雜、精密、小批多變的零件加工問題,能滿足高質(zhì)量、高效益和多品種、小批量的柔性生產(chǎn)方式的要求,適應(yīng)各種機械產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的需要。數(shù)控車床具有高效率、高精度和高柔性的特點,在機械制造業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用。