數控車運行中的困難解決方法
來源：泰安海數機械制造有限公司 發布日期：2015-10-30 13:53:34 訪問次數：
在數控車床的操作中，要達到高級工、技師的水平，一定要解決幾個難點問題，主要包括以下4個方面：①仿形加工；②梯形螺紋加工；③非圓曲線加工；④組合件加工。
在數控車床的操作中，要達到高級工、技師的水平，一定要解決幾個難點問題，主要包括以下4個方面：①仿形加工；②梯形螺紋加工；③非圓曲線加工；④組合件加工。下面以SIEMENS 802S為例，分別加以解決?！ ∫?、仿形加工如所示的手柄零件，主要結構特點是成形面、輪廓內凹形狀，可利用尖刀，采用仿形加工，路線如所示，從大到小分層循環切削，直至后完成。這里探討2種編程方法：G91增量子程序循環切削方法和G158坐標偏移指令程序循環切削方法?！ ?.G91增量子程序循環切削方法（1）加工分析。由于每次走刀路線都是與外形輪廓相同的，所以采用循環切削方法。將外形輪廓向外偏移一定距離后，各個點的絕對坐標X增大，雖然由于點多很難計算確定其坐標，但各點之間的相對位置是固定的，且坐標增量不變，即相對坐標不變，因此在編程中只能采用相對坐標的方法。只要循環起點不斷靠近工件，就能實現分層仿形加工?！ ≡跀悼剀嚧驳牟僮髦?，要達到高級工、技師的水平，肯定會遇到一系列難點問題，本文選取幾個方面，結合實例進行了分析解決，希望能對提高數控車技能有所幫助?！ 悼丶庸ぜ夹g效率的發揮在很大程度上和企業本身的技術管理模型相關。數控加工程序編制的規范化、標準化，在一定程度上體現了企業自身數控加工技術應用水平，通過規范化來約束數控程序的多樣化，提高刀具軌跡的質量，比如在工藝文件中注明定位基準、對刀基準、坐標系、刀具參數與切削參數；對于程序的編制可從二維輪廓加工、三維曲面加工、固定循環、刀具補償和刀具軌跡加工策略等多個方面進行規范化編程；在典型零件加工工藝經驗的基礎上，建立標準化、規范化的數控程序模板，可以大幅度提高編程質量和產品的加工效率。對于企業成功的產品加工工藝與數控加工經驗，可以以模板形式保存，既有利于資源的重復利用，同時還可作為技術交流的資源。因此，有效的數控加工工藝與數控編程模板、相應規范的使用，可在很大程度上減少質量事故，降低成本，提高加工的效率?！ 榱酥攸c說明子程序的編寫應用，不對外形尺寸進行加工，假設直接選用Φ30mm的毛坯，用T4尖刀加工內凹成形面?！ 。?）參考程序如下（以A點為編程原點）?！ ≈鞒绦騍KG91.MPF M03S600 T04D01 G90G030Z2 G01X30Z0F0.1 L91P15（調用子程序）G90G080Z80 M5 M30子程序L91.SPF G91G01X-2F0.1（增量到A點）G3X17.5Z-5.16CR=10（到B點）G3X1.8Z-46.71CR=50（到C點）G2X3.33Z-13.28CR=12（到D點）G3X7.37Z-9.85CR=15（到E點）G1Z-5（到F點）X2（X方向退刀）G0Z80（Z方向快退）G1X-32F0.1（X方向進刀）M17（或M02）（子程序結束）（3）關于主程序的幾點說明?！ 〉谝?，調用子程序的格式：L x x P n n.子程序名除了SIEMENS規定的命令方法外，也可以用字母“L”后面加數字xx表示，Lxx是子程序名，Pnn則表示調用子程序nn次，如L91P15，表示調用子程序L91共15次?！ 〉诙?，調用子程序前后段都要用絕對坐標G90，一般不能省略?！ 〉谌?，調用子程序循環次數的確定。①先確定大加工余量，可用刀毛坯直徑減去零件小尺寸，本例毛坯直徑是30mm，零件小尺寸在輪廓起點A點為0，所以大加工余量是X m a x =30mm-0=30mm.②確定每層切深t，本例取t=2mm. ?、垩h次數n=X max /t=30m m/2m m=15.④調用子程序前循環起點X s、Z s坐標計算：X s =X 0 +△d×n（其中X 0為輪廓起點的X坐標，△d為每層切削深度，n為調用子程序次數）。循環起點Z s坐標與輪廓起點的Z o坐標相同。本例中，輪廓起點為A點，坐標（0，0），因此X 0為0，Z o為0，△d為2，n為15，則X s =X 0 +△d×n=0+2×15=30，Z s =Z o =0，所以循環起點定為X30Z0. ?。?）G91增量子程序編寫說明?！ ∽映绦虻慕Y構，遵循“六步兩原則”，六步即：第一步，確定X方向進刀（G91增量坐標計算，每層切深2mm），至輪廓的起始點；第二步，沿著輪廓向前，一直到輪廓的終止點；第三步，X方向退刀（注意超過輪廓高點）；第四步，Z方向快速退刀到起點；第五步，X方向再進刀，至X起點；第六步，子程序結束（M17）。兩原則是：①子程序中所有X坐標值（帶正負號）的代數和滿足ΣX=-2；②子程序中所有Z坐標值（帶正負號）的代數和滿足ΣZ=0.其中“-2”是每層的切削深度，其大小可根據實際情況在編程中修改?！ 〗Y果是執行子程序一次循環后，刀具停在比上一循環起點的X方向前進一個切削深度的位置。若ΣX＝0，說明循環一次后X方向的進刀量是0，不會在X方向繼續切入零件；如果ΣX＞0，則每循環一次刀具在X方向向外退刀，越來越遠離工件?！ ∪绻瞆為正數，刀具會邊切邊向右退；如果ΣZ為負數，刀具會邊切邊向左進，沒有回到Z向起點，這些都是不正確的?！ ?.G158零點偏移指令程序循環切削（1）指令功能。對所有坐標軸編程零點偏移，也主要用于仿形偏移加工，或零件中多個相同結構的加工。后面的G158指令取代先前的可編程零點偏移指令；在程序段中僅輸入G158指令而后面不跟坐標軸名稱時，表示取消當前的可編程零點偏移?！ 。?）指令格式：G158 X_Z_（其中X_Z_為新編程原點位置，其中X為半徑值。其后程序段中坐標都為新工件坐標系中位置）。格式還有兩種特殊形式：G158 X_（X方向零點偏移）和G158 Z_（Z方向零點偏移）。G158指令要求一個獨立的程序段。為實現循環切削，常用到子程序、宏程序?！ ∑涓袷綖椋篟1=大單邊切削厚度+精加工余量值MA1：G158 X=R1 Z0（建立零點偏移）L158（調用子程序，子程序用絕對坐標值編程）R1=R1-每刀單邊切入量IF R1>=精加工余量值GOTOB MA1 G158說明：每刀切入量=單邊切削厚度/切削次數，可以將厚度略加修改，使得切削次數和單邊切入量適中。循環切削次數通過IF條件語句判斷確定，滿足條件，返回MA1句，繼續循環；不滿足條件，則執行下一句G158，取消零點偏移?！ 。?）加工路線與G91增量子程序循環一樣，子程序一般采用絕對坐標編程，如所示?！ 。?）參考程序?！ ≈鞒绦騍KG158.MPF M03S600 T04D01 G90G030Z2 R1=15.1（參數R1賦值）MA1：G158 X=R1（建立零點偏移）L158（調用子程序L158）R1=R1-0.5（切深0.5）IF R1>=0.1 GOTOB MA1（條件句）G158（取消零點偏移）L158（精加工）G080Z80 M5 M30子程序L158.SPF G01X0Z0F0.1（絕對坐標，A點）G3X17.5Z-5.16CR=10（B點）G3X19.3Z-51.87CR=50（C點）G2X22.63Z-65.15CR=12（D點）G3X30Z-75CR=15（E點）G1Z-80（F點）X32（X方向退刀）G0Z0（Z方向快退）M17（子程序結束）二、梯形螺紋加工（1）零件加工梯形螺紋Tr36×6. ?。?）加工分析。由于梯形槽較深、槽底較寬，加工方法有直進法、斜進法、左右切削法、車直槽法和分層法等，這里采用分層且左右偏移切削方法（）較好，可用子程序編程?！ ∪粲酶咚黉摰毒?，將梯形螺紋刀尖寬度磨至1.7mm，采用分層且左右切削法，即在加工時中間切入一刀，再左右各偏移0.114mm加工一次。左右偏移距離算法是槽底寬減去刀尖寬的一半，（1.928mm-1.7mm）/2=0.114mm. ?。?）參考程序?！ ≈鞒绦騍KG33.MPF M03S180 T01D01 G90G95G038Z3 M8 G1X36F0.1 L33P35（調用子程序）G90G080Z80 M9 M5 M30子程序L33.SPF G91G1X-0.2F1（增量X進刀）G33Z-38K6（直切螺紋）G1X9F5（退刀）Z38.114（退回，右偏0.114）X-9（X進刀）G33Z-38.114K6（右偏切螺紋）G1X9F5 Z37.886（退回，左偏0.114）X-9 G33Z-37.886K6（左偏切螺紋）G1 G1X9F5 Z38（退回到中間）X-9 M17三、非圓曲線加工1.非圓曲線非圓曲線主要是指橢圓或拋物線等形狀的輪廓，應用宏程序編程。下面以橢圓“X 2 /144+Z 2 /400=1”加工為例來分析?！ ?.加工分析（1）粗加工。粗加工時從大到小分層切削，路線如所示。每次走刀終點坐標確定：用參數變量確定，先用兩個參數替代長短軸方向長度，再分析點坐標X、Z與參數之間關系。若短軸用參數R 1表示，則X=2×R 1，R 1大值是24mm/2mm=12mm；若長軸用參數R 2表示，則R 2 =20×（1-R 1 2 /144），化為編程表達式為R 2 =20×SQRT（1-R 1×R 1 /144），對應坐標Z=R 2 -20（為負值）。由于是粗加工，保留0.2mm精加工余量，取Z=R 2 -19.8. 所以每層走刀終點坐標為（2×R 1，R 2 -19.8），R 1的取值從12mm到0，不斷分層減少?！ 。?）精加工。精加工沿輪廓線從右端點到高點，利用參數編程將輪廓線細分為成百上千個插補點。點坐標確定與粗加工相同?！ 。?）粗精加工參考程序?！ 〕绦蛎鸗Y.MPF M03S600 G90G95 T1（粗加工）G1X25Z2F3 R1=12 MA1：G1X=2R1 F0.15 R2=20SQRT（1-R1R1/144）G1 Z=R2-19.8 F0.15 G1X=（2R1+1）G0 Z2 R1=R1-1（每次切深單邊1）IF R1>=0 GOTOB MA1（注意空格?。〨080Z80；T2S800（精加工）G00Z1 R1=0 MA2：R2=20SQRT（1-R1R1/144）G1 X=2R1 Z=R2-20 F0.06 R1=R1+0.05 IF R1<=12 GOTOB MA2 G1 X24 Z-20（不用省略）G080Z80 M5 M30四、組合件的加工如零件1和中的零件2，加工完成后可相互配合：零件1的右端端面凸臺與零件2的左端端面凹槽配合，零件1的左端與零件2的右端的內外螺紋及圓弧面能相互配合，零件圖如所示?！ 。?）加工分析。很多這樣的組合件，要充分利用它們之間的配合來解決加工時的裝夾問題，難點在于加工件1的右端時的裝夾，要靠旋合在件2的內孔中。因此正確安排加工順序很重要，可減少裝夾次數，提高精度，節約時間，提高效率?！ 。?）加工順序。本組合件加工順序安排如下：①裝夾件1毛坯Φ45mm的左端，平右端面，加工出右端臺階，調頭加工出總長；②裝夾右端臺階，完成件1的左端加工（外形、退刀槽和螺紋）；③加工件2總長；④加工件2左端（鉆孔、內孔輪廓、內端面槽和外形輪廓）；⑤加工件2右端（內孔輪廓、內螺紋、外形輪廓和外槽）；⑥將件1外螺紋旋上件2內孔，加工件1的右端（先加工內槽，再加工外形）。注意，在外形粗加工后，取下件1再旋上，半精加工后再松合一次，這樣在精加工后，就可以直接用手松開螺紋了?！ 】傊?，在數控車床操作中，要不斷分析解決實踐中的難點問題，并勤于思考，活學活用，才能不斷提高技能，成為行業中的佼佼者。
