數控車運（yùn）行中的困難解決方法（fǎ）
來（lái）源：芒果视频污數機械製（zhì）造有限（xiàn）公司 發布（bù）日（rì）期：2015-10-30 13:53:34 訪問次數：
在（zài）數控車床的操作中，要達到高級工、技（jì）師（shī）的水平，一定要解決幾個難點（diǎn）問（wèn）題（tí），主（zhǔ）要包括以下4個方麵：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（gōng）。
在數控（kòng）車床的（de）操作中，要（yào）達到高級工、技（jì）師的水平，一定要解決（jué）幾個難（nán）點（diǎn）問題，主要包括以下4個（gè）方麵：①仿形加工；②梯形（xíng）螺紋加工；③非圓曲線加工；④組合件加工。下麵以SIEMENS 802S為例，分別加以解決。 一、仿形加工如所示的手柄（bǐng）零件，主要結構（gòu）特點是成形麵、輪廓內凹形狀，可（kě）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（zhí）至後完成。這裏探（tàn）討（tǎo）2種編程方法（fǎ）：G91增量子程序循（xún）環切削方法和G158坐標偏移指令程序循環切削方法。 1.G91增量子程序循（xún）環切（qiē）削方法（1）加工分析。由於每次走刀路線都是與外形輪廓相（xiàng）同的，所以采用循環（huán）切削方法。將（jiāng）外形輪廓（kuò）向外（wài）偏移一定距離後，各個點的絕對坐標X增大，雖然（rán）由於點多（duō）很難計算確定其坐標，但（dàn）各點之間的相對位置是固定的（de），且坐標增量不變，即相對（duì）坐標不變（biàn），因此在編程（chéng）中隻能采用相對（duì）坐標的方法。隻要循環起點不斷靠近工件，就能實現分層仿形（xíng）加工。 在數控車床的操作中，要達到高級工、技師的水平，肯定會遇到一係列難點問題，本文選取幾個方麵，結合實例進行了分析解決，希望（wàng）能對提高數控車技能有所幫助。 數控（kòng）加工技術效率的（de）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（chéng）序編（biān）製的規範化、標準化，在一（yī）定程（chéng）度（dù）上體現了企業自身數控加工技術應用水平，通過（guò）規範化來約束數控程序的（de）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、坐標係、刀具參數與切削參數；對於程（chéng）序的（de）編製可從二維輪廓（kuò）加工、三維曲麵加工、固定循環、刀具補（bǔ）償（cháng）和刀具軌跡（jì）加工策略等多個方麵進行規範化編程；在典型零（líng）件加工工（gōng）藝經驗（yàn）的基礎上，建（jiàn）立標準化、規範化的數控程序模板（bǎn），可（kě）以大幅度提高編程（chéng）質量（liàng）和產（chǎn）品的加工效率。對於企業成功（gōng）的產品加工工（gōng）藝與數控加工經驗，可以以模板形式（shì）保存，既有利於資源（yuán）的重複利用，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（yǔ）數控編程模板、相應規範的使用，可在很大程度上減少質量事故，降低成本，提高加工的（de）效率。 為了重點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（dāo）加工內凹成形麵。 （2）參考程序如下（以A點（diǎn）為編程原點）。 主程（chéng）序（xù）SKG91.MPF M03S600 T04D01 G90G030Z2 G01X30Z0F0.1 L91P15（調用子程序）G90G080Z80 M5 M30子程序（xù）L91.SPF G91G01X-2F0.1（增（zēng）量到（dào）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（diǎn））G3X7.37Z-9.85CR=15（到E點）G1Z-5（到F點（diǎn））X2（X方向退（tuì）刀）G0Z80（Z方向快退）G1X-32F0.1（X方向（xiàng）進刀）M17（或M02）（子程序結束（shù））（3）關（guān）於主（zhǔ）程序的幾點說（shuō）明。 第（dì）一，調（diào）用（yòng）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（yòng）字（zì）母“L”後麵加數字（zì）xx表示，Lxx是子程（chéng）序名（míng），Pnn則表示調用子程（chéng）序nn次，如L91P15，表示調用（yòng）子程序L91共（gòng）15次。 第二，調用子程序前（qián）後段都要用絕對坐標G90，一般（bān）不能省略。 第三，調（diào）用子程序（xù）循環次數的確定。①先確定大加工餘量，可用刀毛坯直徑減去（qù）零件（jiàn）小尺寸，本例毛坯直徑是30mm，零件小尺寸（cùn）在輪廓起點A點為0，所以大加工餘量（liàng）是X m a x =30mm-0=30mm.②確（què）定每層切深t，本例取t=2mm. ③循環次數n=X max /t=30m m/2m m=15.④調用子程序前循（xún）環起點X s、Z s坐標計（jì）算：X s =X 0 +△d×n（其中X 0為輪廓起點的X坐標，△d為每（měi）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（qǐ）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（zé）X s =X 0 +△d×n=0+2×15=30，Z s =Z o =0，所以循環起點定為X30Z0. （4）G91增量子程序編寫說（shuō）明。 子程序（xù）的結構，遵循“六步（bù）兩原則”，六步即：第一步，確定X方向進刀（G91增（zēng）量坐標計算，每層切（qiē）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（zhōng）止（zhǐ）點；第三步（bù），X方向退刀（注意超過輪廓高點）；第（dì）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（shì）：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（xù）中所有Z坐標值（帶正負號）的代數和（hé）滿足（zú）ΣZ=0.其中“-2”是每層（céng）的（de）切削深度（dù），其大小可根據實際情況在編程中修改。 結果是（shì）執行子程序一次循環（huán）後（hòu），刀具停在比上一循環起點（diǎn）的X方向前進一個切（qiē）削（xuē）深度（dù）的位置。若ΣX＝0，說明循環一次後X方向的進刀量是0，不會在X方向繼續切入零（líng）件；如果ΣX＞0，則每循環一次刀具在X方向向外退刀，越來越（yuè）遠離工件。 如果（guǒ）ΣZ為正數，刀具會邊切邊向右退；如果ΣZ為負數，刀（dāo）具會邊切邊向左進（jìn），沒有回到Z向（xiàng）起點，這些都是不正確的（de）。 2.G158零點偏移指令程序循環切削（1）指令（lìng）功能。對所有坐標軸編程（chéng）零點偏移，也主要用於仿（fǎng）形偏移加工，或零件（jiàn）中多（duō）個（gè）相同結（jié）構的加工。後麵（miàn）的G158指令取（qǔ）代先前的可編程零點偏移（yí）指令；在程序段中僅輸入G158指令而後麵不跟坐標軸（zhóu）名稱（chēng）時，表示取消當（dāng）前（qián）的可編程零（líng）點（diǎn）偏移。 （2）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（zhí）。其後程序段中坐（zuò）標都為新工件坐標（biāo）係中位置）。格式還有兩種特殊形式：G158 X_（X方向零點偏移）和（hé）G158 Z_（Z方向零點偏移）。G158指令要求（qiú）一個獨立（lì）的程（chéng）序段（duàn）。為實現循（xún）環切削，常用到子（zǐ）程序、宏程序（xù）。 其格式為：R1=大單（dān）邊切（qiē）削厚度（dù）+精加工餘量（liàng）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（biān）切入量IF R1>=精加（jiā）工餘（yú）量值GOTOB MA1 G158說（shuō）明：每刀（dāo）切入量=單邊切削厚度/切削次數，可以將（jiāng）厚度略加（jiā）修（xiū）改，使得（dé）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。 （3）加工路線與（yǔ）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。 （4）參考程序。 主（zhǔ）程序SKG158.MPF M03S600 T04D01 G90G030Z2 R1=15.1（參（cān）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（jiā）工）G080Z80 M5 M30子程序L158.SPF G01X0Z0F0.1（絕對坐標，A點（diǎn））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（jiā）工（1）零件（jiàn）加工梯形螺紋Tr36×6. （2）加（jiā）工分析。由（yóu）於梯形槽較深、槽（cáo）底較寬，加工方法有直進（jìn）法、斜進法、左右切削法（fǎ）、車直槽法和分層法等，這裏采用分層且（qiě）左右偏移（yí）切削方（fāng）法（）較好，可用子程序（xù）編程。 若用高速鋼刀具，將梯形螺紋刀尖寬度磨至1.7mm，采（cǎi）用分層且左右切削法，即在加工時中間切入一（yī）刀，再左右各偏移（yí）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. （3）參考（kǎo）程序。 主程序（xù）SKG33.MPF M03S180 T01D01 G90G95G038Z3 M8 G1X36F0.1 L33P35（調用子程序（xù））G90G080Z80 M9 M5 M30子程序L33.SPF G91G1X-0.2F1（增量X進刀（dāo））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（wén））G1X9F5 Z37.886（退回，左偏0.114）X-9 G33Z-37.886K6（左偏（piān）切螺（luó）紋）G1 G1X9F5 Z38（退回到中間）X-9 M17三、非圓曲線加工1.非圓曲線（xiàn）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（xù）編程。下麵以橢圓“X 2 /144+Z 2 /400=1”加工為例來分析。 2.加工分析（1）粗加工。粗加工時（shí）從大到小分層切削，路線如所示（shì）。每（měi）次（cì）走刀終點坐標確定：用參數變量（liàng）確定（dìng），先用兩個參（cān）數替代長短軸方向長度，再分析點坐標X、Z與參數之間關係。若短軸用參數R 1表示（shì），則（zé）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（wéi）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（yóu）於是（shì）粗加工（gōng），保留0.2mm精加工餘（yú）量，取Z=R 2 -19.8. 所以每層走刀（dāo）終點坐標為（2×R 1，R 2 -19.8），R 1的取值從12mm到（dào）0，不斷分層減（jiǎn）少。 （2）精加工。精加工沿輪廓線從右端點到高點，利（lì）用參數編程將輪廓線細分（fèn）為成百（bǎi）上千個插補點。點坐標確（què）定與粗加工相同。 （3）粗精加工參（cān）考程序。 程序名TY.MPF M03S600 G90G95 T1（粗加（jiā）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（biān）1）IF R1>=0 GOTOB MA1（注（zhù）意空格！）G080Z80；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（shěng）略）G080Z80 M5 M30四、組合件的加工如零件1和中的零件2，加工完成後可相互配合：零件1的右端端麵凸（tū）台與零件2的左端端麵凹槽配合，零件1的左端與零件2的右端（duān）的內外螺紋及圓弧麵能相互配合，零件圖如所示。 （1）加工分析。很（hěn）多這樣的組合件（jiàn），要充分利（lì）用它們之（zhī）間的配合來解決加工時的裝（zhuāng）夾問題，難點在於加工件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（yào），可減少裝（zhuāng）夾次數，提高精（jīng）度，節約時間，提高效（xiào）率。 （2）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（yòu）端麵，加工出右端台階，調頭加工出總長；②裝夾右端（duān）台階，完成件1的左端加工（外形、退刀槽和螺紋）；③加工（gōng）件2總長；④加工件2左端（鑽孔、內孔輪廓、內（nèi）端麵槽和（hé）外形輪（lún）廓）；⑤加工件2右端（內孔輪（lún）廓、內螺（luó）紋、外形輪廓和（hé）外槽）；⑥將件1外螺紋旋上件2內孔，加工件1的右（yòu）端（先加工內槽，再加工外形）。注意，在（zài）外形粗加工後，取下件1再旋上，半（bàn）精加工後再鬆合一次，這樣在精加工後，就可以直接用手鬆開螺紋了。 總之，在數控車床操作中，要不斷分析解決實踐中的難點問（wèn）題，並勤於思考，活學活用，才（cái）能不斷提高（gāo）技能（néng），成為行（háng）業中的佼佼者。
