數(shù)控車床加工程序編制的探索與實(shí)踐

山鷹

（哈爾濱軸承集團(tuán)公司，哈爾濱 1 5 0 0 3 6）

1 數(shù)控車床加工程序編制概述

按照圖紙規(guī)定的尺寸與格式描述零件的幾何構(gòu)造以及加工工藝方法的信息數(shù)據(jù)指令集合被稱作數(shù)控車床加工程序。數(shù)控車床加工程序的編制在整個加工生產(chǎn)過程中占有指令性與基礎(chǔ)性的作用。現(xiàn)階段，數(shù)控編程大體是指從研讀零件圖紙和生產(chǎn)工藝開始到程序試通合格的全部過程。一套完整而有效的數(shù)控車床加工程序，可以準(zhǔn)確無誤地指導(dǎo)數(shù)控車床按照程序編制的軌跡和程序規(guī)定的方法完成零件的生產(chǎn)加工任務(wù)。當(dāng)前我國的數(shù)控車床加工程序的編制方法大體分為自動編程與手工編程兩種。手工編程的方法在實(shí)際操作中使用得更為廣泛。這種程序編制方法要求技術(shù)人員對生產(chǎn)零件進(jìn)行圖樣與生產(chǎn)工藝分析，對相應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行處理與計(jì)算，制定相對全面的生產(chǎn)加工方案，并以此為基礎(chǔ)編制出可行性良好的加工程序指導(dǎo)生產(chǎn)。程序編制人員對于機(jī)械零件的生產(chǎn)加工和程序編制的主要方法都應(yīng)該有較為詳盡和全面的理解，從而編制出科學(xué)合理的數(shù)控車床加工程序。

2 數(shù)控車床加工程序的編制方法

2.1 圖樣分析

作為數(shù)控車床加工程序編制的第一步，生產(chǎn)零件的圖樣分析有著十分重要的作用。零件的加工工藝方法、科學(xué)合理的零件生產(chǎn)步驟、各個加工工序中應(yīng)用的工藝方法以及相對應(yīng)的刀具模型、生產(chǎn)過程中涉及的切削量和各類參數(shù)，甚至是零件生產(chǎn)圖紙上由于標(biāo)明不清而需要重新數(shù)學(xué)計(jì)算與處理的參量，都是在這一部分完成的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，實(shí)際生產(chǎn)中所涉及的數(shù)學(xué)計(jì)算與參數(shù)處理已經(jīng)轉(zhuǎn)由相關(guān)的計(jì)算機(jī)輔助軟件完成。圖樣分析過程中也涉及了零件的圖紙尺寸公差。合理地分析零件尺寸公差可以精準(zhǔn)地控制零件的生產(chǎn)加工精度以及生產(chǎn)時的切削用量。其中，數(shù)控車床的切削用量是一個十分重要的生產(chǎn)指標(biāo)。數(shù)控車床的各類運(yùn)動均通過這一指標(biāo)確定，包括切削深度、切削用量、主軸與進(jìn)給軸運(yùn)動速度等。由于數(shù)控車床的加工生產(chǎn)對于參數(shù)的精準(zhǔn)度有著更為嚴(yán)格的要求，因此在規(guī)定好初始切削量之后，還應(yīng)該進(jìn)行基于零件實(shí)際生產(chǎn)操作情況的切削參數(shù)調(diào)整。這一過程需要技術(shù)人員通過調(diào)整數(shù)控車床面板上的各種參數(shù)按鍵完成。

2.2 制定合理的走刀路線使其最短

制定合理的走刀路線是數(shù)控機(jī)床程序編制過程中的一大重點(diǎn)。在數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)過程中，有精加工程序與粗加工程序兩種模式。基本按照零件輪廓順序加工走刀的精加工程序尚不必考慮走刀路線對于生產(chǎn)加工的影響。然而在粗程序加工和空行程生產(chǎn)中，走刀路線的合理確定卻有著十分重要的意義。幾乎所有的粗程序加工過程中都存在一個最短走刀路程，這個最短路線就是在實(shí)際操作與生產(chǎn)過程中的最佳走刀方案。加工程序編制的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)著重于尋找這一最優(yōu)方案，減少不必要的刀具消耗與車床加工磨損，縮短加工生產(chǎn)時間，進(jìn)而提升生產(chǎn)加工的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 合理調(diào)用G指令

合理調(diào)用程序G命令對于數(shù)控機(jī)床加工程序的編制有著重要意義。數(shù)控車床加工程序的制定依賴于單獨(dú)的零件幾何要素。這類對數(shù)控機(jī)床程序編制起到重要作用的幾何要素，在實(shí)際加工中大致分為直線、斜線以及圓弧。選擇最少的程序段數(shù)，就是在選擇數(shù)目最少的幾何要素組合。合理調(diào)用G命令，可以確保編制的程序處于最少程序段狀態(tài)，可以有效提高程序的執(zhí)行效率與生產(chǎn)效益。但是值得注意的是，在最少程序段的狀態(tài)下，編制的程序不一定是走刀路線最短的，這就需要數(shù)控車床加工程序編制人員充分結(jié)合實(shí)際情況，深入了解加工零件的類型與特征，制定出一個相對平衡的最優(yōu)程序方案。

3 數(shù)控車床加工程序編制的細(xì)節(jié)問題處理

3.1 編程時將精、細(xì)加工分開考慮

現(xiàn)階段數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)過程大致分為精加工程序與粗加工程序兩種模式。這種加工生產(chǎn)模式充分考慮了零件的加工精度與整個流程的生產(chǎn)效率。在不同的程序加工模式下，走刀路線的確定、刀具的引進(jìn)、引出位置都有較大的差異。在程序設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該對精、粗加工差異給予足夠的重視，避免由于切削力的驟然變化導(dǎo)致零件產(chǎn)品受力不均，甚至產(chǎn)生形狀、構(gòu)造上的變化，造成不必要的損失。

3.2 合理選用編程尺寸，取零件要求尺寸的中間值

合理選用編程尺寸對后期的程序編制有著十分積極的意義。當(dāng)生產(chǎn)中遇到的數(shù)值較數(shù)控車床所規(guī)定的最小編程單位還要小時，應(yīng)采取四舍五入的原則，使編程尺寸盡量接近零件的最大實(shí)際尺寸。

3.3 合理利用切斷面倒角

在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，應(yīng)用切斷面倒角的零件十分常見。使用時為了便于切削，避免掉頭倒角的情況發(fā)生，可以利用切斷面的位置優(yōu)勢同時進(jìn)行切斷與倒角兩個操作步驟。另外，切削刀具的引入點(diǎn)與刀寬等細(xì)節(jié)問題也應(yīng)引起重視，避免不必要的操作失誤。

4 結(jié)語

數(shù)控車床加工的程序編制在整個零件生產(chǎn)的全過程中具有十分重要的意義，應(yīng)注意對數(shù)控車床加工程序編制的細(xì)節(jié)問題處理。在程序編程時，將精、細(xì)加工分開考慮，合理地選用編程尺寸，取零件要求尺寸的中間值，合理利用切斷面倒角。只有科學(xué)有效地更新和完善基礎(chǔ)生產(chǎn)方案，制定合理的數(shù)控車床加工程序，才能保證實(shí)際生產(chǎn)過程順利，提高生產(chǎn)加工企業(yè)的效益。

［1］ 彭躍湘.數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2008.

［2］ 胡順，金建新，林奕鴻.基于混合式編程的數(shù)控磨削系統(tǒng)［J］.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2009，（03）：119-121.