數(shù)控車(chē)床編程簡(jiǎn)潔技巧的探討

武俊彪 喻曉彧

摘 要：數(shù)控車(chē)床已經(jīng)被較為廣泛的運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，本文主要探究數(shù)控車(chē)床編程的簡(jiǎn)潔技巧，通過(guò)對(duì)數(shù)控車(chē)床中各種坐標(biāo)、設(shè)置適宜的循環(huán)起點(diǎn)、使用程序模板、使用化零為整編程模式、科學(xué)選取加工操作指令以及了解刀具與參數(shù)要求進(jìn)行分析，采用探究的方式，得出數(shù)控車(chē)床編程簡(jiǎn)潔技巧。

關(guān)鍵詞：數(shù)控;車(chē)床編程;簡(jiǎn)潔技巧;探討

數(shù)控車(chē)床隸屬于自動(dòng)化車(chē)床，具備高效率與精準(zhǔn)度的特征，能夠運(yùn)用在加工復(fù)雜的零部件上，例如，各種螺紋、蝸桿、斜線(xiàn)的圓柱部件等。雖然我國(guó)的科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展，極大的推進(jìn)了數(shù)控機(jī)床的硬件性能與軟件性能的提升，但是若想要將數(shù)控機(jī)床具備的作用充分的發(fā)揮出來(lái)，還是需要提升編程技術(shù)能力。編程需要：在操控、運(yùn)用數(shù)控車(chē)床的過(guò)程中，依據(jù)相關(guān)解鎖加工的各個(gè)零部件的要求，有針對(duì)性的編寫(xiě)出具有高效性、合理性的程序。數(shù)控車(chē)床與其他種類(lèi)的機(jī)床相比，在進(jìn)行加工的時(shí)候具有較強(qiáng)的柔性，但是生產(chǎn)的效率還是有待加強(qiáng)，從而需要從編程的簡(jiǎn)潔技巧入手，有效的提升數(shù)控機(jī)床的工作效率。

1 明確數(shù)控車(chē)床各種坐標(biāo)的技巧

在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行程序編輯的過(guò)程中，為了能夠更加便捷的操作、方便記憶，編程人員制定了車(chē)床坐標(biāo)與運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)范。

1.1車(chē)床坐標(biāo)系

在數(shù)控車(chē)床上建立相關(guān)的坐標(biāo)系，從而能夠便于控制車(chē)床移動(dòng)的距離與方向，這樣的坐標(biāo)系就被稱(chēng)作車(chē)床的坐標(biāo)系。最著名的笛卡爾的坐標(biāo)系是車(chē)床坐標(biāo)系中最標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系，圖1是二軸數(shù)控車(chē)床的坐標(biāo)系。

1.2工件坐標(biāo)系

建立工件坐標(biāo)系的時(shí)候需要確定工件的圓弧、幾何圖像以及直線(xiàn)等相關(guān)要素的所在的位置，從而制定精準(zhǔn)的坐標(biāo)系。如下圖2顯示，工件的零部件常會(huì)設(shè)在主軸的中心線(xiàn)上。

將工件的坐標(biāo)系進(jìn)行確定，有助于提升數(shù)控車(chē)床的編輯程序的效率。在一般狀況下，機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的方向大體相同，并且都是在水平的位置上的，但是每個(gè)坐標(biāo)系具備的原點(diǎn)有所不同。數(shù)據(jù)車(chē)床中，x軸為徑向固定，z軸為縱向，+x是主軸的軸心線(xiàn)指向技術(shù)操作人員所在的方向，+z為主軸箱指向車(chē)床尾座。

2 設(shè)置適宜的循環(huán)起點(diǎn)

數(shù)控車(chē)床總共包含兩根軸，分別是：x軸--刀具軸，z軸--主軸。在數(shù)控車(chē)床進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候需要運(yùn)用各種各樣的刀具，從而逐步的與棒料接近，坐標(biāo)軸中具有的相對(duì)數(shù)值會(huì)對(duì)應(yīng)性的有所減小，被稱(chēng)作“進(jìn)刀”，與之相反，就被稱(chēng)作“退刀”。數(shù)據(jù)車(chē)床的編程技術(shù)人員將退刀終止與進(jìn)刀開(kāi)始的位置叫做循環(huán)的起點(diǎn)。在對(duì)數(shù)控車(chē)床進(jìn)行編輯程序的時(shí)候，循環(huán)的起點(diǎn)是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，車(chē)床在每次完成加工作業(yè)循環(huán)之后，都需要及時(shí)的回到原點(diǎn)，為下一次的循環(huán)做充足的準(zhǔn)備[1]。所以，在數(shù)控車(chē)床開(kāi)啟工作前，相關(guān)的技術(shù)操作人員必須要率先將主軸位置與刀具軸位置調(diào)整好，其中需要考慮的內(nèi)容有以下兩點(diǎn)：

2.1在最大程度上降低程序段具有的段數(shù)

在數(shù)控車(chē)床實(shí)際的操作中，由于機(jī)床內(nèi)有些固定的原件在進(jìn)行加工操作的時(shí)候需提前進(jìn)行固定，這就要求編程人員將需要固件的原件的編程操作轉(zhuǎn)變?yōu)樽映绦颍瑢⑵浯尜A，以便于二次利用。加之，其中小部分的機(jī)床原件中只有工藝路徑與尺寸上的區(qū)別。在進(jìn)行實(shí)際操作的過(guò)程中，能夠運(yùn)用宏指令對(duì)其進(jìn)行編程，從而在較大程度上降低數(shù)據(jù)計(jì)算的編程量，達(dá)到精簡(jiǎn)編程的目的。

2.2在最大程度上縮短刀具循環(huán)操作的路線(xiàn)

將刀具循環(huán)操作的線(xiàn)路縮短的主要原因是：減少刀具走空的行程，從而顯著的提升車(chē)床工作的質(zhì)量與效率。例如，在進(jìn)行實(shí)際工作的過(guò)程中，若作業(yè)的安全性及換刀的要求都符合要求，就可以將刀點(diǎn)盡可能的靠近刀件進(jìn)行操作，有效的將進(jìn)刀的路線(xiàn)縮短，從而顯著的降低了執(zhí)行的時(shí)長(zhǎng)。若運(yùn)用多把刀具作業(yè)，就需要保障執(zhí)行換刀的過(guò)程具有較高的安全性。

3 靈活運(yùn)用程序模板

在數(shù)控車(chē)床進(jìn)行工作的過(guò)程中，針對(duì)與不同類(lèi)別的工件需要運(yùn)用不同種類(lèi)的加工模式， 實(shí)際上，數(shù)控車(chē)床中有一些編程過(guò)程中運(yùn)用固定性的模板，能夠使用在大部分零件加工的程序編輯工作中，若其編程人員能夠?qū)⑾嚓P(guān)的程序模板科學(xué)、靈活的運(yùn)用，就能夠在較大的程度上提升數(shù)控車(chē)床程序編輯的效率[2]。

4 科學(xué)運(yùn)用注意化零為整的編程模式

在數(shù)控車(chē)床進(jìn)行加工運(yùn)行的過(guò)程中，由于有些工件的尺寸相對(duì)較小，個(gè)別工件的直徑甚至小于三毫米，這就會(huì)造成車(chē)床裝夾工作步驟難度加大，不能夠較好的保障工件的精準(zhǔn)性。一般情況下，上述樣式的工件程序在運(yùn)行完成之后，在下一次進(jìn)行工件的作業(yè)的時(shí)候，非常容易造成數(shù)控車(chē)床的軌道被損壞。彈簧夾緊環(huán)節(jié)的操作相對(duì)較為頻繁，亦會(huì)容易使數(shù)控車(chē)床出現(xiàn)損壞。在對(duì)小型的工件進(jìn)行加工的時(shí)候，需要科學(xué)的運(yùn)用化零為整的模式。例如，數(shù)控車(chē)床在制作相對(duì)尺寸較小工件的時(shí)候，可以假設(shè)把主軸中送進(jìn)的長(zhǎng)度提升到工件尺寸的幾倍，與此同時(shí)，將彈簧夾緊頭的運(yùn)行時(shí)間段延長(zhǎng)，在對(duì)工件進(jìn)行加工的過(guò)程中，將所加工的單獨(dú)的零件需要的輔助時(shí)長(zhǎng)平均分配在多個(gè)小工件上。運(yùn)用這樣的模式能夠?qū)⒚總€(gè)工件制作的輔助時(shí)間顯著的降低，即將小工件加工的速率顯著的提升了。

5 了解刀具與參數(shù)要求

運(yùn)用數(shù)控車(chē)床制作不同工件的時(shí)候，對(duì)刀具的需求也會(huì)有所不同。有部分的初學(xué)者對(duì)刀具與參數(shù)的相關(guān)要求不是很熟悉，不能夠精準(zhǔn)的按照要求合理的選取刀具與及其參數(shù)，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致數(shù)控車(chē)床出現(xiàn)蹦刀狀況[3]。所以，必須要求相關(guān)的操作人員了解刀具的選擇準(zhǔn)則與參數(shù)。例如，切槽刀與螺紋刀在進(jìn)行操作使用的時(shí)候，主軸的旋轉(zhuǎn)速度需要控制在300r/min;外圓車(chē)刀在操作使用的時(shí)候，需要將主軸的旋轉(zhuǎn)速度需要控制在500r/min--600r/min。

6 科學(xué)運(yùn)用相對(duì)值模式進(jìn)行編程

數(shù)控車(chē)床的坐標(biāo)系中包含：相對(duì)性質(zhì)的坐標(biāo)系與絕對(duì)性質(zhì)的坐標(biāo)系，若是坐標(biāo)系中全部的坐標(biāo)點(diǎn)中的坐標(biāo)值都是從固定的坐標(biāo)原點(diǎn)測(cè)量的，將上述的坐標(biāo)系稱(chēng)作絕對(duì)性質(zhì)的坐標(biāo)系。如果坐標(biāo)系中的坐標(biāo)原點(diǎn)運(yùn)用的是前面坐標(biāo)點(diǎn)，其中的增量是確定的，就將這樣的坐標(biāo)系叫做相對(duì)性質(zhì)的坐標(biāo)系。在數(shù)控車(chē)床進(jìn)行編輯程序的時(shí)候，需要依據(jù)刀點(diǎn)進(jìn)行合理的選擇，在選擇的時(shí)候盡量運(yùn)用絕對(duì)值的模式，科學(xué)的運(yùn)用措施，從而有效的降低誤差的累積，提升作業(yè)的精準(zhǔn)度。在進(jìn)行編程的時(shí)候由相關(guān)的數(shù)據(jù)展示相對(duì)值的誤差，從而控制加工的精準(zhǔn)度[4]。

7 結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)家科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，數(shù)控車(chē)床的運(yùn)用范圍更加廣泛，所以在對(duì)其進(jìn)行運(yùn)用的時(shí)候需要靈活的運(yùn)用編程的技巧，從而顯著的提升數(shù)控車(chē)床運(yùn)行的質(zhì)量與效率。通過(guò)對(duì)數(shù)控車(chē)床中各種坐標(biāo)、設(shè)置適宜的循環(huán)起點(diǎn)、使用程序模板、使用化零為整編程模式、科學(xué)選取加工操作指令以及了解刀具與參數(shù)要求進(jìn)行深入的探究，從而找到編程簡(jiǎn)潔技巧，促使數(shù)控車(chē)床的安全性與穩(wěn)定性穩(wěn)步提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅平爾.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下《數(shù)控車(chē)床編程與操作》課程的混合教學(xué)改革實(shí)踐研究[J].內(nèi)江科技，2020，41（04）：155-156.

[2]王宇雷.《數(shù)控車(chē)床操作與編程》中行動(dòng)導(dǎo)向法的應(yīng)用[J].現(xiàn)代交際，2020（02）：188-189.

[3]倪偉國(guó).《數(shù)控車(chē)床編程與操作》“做學(xué)教合一”理念下的思考[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2019（24）：38.

[4]王慶民，許新偉.數(shù)控車(chē)床編程簡(jiǎn)潔技巧的探討[J].職業(yè)，2011（08）：178.

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