一、編程方法

數控編程方法有手工編程和自動編程兩種。手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數據計算、編寫程序單、輸入程序到程序校驗等各步驟主要有人工完成的編程過程。它適用于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件的加工,以及計算較簡單,程序段不多,編程易于實現的場合等。但對于幾何形狀復雜的零件(尤其是空間曲面組成的零件),以及幾何元素不復雜但需編制程序量很大的零件,由于編程時計算數值的工作相當繁瑣,工作量大,容易出錯,程序校驗也較困難,用手工編程難以完成,因此要采用自動編程。所謂自動編程即程序編制工作的大部分或全部有計算機完成,可以有效解決復雜零件的加工問題,也是數控編程未來的發展趨勢。同時,也要看到手工編程是自動編程的基礎,自動編程中許多核心經驗都來源于手工編程,二者相輔相成。

二、編程步驟

拿到一張零件圖紙后,首先應對零件圖紙分析,確定加工工藝過程,也即確定零件的加工方法(如采用的工
夾具、裝夾定位方法等),加工路線(如進給路線、對刀點、換刀點等)及工藝參數(如進給速度、主軸轉速、切削速度和切削深度等)。其次應進行數值計算。絕大部分數控系統都帶有刀補功能,只需計算輪廓相鄰幾何元素的交點(或切點)的坐標值,得出各幾何元素的起點終點和圓弧的圓心坐標值即可。最后,根據計算出的刀具運動軌跡坐標值和已確定的加工參數及輔助動作,結合數控系統規定使用的坐標指令代碼和程序段格式,逐段編寫零件加工程序單,并輸入CNC裝置的存儲器中。

三、典型實例分析

數控車床主要是加工回轉體零件,典型的加工表面不外乎外圓柱、外圓錐、螺紋、圓弧面、切槽等。例如,要加工形狀如圖所示的零件,采用手工編程方法比較合適。由于不同的數控系統其編程指令代碼有所不同,因此應根據設備類型進行編程。以西門子802S數控系統為例,應進行如下操作。


圖1 零件圖

(1)確定加工路線

按先主后次,先精后粗的加工原則確定加工路線,采用固定循環指令對外輪廓進行粗加工,再精加工,然后車退刀槽,最后加工螺紋。

(2)裝夾方法和對刀點的選擇

采用三爪自定心卡盤自定心夾緊,對刀點選在工件的右端面與回轉軸線的交點。

(3)選擇刀具

根據加工要求,選用四把刀,1號為粗加工外圓車刀,2號為精加工外圓車刀,3號為切槽刀,4號為車螺紋刀。采用試切法對刀,對刀的同時把端面加工出來。

(4)確定切削用量

車外圓,粗車主軸轉速為500r/min,進給速度為0.3mm/r,精車主軸轉速為800r/min,進給速度為0.08mm/r,切槽和車螺紋時,主軸轉速為300r/min,進給速度為0.1mm/r。

(5)程序編制

確定軸心線與球頭中心的交點為編程原點,零件的加工程序如下:

主程序
JXCP1.MPF
N05 G90 G95 G00 X80 Z100 (換刀點)
N10 T1D1 M03 S500 M08(外圓粗車刀)
-CNAME=“L01”
R105=1 R106=0.25 R108=1.5 (設置坯料切削循環參數)
R109=7 R110=2 R111=0.3 R112=0.08
N15 LCYC95(調用坯料切削循環粗加工)
N20 G00 X80 Z100 M05 M09
N25 M00
N30 T2D1 M03 S800 M08 (外圓精車刀)
N35 R105=5 (設置坯料切削循環參數)
N40 LCYC95(調用坯料切削循環精加工)
N45 G00 X80 Z100 M05 M09
N50 M00
N55 T3D1 M03 S300 M08 (切槽車刀,刀寬4mm)
N60 G00 X37 Z-23
N65 G01 X26 F0.1
N70 G01 X37
N75 G01 Z-22
N80 G01 X25.8
N85 G01 Z-23
N90 G01 X37
N95 G00 X80 Z100 M05 M09
N100 M00
N105 T4D1 M03 S300 M08(三角形螺紋車刀)
R100=29.8 R101=-3 R102=29.8 (設置螺紋切削循環參數)
R103=-18 R104=2 R105=1 R106=0.1
R109=4 R110=2 R111=1.24 R112=0
R113=5 R114=1
N110 LCYC97 (調用螺紋切削循環)
N115 G00X80 Z100 M05 M09
N120 M00
N125 T3D1 M03 S300 M08 (切斷車刀,刀寬4mm)
N130 G00 X45 Z-60
N135 G01 X0 F0.1
N140 G00 X80 Z100 M05 M09
N145 M02
子程序
L01.SPF
N05 G01X0 Z12
N10 G03 X24 Z0 CR=12
N15 G01 Z-3
N20 G01 X25.8
N25 G01 X29.8 Z-5
N30 G01 Z-23
N35 G01 X33<
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