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一、数控编程概述
程序编制就是根据加工零件图样的要求,用规定的代码和程序格式,把加工零件的全部工艺过程、工艺参数、刀具位移量及其他辅助动作编成加工程序单,并将其全部内容记录在信息载体上。数控机床零件程序的编制,通常经过分析零件图样、编制程序、确定工艺参数等部分构成。
二、数控加工过程及其数控编程流程图
1.数控加工过程流程图
2.数控程序编制流程图
三、数控编程的过程
1.数控编程的准备工作
首先要熟悉所用的编程软件及设备;其次对零件进行图样分析,明确加工内容和要求,确定加工方案;接着选择合适的机床、刀具和夹具;最后确定合理的走刀路线和切削用量。
2.选择数控编程的方法
数控加工程序的编制方法主要有两种:手工编程和自动编程
手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作。一般用于几何形状不太复杂、所需加工程序不长、计算较为简单的零件的加工。
自动编程是指在编程过程中,除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外,其余工作均由计算机辅助完成。
3.数控程序的编制
(1)分析零件图样。这是工艺准备中的首要工作,它将直接影响零件程序的编制及加工结果。它主要包括以下内容:
①分析加工轮廓的几何条件,主要目的是针对图样上不清楚尺寸及封闭的尺寸链进行处理。
②分析零件图样上的尺寸公差要求,以确定控制其尺寸精度的加工工艺。
③分析零件的形位公差的要求,如在车削中,沿Z坐标轴运动的方向与主轴轴线不平行时,则会出现圆柱度误差。
④分析零件的表面粗糙度要求、材料与热处理的要求、毛坯的要求等。
(2)合理设计加工工艺。数控加工是在数控程序的控制下完成的,而程序的编制则要在工艺设计方案的指导下进行,工艺设计的具体内容将贯穿数控编程的始终。工艺处理涉及的问题很多,编程人员需要注意以下几方面的问题:
①制定加工方案。零件可能有多种加工方案,在确定加工方案时应考虑数控机床使用的合理性及经济性。如图a所示,用平头立铣刀加工,这种方式耗费工时太长,且表面质量不高。如图b所示,用锥形刀或磨刀仪上磨出所需的锥形角,经过粗、精加工,即可用较少的时间铣出所需的斜面。
图(a)周向循环铣削图(b)成型铣削
②选择合理的走刀路线。确定走刀路线是加工程序编制的重点,合理的走刀路线不但可以提高生产效率,而且可提高加工质量。
③正确的选择对刀点。它的正确选取直接影响到所加工零件的精度和坐标点计算的难易,选择对刀点应遵循下列原则:
第一,使编程简单方便;第二,应尽量选择零件的设计基准或工艺基准为对刀点,以提高零件的加工精度;第三,对刀点在机床上应容易找正,方便加工和换刀。
(3)编写零件加工程序。完成上述工艺处理及数值计算后,即可编写零件加工程序。
四、编程中细节问题的处理
1.注意G04的合理使用
G04为暂停指令,其作用是刀具在一个指令的时间内暂停加工。它在对于保证加工精度及在切槽、钻孔改变运动等方面都有好处。
2.粗精加工分开编程
为了提高零件的精度并保证生产效率,车削工件轮廓的最后一刀,通常由精车刀来连续加工完成,因此,粗精加工应分开编程。
3.编程时常取零件要求尺寸的中值作为编程尺寸依据
4.编程时尽量符合各点重合的原则
5.巧利用切断刀倒角
对切断面带一倒角的零件,在批量车削加工中比较普遍,为了便于切断并避免掉头倒角,可巧利用切断刀同时完成倒角和切断两个工序,效果较好。
总之,数控车床的编程总原则是先粗后精、先进后远、先内后外、程序段最少、走刀路线最短,这就要求我们在编程时,特别注意理论联系实际,并在大量的实践中,对所学的知识进行验证或修正,做到编制的程序最实用。
(作者单位:山东省淄博市技师学院)
程序编制就是根据加工零件图样的要求,用规定的代码和程序格式,把加工零件的全部工艺过程、工艺参数、刀具位移量及其他辅助动作编成加工程序单,并将其全部内容记录在信息载体上。数控机床零件程序的编制,通常经过分析零件图样、编制程序、确定工艺参数等部分构成。
二、数控加工过程及其数控编程流程图
1.数控加工过程流程图
2.数控程序编制流程图
三、数控编程的过程
1.数控编程的准备工作
首先要熟悉所用的编程软件及设备;其次对零件进行图样分析,明确加工内容和要求,确定加工方案;接着选择合适的机床、刀具和夹具;最后确定合理的走刀路线和切削用量。
2.选择数控编程的方法
数控加工程序的编制方法主要有两种:手工编程和自动编程
手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作。一般用于几何形状不太复杂、所需加工程序不长、计算较为简单的零件的加工。
自动编程是指在编程过程中,除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外,其余工作均由计算机辅助完成。
3.数控程序的编制
(1)分析零件图样。这是工艺准备中的首要工作,它将直接影响零件程序的编制及加工结果。它主要包括以下内容:
①分析加工轮廓的几何条件,主要目的是针对图样上不清楚尺寸及封闭的尺寸链进行处理。
②分析零件图样上的尺寸公差要求,以确定控制其尺寸精度的加工工艺。
③分析零件的形位公差的要求,如在车削中,沿Z坐标轴运动的方向与主轴轴线不平行时,则会出现圆柱度误差。
④分析零件的表面粗糙度要求、材料与热处理的要求、毛坯的要求等。
(2)合理设计加工工艺。数控加工是在数控程序的控制下完成的,而程序的编制则要在工艺设计方案的指导下进行,工艺设计的具体内容将贯穿数控编程的始终。工艺处理涉及的问题很多,编程人员需要注意以下几方面的问题:
①制定加工方案。零件可能有多种加工方案,在确定加工方案时应考虑数控机床使用的合理性及经济性。如图a所示,用平头立铣刀加工,这种方式耗费工时太长,且表面质量不高。如图b所示,用锥形刀或磨刀仪上磨出所需的锥形角,经过粗、精加工,即可用较少的时间铣出所需的斜面。
图(a)周向循环铣削图(b)成型铣削
②选择合理的走刀路线。确定走刀路线是加工程序编制的重点,合理的走刀路线不但可以提高生产效率,而且可提高加工质量。
③正确的选择对刀点。它的正确选取直接影响到所加工零件的精度和坐标点计算的难易,选择对刀点应遵循下列原则:
第一,使编程简单方便;第二,应尽量选择零件的设计基准或工艺基准为对刀点,以提高零件的加工精度;第三,对刀点在机床上应容易找正,方便加工和换刀。
(3)编写零件加工程序。完成上述工艺处理及数值计算后,即可编写零件加工程序。
四、编程中细节问题的处理
1.注意G04的合理使用
G04为暂停指令,其作用是刀具在一个指令的时间内暂停加工。它在对于保证加工精度及在切槽、钻孔改变运动等方面都有好处。
2.粗精加工分开编程
为了提高零件的精度并保证生产效率,车削工件轮廓的最后一刀,通常由精车刀来连续加工完成,因此,粗精加工应分开编程。
3.编程时常取零件要求尺寸的中值作为编程尺寸依据
4.编程时尽量符合各点重合的原则
5.巧利用切断刀倒角
对切断面带一倒角的零件,在批量车削加工中比较普遍,为了便于切断并避免掉头倒角,可巧利用切断刀同时完成倒角和切断两个工序,效果较好。
总之,数控车床的编程总原则是先粗后精、先进后远、先内后外、程序段最少、走刀路线最短,这就要求我们在编程时,特别注意理论联系实际,并在大量的实践中,对所学的知识进行验证或修正,做到编制的程序最实用。
(作者单位:山东省淄博市技师学院)