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数控机床的编程方法和典型实例分析
2020-12-14 10:28:30 作者:春华程老师 来源:春华教育网 点击量:3824

    数控车床是目前使用广泛的数控机床之一,它是一种技术密集度和自动化高的机械一体化加工设备,综合应用了计算机、自动控制、自动检测和精密机械等高新技术。随着数控机床的发展和普及,现代化企业对懂数控加工技术、会数控加工计程仪编程的技术人员的需求量将会增加。下面跟着春华教育小编一起来了解下数控编程相关内容!


    一、编程方法


    数控编程方法有手工编程和自动编程两种。手工编程是指从零件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序校验等各步骤主要有人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工,以及计算较简单,程序段不多,编程易于实现的场合等。但对于几何形状复杂的零件(尤其是空间曲面组成的零件),以及几何元素不复杂但需编制程序量很大的零件,由于编程时计算数值的工作相当繁琐,工作量大,容易出错,程序校验也较困难,用手工编程难以完成,因此要采用自动编程。所谓自动编程即程序编制工作的大部分或全部有计算机完成,可以有效解决复杂零件的加工问题,也是数控编程未来的发展趋势。同时,也要看到手工编程是自动编程的基础,自动编程中许多核心经验都来源于手工编程,二者相辅相成。


    二、编程步骤


    拿到一张零件图纸后,首先应对零件图纸分析,确定加工工艺过程,也即确定零件的加工方法(如采用的工夹具、装夹定位方法等),加工路线(如进给路线、对刀点、换刀点等)及工艺参数(如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等)。其次应进行数值计算。绝大部分数控系统都带有刀补功能,只需计算轮廓相邻几何元素的交点(或切点)的坐标值,得出各几何元素的起点终点和圆弧的圆心坐标值即可。最后,根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作,结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式,逐段编写零件加工程序单,并输入CNC装置的存储器中。


    三、典型实例分析


    数控车床主要是加工回转体零件,典型的加工表面不外乎外圆柱、外圆锥、螺纹、圆弧面、切槽等。例如,要加工形状如图所示的零件,采用手工编程方法比较合适。由于不同的数控系统其编程指令代码有所不同,因此应根据设备类型进行编程。以西门子802S数控系统为例,应进行如下操作。


    (1)确定加工路线


    按先主后次,先精后粗的加工原则确定加工路线,采用固定循环指令对外轮廓进行粗加工,再精加工,然后车退刀槽,最后加工螺纹。


    (2)装夹方法和对刀点的选择


    采用三爪自定心卡盘自定心夹紧,对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点。


    (3)选择刀具


    根据加工要求,选用四把刀,1号为粗加工外圆车刀,2号为精加工外圆车刀,3号为切槽刀,4号为车螺纹刀。采用试切法对刀,对刀的同时把端面加工出来。


    (4)确定切削用量


    车外圆,粗车主轴转速为500r/min,进给速度为0.3mm/r,精车主轴转速为800r/min,进给速度为0.08mm/r,切槽和车螺纹时,主轴转速为300r/min,进给速度为0.1mm/r。


    (5)程序编制


    确定轴心线与球头中心的交点为编程原点,零件的加工程序如下:


    主程序


    JXCP1.MPF


    N05G90G95G00X80Z100(换刀点)


    N10T1D1M03S500M08(外圆粗车刀)


    -CNAME=“L01”


    R105=1R106=0.25R108=1.5(设置坯料切削循环参数)


    R109=7R110=2R111=0.3R112=0.08


    N15LCYC95(调用坯料切削循环粗加工)


    N20G00X80Z100M05M09


    N25M00


    N30T2D1M03S800M08(外圆精车刀)


    N35R105=5(设置坯料切削循环参数)


    N40LCYC95(调用坯料切削循环精加工)


    N45G00X80Z100M05M09


    N50M00


    N55T3D1M03S300M08(切槽车刀,刀宽4mm)


    N60G00X37Z-23


    N65G01X26F0.1


    N70G01X37


    N75G01Z-22


    N80G01X25.8


    N85G01Z-23


    N90G01X37


    N95G00X80Z100M05M09


    N100M00


    N105T4D1M03S300M08(三角形螺纹车刀)


    R100=29.8R101=-3R102=29.8(设置螺纹切削循环参数)


    R103=-18R104=2R105=1R106=0.1


    R109=4R110=2R111=1.24R112=0


    R113=5R114=1


    N110LCYC97(调用螺纹切削循环)


    N115G00X80Z100M05M09


    N120M00


    N125T3D1M03S300M08(切断车刀,刀宽4mm)


    N130G00X45Z-60


    N135G01X0F0.1


    N140G00X80Z100M05M09


    N145M02


    子程序


    L01.SPF


    N05G01X0Z12


    N10G03X24Z0CR=12


    N15G01Z-3


    N20G01X25.8


    N25G01X29.8Z-5


    N30G01Z-23


    N35G01X33


    N40G01X35Z-24


    N45G01Z-33


    N50G02X36.725Z-37.838CR=14


    N55G01X42Z-45


    N60G01Z-60


    N65G01X45


    N70M17


    实现数控加工,编程是关键。本文仅对NC车床加工零配件的一例进行了计程仪编程分析,具有代表性。数控车床能够加工普通车床无法加工的复杂曲面,加工精度高,质量保证,发展前景非常广阔,掌握数控车床的加工计程仪编程技术尤为重要。