关于数控加工编程技巧的探讨

侯锡勇

[摘 要]数控加工可获得精度高、质量德定的产品，因而在机械制造领城得到了越来越广泛的应角，数控编程是应用数控机床进行零件加工的前提，因而如何合理地编制数控程序成为数控加工的关健。

[关键词]数控加工 编程技巧探讨

数控车床虽然加工柔性比普通车床优越，但单就某一种零件的生产效率而言，与普通车床还存在一定的差距。因此，提高数控车床的效率便成为关键，而合理运用编程技巧，编制高效率的加工程序，对提高机床效率往往具有意想不到的效果。

要充分发挥数控车床的作用，关键是程序的编制，理想得数控程序不仅应该保证加工出符合图样要求的合格工件，还应该是数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，以使机床能够安全、可靠、高效的工作。根据不同的零件的特点和精度要求，编制合理、高效的加工程序。

常用的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、输入程序到程序检验等各步骤主要由人工手动完成的编程过程。它适用于几何形状不太復杂的零件的加工，以及计算较简单，程序段不多，编程易于实现的场合等。对于几何形状复杂的零件，编制程序量很大的零件，用手工编程难以完成，因此要考虑采用自动编程。下面以SHENYANG-FANUC 0iMate—TB系统为例，就数控车床零件加工中的手工编程技巧问题进行一些讨论。

1.分析零件图样

分析零件图样是工艺准备中的首要工作，直接影响零件的编制及加工结果。主要包括以下几项内容：

（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需要计算的尺寸进行处理。

（2）分析零件图样上的尺寸公差要求，以确定加工工艺，如刀具的选择、切削用量走刀路线的确定等。

（3）分析零件的表面粗糙度要求，材料与热处理要求，毛坯的要求，都是对工序安排及走刀路线的确定等都是不可忽视的参数。

2.合理确定走刀路线，并使其最短 以提高效率

确定走刀路线的工作是加工程序编制的重点，进给路线是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，即刀具从对刀点开始进给运动起，直到结束加工程序后退刀返回该点及所经过的路径，是编写程序的重要依据之一。合理地选择进给路线对于数控加工是很重要的。应考虑以下几个方面：(1)巧用起刀点。如在循环加工中，根据工件的实际加工情况，将起刀点与对刀点分离，在确保安全和满足换刀需要的前提条件下，使起刀点尽量靠近工件，减少空走刀行程，缩短进给路线，节省在加工过程中的执行时间。(2)粗加工或半精加工时，毛坯余量较大，应采用合适的循环加工方式，在兼顾被加工零件的刚性及加工工艺性等要求下，采取最短的切削进给路线，减少空行程时间，提高生产效率，降低刀具磨损（3）尽量缩短进给路线，减少空走刀行程，提高生产效率。由于精加工切削程序走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的，因此主要内容是确定粗加工及空行程的走刀路线。走刀路线是指刀具从切削起点开始运动起，直到返回该点并结束加工程序所经过的路径。包括切削加工的路径及退刀、回零等非切削空行程。使走刀路线最短可以节省整个加工过程的执行时间，还能减少一些不必要的刀具消耗。用矩形循环命令进行加工，来分析一下走刀路线合理确定。

3.保证加工零件的精度和表面粗糙度的要求

1）合理选取起刀点，为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，精加工时，最终轮廓应安排在最后一次走刀连续加工出来。认真考虑刀具的切入和切出路线，尽量减少在轮廓处停刀，以避免切削力突然变化留下刀痕。一般应沿着零件表面的切向切削和退刀，尽量避免沿工件方向退刀而划伤工件。

2）选择工件在加工后变形较小的路线。对细长零件或薄壁零件，应采用分几次走刀加工到最后尺寸，或采取对称去余量法安排进给路线。

3）对特殊零件采用“先精后粗”的加工工序。在某些特殊情况下，加工工序不按“先近后远”、“先粗后精”原则考虑，而作“先精后粗”的特殊处理，反而能更好地保证工件的尺寸公差要求。

4.合理调用运动指令以使程序段最少

按照每个单独的几何要素(即直线、斜线和圆弧等)分别编制出相应的加工程序，其构成加工程序的每个程序段。在加工程序的编制工作中，总是希望以最少的程序段数即可实现对零件的加工，以使程序简洁，减少出错的几率及提高编程工作的效率。在实际的生产操作中，经常会碰到某一固定的加工操作重复出现，可以把这部分操作编写成子程序，事先存入到存储器中，根据需要随时调用，使程序编写变得简单、快捷。以达到减少程序段数目和编制程序工作量 的目的。

5.合理选择切削用量

数控车削中的切削用量是表示机床主体的主运动和进给运动大小的重要参数，包括切削深度、主轴转速、进给速度。它们的选择与普车所要求的基本对应一致，但数控车床加工的零件往往较复杂，切削用量按一定的原则初定后，还应结合零件实际加工情况随时进行调整，调整方法是利用数控车床的操作面板上各种倍率开关，随时进行调整，来实现切削用量的合理配置，这对操作者来说应该具有一定的实际生产加工经验。

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。