数控车削编程中指令的巧用

梁广中

（广东石油化工学院 机电工程学院，广东 茂名 525000）

数控车削编程中指令的巧用

梁广中

（广东石油化工学院 机电工程学院，广东 茂名 525000）

文章根据自己多年从事数控加工工作的实践和经验，摸索到了一些编程指令的巧用方法，解决了编程加工中某些难题和问题，下面就这方法进行介绍和分析，供大家交流与参考。

数控车床；编程；指令的使用；指令的巧用

1 数控车床

随着社会和科学技术的发展,导致产品更新换代的加快和人们需求的多样化,产品的生产也趋向种类多样化、批量中小型化。为适应这一变化,数控机床在企业中的作用愈来愈大。

数控车床主要用于加工轴类、盘套类等回转体零件,能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工,并进行切槽、钻、扩、绞孔工作,特别适宜于复杂形状的回转体零件的加工。其与普通车床相比,一个显著的优点是:对零件变化的适应性强。更换零件只需改变相应的程序,对刀具进行简单的调整即可加工出合格的零件,为此节约成本而赢得先机。但是,要充分发挥数控机床的作用,不仅要有良好的硬件(如优质的刀具、机床的精度等),更重要的是软件，如编程是根据不同的零件的特点,编制合理、高效的加工程序。而编程,需要一些编程技巧。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,而灵活运用编程指令,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。

2 编程方法

（1）数控编程方法有手工编程和自动编程两种。手工编程是指零件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序、程序校验等各步骤主要有人工完成的编程过程，适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件加工，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（尤其是空间曲面组成的零件），以及几何元素不复杂但编制程序量很大的零件，由于编程时计算工作相当繁琐，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，因此需要采用自动编程。所谓自动编程，即程序编制工作的大部分或全部由计算机完成，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。但是，手工编程是自动编程的基础，自动编程中的许多核心经验都是来源于手工编程，二者相辅相成。

（2）编程坐标系的建立。数控加工的关键是坐标系的建立,首先要建立机床坐标系,其次要建立工件坐标系也叫编程坐标系,机床坐标系是机床固有的坐标系,机床坐标系的原点称为机械参考点或机械零点。机床上电后执行机械零点操作,便建立了以当前位置为坐标原点的机床坐标系。工件坐标系是为了方便编程在零件图纸上设定的直角坐标系,又称浮动坐标系。工件坐标系的建立对于能执行回零操作机床,只要通过正确的机械回零对刀便建立了工件坐标系,在加工前通过对刀操作确定编程坐标系原点并与机床坐标系原点联系起来即确定工件原点在机床坐标系中的位置,对刀后可获得每一把刀具的位置偏置数据即刀偏,使用刀具加工前,先执行刀具补偿指令,所以编程时程序的第一个程序段用T指令执行刀具补偿或程序的第一个移动指令程序段包含执行刀具补偿的T指令。

3 部分指令的使用

（1）G00和G01的区别,如何正确使用。G00是快速点定位指令。功能是使刀具以点位控制方式,从刀具当前所在点以各轴设定的最高允许速度(乘以进给修调倍率)快速移动到定位目标点。G01是直线插补指令。功能是作直线轮廓的切削加工运动。有时也作很短距离的空行程运动。这两个指令都可以使刀具从当前所在点移到定位目标点。所以,在实际运用中,容易将它们混淆使用。为了正确的运用G00和G01,就要找出它们的不同之处,加以区分。首先,G00指令的格式中不带F参数。它的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定。故在执行G00指令时,由于各个轴以各自速度移动,根据实际情况的不同,各轴到达终点的先后次序也会有所不同,因而联动直线轴的合成轨迹有时是直线,有时是折线。为此,运行G00指令时,要先搞清楚刀具运动轨迹,避免刀具与工件或夹具发生碰撞。G01指令格式中带F参数,刀具以联动的方式,按F规定的合成进给速度,运行到达终点。它的联动直线轴的合成轨迹始终为直线。其次,使用的场合不同。G00适用场合一般为加工前的快速定位或加工后的快速退刀。正确运行过程中,始终不与工件接触。G01一般作为直线轮廓的切削加工运动。有时也作很短距离的空行程运动,以防止G00指令在短距离高速度运动时可能出现的惯性过冲现象。

（2）G50编程指令。G50工件坐标系设定：格式 G50 X(U)——Z(W)——，如在录入状态下输入G50 X50 Z100建立工件坐标系，执行后，系统将当前位置作为“程序零点”，执行“程序回零”刀架返回该位。使用G50设定工件坐标系方便，比回机床零点要便利的多。另外一个应用G96 S200G50 S1000指定主轴转速最高1000r/min。

4 指令的巧用

下面有一小批短轴加工零件，按一般数控加工方法，每加工完一个工件都要进行一次对刀，才能够进行下一个工件的加工；或者是每加工完一个工件都要进行一次装夹，才能够进行下一个工件的加工，这样给我们工作增加许多工作量和时间。为了解决这一难题，我们通过充分利用主程序和子程序的概念对指令的巧用，很好地化解这一难题。具体办法是：在编程加工中将涉及零件几何尺寸的命令字段和切断零件的命令字段、以及换刀定位等都放在一个子程序中（即G0定位、G50坐标系设定）,而将有开关机床控制的命令字段及主轴转速放在主程序中,每加工一个零件时,由主程序通过调用子程序命令调用一次子程序,加工完成后,跳转回主程序。需要加工几个零件便调用几次子程序,十分有利于增减每次循环加工零件的数目。只要按一下循环起动键就可以加工几个工件了。一次棒料装夹可以加工好几个工件出来，这样给我们节省了很多时间和工作量，大大提高了生产效率。

总之，熟练掌握和灵活使用编程指令是每个从业事者必不可少的基本要求。编程是根据工件的加工特点与工件要求的精度来正确灵活地选用这些指令，编制出合理高效的加工程序，是确保加工出符合图样要求合格工件的关键，同时能使数控车床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控车床能安全可靠高效的加工工作。

Skillfull Application of Instruction during the Programming of NC Turning

LIANG Guang-zhong
(Institute of Electromechanical Engineering,Guangdong University of Petrochemical Technology,Maoming，Guangdong 525000,China)

acording to practice and experience for many years in NC machining,this paper found out the methods to apply some programming instructions skillfully,solved some problems and difficulties during programming,introducted and analyzed these methods,hoping to provide references.

NC lathe；Programming；application of the instruction； skillful application of instruction

TG659

A

2095-980X（2015）04-0038-01

2015-02-15

梁广中(1959-),男,广东恩平人,大学专科,主要从事数控加工实习实验工作。