论手工编程加工技师工件

王利光

摘 要：钳工技师或高级技师的鉴定技能考核工件一般都采用结合CAM软件进行辅助加工，而且必须采用电脑，同时还要有适合的CAM软件（如CAXA制造工程师、UG、Mastercam等）。该文主要论述了在缺少CAM软件或数控机床没有配备电脑的条件下如何进行手工编程加工工件。

关键词：手工编程 加工 技师 工件

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（c）-0164-04

钳工技师或高级技师的鉴定技能考核工件常规下采用CAXA制造工程师2008软件生成程序进行加工工件，但当条件不允许或者手工编程加工更加省时省力时，就应该考虑用手工编程加工工件。文章主要针对钳工技师的实操工件加工采用手工编程进行分析论述。

1 工件分析

钳工技师的实操工件如图1，此工件总体形状较为简单，正面为矩形阶台加圆弧、斜直线、圆柱面阶台、椭圆柱阶台；底面为矩形槽及两个沉孔。

所以只有椭圆柱面阶台的加工需要采用宏程序加工，其他选用简单程序加工就可以了；考虑到节省加工时间，加工上平面也采用宏程序进行加工。

2 简单程序加工部位

2.1 加工底面轮廓

工件用平口钳装夹，保证伸出高度，工件坐标系设在工件对称中心，用直径12 mm的立铣刀加工外轮廓平面，用8 mm立铣刀加工内轮廓，用7.8 mm钻头钻孔，用8 mm铰刀铰孔。

工序1：加工平面12 mm铣刀（可用宏程序）。

主程序

O0001

G90G54G0G40X65Y-35S1000M03；

Z100M08；

Z5；

G01Z0F200；

M98P0100L4；

G90G0Z100M09；

M5；

M30；

子程序

O0100

G91X-130；

Y10；

X130；

Y10；

M99；

工序2：加工外轮廓12 mm铣刀。

O0002

G90G54G0G40X65Y-39S1000M03；

Z100M8；

Z5；

G1Z-12F200；

G41X60D01；

X-59 R10；

Y39 R10；

X59 R10；

Y-29；

G02X49Y-39R10；

G03X39Y-49R10；

G0Z100M9；

M5；

M30；

工序3：用7.8 mm的钻头加工孔。

O0003

G90G54G0X0Y0S500M3；

Z100M8；

G99G83X-47Y27R3Q3Z-30F100；

Y-27；

G80Z100M9；

M5；

M30；

工序4：用8 mm铰刀的铰孔。

O0004

G90G54G0X0Y0S200M3；

Z100M8；

G99G85X-47Y27R3Z-30F50；

Y-27；

G80Z100M9；

M5；

M30；

工序5：用8 mm的铣刀加工内轮廓。

O0005

G90G54G0G40X10Y0S200M3；

Z100M8；

Z1；

G01G41Y20D2F200；

X-9Z-5；

X-37.5，R10；

Y-20，R10；

X37.5，R10；

Y20，R10；

X-10；

G3Y10R5；

X10R16；

G1X26；

Y-10；

X10；

G3X-10R16；

G1X-26；

Y10；

X-10；

Z-2；

Y-19；

X10；

Y19；

X-3；

Y-13；

G0Z5；

G40X-47Y-27；

G1Z-3；

G91G41X6Y0D01；

G3I-6J0；

G1G40X-6Y0；

G90I0Z5；

Y27；

G1Z-3；

G91G41X6Y0D2；

G3I-6J0；

G1G40X-6Y0；

G90G0Z100M9；

M5；

M30；

2.2 加工正面輪廓

工件反面进行装夹，并用百分找正及分中后，用12 mm的铣刀加工，坐标原点设在工件的左端面。

工序1：加工深度为11 mm的轮廓。

O0006

G90G54G0G40X6Y-45S1000M3；

Z100M8；

Z5；

G1Z-11F200；

G41Y-10D1；

Y0；

G2X10Y6.928R8；

G1X39.569Y24R15；

X76Y24；

G2X88Y18R15；

G2Y-18R30；

G2X76Y-24R15；

G1X56.915；

G2X45.221Y-8.395R15；

G3X15.649Y-7.828R30；

G2X6Y0R8；

G1Y10；

G0Z100M9；

M5；

M30；

工序2：加工深度为5 mm的16 mm的外圆。

O0007

G90G54G0G40X6Y-45S1000M3；

Z100M8；

Z5；

G1Z-5F200；

G41Y-10D1；

Y0；

G2I8J0；

G1Y10；

G0Z100M9

M5；

M30；

工序3：加工深度为5 mm的30×40的椭圆（此工序用宏程序加工，后面讲述）。

工序4：加工深度为19 mm的轮廓。

O0009

G90G54G0G40X0Y-45S1000M3；

Z100M8；

Z5；

G1Z-19F200；

G41Y-20D1；

Y15；

X25.982Y30；

X102R20；

Y-30R20；

X25.982；

X0Y-15；

X-2Y0；

G0Z100M9；

M5；

M30；

3 加工程序

3.1 宏程序知識准备

由于该校的6台数控铣床的操作系统为广州数控厂的990M操作系统，还有一台加工中心是法那克18i操作系统，另外新进的奥地利设备是双系统的（西门子与法那克），故采用A类或B类宏程序进行加工以节省时间。

3.2 加工程序

3.2.1 平面加工宏程序

由于此工件的主体是一个118×78的矩形，故采用开放区域平面加工。

（1）采用B类宏程序可以大大缩短编程时间和加工时间，并有利于修改与精确加工，如图2所示（X、Y分中为G54原点）。

注：这里的条件表达式（第n次循环结束时刀具在各点的Y坐标值）参考图3推导：

点a： Ya=#4

点b： Yb=#4-#14=#4-0.8×#3

工件上边缘点c： Yc=#2/2

刀具上边沿点d： Yd=Yb+#3/2

显然，当Yd

（2）采用A类宏程序加工比较复杂，程序段较多，计算工作量多。文章不做叙述。

3.2.2 椭圆阶台加工宏程序

此工件的最上层有一个长半轴为40短半轴为30的椭圆阶台，用圆弧去拟合椭圆加工出来的形状差别大，只能采用宏程序进行加工。

（1）用B类宏程序加工此椭圆阶台。

由于此工件是椭圆只是对与X轴方向偏移20 mm，与Y轴对称，且没有角度方向上的旋转，所以可以取消#3=（C）即椭圆长半轴的轴线与水平的夹角（+X方向）为0度的设定，在程序里取消坐标系旋转的设定。

（2）采用A类宏程序加工比较复杂，程序段较多，计算工作量多。文章不做叙述。

4 结语

采用手工程序加工此钳工技能考核工件，方便快捷，节省了加工时间，又能提高钳工技能水平，进一步体现现代钳工的综合运用能力。

参考文献

[1] 张德强.CAXA数控铣CAD/CAM技术[M].机械工业出版社，2005.

[2] 数控大赛试题·答案·点评[M].机械工业出版社，2006.

[3] 陈海舟.数控铣削加工宏程序及应用实例[M].机械工业出版社，2008.

[4] 劳动和社会保障部教材办公室.数控铣床、加工中心编程与操作[M].中国劳动社会保障出版社，2008.