- 相關(guān)推薦
數(shù)控銑床編程方法淺談?wù)撐?/p>
摘要：文章以華中數(shù)控銑床為例，對(duì)數(shù)控編程方法和步驟進(jìn)行了簡(jiǎn)明的闡述，并針對(duì)一個(gè)典型零件的數(shù)控銑削加工給出了一套完整程序及相應(yīng)的分析。
![數(shù)控銑床編程方法淺談?wù)撐?/></p><p> <strong>關(guān)鍵詞：</strong>數(shù)控銑;手工編程;自動(dòng)編程;交互式CAK/CAM</p><p> 數(shù)控技術(shù)(Numerical ControD是指用數(shù)字化信號(hào)對(duì)設(shè)備運(yùn)行及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種自動(dòng)化技術(shù)。它把機(jī)械加工過(guò)程中的各種控制信息用代碼化的數(shù)字表示，通過(guò)信息載體輸人數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來(lái)。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控銑床除了能銑削普通銑床所能銑削的各種零件表面外，還能銑削普通銑床不能銑削的需要2。5坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的各種平面輪廓和立體輪廓。</p><p> <strong>一、編程方法</strong></p><p> 數(shù)控銑床編程方法主要有手工編程、自動(dòng)編程和交互式CAD/CAM三種。</p><p> (一)手工編程</p><p> 手工編程是指編制零件數(shù)控加工程序的各個(gè)步驟，即從零件圖紙分析、工藝決策、確定加工路線和工藝參數(shù)、計(jì)算刀位軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)、編寫零件的數(shù)控加工程序單直至程序的檢驗(yàn)，均由人工來(lái)完成。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的輪廓加工，幾何計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。但對(duì)輪廓形狀不是由簡(jiǎn)單的直線、圓弧組成的復(fù)雜零件，數(shù)值計(jì)算則相當(dāng)繁瑣，工作量大，容易出錯(cuò)，且很難校對(duì)，采用手工編程是難以完成的。</p><p> (二)自動(dòng)編程</p><p> 自動(dòng)編程是采用計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。APT是自動(dòng)編程工具(Automatically Ptogrammed TooD的簡(jiǎn)稱，是對(duì)工件、刀具的幾何形狀及刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行定義時(shí)所用的一種接近于英語(yǔ)的符號(hào)語(yǔ)言。在編程時(shí)編程人員依據(jù)零件圖樣，以API語(yǔ)言的形式表達(dá)出加工的全部?jī)?nèi)容，再把用APT語(yǔ)言書寫的零件加工程序輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)APT語(yǔ)言編程系統(tǒng)編譯產(chǎn)生刀位文件(CLDATA file)，通過(guò)后置處理后，生成數(shù)控系統(tǒng)能接受的零件數(shù)控加工程序的過(guò)程，稱為AP嚆言自動(dòng)編程。采用自動(dòng)編程時(shí)，由于計(jì)算機(jī)(或編程機(jī))代替程序編制人員完成了繁瑣的數(shù)值計(jì)算工作，并省去了編寫程序單的工作量，因而可將編程效率提高數(shù)倍到數(shù)十倍，同時(shí)解決了手工編程中無(wú)法解決的許多復(fù)雜零件的編程難題。</p><p> (三)交互式CAD/CAM</p><p> 利用CAD/CAM軟件，實(shí)現(xiàn)造型及圖象自動(dòng)編程。在編程時(shí)編程人員首先利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)或自動(dòng)編程軟件本身的零件造型功能，構(gòu)建出零件幾何形狀，然后對(duì)零件圖樣進(jìn)行工藝分析，確定加工方案，其后還需利用軟件的計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)功能，完成工藝方案的制訂、切削用量的選擇、刀具及其參數(shù)的設(shè)定，自動(dòng)計(jì)算并生成刀位軌跡文件，利用后置處理功能生成指定數(shù)控系統(tǒng)用的加工程序。因此我們把這種編程方式稱為圖形交互式自動(dòng)編程。這種自動(dòng)編程系統(tǒng)是一種CAD與CAM高度結(jié)合的編程系統(tǒng)，具有形象、直觀和高效等優(yōu)點(diǎn)。</p><p> <strong>二、編程思想</strong></p><p> 什么叫編程思想?所謂的編程思想就是對(duì)于一個(gè)待加工零件或者圖紙，編程人員對(duì)其進(jìn)行分析：計(jì)算，然后正確的編制出數(shù)控程序的一個(gè)過(guò)程，這其中包含對(duì)零件的工藝分析，加工路線的分析及相應(yīng)坐標(biāo)的計(jì)算等等。編程思想是一個(gè)編程人員應(yīng)具備的素質(zhì)和能力，也是我們編制程序的基礎(chǔ)。在數(shù)控編程學(xué)習(xí)過(guò)程中，一些學(xué)生能夠編制簡(jiǎn)單的直線、圓弧類零件，但是對(duì)于復(fù)雜的零件卻無(wú)從下手，或者更換一個(gè)零件，他們就不知道如何下手，在編寫的時(shí)候思路混亂，想到一點(diǎn)就編寫一點(diǎn)，思維跳躍性很大，沒有一個(gè)比較連貫的思路，編寫的程序也是漏洞百出，不合情理。究其原因，就是沒有一個(gè)良好的編程習(xí)慣，也即沒有形成一個(gè)正確的編程思想。對(duì)于數(shù)控編程，其編程思想應(yīng)該是這樣的：分析圖紙——確定加工工藝(即刀具軌跡)——數(shù)值計(jì)算——編制程序。其中，這里的加工工藝應(yīng)包含刀具的選擇、零件的裝夾、夾具的選擇、參數(shù)的設(shè)定等。在這個(gè)編程思想過(guò)程中確定刀具軌跡是最為關(guān)鍵的。因?yàn)橐坏┑毒哕壽E被正確的確定，程序的框架也就隨之出來(lái)了，剩下的工作就是選擇參數(shù)，然后按照刀具軌跡一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)地編制程序。下面，我們以一個(gè)典型的銑床編程加工教學(xué)中的一個(gè)零件為實(shí)例來(lái)進(jìn)行分析。</p><p> <strong>三、典型實(shí)例分析</strong></p><p> 手工編程是自動(dòng)編程的基礎(chǔ)，也是入門教學(xué)中普遍采取的編程方法。本例采用手工編程方法。</p><p> (一)分析零件和圖紙</p><p> 分析此加工零件圖紙，可知此零件是直線和圓弧組合的平面型零件，銑削平面型零件時(shí)，一般采用立銑刀側(cè)刃進(jìn)行切削。故只需要一把圓柱平頭立銑刀就可以完成。我們選刀具直徑為中20，刀補(bǔ)表里D01的值設(shè)為Rl0。</p><p> (二)確定加工工藝</p><p> 在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡稱為加工路線。編程時(shí)，加工路線的確定原則主要有以下幾點(diǎn)：</p><p> 1.應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求。</p><p> 2.應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空程移動(dòng)時(shí)間。</p><p> 3.應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。</p><p> 對(duì)點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床，只要求定位精度較高，定位過(guò)程盡可能的快，而刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)路線是無(wú)關(guān)緊要的，因此這類機(jī)床應(yīng)按空程最短來(lái)安排走道路線。我們選擇走刀路線為起刀點(diǎn)一A—B—C—D—E—F—G—H-+F+A~回起刀點(diǎn)。</p><p> 數(shù)控銑床夾具的選用可根據(jù)生產(chǎn)零件的批量來(lái)確定。對(duì)單件、小批量、工作量較大的模具加工來(lái)說(shuō)，一般可直接在機(jī)床工作臺(tái)面上通過(guò)調(diào)整實(shí)現(xiàn)定位與夾緊，然后通過(guò)加工坐標(biāo)系的設(shè)定來(lái)確定零件的位置。此例零件是長(zhǎng)方體，我們選擇機(jī)用平口鉗來(lái)夾持。</p><p> 在實(shí)踐教學(xué)加工中，我們選用的零件材質(zhì)為硬鋁，因?yàn)樵阢娤饔昧康倪x擇上，銑削深度5毫米可以一刀切下，進(jìn)給量選用100mm/min，主軸轉(zhuǎn)速選用1000r/min。</p><p> (三)數(shù)值計(jì)算</p><p> 原點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示，此實(shí)例設(shè)起刀點(diǎn)坐標(biāo)為(-10，-10，10)，</p><p> 銑削深度為5毫米，則外輪廓各點(diǎn)XY坐標(biāo)如下：</p><p> A點(diǎn)坐標(biāo)：(0，10)</p><p> B點(diǎn)坐標(biāo)：(0，45)</p><p> C點(diǎn)坐標(biāo)：(15，60)</p><p> D點(diǎn)坐標(biāo)：(50，60)</p><p> E點(diǎn)坐標(biāo)：(65，45)</p><p> F點(diǎn)坐標(biāo)：(80，30)</p><p> G點(diǎn)坐標(biāo)：(s0，10)</p><p> H點(diǎn)坐標(biāo)：(70，o)</p><p> I點(diǎn)坐標(biāo)：(10，0)</p><p> (四)編制程序</p><p> C92 X-10 Y-10 Zl0 (建立坐標(biāo)系)</p><p> M03 Sl000 (主軸以1000r/min正轉(zhuǎn))</p><p> G90 G012-5 Fl00 (以100mm/min進(jìn)給量下刀Smm深)</p><p> C41 C01 XO Ylo D01 (建立左刀補(bǔ)到A點(diǎn))</p><p> C01 XO Y45 (IJB點(diǎn))</p><p> G02 X15 Y60 R15 (ijc點(diǎn))</p><p> G01X50 Y60 (到D點(diǎn))</p><p> C02 X65 Y45 R15 (~JE點(diǎn))</p><p> C03 X80 Y30 R15 (到F點(diǎn))</p><p> C01 X80 Yl0 (到G點(diǎn))</p><p> C01 X70 YO (到H點(diǎn))</p><p> C01 Xlo YO (到I點(diǎn))</p><p> G01 XO Yl0 (到A點(diǎn))</p><p> GOO Zl0 (提刀)</p><p> G40 GOO X-10 Y-10 (回到起刀點(diǎn))</p><p> M02 (程序結(jié)束)</p><p> <strong>四、結(jié)語(yǔ)</strong></p><p> 數(shù)控銑削是機(jī)械加工中最常用和最主要的數(shù)控加工方法之一。想要充分發(fā)揮數(shù)控銑床的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工中的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，編程是關(guān)鍵，而在編制數(shù)控銑床程序過(guò)程中，編程思想是關(guān)鍵中的關(guān)鍵，故在編制程序前必須有一個(gè)清晰的編程思想。</p><p> <strong>參考文獻(xiàn)</strong></p><p> [1]龔仲華.數(shù)控技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.</p><p> [2]陳洪濤.數(shù)控工藝與編程[M].北京：高等教育出版社，2006.</p><p> [3]眭潤(rùn)舟，數(shù)控編程及加工技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004.</p><p>【數(shù)控銑床編程方法淺談?wù)撐摹肯嚓P(guān)文章：</p><p><a target=](https://p.9136.com/00/l/c2dbcec405.jpg "實(shí)用的數(shù)控銑床對(duì)刀方法")
實(shí)用的數(shù)控銑床對(duì)刀方法10-26
曲線加工的數(shù)控編程10-26
數(shù)控銑床及加工中心實(shí)習(xí)報(bào)告12-01
數(shù)控銑床刀具補(bǔ)償功能的應(yīng)用10-26
數(shù)控編程心得體會(huì)03-10