FANUCO—TD數(shù)控車削編程技巧淺析

摘 要:對數(shù)控車床而言，特別是FANUCO-TD數(shù)控車床，由于具有高效率、高精度和高柔性的特點，在機械制造業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用，成為目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機床之一。但是，要充分發(fā)揮數(shù)控車床的作用，關(guān)鍵是編程，即根據(jù)不同的零件的特點和精度要求，編制合理、高效的加工程序。本文以FANUCO-TD系統(tǒng)為例，就數(shù)控機床零件加工中的編程技巧問題進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞:參考點 加工路線 起刀點 準(zhǔn)備功能

中圖分類號:TG659文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(a)-0069-01

1 工藝分析

數(shù)控編程時，首先要進(jìn)行工藝分析。對于數(shù)控加工工藝而言，隨著數(shù)控加工設(shè)備的不斷發(fā)展，其加工的功能越來越強，加工工藝性越來越好，加工的范圍越來越大。因此數(shù)控加工工藝的形成是應(yīng)用了許多相關(guān)的機械加工工藝，并結(jié)合了數(shù)控機床的加工特點。制定一套完整、合理的數(shù)控加工工藝的目標(biāo)就是能指導(dǎo)生產(chǎn)出符合設(shè)計要求的零件，并且生產(chǎn)效率高、成本低。

2 合理選擇切削用量

對于高效率的金屬切削加工來說，被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。切削速度提高20%，刀具壽命會減少1/2。進(jìn)給條件與刀具后面磨損關(guān)系在極小的范圍內(nèi)產(chǎn)生。但進(jìn)給量大，切削溫度上升，后面磨損大。它比切削速度對刀具的影響小。切深對刀具的影響雖然沒有切削速度和進(jìn)給量大，但在微小切深切削時，被切削材料產(chǎn)生硬化層，同樣會影響刀具的壽命。用戶要根據(jù)被加工的材料、硬度、切削狀態(tài)、材料種類、進(jìn)給量、切深等選擇使用的切削速度。

最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎(chǔ)上選定的。有規(guī)則的、穩(wěn)定的磨損達(dá)到壽命才是理想的條件。然而，在實際作業(yè)中，刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質(zhì)量、切削噪聲、加工熱量等有關(guān)。在確定加工條件時，需要根據(jù)實際情況進(jìn)行研究。對于不銹鋼和耐熱合金等難加工材料來說，可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃。

因而，在編寫程序時，合理選擇切削用量對表面加工精度都有很大的影響。

3 正確選擇程序原點，確定工件坐標(biāo)系及對刀點

工件坐標(biāo)系的原點選擇要盡量滿足編程簡單，尺寸換算少，引起的加工誤差小等條件。一般情況下，程序原點應(yīng)選在尺寸標(biāo)注的基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)上。對車床編程而言，工件坐標(biāo)系原點一般選在，工件軸線與工件的前端面、后端面、卡爪前端面的交點上。對刀點是零件程序加工的起始點，對刀的目的是確定程序原點在機床坐標(biāo)系中的位置，對刀點可與程序原點重合，也可在任何便于對刀之處，但該點與程序原點之間必須有確定的坐標(biāo)聯(lián)系。可以通過CNC 將相對于程序原點的任意點的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為相對于機床零點的坐標(biāo)。

4 合理選擇加工路線

在數(shù)控加工中，刀具刀位點相對于工件運動的軌跡稱為加工路線。確定加工路線是編寫程序前的重要步驟，加工路線的確定應(yīng)遵循以下原則:(1)加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率較高。(2)使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量。(3)應(yīng)使加工路線最短，這樣既可以減少程序段，又可以減少空刀時間。確定加工路線時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀，還是多次走刀來完成加工。

此外，注意輔助程序段的設(shè)計，如輪廓加工的進(jìn)退刀路徑設(shè)計及螺紋加工的引伸距離的確定。

5 準(zhǔn)確掌握各種循環(huán)切削指令的適應(yīng)條件，并進(jìn)行合理選用

在FANUCO-TD數(shù)控系統(tǒng)中，數(shù)控車床有十多種切削循環(huán)加工指令，每一種指令都有各自的加工特點及適用條件，工件加工后的加工精度也有所不同，各自的編程方法也不同，相差甚大，我們在選擇的時候要仔細(xì)分析，合理選用，爭取減少程序段數(shù)量。如粗車復(fù)合固定切削循環(huán)加工就有三種加工指令:外徑粗車固定循環(huán)G71指令，動作特征:適用于圓柱毛坯料粗車外圓和圓筒毛坯料粗車內(nèi)徑，并且FANUC數(shù)控系統(tǒng)因版本不同，粗車固定循環(huán)指令G71有兩種變成格式；端面粗車固定循環(huán)G72指令，動作特征:適用于圓柱毛坯端面方向粗車；固定形狀粗車循環(huán)G73，動作特征:適用于毛坯輪廓形狀與零件輪廓形狀基本接近時的粗車，例如，一般鍛件或鑄件的粗車。

6 靈活使用特殊G代碼，以便編寫程序，保證零件的加工質(zhì)量和精度

6.1 刀具半徑補償G41、G42指令

在對輪廓加工時，用刀具半徑補償功能編程，可以使其程序具有通用性，即當(dāng)?shù)毒叱叽?車刀的圓弧半徑）因更換、磨損等原因發(fā)生變化時，不需要重新編程，只要修改刀具半徑補償值即可。

6.2 返回參考點G27、G28、G29

指令機床參考點是可以任意設(shè)定的，設(shè)定的位置主要根據(jù)機床加工或換刀的需要。一般參考點選作機床坐標(biāo)的原點，在使用手動返回參考點功能時，刀具即可在機床X、Y、Z坐標(biāo)參考點定位，這時返回參考點指示燈亮，表明刀具在機床的參考點位置。實際加工中，巧妙利用返回參考點指令，可以提高產(chǎn)品的精度。對于重復(fù)定位精度很高的機床，為了保證主要尺寸的加工精度，在加工主要尺寸之前，刀具可先返回參考點再重新運行到加工位置。如此做法的目的實際上是重新校核一下基準(zhǔn)，以確定加工的尺寸精度。

6.3 延時G04指令

延時G04指令，除了常見的一般使用情況外，在實際數(shù)控加工中，延時G04指令還可以作一些特殊使用:(1)大批量單件加工時間較短的零件加工中，啟動按鈕頻繁使用，為減輕操作者由于疲勞或頻繁按鈕帶來的誤動作，用G04指令代替首件后零件的啟動。(2)用絲錐攻中心螺紋時，需用彈性筒夾頭攻牙，以保證絲錐攻至螺紋底部時不會崩斷，并在螺紋底部設(shè)置G04延時指令。(3)在主軸轉(zhuǎn)速有較大的變化時，可設(shè)置G04指令。

6.4 相對編程G91與絕對編程G90指令

相對編程是以刀尖所在位置為坐標(biāo)原點，刀尖以相對于坐標(biāo)原點進(jìn)行位移來編程。絕對編程在加工的全過程中，均有相對統(tǒng)一的基準(zhǔn)點，即坐標(biāo)原點，所以其累積誤差較相對編程小。數(shù)控車削加工時，工件徑向尺寸的精度比軸向尺寸高，所以在編制程序時，徑向尺寸最好采用絕對編程，考慮到加工時的方便，軸向尺寸采用相對編程，但對于重要的軸向尺寸，也可以采用絕對編程。另外，為保證零件的某些相對位置，按照工藝的要求，進(jìn)行相對編程和絕對編程的靈活使用。

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控車床由于具有優(yōu)越的加工特點，在機械制造業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，為了充分發(fā)揮數(shù)控車床的作用，我們需要在編程中掌握一定的技巧，編制出合理、高效的加工程序，保證加工出符合圖紙要求的合格工件，同時能使數(shù)控車床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮，使數(shù)控車床能安全、可靠、高效地工作。

參考文獻(xiàn)

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