實(shí)訓(xùn)教學(xué)中數(shù)控車床加工程序的編制技巧

數(shù)控車床程序編制是數(shù)控技術(shù)專業(yè)中專生的必備技能，本文從實(shí)訓(xùn)教學(xué)的角度出發(fā)，論述如何合理確定走刀路線，合理調(diào)用G命令，介紹數(shù)控車床加工程序的一些編制技巧及編程中細(xì)節(jié)問題處理。

在中專校的數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)中，特別是學(xué)生的實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，數(shù)控車削加工是學(xué)生必備技能，數(shù)控車削加工，程序貫穿整個(gè)零件的加工過程。由于每個(gè)人的加工方法不同，編制加工程序也各不相同，但最終的目的是為了提高數(shù)控車床的生產(chǎn)效率，因此對(duì)于選擇最合理的加工路線顯得尤為重要。本文將從確定走刀路線、選擇合適的G命令等細(xì)節(jié)出發(fā)，分析在數(shù)控車削中程序的編制方法。

一、分析機(jī)械零件圖樣

分析零件圖樣是工藝準(zhǔn)備中的首要工作，直接影響零件的編制及加工結(jié)果。主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：1、分析加工輪廓的幾何條件。2、分析零件圖樣上的尺寸公差要求，以確定控制其尺寸精度的加工工藝。3、分析形狀和位置公差要求。4、分析零件的表面粗糙度要求，材料與熱處理要求，毛坯的要求，件數(shù)的要求也是對(duì)工序安排及走刀路線的確定等都是不可忽視的參數(shù)。

二、合理確定加工工藝及走刀路線，并使走刀路線最短

確定走刀路線的工作是加工程序編制的重點(diǎn)，由于精加工切削程序走刀路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，因此主要內(nèi)容是確定粗加工及空行程的走刀路線。走刀路線泛指刀具從對(duì)刀點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)起，直到返回該點(diǎn)并結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑。包括切削加工的路徑及刀具引入、切出等非切削空行程。使走刀路線最短可以節(jié)省整個(gè)加工過程的執(zhí)行時(shí)間，還能減少一些不必要的刀具消耗及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動(dòng)部件的磨損。

三、合理調(diào)用G指令，使程序段最少

由于數(shù)控車床裝置普遍具有直線和圓弧插補(bǔ)運(yùn)算的功能，應(yīng)考慮使程序段最少原則。選擇合理的G命令，可以使程序段減少，但也要兼顧走刀路線最短。如果毛坯均為棒料，車削外圓可以用直線插補(bǔ)命令G01進(jìn)行編程，也可以用矩形循環(huán)命令G90進(jìn)行編程，還可以用復(fù)合循環(huán)命令G71進(jìn)行編程，都可以加工該工件。但用G01時(shí)編程復(fù)雜，程序段較多，常用于精加工程序中。用G71式加工路線，首先走矩形循環(huán)進(jìn)給路線，最后兩刀走輪廓的得等距線和最終輪廓線，走刀路線不是很長(zhǎng)，且切削量相同，切削力均勻，與G70命令合用還可以使程序編制簡(jiǎn)單，編程時(shí)常用。如果使用的數(shù)控車床沒有此命令，應(yīng)該首先選用G90矩行循環(huán)命令進(jìn)行編程。所以在編程中要靈活應(yīng)用，選用合理的G命令進(jìn)行程序編制。

四、合理安排“回零”路線

在編制較復(fù)雜輪廓的加工程序時(shí)，為使其計(jì)算過程盡量簡(jiǎn)化，既不易出錯(cuò)，又便于校核，編程者有時(shí)將每一刀加工完后的刀具終點(diǎn)通過執(zhí)行“回零”指令（即返回對(duì)刀點(diǎn)），使其全返回對(duì)刀點(diǎn)位置，然后在執(zhí)行后續(xù)程序。這樣會(huì)增加走刀距離，降低生產(chǎn)效率。因此，在合理安排“回零”路線時(shí)，應(yīng)使其前一刀終點(diǎn)與后一刀起點(diǎn)間的距離盡量減短，或者為零，即滿足走刀路線最短的要求。

五、合理選擇切削用量

數(shù)控車削中的切削用量是表示機(jī)床主體的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)大小的重要參數(shù)，包括切削深度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度。它們的選擇與普車所要求的基本對(duì)應(yīng)一致，但數(shù)控車床加工的零件往往較復(fù)雜，切削用量按一定的原則初定后，還應(yīng)結(jié)合零件實(shí)際加工情況隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方法是利用數(shù)控車床的操作面板上各種倍率開關(guān)，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，來(lái)實(shí)現(xiàn)切削用量的合理配置，這對(duì)操作者來(lái)說(shuō)應(yīng)該具有一定的實(shí)際生產(chǎn)加工經(jīng)驗(yàn)。

六、編程過程中細(xì)節(jié)問題處理

1.粗、精加工分開編程。為了提高零件的精度并保證生產(chǎn)效率，車削工件輪廓的最后一刀，通常由精車刀來(lái)連續(xù)加工完成，因此，粗精加工應(yīng)分開編程。并且，刀具的進(jìn)、退位置要考慮妥當(dāng)，盡量不要在連續(xù)的輪廓中切入切出或換刀及停頓，以免因切削力的突然變化而造成彈性變形，致使光滑連接的輪廓上產(chǎn)生劃傷、形狀突變或滯留刀痕等疵病。

2.注意暫停指令的合理使用。G04為暫停指令，其作用是刀具在一個(gè)指令的時(shí)間內(nèi)暫停止加工。該指令由于不做實(shí)際的切削運(yùn)動(dòng)，常常被忽略。但它在對(duì)于保證加工精度及在切槽、鉆孔改變運(yùn)動(dòng)等方面都有很好的好處。

3.編程時(shí)常取零件要求尺寸的中值作為編程尺寸依據(jù)。如果遇到比機(jī)床所規(guī)定的最小編程單位還要小的數(shù)值時(shí)，應(yīng)盡量向其最大實(shí)體尺寸靠攏并圓整。如圖紙尺寸為φ60則編程時(shí)寫X59.069。

4.編程時(shí)盡量符合各點(diǎn)重合的原則。也就是說(shuō)，編程的原點(diǎn)要和設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)、對(duì)刀點(diǎn)的位置盡量重合起來(lái)，減少由于基準(zhǔn)不重合所帶來(lái)的加工誤差。在很多情況下，若圖樣上的尺寸基準(zhǔn)與編程所需要的尺寸基準(zhǔn)不一致，故應(yīng)首先將圖樣上的各個(gè)基準(zhǔn)尺寸換算為編程坐標(biāo)系中的尺寸。當(dāng)需要掌握控制某些重要尺寸的允許變動(dòng)量時(shí)，還要通過尺寸鏈解算才能得到，然后才可進(jìn)行下一步編程工作。

數(shù)控車床的編程總遵循原則是先粗后精、先近后遠(yuǎn)、先內(nèi)后外、程序段最少、走刀路線最短，這就要求我們?cè)诰幊虝r(shí)，特別注意理論聯(lián)系實(shí)際，并在大量的實(shí)踐中，對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證或修正，做到編制的程序最實(shí)用、最簡(jiǎn)單、最合理、最科學(xué)。

（作者單位：江蘇省濱海中等專業(yè)學(xué)校）