海德漢系統運用手工編程在多軸加工中心中的應用

張云閣

摘 要：多軸數控加工中心機床是一種技術性及自動化程度很高的機電一體化加工設備，隨著多軸數控機床的廣泛應用與普及，多軸運用循環功能編程已經成為影響加工效率的一個重要途徑。本文就海德漢系統部分手工編程的應用方法進行分析探討。

關鍵詞：手工編程；多軸加工；海德漢

1 編程方法

數控編程方法有手工編程和自動編程兩種。手工編程是從零件圖樣分析、工藝處理、數據計算、編寫程序單、輸入程序到程序效驗等各步驟，主要靠人工完成的編程過程。它適用于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件加工，一般計算簡單，程序段不多，且易于實現的場合。但對于幾何形狀復雜的零件（尤其是空間曲面組成的零件），以及幾何元素不復雜但需編制程序量很大的零件，由于編程時計算數值的工作相當繁瑣，工作量大，容易出錯，程序效驗也比較困難，用手工編程難以完成，因此要采用自動編程，所謂自動編程，即程序編制工作的大部分或全部由計算機完成，可以有效解決復雜零件的加工問題，它是數控編程技術的發展趨勢。同時，也要看到手工編程是自動編程的基礎，自動編程中許多核心經驗都來源于手工編程，兩者相輔相成。

2 多軸加工的基本概念

多軸加工是指3軸以上的控制加工，其中具有代表性的是5軸控制加工中心。這種加工中心可以加工用3軸控制機床無法加工的復雜形狀工件。在一般情況下，五軸機床的加工精度要比三軸機床的精度要高。所以如果用它來加工3軸控制機床能加工的工件，那可以提高加工精度和效率。 對刀具和工件的相對位置來說，現在的多軸控制加工中心可以設置6根軸，即沿直線作前后、左右或上下移動的X、Y、Z的3根軸，還有分別圍繞X、Y、Z旋轉的A、B、C。

3 編程方法分析

由于不同數控系統的編程指令代碼有所不同，因此應根據設備類型進行編程。下面以海德漢iTNC 530數控系統為例，對典型槽類零件加工進行編程分析。

如上圖對于這樣的一個槽類零件加工，我們首先來分析它的圖形特征，該零件毛坯為棒料，毛坯直徑為φ60mm，長度為60mm。加工部位屬于鍵槽及孔類加工，可以一次性裝夾完成加工，加工的方法應先加工鍵槽，最后加工孔這樣的順序完成。加工的夾具可以選擇通用夾具三爪卡盤。

4 循環功能的介紹

CYCL DEF 251 矩形型腔循環

格式：CYCL DEF 251 RECTANGULAR POCKET

循環運行

循環251 （矩形型腔）用于加工完整矩形型腔。根據循環參數的不同，有以下加工方式：

○ 完整加工： 粗銑，底面精銑，側面精銑

○ 僅粗銑

○ 僅底面精銑和側面精銑

○ 僅底面精銑

○ 僅側面精銑

圓弧型腔循環格式：CYCL DEF 252 RECTANGULAR POCKET

循環運行

1、TNC 沿主軸以快移速度FMAX 將刀具移至工件表面之上的安全高度處。

2、刀具以編程進給速率F 鉆至第一切入深度。

3、TNC 以快移速度FMAX 將刀具退至安全高度處并在此停頓（如果輸入了停頓時間），然后以快移速度FMAX 移至第一切入深度之上的安全高度處。

5 程序編制

6 結束語

要實現科學合理的數控多軸加工，編程是關鍵。本文雖然只對一例多軸槽類零件進行編程分析，但它具有一定的代表性。由于多軸加工中心可以一次裝夾后，完成多個面的銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能，所以只要掌握一定的編程技巧，就能夠更好地提高加工效率和加工質量，還可以減少輔助夾具，避免實際加工中出現不必要的錯誤。

參考文獻

[1]《數控加工技術》 中國勞動社會保障出版社，2012.01.徐國權主編

[2]《數控編程與操作》 西安大學機械學院出版社，2014.06.周城琳主編