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清溪金 可迪讲述数控车床加工程序的编制


 

清溪金 可迪讲述数控车床加工程序的编制

在数控车削中,程序贯 穿整个零件的加工过程。由于每 个人的加工方法不同,编制加 工程序也各不相同,但最终 的目的是为了提高数控车床的生产效率,因此对 于选择最合理的加工路线显得尤为重要。本文将 从确定走刀路线、选择合适的G命令等细节出发,分析在 数控车削中程序的编制方法。

一、分析零件图样


   分析零 件图样是工艺准备中的首要工作,直接影 响零件的编制及加工结果。主要包 括以下几项内容:

  分析加 工轮廓的几何条件:主要目 的是针对图样上不清楚尺寸及封闭的尺寸链进行处理。
  分析零 件图样上的尺寸公差要求,以确定 控制其尺寸精度的加工工艺,如刀具 的选择及切削用量的确定等。

  分析形 状和位置公差要求:对于数控切削加工中,零件的 形状和位置误差主要受机床机械运动副精度的影响。在车削中,如沿Z坐标轴 运动的方向与其主轴轴线不平形时,则无法 保证圆柱度这一形状公差要求;又如沿X坐标轴 运动的方向与其主轴轴线不垂直时,则无法 保证垂直度这一位置公差要求。因此,进行编 程前要考虑进行技术处理的有关方案。

  分析零 件的表面粗糙度要求,材料与热处理要求,毛坯的要求,件数的 要求也是对工序安排及走刀路线的确定等都是不可忽视的参数。

二、合理确定走刀路线,并使其最短

  确定走 刀路线的工作是加工程序编制的重点,由于精 加工切削程序走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此主 要内容是确定粗加工及空行程的走刀路线。走刀路 线泛指刀具从对刀点开始运动起,直到返 回该点并结束加工程序所经过的路径。包括切 削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。使走刀 路线最短可以节省整个加工过程的执行时间,还能减 少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损。下图1所示为三种车锥方法,用矩形 循环命令进行加工,来分析 一下走刀路线合理确定。  图1a为平行车锥法,这种方 法是每次进刀后,车刀移 动轨迹平行于锥体母线,随着每次进刀吃刀,Z相尺寸 按一定比例增加,与普车 加工锥体方法相同,使初学者易懂。Z向尺寸 的计算方法是按公式C=D-dL得出。若C110,含义是直径X上去除1毫米,长度Z上增加10毫米。按该比 例可以很简单的进行编程,并且可 以保证每一次车削的余量相同使切削均匀。图1b为改变锥角车锥法,是随着每一次X向进刀,保持Z向尺寸为图纸尺寸,每一刀 都改变了锥角的大小,只有最 后一刀是图纸要求的锥角大小。这种车 锥法可以不必进行每次Z向尺寸的计算,但在加工中由于Z向尺寸相同,使加工路线较长,同时切削余量不均匀,影响工 件的表面尺寸和粗糙度,一般适合于锥面较短,余量不大的锥体中。图1c为阶台加工锥体法,这种加 工法是每一次走刀轨迹平行于工件的轴线,加工出许多小的阶台,最后一 刀车刀沿锥体斜面进行走刀,这种加工方法要先做11比例图,否则易车废工件,由于是台阶状,所以余量不均匀,影响锥面加工质量。

  显然,上述三种切削路线中,如果起刀点相同,则平行 法车锥体路线最合理,生产中 常用此法进行加工。

三、合理调用G命令使程序段最少

  按照每 个单独的几何要素(即直线、斜线和圆弧等)分别编 制出相应的加工程序,其构成 加工程序的各条程序即程序段。在加工 程序的编制工作中,总是希 望以最少的程序段数即可实现对零件的加工,以使程序简洁,减少出 错的几率及提高编程工作的效率。

  由于数 控车床装置普遍具有直线和圆弧插补运算的功能,除了非圆弧曲线外,程序段 数可以由构成零件的几何要素及由工艺路线确定的各条程序得到,这时应 考虑使程序段最少原则。选择合理的G命令,可以使程序段减少,但也要 兼顾走刀路线最短。如加工上图1的零件,如果毛坯均为棒料,可以用直线插补命令G01进行编程,也可以 用矩形循环命令G90进行编程,还可以 用复合循环命令G71进行编程,都可以加工该工件。如下图2所示,图2a为用G01命令确定的走刀路线,与图2bG90命令确定路线相同,但用G01时编程复杂,程序段较多,常用于精加工程序中。图2c为用G71式加工路线,首先走 矩形循环进给路线,最后两 刀走轮廓的得等距线和最终轮廓线,走刀路线不是很长,且切削量相同,切削力均匀,与G70命令合 用还可以使程序编制简单,编程时常用。如果使 用的数控车床没有此命令,应该首先选用G90矩行循 环命令进行编程。所以在 编程中要灵活应用,选用合理的G命令进行程序编制。

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