數(shù)控車床加工編程典型實(shí)例
數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備,是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與普及,現(xiàn)代化企業(yè)對(duì)于懂得數(shù)控加工技術(shù)、能進(jìn)行數(shù)控加工編程的技術(shù)人才的需求量必將不斷增加。數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。本文就數(shù)控車床零件加工中的程序編制問題進(jìn)行探討。
一、編程方法
數(shù)控編程方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種。手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數(shù)據(jù)計(jì)算、編寫程序單、輸入程序到程序校驗(yàn)等各步驟主要有人工完成的編程過程。它適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件的加工,以及計(jì)算較簡單,程序段不多,編程易于實(shí)現(xiàn)的場合等。但對(duì)于幾何形狀復(fù)雜的零件(尤其是空間曲面組成的零件),以及幾何元素不復(fù)雜但需編制程序量很大的零件,由于編程時(shí)計(jì)算數(shù)值的工作相當(dāng)繁瑣,工作量大,容易出錯(cuò),程序校驗(yàn)也較困難,用手工編程難以完成,因此要采用自動(dòng)編程。所謂自動(dòng)編程即程序編制工作的大部分或全部有計(jì)算機(jī)完成,可以有效解決復(fù)雜零件的加工問題,也是數(shù)控編程未來的發(fā)展趨勢。同時(shí),也要看到手工編程是自動(dòng)編程的基礎(chǔ),自動(dòng)編程中許多核心經(jīng)驗(yàn)都來源于手工編程,二者相輔相成。
二、編程步驟
拿到一張零件圖紙后,首先應(yīng)對(duì)零件圖紙分析,確定加工工藝過程,也即確定零件的加工方法(如采用的工夾具、裝夾定位方法等),加工路線(如進(jìn)給路線、對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)等)及工藝參數(shù)(如進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、切削速度和切削深度等)。其次應(yīng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。絕大部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)都帶有刀補(bǔ)功能,只需計(jì)算輪廓相鄰幾何元素的交點(diǎn)(或切點(diǎn))的坐標(biāo)值,得出各幾何元素的起點(diǎn)終點(diǎn)和圓弧的圓心坐標(biāo)值即可。最后,根據(jù)計(jì)算出的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)值和已確定的加工參數(shù)及輔助動(dòng)作,結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的坐標(biāo)指令代碼和程序段格式,逐段編寫零件加工程序單,并輸入CNC裝置的存儲(chǔ)器中。
三、典型實(shí)例分析
數(shù)控車床主要是加工回轉(zhuǎn)體零件,典型的加工表面不外乎外圓柱、外圓錐、螺紋、圓弧面、切槽等。例如,要加工形狀如圖所示的零件,采用手工編程方法比較合適。由于不同的數(shù)控系統(tǒng)其編程指令代碼有所不同,因此應(yīng)根據(jù)設(shè)備類型進(jìn)行編程。以西門子802S數(shù)控系統(tǒng)為例,應(yīng)進(jìn)行如下操作。
(1)確定加工路線
按先主后次,先精后粗的加工原則確定加工路線,采用固定循環(huán)指令對(duì)外輪廓進(jìn)行粗加工,再精加工,然后車退刀槽,最后加工螺紋。
(2)裝夾方法和對(duì)刀點(diǎn)的選擇
采用三爪自定心卡盤自定心夾緊,對(duì)刀點(diǎn)選在工件的右端面與回轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)。
(3)選擇刀具
根據(jù)加工要求,選用四把刀,1號(hào)為粗加工外圓車刀,2號(hào)為精加工外圓車刀,3號(hào)為切槽刀,4號(hào)為車螺紋刀。采用試切法對(duì)刀,對(duì)刀的同時(shí)把端面加工出來。
(4)確定切削用量
車外圓,粗車主軸轉(zhuǎn)速為500r/min,進(jìn)給速度為0.3mm/r,精車主軸轉(zhuǎn)速為800r/min,進(jìn)給速度為0.08mm/r,切槽和車螺紋時(shí),主軸轉(zhuǎn)速為300r/min,進(jìn)給速度為0.1mm/r。
(5)程序編制
四、結(jié)束語
要實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工,編程是關(guān)鍵。本文雖然只對(duì)一例數(shù)控車床加工零件的進(jìn)行了編程分析,但它具有一定的代表性。由于數(shù)控車床可以加工普通車床無法加工的復(fù)雜曲面,加工精度高,質(zhì)量容易保證,發(fā)展前景十分廣闊,因此掌握數(shù)控車床的加工編程技術(shù)尤為重要。
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