機(jī)械百科：數(shù)控加工技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)

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　　數(shù)控手工編程的方法及步驟

　　數(shù)控編程的主要內(nèi)容有：分析零件圖樣確定工藝過(guò)程、數(shù)值計(jì)算、編寫(xiě)加工程序、校對(duì)程序及首件試切。

　　編程的具體步驟說(shuō)明如下：

　　1.分析圖樣、確定工藝過(guò)程

　　在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工藝人員拿到的原始資料是零件圖。根據(jù)零件圖，可以對(duì)零件的形狀、尺寸精度、表面粗糙度、工件材料、毛坯種類(lèi)和熱處理狀況等進(jìn)行分析，然后選擇機(jī)床、刀具，確定定位夾緊裝置、加工方法、加工順序及切削用量的大小。在確定工藝過(guò)程中，應(yīng)充分考慮所用數(shù)控機(jī)床的指令功能，充分發(fā)揮機(jī)床的效能，做到加工路線合理、走刀次數(shù)少和加工工時(shí)短等。此外，還應(yīng)填寫(xiě)有關(guān)的工藝技術(shù)文件，如數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控刀具卡片、走刀路線圖等。

　　2.計(jì)算刀具軌跡的坐標(biāo)值

　　根據(jù)零件圖的幾何尺寸及設(shè)定的編程坐標(biāo)系，計(jì)算出刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡，得到全部刀位數(shù)據(jù)。一般數(shù)控系統(tǒng)具有直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)的功能，對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單的平面形零件(如直線和圓弧組成的零件)的輪廓加工，只需要計(jì)算出幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心(或圓弧的半徑)、兩幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值。如果數(shù)控系統(tǒng)無(wú)刀具補(bǔ)償功能，則要計(jì)算刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)值。對(duì)于形狀復(fù)雜的零件(如由非圓曲線、曲面組成的零件)，需要用直線段(或圓弧段)逼近實(shí)際的曲線或曲面，根據(jù)所要求的加工精度計(jì)算出其節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值。

　　3.編寫(xiě)零件加工程序

　　根據(jù)加工路線計(jì)算出刀具運(yùn)動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)和已確定的工藝參數(shù)及輔助動(dòng)作，編程人員可以按照所用數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令及程序段格式，逐段編寫(xiě)出零件的加工程序。編寫(xiě)時(shí)應(yīng)注意：第一，程序書(shū)寫(xiě)的規(guī)范性，應(yīng)便于表達(dá)和交流;第二，在對(duì)所用數(shù)控機(jī)床的性能與指令充分熟悉的基礎(chǔ)上，各指令使用的技巧、程序段編寫(xiě)的技巧。

　　4.將程序輸入數(shù)控機(jī)床

　　將加工程序輸入數(shù)控機(jī)床的方式有：光電閱讀機(jī)、鍵盤(pán)、磁盤(pán)、磁帶、存儲(chǔ)卡、連接上級(jí)計(jì)算機(jī)的DNC接口及網(wǎng)絡(luò)等。目前常用的方法是通過(guò)鍵盤(pán)直接將加工程序輸入(MDI方式)到數(shù)控機(jī)床程序存儲(chǔ)器中或通過(guò)計(jì)算機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的通訊接口將加工程序傳送到數(shù)控機(jī)床的程序存儲(chǔ)器中，由機(jī)床操作者根據(jù)零件加工需要進(jìn)行調(diào)用?，F(xiàn)在一些新型數(shù)控機(jī)床已經(jīng)配置大容量存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)加工程序，當(dāng)作數(shù)控機(jī)床程序存儲(chǔ)器使用，因此數(shù)控程序可以事先存入存儲(chǔ)卡中。

　　5.程序校驗(yàn)與首件試切

　　數(shù)控程序必須經(jīng)過(guò)校驗(yàn)和試切才能正式加工。在有圖形模擬功能的數(shù)控機(jī)床上，可以進(jìn)行圖形模擬加工，檢查刀具軌跡的正確性，對(duì)無(wú)此功能的數(shù)控機(jī)床可進(jìn)行空運(yùn)行檢驗(yàn)。但這些方法只能檢驗(yàn)出刀具運(yùn)動(dòng)軌跡是否正確，不能查出對(duì)刀誤差、由于刀具調(diào)整不當(dāng)或因某些計(jì)算誤差引起的加工誤差及零件的加工精度，所以有必要經(jīng)過(guò)零件加工的首件試切的這一重要步驟。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有加工誤差或不符合圖紙要求時(shí)，應(yīng)分析誤差產(chǎn)生的原因，以便修改加工程序或采取刀具尺寸補(bǔ)償?shù)却胧?，直到加工出合乎圖樣要求的零件為止。隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，可采用先進(jìn)的數(shù)控加工仿真方法對(duì)數(shù)控加工程序進(jìn)行校核。

　　數(shù)控加工程序指令代碼

　　在數(shù)控機(jī)床加工程序中，我國(guó)和國(guó)際上都廣泛使用準(zhǔn)備功能G指令、輔助功能M指令、進(jìn)給功能F指令、刀具功能T指令和主軸轉(zhuǎn)速功能S指令等5種指令代碼來(lái)描述加工工藝過(guò)程和數(shù)控機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)特征。

　　1.準(zhǔn)備功能字G。

　　準(zhǔn)備功能字的地址符是G，又稱G功能或G指令。它是建立機(jī)床或控制數(shù)控系統(tǒng)工作方式的一種命令，一般用來(lái)規(guī)定刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡(即插補(bǔ)功能)、機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償和坐標(biāo)偏置等多種加工操作，以及廠家自定義的多種固定循環(huán)指令和宏指令調(diào)用等。它由地址符G及其后的兩位數(shù)字或三位數(shù)字組成。一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的G代碼多少可衡量其功能的強(qiáng)弱。

　　2.主軸轉(zhuǎn)速功能字S

　　主軸轉(zhuǎn)速功能字的地址符是S，所以又稱S功能或S指令。它由主軸轉(zhuǎn)速地址符S及數(shù)字組成，數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)數(shù)，其單位按系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)的規(guī)定。現(xiàn)在一般數(shù)控系統(tǒng)主軸已采用主軸控制單元，能使用直接指定方式，即可用地址符S的后續(xù)數(shù)字直接指定主軸轉(zhuǎn)數(shù)。