數控車削編程技巧

摘 要:數控車床具有高效率、高精度和高柔性的特點，在機械制造業中得到日益廣泛的應用，成為目前應用最廣泛的數控機床之一。本文以FANUC0-TD系統為例，對數控車床零件加工中的手工編程技巧問題進行一些探討。

關鍵詞:程序原點; 進給路線; G04指令; 相對編程; 絕對編程

中圖分類號:TG659 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2010)6-155-001

隨著科學技術的飛速發展，社會對機械產品的結構、性能、精度、效率和品種的要求越來越高，單件與中小批量產品的比重越來越大。數控機床作為電子信息技術和傳統機械加工技術結合的產物，集現代精密機械、計算機、通信、液壓氣動、光電等多學科技術為一體，有效地解決了復雜、精密、小批多變的零件加工問題，能滿足高質量、高效益和多品種、小批量的柔性生產方式的要求，適應各種機械產品迅速更新換代的需要，代表著當今機械加工技術的趨勢與潮流。其中數控車床由于具有高效率、高精度和高柔性的特點，在機械制造業中得到日益廣泛的應用，成為目前應用最廣泛的數控機床之一。但是，要充分發揮數控車床的作用，關鍵是編程，即根據不同的零件的特點和精度要求，編制合理、高效的加工程序。下面以FANUC0-TD系統為例，就數控車床零件加工中的手工編程技巧問題進行一些探討。

一、正確選擇程序原點

工件坐標系的合理確定，對數控編程及加工時的工件找正都很重要。程序原點的選擇要盡量滿足程序編制簡單，尺寸換算少，引起的加工誤差小等條件。為了提高零件加工精度，方便計算和編程，我們通常將程序原點設定在工件軸線與工件前端面、后端面、卡爪前端面的交點上，盡量使編程基準與設計、裝配基準重合。

二、合理選擇進給路線

進給路線是刀具在整個加工工序中的運動軌跡，即刀具從對刀點開始進給運動起，直到結束加工程序后退刀返回該點及所經過的路徑，是編寫程序的重要依據之一。合理地選擇進給路線對于數控加工是很重要的。應考慮以下幾個方面:

1.盡量縮短進給路線，減少空走刀行程，提高生產效率

2.保證加工零件的精度和表面粗糙度的要求

3.要避免刀具與非加工面的干涉，并避免刀具與工件相撞

4.有利于簡化數值計算，減少程序段數目和編制程序工作量

在實際的生產操作中，經常會碰到某一固定的加工操作重復出現，可以把這部分操作編寫成子程序，事先存入到存儲器中，根據需要隨時調用，使程序編寫變得簡單、快捷。

三、準確掌握各種循環切削指令的加工特點及其對工件加工精度所產生的影響，并進行合理選用

在FANUC0-TD數控系統中，數控車床有十多種切削循環加工指令，每一種指令都有各自的加工特點，工件加工后的加工精度也有所不同，各自的編程方法也不同，我們在選擇的時候要仔細分析，合理選用，爭取加工出精度高的零件。如螺紋切削循環加工就有兩種加工指令:G92直進式切削和G76斜進式切削。由于切削刀具進刀方式的不同，使這兩種加工方法有所區別，各自的編程方法也不同，造成加工誤差也不同，工件加工后螺紋段的加工精度也有所不同。G92螺紋切削循環采用直進式進刀方式進行螺紋切削。螺紋中徑誤差較大。但牙形精度較高，一般多用于小螺距高精度螺紋的加工。加工程序較長，在加工中要經常測量;G76螺紋切削循環采用斜進式進刀方式進行螺紋切削。牙形精度較差。但工藝性比較合理，編程效率較高。此加工方法一般適用于大螺距低精度螺紋的加工。在螺紋精度要求不高的情況下，此加工方法更為簡捷方便。

四、靈活使用特殊G代碼，保證零件的加工質量和精度

1.延時G04指令

(1)大批量單件加工時間較短的零件加工中，啟動按鈕頻繁使用，為減輕操作者由于疲勞或頻繁按鈕帶來的誤動作，用G04指令代替首件后零件的啟動。延時時間按完成1件零件的裝卸時間設定，在操作人員熟練地掌握數控加工程序后，延時的指令時間可以逐漸縮短，但需保證其一定的安全時間。零件加工程序設計成循環子程序，G04指令就設計在調用該循環子程序的主程序中，必要時設計選擇計劃停止M01指令作為程序的結束或檢查。

(2)用絲錐攻中心螺紋時，需用彈性筒夾頭攻牙，以保證絲錐攻至螺紋底部時不會崩斷，并在螺紋底部設置G04延時指令，使絲錐作非進給切削加工，延時的時間需確保主軸完全停止，主軸完全停止后按原正轉速度反轉，絲錐按原導程后退。

(3)在主軸轉速有較大的變化時，可設置G04指令。目的是使主軸轉速穩定后，再進行零件的切削加工，以提高零件的表面質量。

2.相對編程G91與絕對編程G90指令

相對編程是以刀尖所在位置為坐標原點，刀尖以相對于坐標原點進行位移來編程。就是說，相對編程的坐標原點經常在變換，運行是以現刀尖點為基準控制位移，那么連續位移時，必然產生累積誤差。絕對編程在加工的全過程中，均有相對統一的基準點，即坐標原點，所以其累積誤差較相對編程小。數控車削加工時，工件徑向尺寸的精度比軸向尺寸高，所以在編制程序時，徑向尺寸最好采用絕對編程，考慮到加工時的方便，軸向尺寸采用相對編程，但對于重要的軸向尺寸，也可以采用絕對編程。

總之，隨著科學技術的飛速發展，數控車床由于具有優越的加工特點，在機械制造業中的應用越來越廣泛，為了充分發揮數控車床的作用，我們需要在編程中掌握一定的技巧，編制出合理、高效的加工程序，保證加工出符合圖紙要求的合格工件，同時能使數控車床的功能得到合理的應用與充分的發揮，使數控車床能安全、可靠、高效地工作。

參考文獻:

[1]高楓，肖衛寧主編.數控車削編程與操作訓練北京:高等教育出版社 2005.6