采用自動編程技術提高銑削加工效率

摘 要:自動編程系統的功能越來越強大和完善，已經成為數控編程的主要技術。本文通過實例論述了采用自動編程技術提高銑削加工效率，實現數控銑削加工的自動編程方法和步驟。

關鍵詞:銑床 自動編程 數控加工 效率

近年來，計算機的圖形處理功能有了很大增強，用計算機進行交互自動編程技術日漸成熟。這種方法速度快、精度高、直觀、使用簡便、便于檢查。

自動編程的過程，就是編程人員將工件的形狀、尺寸、走刀路線、工藝參數等，按指定的格式輸入到計算機內，經計算機內的自動編程軟件對這些輸入信息進行編譯、計算、處理后，輸出工件的加工程序，顯示和繪制刀具軌跡圖，穿出紙帶孔，或將程序錄入磁盤，或通過通信電纜和接口將程序直接輸入到計算機數控系統中對工件進行加工的過程。

一、自動編程系統的輸入方式

1.語言式自動編程系統輸入方式

首先要編寫一個“源程序”，描述工件加工的全過程，相應的自動編程系統(也稱為數控編程語言系統)，對源程序進行編譯、計算、處理，最后得出加工程序。

2.圖形式自動編程系統輸入方式

不需要編寫源程序，通過畫出工件圖形，采取回答問題的方式輸入刀具、進給速度、主軸轉速、走刀路線等信息，從而將工件加工程序編制出來。

二、自動編程系統的基本工作流程

1.準備被加工零件的幾何模型

可以直接在自動編程軟件內繪制零件的加工部位，建立三維的加工模型。也可以讀入其他系統建立的標準形式的數據文件，再建立加工模型。

2.根據所需要的加工工藝過程生成刀具軌跡

根據具體加工要求，選擇確定加工所需要的刀具、加工用的機床類型，然后根據被加工零件的加工工藝路線，選擇合適的刀具軌跡生成功能，確定具體的加工工藝參數，生成加工軌跡。

3.加工軌跡的檢驗和編輯

用圖形的方式檢驗加工軌跡的走刀路線是否正確、進退刀是否合理。確認加工軌跡是不是所需要的，并根據實際加工進行編輯修改。

4.后置處理，生成加工代碼

根據所選定的機床類型，生成加工代碼文件。

5.檢驗加工代碼的正確性

利用代碼反讀功能，用圖形的方式檢查加工代碼文件是否正確。確定后就可以使用生成的加工代碼文件了。

6.數控程序的輸出

將數控代碼傳給數控機床進行加工。

三、常用的數控編程軟件

市場上常用的著名數控編程軟件有PRO/E、UGII、 Gatia等工作站型CAD/CAM軟件系統，具有較強的數控加工自動編程功能，能處理各種不同復雜程度的三維型面的加工。微機版的CAD/CAM軟件系統有美國的MASTERCAM、SURFTCAM英國的DELCAM等，均有完善的功能和較強的后置處理環境。國內具有代表性的數控編程軟件為CAXA制造工程師，從粗加工、半精加工到補加工等工藝流程的加工功能相當強大，而且操作簡單，適用于數控銑削加工的計算機自動編程。

數控編程軟件由前置處理程序和后置處理程序兩部分組成。前置處理程序的功能是接受用戶輸入的信息，并對它進行編譯、計算、處理，將其結果按一定的格式放置在一專門的文件中。這種文件稱為刀位數據文件。后置處理程序的功能是根據刀位數據文件的內容和數控機床的具體性能，編制出符合加工要求的加工程序，并將程序輸出(即穿紙帶孔、錄入磁盤、通信輸出到數控機床)。從處理原理可將后置處理模塊分為兩大類:一類為通用后置處理模塊，如PRO/E、UGII等。一類為專用后置處理模塊，它是針對各種不同的數控系統提供不同的后置處理，如MASTERCAM、CAXA制造工程師等。

四、自動編程實例

毛坯是一塊45號鋼板材，厚20㎜，要求銑出工件的外輪廓。工件已經過粗加工，留精銑余量為1㎜。機床選擇XKA5032A型數控立式升降臺銑床，配備FANUC數控系統。刀具采用30㎜的立銑刀，利用中間82㎜空裝夾工件。結合這個實例介紹數控銑削加工的計算機輔助自動編程的方法與步驟:

第一，根據尺寸，利用曲線生成工具繪制工件的平面加工輪廓;第二，設定銑刀參數;第三，設定平面輪廓加工參數位置;第四，產生刀具軌跡;第五，軌跡仿真;第六，后置設置;第七，生成G代碼;第八，利用代碼反讀功能校核程序;第九，生成工序單;第十，若考慮到板厚20㎜，需分層加工(例分10層完成)，則在步驟三平面輪廓加工參數設置中設置為頂層高度20，底層高度0，每層下降高度為2，選頂層為基準，其余步驟一致，分10層完成，程序相當于前面程序重復十次。

總之，在數控銑床加工中，采用計算機輔助自動編程技術，能收到事半功倍的效果，而且能實現實時仿真，便于檢查和修改刀具軌跡，大大提高了數控銑削加工的效率。

(作者單位:南陽市高級技工學校)