數(shù)控車床的編程與操作探索

李鳳初

（肇慶市交通技工學(xué)校，廣東 肇慶 526000）

當(dāng)今社會是高技術(shù)的時代，是一個競爭與創(chuàng)新的年代，在市場經(jīng)濟(jì)和全球化大潮的席卷下，企業(yè)應(yīng)樹立新的加工技術(shù)和科學(xué)的改進(jìn)方法，掌握最新的機(jī)械加工理論和實操技術(shù)，在激烈的市場競爭中才能優(yōu)勝，才能給企業(yè)帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。以下是對數(shù)車學(xué)習(xí)的啟示。

1 數(shù)控編程學(xué)習(xí)的有關(guān)要點

隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的迅速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品日趨復(fù)雜，對機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效益的要求越來越高，對于普通車床來說，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到其中的要求，故此，掌握好數(shù)控車床的有關(guān)理論知識是數(shù)控車床操作的必備條件。

數(shù)控車床加工不同于普通車床，普通車床是全靠人工操作加工，而數(shù)控車床是一種通過數(shù)字信息量，控制機(jī)床按給定的運(yùn)動軌跡進(jìn)行自動加工的。編程中涉及有關(guān)的文化基礎(chǔ)課，如用到機(jī)械制圖，公差與配合以及普車工藝學(xué)等等，因為在數(shù)控機(jī)床加工零件前，必須根據(jù)零件圖樣，包括工件輪廓幾何，尺寸公差，形位公差和表面光潔度要求不同，來進(jìn)行合理使用指令，以及適當(dāng)選擇切削用量和正確的加工路線，才能生產(chǎn)出滿意優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

怎樣才能正確運(yùn)用數(shù)控編程的每一個指令，在掌握好數(shù)控車床的基礎(chǔ)知識后，引用數(shù)控仿真系統(tǒng)是最好的路徑。

學(xué)習(xí)指令，先通過模擬教學(xué)軟件的學(xué)習(xí)，理解每一指令的走刀路線，每一參數(shù)的含義和使用方法，各種注意事項，譬如：F進(jìn)給速度的參數(shù)，有時是設(shè)置以每轉(zhuǎn)進(jìn)給來表示m m/r，在某種情況下又可設(shè)置每分進(jìn)給表示m m/min，在某種情況粗車有效，在某的方面精車無效，等等只有掌握各參數(shù)的實際使用意義。在學(xué)習(xí)過程中做到先預(yù)習(xí)、找疑問，不明白的就請教他人，最后結(jié)合教師在課堂上分析與講解，這樣掌握的效果是比較理想的。

至于在編程中使用單一指令，筆者也認(rèn)為比較重要的，因為無論你使用那一系統(tǒng)編程，其中的走刀軌跡都有近似相同的指令，譬如我們使用G S K 980 T是參照法蘭克系統(tǒng)的，在車削端面時，先不考慮別的因素下，G 01和G 94指令都可以車削，但當(dāng)要考慮到工件端面的切削量，毛坯表面的粗糙度，機(jī)床剛性，刀具的形狀的大小以及刀具的材料等綜合考慮起來。如果切削量大的最好還是選用G 94端面切削循環(huán)指令（因為G 94本身是單一循環(huán)切削端面的指令）；例如加工螺紋M 30*1.5的螺紋工件如圖1所示，分別用G 32與G 92進(jìn)行編程，不用分析其它，單看程序的長短，就可知道G 92指令優(yōu)化很多，正如俗語說：不怕不識貨再怕貨比貨。

圖1 螺紋M30*1.5的螺紋工件圖

O 0001;（用G 32）編程

N 10G 50 X 80.0 Z 50.0;

N 20M 03 S 500;

N 30T 0101;

N 40G 00 Z 2.0 M 08;

N 50X 29.2;

N 60G 32 Z-51.0 F 1.5;

N 70G 00 X 40.0;

N 80Z 2.0;

N 90X 28.6;

N 100G 32 Z-51.0 F 1.5;

N 110G 00 X 40；

N 120 Z 2；

N 130 X 28.2；

N 140 G 32Z-51 F 1.5;

N 150 G 00 X 40;

N 160 Z 2;

N 170 X 28.04

N 180 G 32 Z-51.0 F 1.5;

N 190 G 00 X 80;

N 200 Z 50.0M 05;

N 210 T 0100;

N 220 M 30;

O 0002;（用G 92）編程

N 10 G 00 X 100.0 Z 50.0;

N 20M 03 S 500 T 0101;

N 30G 00X 40.0 Z 2.0;

N 40G 92X 29.2 Z-52.0 F 1.5;

N 50X 28.6;

N 60X 28.2;

N 70X 28.04;

N 80G 00X 100.0 Z 50.0;

N 90M 05;

N 100T 0100;

N 110M 30;

因此，在編程中正確使用各種指令，歸根到底都是只有打好數(shù)控編程與操作的基礎(chǔ)才是至關(guān)重要。

至于在編程中使用的坐標(biāo)，絕對編程，相對編程和混合編程法，在編寫程序之前，首先明確一點是確立工件原點在那一端，因為工件原點可設(shè)在工件的左端面，又可設(shè)在右端面，又或者是軸線的某點，其次，在明確每一指令走刀的終點坐標(biāo)在那里，再次，考慮這些終點坐標(biāo)的計算方法應(yīng)越簡單的越好。

又至于在編寫程序時，如何使用復(fù)合循環(huán)指令（G71—G 76），個人認(rèn)為，先要考慮到零件的輪廓，其次到料質(zhì)，一般外形粗加工的則用復(fù)合型粗加工固定循環(huán)G71、G 72指令，特殊零件的輪廓出現(xiàn)凸凹曲圓弧的表面則采用封閉粗車循環(huán)G 73指令，其次，還要考慮到加工時工件的轉(zhuǎn)速，車削的進(jìn)給速度，切削深度大小，粗車次數(shù)等參數(shù)的綜合因素，再次，考慮到如果某一加工過程重復(fù)出現(xiàn)兩次以上的走刀路線相同的，可運(yùn)用子程序的編寫，當(dāng)編寫程序時如果一次次地進(jìn)行寫下去,會費時又費力,編寫的程序繁瑣又累贅;但是,如能懂得子程序的應(yīng)用,哪么編寫一次就可以加工了。因此，子程序的運(yùn)用大大省略了程序的繁瑣長編，也提高了編程的工作效率。

2 數(shù)控車床的操作

（1）引入仿真教學(xué)軟件。引入仿真教學(xué)軟件，在裝有數(shù)控仿真軟件的計算機(jī)上進(jìn)行,先把編寫好的程序輸入，最逐項校對無誤后才算是把程序輸完，然后根據(jù)需要裝上所要的刀具和材料進(jìn)行試車。試車包括有程序校驗，建立工件坐標(biāo)系.刀具補(bǔ)償?shù)纫幌盗械牟襟E，直到出現(xiàn)模擬工件為至，這一軟件的模擬操作不但使學(xué)生（特別初學(xué)時）學(xué)好編程，而且也學(xué)得放心，學(xué)得輕松。因為在某一項出現(xiàn)問題而發(fā)生碰撞時系統(tǒng)都會報警，更不會發(fā)生人身傷害及機(jī)械事故，還可以知道錯因，從而及時修改程序和其它錯誤問題，再次進(jìn)行操作，直到符合要求為止，經(jīng)過反復(fù)多做，不斷進(jìn)取，在訓(xùn)練中就容易地掌握了數(shù)控的編程與操作。

仿真軟件的使用在經(jīng)濟(jì)上不用過大的投資，在教學(xué)上也方便了學(xué)生和老師，確實是我們的良師益友，值得推廣應(yīng)用，由于有它的出現(xiàn)從而造就了一批又一批的數(shù)控人才為社會主義建設(shè)服務(wù)，也為準(zhǔn)備投身于數(shù)控事業(yè)的人仕提供了橋梁。

（2）至于在真的數(shù)控車床上操作。基本上與仿真軟件操作相同，第一步把程序輸入到C N C，裝夾好需要的工件和刀具，第二步，程序校驗，如有報警的則要修改錯誤之外，第三步，建立工件坐標(biāo)系。第四步，刀具補(bǔ)償（常用定點和試切兩種進(jìn)行刀具偏置補(bǔ)償），再一步，試切工件，測量是否合格后方可正式加工，不及格的則要修改程序或刀具補(bǔ)償?shù)绕渌倪^程，整個過程與仿真軟件完全一致的。但是，在加工零件前，也要考慮到零件的特征，毛坯余量，裝夾刀具的剛性與韌性，刀具軌跡的分層切削量等一系列的因素，因為這些因素會直接影響到加工零件的質(zhì)量問題。總之，個人認(rèn)為，這些問題，只有在理論與實踐中經(jīng)過反復(fù)加工，善于積累，才有好的收獲。

綜合考慮，要想在數(shù)控編程與操作上有所成效，除了堅實的理論知識外，還要不斷實踐積累，不斷探索與追求，日積月累，你便成為了其中的能手。

數(shù)控技術(shù)隨著當(dāng)今科學(xué)發(fā)展的新領(lǐng)域，層出不窮，技術(shù)含量越來越高，不同的數(shù)控系統(tǒng)也逐步脫穎而出，在某一領(lǐng)域上也與眾不同，不斷創(chuàng)新。但作為培養(yǎng)技能人才的技工學(xué)校來說，也只有不斷學(xué)習(xí)與不斷更新，才能有能力去培養(yǎng)好企業(yè)需要的真正人才，這樣，才是技工學(xué)校生存之道。

3 結(jié)語

本文通過對數(shù)控編程和操作的論述，最引用數(shù)控仿真軟件的模擬教學(xué)，使到初學(xué)者易于上手，同時學(xué)得安全，這樣也為職校的相關(guān)專業(yè)的教學(xué)節(jié)省了一大批購買真的數(shù)控機(jī)床的巨額投入，減少了教學(xué)經(jīng)費的負(fù)擔(dān)，因故，數(shù)控仿真軟件值得職校的全面應(yīng)用。

[1]宋小春.數(shù)控車床編程和操作[M].廣州：廣東經(jīng)濟(jì)出版社，2005.

[2]羅學(xué)科.數(shù)控機(jī)床編程與操作實訓(xùn)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[3]王貴明.數(shù)控實用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.