基于同一工件的不同工藝設計的選擇比較?

郭海青，牛志剛

（1.山西機電職業技術學院，山西 長治 046011；2.太原理工大學，山西 太原 030024）

0 引言

數控程序是驅動數控機床自動運行的媒質載體，程序的良莠決定著機床的運行狀況，也決定著工件的質量。程序的質量主要取決于加工所選擇的工藝方案，以及基于所選工藝方案的編程指令，而對程序指令的掌握又決定著零件加工工藝的制定。這樣就要求我們在設計工藝方案時要對工藝設備及工藝設備的技術性能有全面了解。本文基于西門子系統，針對一個工件，應用多種工藝方案構建編程方法和編程思路。

1 圖樣及指令詳解

首先進行零件分析，如圖1所示，工件輪廓是正六方形凸臺，加工深度為5mm，上表面不需加工。由于該工件加工余量較大，故采用順銑，去除余量可用變刀具補償加工。此外，由于該工件軸對稱，故工件原點設置在對稱軸的交點上，以利于點坐標的計算。取X 軸方向為毛坯橫向；Y 軸方向為毛坯縱向；Z 軸方向為垂直方向；坐標系設置在G54。刀具選擇Φ12的立銑刀。

圖1 零件圖

1.1 方法一

方法一為基本（傳統方法）工藝方法，即采用輪廓節點，首先算出各點在直角坐標系下的坐標（如圖2所示），進而編制程序如下：

該工藝方法是最基本的方法，剛接觸數控銑床的操作者適合用此方法來熟悉基本指令的應用，練習編程；但此方法對于基點、節點坐標的計算量大，不利于手動編程時提高編程的速度。

圖2 加工點位坐標

1.2 方法二

方法二采用極坐標編程，即采用輪廓節點，先在極坐標的方式下計算各點坐標，進而編制程序。極坐標指令主要是極坐標的調用和基點的建立，根據基點位置的不同，極坐標編程可分為以下三種：G110為相對于上次編程的設定位置；G111為相對于當前工件坐標系的零點；G112為相對于最后有效的基點。

（1）極坐標G111編程如下：

（2）極坐標G110編程如下：

（3）極坐標G112編程如下：

采用極坐標編程的最大特點是避免了繁雜的坐標點的計算，為在線的直接編程和加工提供了方便。

1.3 方法三

方法三是在直角坐標系中用名義尺寸及倒角編程，具體程序如下：

運用這種工藝方法編程的關鍵是工藝思路的建立，從零件圖上看該圖是多段直線連接，可以理解為幾段直線間插入了幾處倒角，這樣可以降低編程中程序段的輸入量。

2 結束語

通過本文工藝設計，我們了解了常規的工藝方法、極坐標的工藝方法及倒角工藝方法的應用，通過對各工藝方法的分析，我們也了解了各工藝方法的優劣，為日后工藝方案的選擇提供了參考。

［1］ 裴炳文.數控加工工藝與編程［M］.北京：機械工程出版社，2005.

［2］ 沈建峰.數控銑床／加工中心編程與操作實訓SIEMENS系統和FANUC系統［M］.北京：國防工業出版社，2008.