數控車削編程中指令的巧用

梁廣中

（廣東石油化工學院 機電工程學院，廣東 茂名 525000）

數控車削編程中指令的巧用

梁廣中

（廣東石油化工學院 機電工程學院，廣東 茂名 525000）

文章根據自己多年從事數控加工工作的實踐和經驗，摸索到了一些編程指令的巧用方法，解決了編程加工中某些難題和問題，下面就這方法進行介紹和分析，供大家交流與參考。

數控車床；編程；指令的使用；指令的巧用

1 數控車床

隨著社會和科學技術的發展,導致產品更新換代的加快和人們需求的多樣化,產品的生產也趨向種類多樣化、批量中小型化。為適應這一變化,數控機床在企業中的作用愈來愈大。

數控車床主要用于加工軸類、盤套類等回轉體零件,能夠通過程序控制自動完成內外圓柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工,并進行切槽、鉆、擴、絞孔工作,特別適宜于復雜形狀的回轉體零件的加工。其與普通車床相比,一個顯著的優點是:對零件變化的適應性強。更換零件只需改變相應的程序,對刀具進行簡單的調整即可加工出合格的零件,為此節約成本而贏得先機。但是,要充分發揮數控機床的作用,不僅要有良好的硬件(如優質的刀具、機床的精度等),更重要的是軟件，如編程是根據不同的零件的特點,編制合理、高效的加工程序。而編程,需要一些編程技巧。數控車床雖然加工柔性比普通車床優越,但單就某一種零件的生產效率而言,與普通車床還存在一定的差距。因此,提高數控車床的效率便成為關鍵,而靈活運用編程指令,編制高效率的加工程序,對提高機床效率往往具有意想不到的效果。

2 編程方法

（1）數控編程方法有手工編程和自動編程兩種。手工編程是指零件圖樣分析工藝處理、數據計算、編寫程序單、輸入程序、程序校驗等各步驟主要有人工完成的編程過程，適用于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件加工，以及計算較簡單、程序段不多、編程易于實現的場合等。對于幾何形狀復雜的零件（尤其是空間曲面組成的零件），以及幾何元素不復雜但編制程序量很大的零件，由于編程時計算工作相當繁瑣，工作量大、容易出錯，程序校驗也較困難，用手工編程難以完成，因此需要采用自動編程。所謂自動編程，即程序編制工作的大部分或全部由計算機完成，可以有效解決復雜零件的加工問題，也是數控編程未來的發展趨勢。但是，手工編程是自動編程的基礎，自動編程中的許多核心經驗都是來源于手工編程，二者相輔相成。

（2）編程坐標系的建立。數控加工的關鍵是坐標系的建立,首先要建立機床坐標系,其次要建立工件坐標系也叫編程坐標系,機床坐標系是機床固有的坐標系,機床坐標系的原點稱為機械參考點或機械零點。機床上電后執行機械零點操作,便建立了以當前位置為坐標原點的機床坐標系。工件坐標系是為了方便編程在零件圖紙上設定的直角坐標系,又稱浮動坐標系。工件坐標系的建立對于能執行回零操作機床,只要通過正確的機械回零對刀便建立了工件坐標系,在加工前通過對刀操作確定編程坐標系原點并與機床坐標系原點聯系起來即確定工件原點在機床坐標系中的位置,對刀后可獲得每一把刀具的位置偏置數據即刀偏,使用刀具加工前,先執行刀具補償指令,所以編程時程序的第一個程序段用T指令執行刀具補償或程序的第一個移動指令程序段包含執行刀具補償的T指令。

3 部分指令的使用

（1）G00和G01的區別,如何正確使用。G00是快速點定位指令。功能是使刀具以點位控制方式,從刀具當前所在點以各軸設定的最高允許速度(乘以進給修調倍率)快速移動到定位目標點。G01是直線插補指令。功能是作直線輪廓的切削加工運動。有時也作很短距離的空行程運動。這兩個指令都可以使刀具從當前所在點移到定位目標點。所以,在實際運用中,容易將它們混淆使用。為了正確的運用G00和G01,就要找出它們的不同之處,加以區分。首先,G00指令的格式中不帶F參數。它的快移速度由機床參數“快移進給速度”對各軸分別設定。故在執行G00指令時,由于各個軸以各自速度移動,根據實際情況的不同,各軸到達終點的先后次序也會有所不同,因而聯動直線軸的合成軌跡有時是直線,有時是折線。為此,運行G00指令時,要先搞清楚刀具運動軌跡,避免刀具與工件或夾具發生碰撞。G01指令格式中帶F參數,刀具以聯動的方式,按F規定的合成進給速度,運行到達終點。它的聯動直線軸的合成軌跡始終為直線。其次,使用的場合不同。G00適用場合一般為加工前的快速定位或加工后的快速退刀。正確運行過程中,始終不與工件接觸。G01一般作為直線輪廓的切削加工運動。有時也作很短距離的空行程運動,以防止G00指令在短距離高速度運動時可能出現的慣性過沖現象。

（2）G50編程指令。G50工件坐標系設定：格式 G50 X(U)——Z(W)——，如在錄入狀態下輸入G50 X50 Z100建立工件坐標系，執行后，系統將當前位置作為“程序零點”，執行“程序回零”刀架返回該位。使用G50設定工件坐標系方便，比回機床零點要便利的多。另外一個應用G96 S200G50 S1000指定主軸轉速最高1000r/min。

4 指令的巧用

下面有一小批短軸加工零件，按一般數控加工方法，每加工完一個工件都要進行一次對刀，才能夠進行下一個工件的加工；或者是每加工完一個工件都要進行一次裝夾，才能夠進行下一個工件的加工，這樣給我們工作增加許多工作量和時間。為了解決這一難題，我們通過充分利用主程序和子程序的概念對指令的巧用，很好地化解這一難題。具體辦法是：在編程加工中將涉及零件幾何尺寸的命令字段和切斷零件的命令字段、以及換刀定位等都放在一個子程序中（即G0定位、G50坐標系設定）,而將有開關機床控制的命令字段及主軸轉速放在主程序中,每加工一個零件時,由主程序通過調用子程序命令調用一次子程序,加工完成后,跳轉回主程序。需要加工幾個零件便調用幾次子程序,十分有利于增減每次循環加工零件的數目。只要按一下循環起動鍵就可以加工幾個工件了。一次棒料裝夾可以加工好幾個工件出來，這樣給我們節省了很多時間和工作量，大大提高了生產效率。

總之，熟練掌握和靈活使用編程指令是每個從業事者必不可少的基本要求。編程是根據工件的加工特點與工件要求的精度來正確靈活地選用這些指令，編制出合理高效的加工程序，是確保加工出符合圖樣要求合格工件的關鍵，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的加工工作。

Skillfull Application of Instruction during the Programming of NC Turning

LIANG Guang-zhong
(Institute of Electromechanical Engineering,Guangdong University of Petrochemical Technology,Maoming，Guangdong 525000,China)

acording to practice and experience for many years in NC machining,this paper found out the methods to apply some programming instructions skillfully,solved some problems and difficulties during programming,introducted and analyzed these methods,hoping to provide references.

NC lathe；Programming；application of the instruction； skillful application of instruction

TG659

A

2095-980X（2015）04-0038-01

2015-02-15

梁廣中(1959-),男,廣東恩平人,大學?？?主要從事數控加工實習實驗工作。