數控車削程序編制與技巧

[摘 要] 介紹了數控機床程序的編制方法，從編程相關知識入手，重點剖析了工藝流程和工藝裝備對數控加工程序編制的影響。通過舉例，講解了數控程序優化常用的兩種方法：第一是利用絕對坐標和增量坐標進行優化，闡述了兩種坐標的使用方法和選用技巧，從而達到優化程序的目的，第二是靈活運用循環指令優化數控程序，講解了如何針對不同零件的外形輪廓，合理選擇復合循環指令及循環指令之間的配合使用等技巧。

[關 鍵 詞] 數控加工技術；數控編程；數控程序優化

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）07-0128-01

編寫數控機床可以識別的一系列指令，使數控機床能夠按照零件的工藝要求進行加工動作，這一過程稱為數控機床程序編制。數控機床程序編制方法可分為手工編程和自動編程兩種。其中手工編程擁有編程速度快、修改方便、及時的優點。比較適合批量較大、形狀簡單、計算方便、輪廓由直線及圓弧等幾何要素組成的零件的加工。對于輪廓不是由直線及圓弧組成的復雜零件，特別是空間復雜曲面，采用手工編程比較困難，最好采用自動編程的方法進行編程，即利用CAD/CAM技術編制程序。

一、掌握數控編程相關知識，并能靈活運用

數控程序編制的關鍵技術是正確、靈活運用數控加工工藝和工藝裝備知識，處理好零件的工藝流程，正確靈活運用數控系統的功能指令，編制出實用優化的加工程序。

（一）正確靈活設計出數控加工工藝流程

利用數控機床進行零件加工，實際就是編程者將該零件的全部工藝過程及工藝參數以程序的形式告知數控機床。而后數控系統讀取加工程序，數控機床執行程序，自動完成零件加工。所以數控機床加工程序編制的重中之重就是運用工藝知識擬定加工方案，確定工藝流程及走刀路線，確定刀具，合理選擇切削用量參數。

（二）合理運用相關知識設計工藝裝備

機械制造中，定義工藝裝備包含：量具、卡具、刀具及其他輔助工具等。數控程序只是確定了加工工藝方案，如果要實現加工方案，還需要合理選擇刀具，正確運用量具，靈活使用卡具等。盡量選擇標準化的刀具（機加式刀具），優先選用通用化的量具及卡具。在選用刀具、卡具時，還應考慮其與工件的干涉問題。為保證加工質量還要選擇合適的切削液。

二、合理優化加工程序

對于初學數控加工者，一般要求其能夠編制出可以加工符合圖紙要求的工件的程序，即為合格。而更高的標準則要求在能夠正確加工出合格工件的前提下，使數控機床加工程序進一步優化，盡量精簡加工程序，注重加工效率。主要方法如下：

（一）采用混合坐標編程方式

對于編程者而言，確定零件關鍵點的坐標是至關重要的。而坐標形式分為：絕對坐標與增量坐標（相對坐標）。坐標以某一固定點為原點，這就是絕對坐標；坐標以上一點的終點為原點，這就是增量坐標。在編程中編程者往往視實際情況混合使用。例如，加工軸類零件，其X向坐標全部采用絕對坐標，而Z向坐標除最后一點外采用絕對坐標，其余采用增量坐標為宜。無需計算，提高編程效率及準確性。

（二）靈活運用循環指令編程

在實際加工中，生產效率是第一位的，大部分編程者為提高效率都優先采用復合循環指令編程，如果可以靈活運用復合循環指令進行程序編制，將大大優化零件加工程序，提高加工效率。例如，加工某軸類零件，可以使用復合循環指令G71（外圓粗車循環指令）編程，如果該零件徑向尺寸非單調遞增（屬于G71指令的第二種類型，但經濟型數控機床一般不支持）則凹凸起伏部分需在G71循環指令外單獨編程加工。但這種方法程序繁瑣，增加了編程者的工作量。如果選擇G73固定形狀切削循環指令編程可以直接利用該循環加工出零件，但會有相當一部分刀具路徑是空走刀，嚴重降低加工效率。我們可以將G71與G73綜合使用，G71加工大部分單調遞增的外形輪廓，用G73加工其余凹凸部分。這樣既簡化了程序，又提高了效率。

參考文獻：

[1]韓鴻鸞.數控編程[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2004.

[2]顧京.數控車床加工程序的編制[M].北京：機械工業出版社，1999.

[3]許祥泰，劉艷芳.數控加工編程實用技術[M].北京：機械工業出版社，2000.