海德漢系統(tǒng)運(yùn)用手工編程在多軸加工中心中的應(yīng)用

張?jiān)崎w

摘 要：多軸數(shù)控加工中心機(jī)床是一種技術(shù)性及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備，隨著多軸數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用與普及，多軸運(yùn)用循環(huán)功能編程已經(jīng)成為影響加工效率的一個(gè)重要途徑。本文就海德漢系統(tǒng)部分手工編程的應(yīng)用方法進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：手工編程；多軸加工；海德漢

1 編程方法

數(shù)控編程方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種。手工編程是從零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)據(jù)計(jì)算、編寫(xiě)程序單、輸入程序到程序效驗(yàn)等各步驟，主要靠人工完成的編程過(guò)程。它適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件加工，一般計(jì)算簡(jiǎn)單，程序段不多，且易于實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)合。但對(duì)于幾何形狀復(fù)雜的零件（尤其是空間曲面組成的零件），以及幾何元素不復(fù)雜但需編制程序量很大的零件，由于編程時(shí)計(jì)算數(shù)值的工作相當(dāng)繁瑣，工作量大，容易出錯(cuò)，程序效驗(yàn)也比較困難，用手工編程難以完成，因此要采用自動(dòng)編程，所謂自動(dòng)編程，即程序編制工作的大部分或全部由計(jì)算機(jī)完成，可以有效解決復(fù)雜零件的加工問(wèn)題，它是數(shù)控編程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)，也要看到手工編程是自動(dòng)編程的基礎(chǔ)，自動(dòng)編程中許多核心經(jīng)驗(yàn)都來(lái)源于手工編程，兩者相輔相成。

2 多軸加工的基本概念

多軸加工是指3軸以上的控制加工，其中具有代表性的是5軸控制加工中心。這種加工中心可以加工用3軸控制機(jī)床無(wú)法加工的復(fù)雜形狀工件。在一般情況下，五軸機(jī)床的加工精度要比三軸機(jī)床的精度要高。所以如果用它來(lái)加工3軸控制機(jī)床能加工的工件，那可以提高加工精度和效率。 對(duì)刀具和工件的相對(duì)位置來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的多軸控制加工中心可以設(shè)置6根軸，即沿直線作前后、左右或上下移動(dòng)的X、Y、Z的3根軸，還有分別圍繞X、Y、Z旋轉(zhuǎn)的A、B、C。

3 編程方法分析

由于不同數(shù)控系統(tǒng)的編程指令代碼有所不同，因此應(yīng)根據(jù)設(shè)備類(lèi)型進(jìn)行編程。下面以海德漢iTNC 530數(shù)控系統(tǒng)為例，對(duì)典型槽類(lèi)零件加工進(jìn)行編程分析。

如上圖對(duì)于這樣的一個(gè)槽類(lèi)零件加工，我們首先來(lái)分析它的圖形特征，該零件毛坯為棒料，毛坯直徑為φ60mm，長(zhǎng)度為60mm。加工部位屬于鍵槽及孔類(lèi)加工，可以一次性裝夾完成加工，加工的方法應(yīng)先加工鍵槽，最后加工孔這樣的順序完成。加工的夾具可以選擇通用夾具三爪卡盤(pán)。

4 循環(huán)功能的介紹

CYCL DEF 251 矩形型腔循環(huán)

格式：CYCL DEF 251 RECTANGULAR POCKET

循環(huán)運(yùn)行

循環(huán)251 （矩形型腔）用于加工完整矩形型腔。根據(jù)循環(huán)參數(shù)的不同，有以下加工方式：

○ 完整加工： 粗銑，底面精銑，側(cè)面精銑

○ 僅粗銑

○ 僅底面精銑和側(cè)面精銑

○ 僅底面精銑

○ 僅側(cè)面精銑

圓弧型腔循環(huán)格式：CYCL DEF 252 RECTANGULAR POCKET

循環(huán)運(yùn)行

1、TNC 沿主軸以快移速度FMAX 將刀具移至工件表面之上的安全高度處。

2、刀具以編程進(jìn)給速率F 鉆至第一切入深度。

3、TNC 以快移速度FMAX 將刀具退至安全高度處并在此停頓（如果輸入了停頓時(shí)間），然后以快移速度FMAX 移至第一切入深度之上的安全高度處。

5 程序編制

6 結(jié)束語(yǔ)

要實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的數(shù)控多軸加工，編程是關(guān)鍵。本文雖然只對(duì)一例多軸槽類(lèi)零件進(jìn)行編程分析，但它具有一定的代表性。由于多軸加工中心可以一次裝夾后，完成多個(gè)面的銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能，所以只要掌握一定的編程技巧，就能夠更好地提高加工效率和加工質(zhì)量，還可以減少輔助夾具，避免實(shí)際加工中出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。

參考文獻(xiàn)

[1]《數(shù)控加工技術(shù)》 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2012.01.徐國(guó)權(quán)主編

[2]《數(shù)控編程與操作》 西安大學(xué)機(jī)械學(xué)院出版社，2014.06.周城琳主編