如何優化數控車削程序的探討

陳晶晶

【摘要】以FANUC0i-C系統為例，就數控車床零件加工中的手工編程技巧問題進行一些探討，首先對于比較基本知識的作些簡要說明，因為很多知識大家都有一定認識，本文將著重講解循環、宏程序及其他指令使用的細節與妙用。

【關鍵詞】FANUC0i-C系統 ?循環指令 ?程序優化

【中圖分類號】G71 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）40-0250-02

在FANUC0i-C數控系統中，數控車床有十多種切削循環加工指令，每一種指令都有各自的加工特點，工件加工后的加工精度也有所不同，各自的編程方法也不同，準確掌握各種循環切削指令的加工特點及其對工件加工精度所產生的影響我們在選擇的時候要仔細分析，合理選用，爭取加工出精度高的零件。

一、合理選用各個循環加工指令

1.認清循環中參數值表示的含義，比如：表示加工余量，每次切入量時的U為半徑量，而表示精加工余量時的U則表示的為直徑量。

2.參數值的正負如何確定號。G71、G72、G73精加工余量的值使用根據機床刀架位置及加工走刀方式來決定的，很多編程者會經常陷入混亂。我總結了一個方法保證不會出錯：先在零件想要的輪廓基礎上去加上余量畫條相同曲線，然后再放到坐標系中分別看X與Z方向，將畫的曲線相對于實際想要的輪廓比較，看它相對往X與Z的正還是負方向運動了，那么參數的正負與它比較的結果同號。

3.G71、G72、G73等循環指令在加工時的切削用量由循環本身或在該語句之前指定的值來確定，對于精加工輪廓描述語句中的用量不予理睬，它們只有在G70時才有作用。

4.G71和G72選擇時主要是看軸向和徑向余量的比例。一般軸向與徑向比大于1時用G71，對于等于1時要綜合考慮刀具等因素來確定。

5.G71不能加工內凹的零件，G73適用于余量比較均勻的零件。加工零件時一般盡量采用G71，因為相對于G73空刀較少。有時可以將零件輪廓整合先用G71，然后再用G73修整輪廓。

6.用G74鉆孔前，必須將刀具移到0，0點，保證鉆頭軸心與零件中心線重合。

7.螺紋切削循環加工指令。G76螺紋切削循環采用斜進式進刀方式進行螺紋切削。工藝性比較合理，編程效率較高。此加工方法一般適用于大螺距低精度螺紋的加工。G92螺紋切削循環采用直進式進刀方式進行螺紋切削。螺紋中徑誤差較大，但牙形精度較高。一般建議采用G76加工螺紋，當然有時也可以復合使用。比如需加工高精度、大螺距的螺紋，則可采用G92、G76混用的辦法，即先用G76進行螺紋粗加工，再用G92進行精加工。需要注意的是粗精加工時的起刀點要相同，以防止螺紋亂牙。對于雙線螺紋，G76在使用時保證起刀點相差一個螺距。還有注意的是G76中R（d）參數單位為mm，很多讀者會誤認為是um。

二、充分發揮指令功能，保證零件的加工質量和精度

1.相對編程G91與絕對編程G90指令

相對編程是以刀尖所在位置為坐標原點，刀尖以相對于坐標原點進行位移來編程。就是說，相對編程的坐標原點經常在變換，運行是以現刀尖點為基準控制位移，那么連續位移時，必然產生累積誤差。絕對編程在加工的全過程中，均有相對統一的基準點，即坐標原點，所以其累積誤差較相對編程小。數控車削加工時，工件徑向尺寸的精度比軸向尺寸高，所以在編制程序時，徑向尺寸最好采用絕對編程，考慮到加工時的方便，軸向尺寸采用相對編程，但對于重要的軸向尺寸，也可以采用絕對編程。另外，為保證零件的某些相對位置，按照工藝的要求，進行相對編程和絕對編程的靈活使用。對于FANUC0i-C系統來講，也可使用U和W參與編程，達到絕對與相對的混合編程效果。

2.G70的妙用

如果在一個零件上有重復出現的形狀為便于計算及快速編程也可以不采用子程序直接用G70調用，節省機床內存空間及便于檢查程序，又不用另外重新開一新程序，便于程序管理。

3.宏程序的一些妙用

（1）橢圓與拋物線等曲線可以用宏程序編程：

①可以一般方程將它轉換成X=f（z）的表達式，然后取z為自變量。通過調整自變量的變化增量可以控制曲線的擬合精度，對于粗加工可以設置得大些。或者使用參數方程將角度作為自變量。

②設置計算程序時，始終將橢圓或拋物線的原點放在曲線的中心，待要輸出具體軸向運動時再回歸具體零件的坐標中來，計算時可以從曲線的數學原點相對于零件的坐標原點去看，看它正向還是負向移動了，則輸出時對應的加或減移動量，注意X方向要乘2，因為是直徑編程。

③對于凹凸的曲線，只需對應的在公式前添上正負號便可。

④選擇跳轉或循環指令時一定要分清它在條件判斷后的程序走向。以便建立正確的條件表達式和程序結構。

（2）對于批量生產為方便控制精度及時修改補償值，比如每50件檢查一次，也可以用宏程序中的變量控制疊加跳轉來產生停止，便于提醒操作者測量檢驗零件。

（3）機床維護、維修、檢驗精度時，我們經常需要讓機床來回往復的運動。這時可以編制一個死循環的宏程序，讓機床往復運動，直到你需要停止時點擊復位REST鍵即終止程序。

三、結語

數控機床有效地解決了復雜、精密、小批多變的零件加工問題，能滿足高質量、高效益和多品種、小批量的柔性生產方式的要求，要想充分發揮數控車床的作用，關鍵之一是編程，通過不斷總結、驗證可以總結出更加優化程序編制。