數(shù)控車(chē)床精加工編程實(shí)例

引言：數(shù)控機(jī)床編程的主要內(nèi)容有分析零件圖樣、確定加工工藝過(guò)程、進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、編寫(xiě)程序清單、制作控制介質(zhì)、進(jìn)行程序檢查、輸入程序以及工件試切。數(shù)控系統(tǒng)的功能根據(jù)零件圖紙的要求，制定加工路線，在建立的工件坐標(biāo)系上，首先計(jì)算出刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單的零件（如直線和圓弧組成的零件），只需計(jì)算出幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值。加工路線和工藝參數(shù)確定以后，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指定代碼及程序段格式，編寫(xiě)零件程序清單。下面我們以具體案例來(lái)實(shí)踐一下理論知識(shí)。

       根據(jù)下圖所示的待車(chē)削零件，材料為45號(hào)鋼，其中Ф85圓柱面不加工。在數(shù)控車(chē)床上需要進(jìn)行的工序?yàn)椋呵邢鳔?0mm 和Ф62mm 外圓；R70mm 弧面、錐面、退刀槽、螺紋及倒角。要求分析工藝過(guò)程與工藝路線，編寫(xiě)加工程序。

       1.零件加工工藝分析

       (1)設(shè)定工件坐標(biāo)系

       按基準(zhǔn)重合原則，將工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)定在零件右端面與回轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)上，如圖中Op點(diǎn)，并通過(guò)G50指令設(shè)定換刀點(diǎn)相對(duì)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)Op的坐標(biāo)位置（200,100）

       (2)選擇刀具

       根據(jù)零件圖的加工要求，需要加工零件的端面、圓柱面、圓錐面、圓弧面、倒角以及切割螺紋退刀槽和螺紋，共需用三把刀具。

       1號(hào)刀，外圓左偏刀，刀具型號(hào)為：CL-MTGNR-2020/R/1608 ISO30。安裝在1號(hào)刀位上。

       3號(hào)刀，螺紋車(chē)刀，刀具型號(hào)為：TL-LHTR-2020/R/60/1.5 ISO30。安裝在3號(hào)刀位上。

       5號(hào)刀，割槽刀，刀具型號(hào)為：ER-SGTFR-2012/R/3.0-0 IS030。安裝在5號(hào)刀位上。

       (3)加工方案

       使用1號(hào)外圓左偏刀，先粗加工后精加工零件的端面和零件各段的外表面，粗加工時(shí)留0.5mm的精車(chē)余量；使用5號(hào)割槽刀切割螺紋退刀槽；然后使用３號(hào)螺紋車(chē)刀加工螺紋。

       (4)確定切削用量

       切削深度：粗加工設(shè)定切削深度為3mm，精加工為0.5mm。

       主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)45號(hào)鋼的切削性能，加工端面和各段外表面時(shí)設(shè)定切削速度為90m/min；車(chē)螺紋時(shí)設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速為250r/min。

       進(jìn)給速度：粗加工時(shí)設(shè)定進(jìn)給速度為200mm/min，精加工時(shí)設(shè)定進(jìn)給速度為50mm/min。車(chē)削螺紋時(shí)設(shè)定進(jìn)給速度為1.5mm/r。

       2.編程與操作

       (1)編制程序

       (2)程序輸入數(shù)控系統(tǒng)

     將程序在數(shù)控車(chē)床MDI方式下直接輸入數(shù)控系統(tǒng)，或通過(guò)計(jì)算機(jī)通信接口將程序輸入數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)。然后在CRT屏幕上模擬切削加工，檢驗(yàn)程序的正確性。

       (3)手動(dòng)對(duì)刀操作

       通過(guò)對(duì)刀操作設(shè)定工件坐標(biāo)系，記錄每把刀的刀尖偏置值，在運(yùn)行加工程序中，調(diào)用刀具的偏置號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀尖偏置值的補(bǔ)償。

       (4)自動(dòng)加工操作

       選擇自動(dòng)運(yùn)行方式，然后按下循環(huán)啟動(dòng)按鈕，機(jī)床即按編寫(xiě)的加工程序?qū)ぜM(jìn)行全自動(dòng)加工。

       Ｏ0001 程序代號(hào)

       N005 G50 X200 Z100 建立工件坐標(biāo)系

       N010 G50 S3000 主軸最高轉(zhuǎn)速限定為3000r/min

       N015 G96 S90 M03 主軸正轉(zhuǎn)，恒線速設(shè)定為90m/min

       N020 T0101 M06 選擇1號(hào)外圓左偏刀和1號(hào)刀補(bǔ)

       N025 M08 冷卻液開(kāi)

       N030 G00 X86 Z0 刀具快速定位至切削位置

       N035 G01 X0 F50 車(chē)端面

       N040 G00 Z1 Z向退出1mm

       N045 G00 X86 X向退到86mm處，準(zhǔn)備外圓切削循環(huán)

       N050 G71 U3 R1 外圓切削粗加工循環(huán)，切削深度為3mm,退刀量為1mm。

       N055 G71 P60 Q125 U0.5 W0.5 F200

       外圓切削粗加工循環(huán)，開(kāi)始順序號(hào)為N60,結(jié)束順序號(hào)為N125，X與Z方向各留0.5mm精加工余量，切削速度為200mm/min

       N060 G42 刀尖半徑右補(bǔ)償，N60～N125為外圓切削循環(huán)精加工路線

       N065 G00 X43.8

       N070 G01 X47.8 Z-1

       N075 Z-60

       N080 X50

       N085 X62 Z-120

       N090 Z-135

       N095 X78

       N100 X80 Z-136

       N105 Z-155

       N110 G02 Z-215 R70

       N115 G01 Z-225

       N120 X86

       N125 G40 取消刀尖半徑補(bǔ)償

       N130 G70 P60 Q125 F50 外圓切削精加工循環(huán)，切削速度為50mm/min

       N135 G00 X200 Z100 刀具返回至換刀點(diǎn)

       N140 T0505 M06 S50 選擇5號(hào)割槽刀和5號(hào)刀補(bǔ)，恒線速設(shè)定為50m/min

       N145 G00 X52 Z-60 快進(jìn)到X52、Z-60處，準(zhǔn)備割槽

       N150 G01 X45 切割螺紋退刀槽

       N155 G04 X2 在槽底暫停2秒

       N160 G01 X52 X方向退回到52mm處

       N165 G00 X200 Z100 刀具返回到換刀點(diǎn)

       N170 T0303 M06 選擇3號(hào)螺紋車(chē)刀和3號(hào)刀補(bǔ)

       N175 G95 G97 S250 設(shè)置切削速度量綱，設(shè)定恒轉(zhuǎn)速為250r/min。

       N180 G00 X50 Z3 快進(jìn)到X=50、Z=3處，準(zhǔn)備車(chē)削螺紋

       N185 G76 P011060 Q0.1 R1 螺紋切削循環(huán)

       N190 G76 X46.38 Z-58.5 R0 P1.48 Q0.4 F1.5

       N200 G00 X200 Z100 T0300 快退到換刀點(diǎn)，取消3號(hào)刀補(bǔ)

       N205 M05 主軸停止

       N210 M09 冷卻液關(guān)

       N215 M30 程序結(jié)束

       通過(guò)實(shí)戰(zhàn)案例的分析，其實(shí)數(shù)控車(chē)床的編程方法都是大同小異的，只要掌握了數(shù)控車(chē)床編程的規(guī)律和幾個(gè)相通的步驟，對(duì)每個(gè)案例進(jìn)行分析，所有的問(wèn)題都可以迎刃而解，況且我國(guó)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的人才緊缺，將來(lái)學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床編程也將會(huì)是非常吃香的一個(gè)就業(yè)方向。