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數(shù)控車(chē)運(yùn)行中的困難解決方法
來(lái)源:泰安海數(shù)機(jī)械制造有限公司 發(fā)布日期:2015-10-30 13:53:34 訪問(wèn)次數(shù):
在數(shù)控車(chē)床的操作中,要達(dá)到高級(jí)工、技師的水平,一定要解決幾個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題,主要包括以下4個(gè)方面:①仿形加工;②梯形螺紋加工;③非圓曲線加工;④組合件加工。
 在數(shù)控車(chē)床的操作中,要達(dá)到高級(jí)工、技師的水平,一定要解決幾個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題,主要包括以下4個(gè)方面:①仿形加工;②梯形螺紋加工;③非圓曲線加工;④組合件加工。下面以SIEMENS 802S為例,分別加以解決?! ∫?、仿形加工如所示的手柄零件,主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是成形面、輪廓內(nèi)凹形狀,可利用尖刀,采用仿形加工,路線如所示,從大到小分層循環(huán)切削,直至后完成。這里探討2種編程方法:G91增量子程序循環(huán)切削方法和G158坐標(biāo)偏移指令程序循環(huán)切削方法?! ?.G91增量子程序循環(huán)切削方法(1)加工分析。由于每次走刀路線都是與外形輪廓相同的,所以采用循環(huán)切削方法。將外形輪廓向外偏移一定距離后,各個(gè)點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)X增大,雖然由于點(diǎn)多很難計(jì)算確定其坐標(biāo),但各點(diǎn)之間的相對(duì)位置是固定的,且坐標(biāo)增量不變,即相對(duì)坐標(biāo)不變,因此在編程中只能采用相對(duì)坐標(biāo)的方法。只要循環(huán)起點(diǎn)不斷靠近工件,就能實(shí)現(xiàn)分層仿形加工?! ≡跀?shù)控車(chē)床的操作中,要達(dá)到高級(jí)工、技師的水平,肯定會(huì)遇到一系列難點(diǎn)問(wèn)題,本文選取幾個(gè)方面,結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了分析解決,希望能對(duì)提高數(shù)控車(chē)技能有所幫助?! ?shù)控加工技術(shù)效率的發(fā)揮在很大程度上和企業(yè)本身的技術(shù)管理模型相關(guān)。數(shù)控加工程序編制的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,在一定程度上體現(xiàn)了企業(yè)自身數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用水平,通過(guò)規(guī)范化來(lái)約束數(shù)控程序的多樣化,提高刀具軌跡的質(zhì)量,比如在工藝文件中注明定位基準(zhǔn)、對(duì)刀基準(zhǔn)、坐標(biāo)系、刀具參數(shù)與切削參數(shù);對(duì)于程序的編制可從二維輪廓加工、三維曲面加工、固定循環(huán)、刀具補(bǔ)償和刀具軌跡加工策略等多個(gè)方面進(jìn)行規(guī)范化編程;在典型零件加工工藝經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,建立標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的數(shù)控程序模板,可以大幅度提高編程質(zhì)量和產(chǎn)品的加工效率。對(duì)于企業(yè)成功的產(chǎn)品加工工藝與數(shù)控加工經(jīng)驗(yàn),可以以模板形式保存,既有利于資源的重復(fù)利用,同時(shí)還可作為技術(shù)交流的資源。因此,有效的數(shù)控加工工藝與數(shù)控編程模板、相應(yīng)規(guī)范的使用,可在很大程度上減少質(zhì)量事故,降低成本,提高加工的效率?! 榱酥攸c(diǎn)說(shuō)明子程序的編寫(xiě)應(yīng)用,不對(duì)外形尺寸進(jìn)行加工,假設(shè)直接選用Φ30mm的毛坯,用T4尖刀加工內(nèi)凹成形面?! 。?)參考程序如下(以A點(diǎn)為編程原點(diǎn))?! ≈鞒绦騍KG91.MPF M03S600 T04D01 G90G030Z2 G01X30Z0F0.1 L91P15(調(diào)用子程序)G90G080Z80 M5 M30子程序L91.SPF G91G01X-2F0.1(增量到A點(diǎn))G3X17.5Z-5.16CR=10(到B點(diǎn))G3X1.8Z-46.71CR=50(到C點(diǎn))G2X3.33Z-13.28CR=12(到D點(diǎn))G3X7.37Z-9.85CR=15(到E點(diǎn))G1Z-5(到F點(diǎn))X2(X方向退刀)G0Z80(Z方向快退)G1X-32F0.1(X方向進(jìn)刀)M17(或M02)(子程序結(jié)束)(3)關(guān)于主程序的幾點(diǎn)說(shuō)明。  第一,調(diào)用子程序的格式:L x x P n n.子程序名除了SIEMENS規(guī)定的命令方法外,也可以用字母“L”后面加數(shù)字xx表示,Lxx是子程序名,Pnn則表示調(diào)用子程序nn次,如L91P15,表示調(diào)用子程序L91共15次?! 〉诙?,調(diào)用子程序前后段都要用絕對(duì)坐標(biāo)G90,一般不能省略。  第三,調(diào)用子程序循環(huán)次數(shù)的確定。①先確定大加工余量,可用刀毛坯直徑減去零件小尺寸,本例毛坯直徑是30mm,零件小尺寸在輪廓起點(diǎn)A點(diǎn)為0,所以大加工余量是X m a x =30mm-0=30mm.②確定每層切深t,本例取t=2mm.  ③循環(huán)次數(shù)n=X max /t=30m m/2m m=15.④調(diào)用子程序前循環(huán)起點(diǎn)X s、Z s坐標(biāo)計(jì)算:X s =X 0 +△d×n(其中X 0為輪廓起點(diǎn)的X坐標(biāo),△d為每層切削深度,n為調(diào)用子程序次數(shù))。循環(huán)起點(diǎn)Z s坐標(biāo)與輪廓起點(diǎn)的Z o坐標(biāo)相同。本例中,輪廓起點(diǎn)為A點(diǎn),坐標(biāo)(0,0),因此X 0為0,Z o為0,△d為2,n為15,則X s =X 0 +△d×n=0+2×15=30,Z s =Z o =0,所以循環(huán)起點(diǎn)定為X30Z0.  (4)G91增量子程序編寫(xiě)說(shuō)明?! ∽映绦虻慕Y(jié)構(gòu),遵循“六步兩原則”,六步即:第一步,確定X方向進(jìn)刀(G91增量坐標(biāo)計(jì)算,每層切深2mm),至輪廓的起始點(diǎn);第二步,沿著輪廓向前,一直到輪廓的終止點(diǎn);第三步,X方向退刀(注意超過(guò)輪廓高點(diǎn));第四步,Z方向快速退刀到起點(diǎn);第五步,X方向再進(jìn)刀,至X起點(diǎn);第六步,子程序結(jié)束(M17)。兩原則是:①子程序中所有X坐標(biāo)值(帶正負(fù)號(hào))的代數(shù)和滿足ΣX=-2;②子程序中所有Z坐標(biāo)值(帶正負(fù)號(hào))的代數(shù)和滿足ΣZ=0.其中“-2”是每層的切削深度,其大小可根據(jù)實(shí)際情況在編程中修改?! 〗Y(jié)果是執(zhí)行子程序一次循環(huán)后,刀具停在比上一循環(huán)起點(diǎn)的X方向前進(jìn)一個(gè)切削深度的位置。若ΣX=0,說(shuō)明循環(huán)一次后X方向的進(jìn)刀量是0,不會(huì)在X方向繼續(xù)切入零件;如果ΣX>0,則每循環(huán)一次刀具在X方向向外退刀,越來(lái)越遠(yuǎn)離工件?! ∪绻瞆為正數(shù),刀具會(huì)邊切邊向右退;如果ΣZ為負(fù)數(shù),刀具會(huì)邊切邊向左進(jìn),沒(méi)有回到Z向起點(diǎn),這些都是不正確的。  2.G158零點(diǎn)偏移指令程序循環(huán)切削(1)指令功能。對(duì)所有坐標(biāo)軸編程零點(diǎn)偏移,也主要用于仿形偏移加工,或零件中多個(gè)相同結(jié)構(gòu)的加工。后面的G158指令取代先前的可編程零點(diǎn)偏移指令;在程序段中僅輸入G158指令而后面不跟坐標(biāo)軸名稱(chēng)時(shí),表示取消當(dāng)前的可編程零點(diǎn)偏移?! 。?)指令格式:G158 X_Z_(其中X_Z_為新編程原點(diǎn)位置,其中X為半徑值。其后程序段中坐標(biāo)都為新工件坐標(biāo)系中位置)。格式還有兩種特殊形式:G158 X_(X方向零點(diǎn)偏移)和G158 Z_(Z方向零點(diǎn)偏移)。G158指令要求一個(gè)獨(dú)立的程序段。為實(shí)現(xiàn)循環(huán)切削,常用到子程序、宏程序?! ∑涓袷綖椋篟1=大單邊切削厚度+精加工余量值MA1:G158 X=R1 Z0(建立零點(diǎn)偏移)L158(調(diào)用子程序,子程序用絕對(duì)坐標(biāo)值編程)R1=R1-每刀單邊切入量IF R1>=精加工余量值GOTOB MA1 G158說(shuō)明:每刀切入量=單邊切削厚度/切削次數(shù),可以將厚度略加修改,使得切削次數(shù)和單邊切入量適中。循環(huán)切削次數(shù)通過(guò)IF條件語(yǔ)句判斷確定,滿足條件,返回MA1句,繼續(xù)循環(huán);不滿足條件,則執(zhí)行下一句G158,取消零點(diǎn)偏移?! 。?)加工路線與G91增量子程序循環(huán)一樣,子程序一般采用絕對(duì)坐標(biāo)編程,如所示。 ?。?)參考程序?! ≈鞒绦騍KG158.MPF M03S600 T04D01 G90G030Z2 R1=15.1(參數(shù)R1賦值)MA1:G158 X=R1(建立零點(diǎn)偏移)L158(調(diào)用子程序L158)R1=R1-0.5(切深0.5)IF R1>=0.1 GOTOB MA1(條件句)G158(取消零點(diǎn)偏移)L158(精加工)G080Z80 M5 M30子程序L158.SPF G01X0Z0F0.1(絕對(duì)坐標(biāo),A點(diǎn))G3X17.5Z-5.16CR=10(B點(diǎn))G3X19.3Z-51.87CR=50(C點(diǎn))G2X22.63Z-65.15CR=12(D點(diǎn))G3X30Z-75CR=15(E點(diǎn))G1Z-80(F點(diǎn))X32(X方向退刀)G0Z0(Z方向快退)M17(子程序結(jié)束)二、梯形螺紋加工(1)零件加工梯形螺紋Tr36×6.  (2)加工分析。由于梯形槽較深、槽底較寬,加工方法有直進(jìn)法、斜進(jìn)法、左右切削法、車(chē)直槽法和分層法等,這里采用分層且左右偏移切削方法()較好,可用子程序編程?! ∪粲酶咚黉摰毒撸瑢⑻菪温菁y刀尖寬度磨至1.7mm,采用分層且左右切削法,即在加工時(shí)中間切入一刀,再左右各偏移0.114mm加工一次。左右偏移距離算法是槽底寬減去刀尖寬的一半,(1.928mm-1.7mm)/2=0.114mm.  (3)參考程序?! ≈鞒绦騍KG33.MPF M03S180 T01D01 G90G95G038Z3 M8 G1X36F0.1 L33P35(調(diào)用子程序)G90G080Z80 M9 M5 M30子程序L33.SPF G91G1X-0.2F1(增量X進(jìn)刀)G33Z-38K6(直切螺紋)G1X9F5(退刀)Z38.114(退回,右偏0.114)X-9(X進(jìn)刀)G33Z-38.114K6(右偏切螺紋)G1X9F5 Z37.886(退回,左偏0.114)X-9 G33Z-37.886K6(左偏切螺紋)G1 G1X9F5 Z38(退回到中間)X-9 M17三、非圓曲線加工1.非圓曲線非圓曲線主要是指橢圓或拋物線等形狀的輪廓,應(yīng)用宏程序編程。下面以橢圓“X 2 /144+Z 2 /400=1”加工為例來(lái)分析。  2.加工分析(1)粗加工。粗加工時(shí)從大到小分層切削,路線如所示。每次走刀終點(diǎn)坐標(biāo)確定:用參數(shù)變量確定,先用兩個(gè)參數(shù)替代長(zhǎng)短軸方向長(zhǎng)度,再分析點(diǎn)坐標(biāo)X、Z與參數(shù)之間關(guān)系。若短軸用參數(shù)R 1表示,則X=2×R 1,R 1大值是24mm/2mm=12mm;若長(zhǎng)軸用參數(shù)R 2表示,則R 2 =20×(1-R 1 2 /144),化為編程表達(dá)式為R 2 =20×SQRT(1-R 1×R 1 /144),對(duì)應(yīng)坐標(biāo)Z=R 2 -20(為負(fù)值)。由于是粗加工,保留0.2mm精加工余量,取Z=R 2 -19.8.  所以每層走刀終點(diǎn)坐標(biāo)為(2×R 1,R 2 -19.8),R 1的取值從12mm到0,不斷分層減少?! 。?)精加工。精加工沿輪廓線從右端點(diǎn)到高點(diǎn),利用參數(shù)編程將輪廓線細(xì)分為成百上千個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)。點(diǎn)坐標(biāo)確定與粗加工相同?! 。?)粗精加工參考程序?! 〕绦蛎鸗Y.MPF M03S600 G90G95 T1(粗加工)G1X25Z2F3 R1=12 MA1:G1X=2R1 F0.15 R2=20SQRT(1-R1R1/144)G1 Z=R2-19.8 F0.15 G1X=(2R1+1)G0 Z2 R1=R1-1(每次切深單邊1)IF R1>=0 GOTOB MA1(注意空格?。〨080Z80;T2S800(精加工)G00Z1 R1=0 MA2:R2=20SQRT(1-R1R1/144)G1 X=2R1 Z=R2-20 F0.06 R1=R1+0.05 IF R1<=12 GOTOB MA2 G1 X24 Z-20(不用省略)G080Z80 M5 M30四、組合件的加工如零件1和中的零件2,加工完成后可相互配合:零件1的右端端面凸臺(tái)與零件2的左端端面凹槽配合,零件1的左端與零件2的右端的內(nèi)外螺紋及圓弧面能相互配合,零件圖如所示。 ?。?)加工分析。很多這樣的組合件,要充分利用它們之間的配合來(lái)解決加工時(shí)的裝夾問(wèn)題,難點(diǎn)在于加工件1的右端時(shí)的裝夾,要靠旋合在件2的內(nèi)孔中。因此正確安排加工順序很重要,可減少裝夾次數(shù),提高精度,節(jié)約時(shí)間,提高效率?! 。?)加工順序。本組合件加工順序安排如下:①裝夾件1毛坯Φ45mm的左端,平右端面,加工出右端臺(tái)階,調(diào)頭加工出總長(zhǎng);②裝夾右端臺(tái)階,完成件1的左端加工(外形、退刀槽和螺紋);③加工件2總長(zhǎng);④加工件2左端(鉆孔、內(nèi)孔輪廓、內(nèi)端面槽和外形輪廓);⑤加工件2右端(內(nèi)孔輪廓、內(nèi)螺紋、外形輪廓和外槽);⑥將件1外螺紋旋上件2內(nèi)孔,加工件1的右端(先加工內(nèi)槽,再加工外形)。注意,在外形粗加工后,取下件1再旋上,半精加工后再松合一次,這樣在精加工后,就可以直接用手松開(kāi)螺紋了?! 】傊?,在數(shù)控車(chē)床操作中,要不斷分析解決實(shí)踐中的難點(diǎn)問(wèn)題,并勤于思考,活學(xué)活用,才能不斷提高技能,成為行業(yè)中的佼佼者。
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