论文部分内容阅读
摘 要:数控车床具有高效率、高精度和高柔性的特点,在机械制造业中得到日益广泛的应用,成为目前应用最广泛的数控机床之一。本文以FANUC0-TD系统为例,对数控车床零件加工中的手工编程技巧问题进行一些探讨。
关键词:程序原点; 进给路线; G04指令; 相对编程; 绝对编程
中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2010)6-155-001
随着科学技术的飞速发展,社会对机械产品的结构、性能、精度、效率和品种的要求越来越高,单件与中小批量产品的比重越来越大。数控机床作为电子信息技术和传统机械加工技术结合的产物,集现代精密机械、计算机、通信、液压气动、光电等多学科技术为一体,有效地解决了复杂、精密、小批多变的零件加工问题,能满足高质量、高效益和多品种、小批量的柔性生产方式的要求,适应各种机械产品迅速更新换代的需要,代表着当今机械加工技术的趋势与潮流。其中数控车床由于具有高效率、高精度和高柔性的特点,在机械制造业中得到日益广泛的应用,成为目前应用最广泛的数控机床之一。但是,要充分发挥数控车床的作用,关键是编程,即根据不同的零件的特点和精度要求,编制合理、高效的加工程序。下面以FANUC0-TD系统为例,就数控车床零件加工中的手工编程技巧问题进行一些探讨。
一、正确选择程序原点
工件坐标系的合理确定,对数控编程及加工时的工件找正都很重要。程序原点的选择要尽量满足程序编制简单,尺寸换算少,引起的加工误差小等条件。为了提高零件加工精度,方便计算和编程,我们通常将程序原点设定在工件轴线与工件前端面、后端面、卡爪前端面的交点上,尽量使编程基准与设计、装配基准重合。
二、合理选择进给路线
进给路线是刀具在整个加工工序中的运动轨迹,即刀具从对刀点开始进给运动起,直到结束加工程序后退刀返回该点及所经过的路径,是编写程序的重要依据之一。合理地选择进给路线对于数控加工是很重要的。应考虑以下几个方面:
1.尽量缩短进给路线,减少空走刀行程,提高生产效率
2.保证加工零件的精度和表面粗糙度的要求
3.要避免刀具与非加工面的干涉,并避免刀具与工件相撞
4.有利于简化数值计算,减少程序段数目和编制程序工作量
在实际的生产操作中,经常会碰到某一固定的加工操作重复出现,可以把这部分操作编写成子程序,事先存入到存储器中,根据需要随时调用,使程序编写变得简单、快捷。
三、准确掌握各种循环切削指令的加工特点及其对工件加工精度所产生的影响,并进行合理选用
在FANUC0-TD数控系统中,数控车床有十多种切削循环加工指令,每一种指令都有各自的加工特点,工件加工后的加工精度也有所不同,各自的编程方法也不同,我们在选择的时候要仔细分析,合理选用,争取加工出精度高的零件。如螺纹切削循环加工就有两种加工指令:G92直进式切削和G76斜进式切削。由于切削刀具进刀方式的不同,使这两种加工方法有所区别,各自的编程方法也不同,造成加工误差也不同,工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同。G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削。螺纹中径误差较大。但牙形精度较高,一般多用于小螺距高精度螺纹的加工。加工程序较长,在加工中要经常测量;G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式进行螺纹切削。牙形精度较差。但工艺性比较合理,编程效率较高。此加工方法一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。在螺纹精度要求不高的情况下,此加工方法更为简捷方便。
四、灵活使用特殊G代码,保证零件的加工质量和精度
1.延时G04指令
(1)大批量单件加工时间较短的零件加工中,启动按钮频繁使用,为减轻操作者由于疲劳或频繁按钮带来的误动作,用G04指令代替首件后零件的启动。延时时间按完成1件零件的装卸时间设定,在操作人员熟练地掌握数控加工程序后,延时的指令时间可以逐渐缩短,但需保证其一定的安全时间。零件加工程序设计成循环子程序,G04指令就设计在调用该循环子程序的主程序中,必要时设计选择计划停止M01指令作为程序的结束或检查。
(2)用丝锥攻中心螺纹时,需用弹性筒夹头攻牙,以保证丝锥攻至螺纹底部时不会崩断,并在螺纹底部设置G04延时指令,使丝锥作非进给切削加工,延时的时间需确保主轴完全停止,主轴完全停止后按原正转速度反转,丝锥按原导程后退。
(3)在主轴转速有较大的变化时,可设置G04指令。目的是使主轴转速稳定后,再进行零件的切削加工,以提高零件的表面质量。
2.相对编程G91与绝对编程G90指令
相对编程是以刀尖所在位置为坐标原点,刀尖以相对于坐标原点进行位移来编程。就是说,相对编程的坐标原点经常在变换,运行是以现刀尖点为基准控制位移,那么连续位移时,必然产生累积误差。绝对编程在加工的全过程中,均有相对统一的基准点,即坐标原点,所以其累积误差较相对编程小。数控车削加工时,工件径向尺寸的精度比轴向尺寸高,所以在编制程序时,径向尺寸最好采用绝对编程,考虑到加工时的方便,轴向尺寸采用相对编程,但对于重要的轴向尺寸,也可以采用绝对编程。
总之,隨着科学技术的飞速发展,数控车床由于具有优越的加工特点,在机械制造业中的应用越来越广泛,为了充分发挥数控车床的作用,我们需要在编程中掌握一定的技巧,编制出合理、高效的加工程序,保证加工出符合图纸要求的合格工件,同时能使数控车床的功能得到合理的应用与充分的发挥,使数控车床能安全、可靠、高效地工作。
参考文献:
[1]高枫,肖卫宁主编.数控车削编程与操作训练北京:高等教育出版社 2005.6
关键词:程序原点; 进给路线; G04指令; 相对编程; 绝对编程
中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2010)6-155-001
随着科学技术的飞速发展,社会对机械产品的结构、性能、精度、效率和品种的要求越来越高,单件与中小批量产品的比重越来越大。数控机床作为电子信息技术和传统机械加工技术结合的产物,集现代精密机械、计算机、通信、液压气动、光电等多学科技术为一体,有效地解决了复杂、精密、小批多变的零件加工问题,能满足高质量、高效益和多品种、小批量的柔性生产方式的要求,适应各种机械产品迅速更新换代的需要,代表着当今机械加工技术的趋势与潮流。其中数控车床由于具有高效率、高精度和高柔性的特点,在机械制造业中得到日益广泛的应用,成为目前应用最广泛的数控机床之一。但是,要充分发挥数控车床的作用,关键是编程,即根据不同的零件的特点和精度要求,编制合理、高效的加工程序。下面以FANUC0-TD系统为例,就数控车床零件加工中的手工编程技巧问题进行一些探讨。
一、正确选择程序原点
工件坐标系的合理确定,对数控编程及加工时的工件找正都很重要。程序原点的选择要尽量满足程序编制简单,尺寸换算少,引起的加工误差小等条件。为了提高零件加工精度,方便计算和编程,我们通常将程序原点设定在工件轴线与工件前端面、后端面、卡爪前端面的交点上,尽量使编程基准与设计、装配基准重合。
二、合理选择进给路线
进给路线是刀具在整个加工工序中的运动轨迹,即刀具从对刀点开始进给运动起,直到结束加工程序后退刀返回该点及所经过的路径,是编写程序的重要依据之一。合理地选择进给路线对于数控加工是很重要的。应考虑以下几个方面:
1.尽量缩短进给路线,减少空走刀行程,提高生产效率
2.保证加工零件的精度和表面粗糙度的要求
3.要避免刀具与非加工面的干涉,并避免刀具与工件相撞
4.有利于简化数值计算,减少程序段数目和编制程序工作量
在实际的生产操作中,经常会碰到某一固定的加工操作重复出现,可以把这部分操作编写成子程序,事先存入到存储器中,根据需要随时调用,使程序编写变得简单、快捷。
三、准确掌握各种循环切削指令的加工特点及其对工件加工精度所产生的影响,并进行合理选用
在FANUC0-TD数控系统中,数控车床有十多种切削循环加工指令,每一种指令都有各自的加工特点,工件加工后的加工精度也有所不同,各自的编程方法也不同,我们在选择的时候要仔细分析,合理选用,争取加工出精度高的零件。如螺纹切削循环加工就有两种加工指令:G92直进式切削和G76斜进式切削。由于切削刀具进刀方式的不同,使这两种加工方法有所区别,各自的编程方法也不同,造成加工误差也不同,工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同。G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削。螺纹中径误差较大。但牙形精度较高,一般多用于小螺距高精度螺纹的加工。加工程序较长,在加工中要经常测量;G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式进行螺纹切削。牙形精度较差。但工艺性比较合理,编程效率较高。此加工方法一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。在螺纹精度要求不高的情况下,此加工方法更为简捷方便。
四、灵活使用特殊G代码,保证零件的加工质量和精度
1.延时G04指令
(1)大批量单件加工时间较短的零件加工中,启动按钮频繁使用,为减轻操作者由于疲劳或频繁按钮带来的误动作,用G04指令代替首件后零件的启动。延时时间按完成1件零件的装卸时间设定,在操作人员熟练地掌握数控加工程序后,延时的指令时间可以逐渐缩短,但需保证其一定的安全时间。零件加工程序设计成循环子程序,G04指令就设计在调用该循环子程序的主程序中,必要时设计选择计划停止M01指令作为程序的结束或检查。
(2)用丝锥攻中心螺纹时,需用弹性筒夹头攻牙,以保证丝锥攻至螺纹底部时不会崩断,并在螺纹底部设置G04延时指令,使丝锥作非进给切削加工,延时的时间需确保主轴完全停止,主轴完全停止后按原正转速度反转,丝锥按原导程后退。
(3)在主轴转速有较大的变化时,可设置G04指令。目的是使主轴转速稳定后,再进行零件的切削加工,以提高零件的表面质量。
2.相对编程G91与绝对编程G90指令
相对编程是以刀尖所在位置为坐标原点,刀尖以相对于坐标原点进行位移来编程。就是说,相对编程的坐标原点经常在变换,运行是以现刀尖点为基准控制位移,那么连续位移时,必然产生累积误差。绝对编程在加工的全过程中,均有相对统一的基准点,即坐标原点,所以其累积误差较相对编程小。数控车削加工时,工件径向尺寸的精度比轴向尺寸高,所以在编制程序时,径向尺寸最好采用绝对编程,考虑到加工时的方便,轴向尺寸采用相对编程,但对于重要的轴向尺寸,也可以采用绝对编程。
总之,隨着科学技术的飞速发展,数控车床由于具有优越的加工特点,在机械制造业中的应用越来越广泛,为了充分发挥数控车床的作用,我们需要在编程中掌握一定的技巧,编制出合理、高效的加工程序,保证加工出符合图纸要求的合格工件,同时能使数控车床的功能得到合理的应用与充分的发挥,使数控车床能安全、可靠、高效地工作。
参考文献:
[1]高枫,肖卫宁主编.数控车削编程与操作训练北京:高等教育出版社 2005.6