加工中心编程技巧.doc

随着科技的发展和社会的进步，数控机床技术不断发展，功能越来越完善，使用越来越方便，可靠性越来越高，性能价格比也越来越高。数控机床应用已得到一定程度的普及，而高性能高效率的加工中心也逐渐成为社会所需。从而使越来越多的学校购买数控机床，开展数控机床的教学。通过几年的加工中心实际应用和教学实践及摸索，笔者将一些积累的经验和读者分享，如有不当之处，请批评指出。一、加工中心几个常用指令的编程技巧 1、M00、M01、M02和M30的区别与联系学生在初学加工中心编程时，对以上几个M代码容易混淆，主要原因是学生对加工中心加工缺乏认识，加上个别教材叙述不详细。它们的区别与联系如下：M00为程序暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新按启动按钮后，再继续执行后面的程序段。主要用于编程者想在加工中使机床暂停（检验工件、调整、排屑等）。 M01为程序选择性暂停指令。程序执行时控制面板上“选择停止”键处于“ON”状态时此功能才能有效，否则该指令无效。执行后的效果与M00相同，常用于关键尺寸的检验或临时暂停。 M02为主程序结束指令。执行到此指令，进给停止，主轴停止，冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。 M30为主程序结束指令。功能同M02，不同之处是，光标返回程序头位置，不管M30后是否还有其他程序段。 2、刀具补偿参数地址D、H的应用 在部分数控系统（如FAUNC）中，刀具补偿参数D、H具有相同的功能，可以任意互换，它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称，但具体补偿值是多少，关键是由它们后面补偿号地址中的数值来决定。所以在加工中心中，为了防止出错，一般人为规定H为刀具长度补偿地址，补偿号从120号，D为刀具半径补偿地址，补偿号从21号开始（20把刀的刀库）。 例如：G00G43H1Z60.0; G01G41D21X30.0Y45.0F150; 3、G92与G54G59的应用 G54G59是调用加工前设定好的坐标系，而G92是在程序中设定的坐标系，用了G54G59就没有必要再使用G92，否则G54G59会被替换，应当避免。 注意：（1）一旦使用了G92设定坐标系，再使用G54G59不起任何作用，除非断电重新启动系统，或接着用G92设定所需新的工件坐标系。（2）使用G92的程序结束后，若机床没有回到G92设定的原点，就再次启动此程序，机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点，易发生事故。所以，一定要慎用。 4、暂停指令 G04X_/P_ 是指刀具暂停时间（进给停止，主轴不停止），地址P或X后的数值是暂停时间。X后面的数值要带小数点，否则以此数值的千分之一计算，以秒（s）为单位，P后面数值不能带小数点（即整数表示），以毫秒（ms）为单位例如，G04 X2.0;或G04 X2000;暂停2秒 G04 P2000; 但在某些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），为了保证孔底的粗糙度，当刀具加工至孔底时需有暂停时间，此时只能用地址P表示，若用地址X表示，则控制系统认为X是X轴坐标值进行执行。例如，G82X80.0Y60.0Z-20.0R5.0F200P2000; 钻孔（80.0，60.0）至孔底暂停2秒 G82X80.0Y60.0Z-20.0R5.0F200X2.0； 钻孔（2.0，60.0）至孔底不会暂停。 5、同一条程序段中，相同指令（相同地址符）或同一组指令，后出现的起作用。 例如：G01G90Z30.0Z20.0F200; 执行的是Z20.0，Z轴直接到达Z20.0，而不是Z30.0。 G01G00X30.0Y20.0F200; 执行的是G00（虽有F值，但也不执行G01）。 但不同一组的指令代码，在同一程序段中互换先后顺序执行效果相同。 例如：G90G54G00X0Y0Z60.0;和G00G90G54X0Y0Z60.0;相同。 6、程序段顺序号 程序段顺序号，用地址N表示。一般数控装置本身存储器空间有限（64K），为了节省存储空间，程序段顺序号都省略不要。N只表示程序段标号，可以方便查找编辑程序，对加工过程不起任何作用，顺序号可以递增也可递减，也不要求数值有连续性。但在使用某些循环指令，跳转指令，调用子程序及镜像指令时不可以省略。 数控机床的加工过程中，有一点至关重要，那就是在编制程序和操作加工时，一定要避免使机床发生碰撞。因为数控机床的价格非常昂贵，少则几十万元，多则上百万元，维修难度大且费用高。但是，碰撞的发生是有一定规律可循的，是能够避免的，可以总结为以下几点。 1、利用计算机模拟仿真系统 随着计算机技术的发展，数控加工教学的不断扩大，数控加工模拟仿真系统越来越多，其功能日趋完善。因此可用于初步检查程序，观察刀具的运动，以确定是否有可能碰撞。2、利用机床自带的模拟显示功能 一般较为先进的数控机床图形显示功能。当输入程序后，可以调用图形模拟显示功能，详细地观察刀具的运动轨迹，以便检查刀具与工件或夹具是否有可能碰撞。 3、利用机床的空运行功能 利用机床的空运行功能可以检查走刀轨迹的正确性。当程序输入机床后，可以装上刀具或工件，然后按下空运行按钮，此时主轴不转，工作台按程序轨迹自动运行，此时便可以发现刀具是否有可能与工件或夹具相碰。但是，在这种情况下必须要保证装有工件时，不能装刀具；装刀具时，就不能装工件，否则会发生碰撞。 4、利用机床的锁定功能 一般的数控机床都具有锁定功能（全锁或单轴锁）。当输入程序后，锁定Z轴，可通过Z轴的坐标值判断是否会发生碰撞。此功能的应用应避开换刀等运作，否则无法程序通过。5、坐标系、刀补的设置必须正确 在启动机床时，一定要设置机床参考点。机床工作坐标系应与编程时保持一致，尤其是Z轴方向，如果出错，铣刀与工件相碰的可能性就非常大。此外，刀具长度补偿的设置必须正确，否则，要么是空加工，要么是发生碰撞。6、提高编程技巧 程序编制是数控加工至关重要的环节，提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞。 例如：铣削工件内腔，当铣削完成时，需要铣刀快速退回至工件上方100mm处，如果用N50 G00 X0 Y0 Z100 编程，这时机床将三轴联动，则铣刀有可能会与工件发生碰撞，造成刀具与工件损坏，严重影响机床精度，这时可采用下列程序N40 G00 Z100; N50 X0 Y0;即刀具先退至工件上方 100mm处，然后再返回编程零点，这样便不会碰撞。 总之，掌握加工中心的编程技巧，能够更好地提高加工效率、加工质量，避免加工中出现不必要的错误。这需要我们在实践中不断总结经验，不断提高，从而使编程、加工能力进一步加强，为数控加工事业的发展作贡献。1什么是顺铣？什么是逆铣？数控机床的顺铣和逆铣各有什么特点？ 顺铣:切削力F的水平分力 Fx的方向与进给方向的f相同,这种铣削方式. 逆铣:切削力F的水平分力 Fx的方向与进给方向的f相反,这种铣削方式 顺铣特点:易产生窜动,需要加顺铣机构. （因为丝杠镙母之间的间隙）加工表面质量比逆铣高. （适用于精加工）逆铣特点:工作稳定性高,不需逆铣机构 加工表面质量比顺铣低 （刀具磨损很快）2数控铣削加工时进刀退刀方式有那些？ 答：退刀的方式主要有以下这些： 1 沿坐标轴的 Z轴方向直接进行进刀、退刀 2 沿给定的矢量方向进行进刀或退刀 3 沿曲面的切矢方向以直线进刀或退刀 4 沿曲面的法矢方向进刀或退刀 5 沿圆弧段方向进刀或退刀 6 沿螺旋线或斜线进刀方式 对于加工精度要求很高的型面加工来说，应选择沿曲面的切矢方向或沿圆弧方向进刀、退刀方式，这样不会在工件进刀或退刀处留下驻刀痕迹而影响工件的表面加工质量。 3确定铣刀进给路线时，应考虑哪些因素？ 答：进给路线包括平面内进给和深度进给两部分路线。对平面内进给，对外轮廓从切线方向切入，对凹轮廓从圆弧切入。在两轴联动的数控铣床上，对铣削平面槽行凸轮，深度进给有两种方法：一种方法是在xy或(yz)平面内来回铣削逐渐进刀到既定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀既定深度。 3数控铣削加工时程序起始点返回点和切入点切出点的确定原则是什么？ 答：起始点返回点确定原则 在同一程序中起始点和返回点最好要相同，如果一零件的加工需要几个程序来完成，那么这几个程序的起始点和返回点也最好完全相同，以免引起加工操作上的麻烦。起始点和返回点的坐标值也最好设 X和Y值均为零，这样能使操作方便。 切入点选择的原则 既在进刀或切削曲面的过程中，要使刀具不受损坏。一般来说，对粗加工而言，选择曲面内的最高角点作为曲面的切入点。因为该点的切削余量较小，进刀时不易损坏刀具。对精加工而言，选择曲面内某个曲率比较平缓的角点作为曲面的切入点。因为在该点处，刀具所受的弯矩较小，不易折断刀具。 切出点选择的原则 主要考虑曲面能连续完整地加工及曲面与曲面加工间的非切削加工时间尽可能短，换刀方便，以提高机床的有效工作时间。对被加工曲面为开放型曲面，有曲面的两个角点可作为切出点，按上述原则其一：若被加工曲面为封闭型曲面，则只有曲面的一个角点为切出点，自动编程时系统一般自动确定。 （mastercam中有提示下刀点。能很方便的解决这些问题）4)数控车床夹具选择：三爪卡盘、四爪单动卡盘夹具要根据加工工件的类行来选择，轴类工件的夹具有三爪卡盘、四爪单动卡盘、自动夹紧拨动卡盘、拨齿、顶尖、三爪拨动卡盘等。盘类工件的夹具有可调式卡爪和速度可调卡盘。 （现多采用液压卡盘，装软爪加工物料）5)什么是工序工步？构成工序和工步的要素各有哪些？ 答： 1.一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。 划分工序的依据是工作地是否变化和工作是否连续。 2。在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序内容，称为工步。 6)什么是工艺信息？工艺信息包括哪些内容？答：工艺信息是指通过工艺处理后所获得的各种信息。这些信息有：工艺准备刀具选择；加工方案(包括走刀路线、切削用量等)及补偿方案等各方面信息。加工实践经验的积累，是获得工艺信息的有效途径。 划分工步的依据是加工