数控车削编程技巧.pdf

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1、数控车削编程技巧数控车削编程技巧虽然现在虽然现在 CAM 编程已相当普遍，但手工编程仍将在想当一段时编程已相当普遍，但手工编程仍将在想当一段时间内有广泛的应用市场，所以本文所述的数控车削编程技巧还是很有间内有广泛的应用市场，所以本文所述的数控车削编程技巧还是很有实际意义的。文中所列的原则、指令、技巧及注意事项都是作者通过实际意义的。文中所列的原则、指令、技巧及注意事项都是作者通过实践得出并验证过的，所以很有实用价值。实践得出并验证过的，所以很有实用价值。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

2、件与中小批量产品的比重越来越大。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。传统的通用、专用机床和工艺装备已经不能很好地适应高质量、高效传统的通用、专用机床和工艺装备已经不能很好地适应高质量、高效率、多样化加工的要求。而数控机床作为电子信息技术和传统机械加率、多样化加工的要求。而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

3、益和多品种、小批量的柔性生产方式加工问题，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

4、度要求，编制合理、高效的加工程序。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。常用的数控编程方法有手工编程和自动编程两种。手工编程是指从零常用的数控编程方法有手工编程和自动编程两种。手工编程是指从零件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序校验件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序校验等各步骤主要由人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状等各步骤主要由人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工，以及计算较简单，程序段不多，编程易于实不太复杂的零件的加工，以及计算较简单，程序段不多，编程易于实现的场合等。对于几何形状复

5、杂的零件，以及几何元素不复杂但需编现的场合等。对于几何形状复杂的零件，以及几何元素不复杂但需编制程序量很大的零件，用手工编程难以完成，因此要采用自动编程。制程序量很大的零件，用手工编程难以完成，因此要采用自动编程。下面以下面以 FANUC0TD 系统为例，就数控车床零件加工中的手工编程系统为例，就数控车床零件加工中的手工编程技技巧问题进行一些探讨。巧问题进行一些探讨。一、正确选择程序原点一、正确选择程序原点在数控车削编程时，首先要选择工件上的一点作为数控程序原点，在数控车削编程时，首先要选择工件上的一点作为数控程序原点，并以此为原点建立一个工件坐标系。工件坐标系的合理确定，对数控并以此为原点建

6、立一个工件坐标系。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、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。装配基准重合。二、合理选择进给路线二、合理选择进给路线进给路

7、线是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，即刀具从对刀点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，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：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。尽量缩短进给路线，减少空走刀行程，提高生产效率。(1)巧用起刀点。如在循环加工中，根据工件的实际加工情况，巧用起刀点。如在循环加工中，根据工件

8、的实际加工情况，将将起刀点与对刀点分离，在确保安全和满足换刀需要的前提条件下，使起刀点与对刀点分离，在确保安全和满足换刀需要的前提条件下，使起刀点尽量靠近工件，减少空走刀行程，缩短进给路线，节省在加工起刀点尽量靠近工件，减少空走刀行程，缩短进给路线，节省在加工过程中的执行时间。过程中的执行时间。(2)在编制复杂轮廓的加工程序时，通过合理安排在编制复杂轮廓的加工程序时，通过合理安排“回零回零”路线，使路线，使前一刀的终点与后一刀的起点间的距离尽量短，或者为零，以缩短进前一刀的终点与后一刀的起点间的距离尽量短，或者为零，以缩短进给路线，提高生产效率。给路线，提高生产效率。(3)粗加工或半精加工时，

9、毛坯余量较大，应采用合适的循环加粗加工或半精加工时，毛坯余量较大，应采用合适的循环加工工方式，在兼顾被加工零件的刚性及加工工艺性等要求下，采取最短的方式，在兼顾被加工零件的刚性及加工工艺性等要求下，采取最短的切削进给路线，减少空行程时间，提高生产效率，降低刀具磨损。切削进给路线，减少空行程时间，提高生产效率，降低刀具磨损。(4)化零为整法化零为整法（多件加工）（多件加工）将涉及零件几何尺寸的命令字段放在一个子程序中，而将有关机将涉及零件几何尺寸的命令字段放在一个子程序中，而将有关机床床控制的命令字段及切断零件的命令字段放在主程序中，每加工一个零控制的命令字段及切断零件的命令字段放在主程序中，每

10、加工一个零件时，由主程序通过调用子程序命令调用一次子程序，加工完成后，件时，由主程序通过调用子程序命令调用一次子程序，加工完成后，跳转回主程序。需要加工几个零件便调用几次子程序，十分有利于增跳转回主程序。需要加工几个零件便调用几次子程序，十分有利于增减每次循环加工零件的数目。通过这种方式编制的加工程序也比较简减每次循环加工零件的数目。通过这种方式编制的加工程序也比较简洁明了，便于修改、维护。值得注意的是，由于子程序的各项参数在洁明了，便于修改、维护。值得注意的是，由于子程序的各项参数在每次调用中都保持不变，而主轴的坐标时刻在变化，为与主程序相适每次调用中都保持不变，而主轴的坐标时刻在变化，为与

11、主程序相适应，在子程序中必须采用相对编程语句。应，在子程序中必须采用相对编程语句。2.保证加工零件的精度和表面粗糙度的要求。保证加工零件的精度和表面粗糙度的要求。(1)合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳，合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳，没没有冲击。为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，精加工时，最终有冲击。为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，精加工时，最终轮廓应安排在最后一次走刀连续加工出来。认真考虑刀具的切入和切轮廓应安排在最后一次走刀连续加工出来。认真考虑刀具的切入和切出路线，尽量减少在轮廓处停刀，以避免切削力突然变化造成弹性变出路线，尽量减少在轮廓处

12、停刀，以避免切削力突然变化造成弹性变形而留下刀痕。一般应沿着零件表面的切向切入和切出，尽量避免沿形而留下刀痕。一般应沿着零件表面的切向切入和切出，尽量避免沿工件轮廓垂直方向进、退刀而划伤工件。工件轮廓垂直方向进、退刀而划伤工件。(2)选择工件在加工后变形较小的路线。对细长零件或薄板零件，选择工件在加工后变形较小的路线。对细长零件或薄板零件，应采用分几次走刀加工到最后尺寸，或采取对称去余量法安排进给路应采用分几次走刀加工到最后尺寸，或采取对称去余量法安排进给路线。在确定轴向移动尺寸时，应考虑刀具的引入长度和超越长度。线。在确定轴向移动尺寸时，应考虑刀具的引入长度和超越长度。(3)对特殊零件采用对

13、特殊零件采用“先精后粗先精后粗”的加工工序。在某些特殊情况下，的加工工序。在某些特殊情况下，加工工序不按加工工序不按“先近后远先近后远”、“先粗后精先粗后精”原则考虑，而作原则考虑，而作“先精后粗先精后粗”的的特殊处理，反而能更好地保证工件的尺寸公差要求。特殊处理，反而能更好地保证工件的尺寸公差要求。3.保证加工过程的安全性保证加工过程的安全性要避免刀具与非加工面的干涉，并避免刀具与工件相撞。如工件要避免刀具与非加工面的干涉，并避免刀具与工件相撞。如工件中中遇槽需要加工，在编程时要注意进退刀点应与槽方向垂直，进刀速度遇槽需要加工，在编程时要注意进退刀点应与槽方向垂直，进刀速度不能用不能用“G0

14、”速度。速度。“G0”指令在退刀时尽量避免指令在退刀时尽量避免“X、Z”同时移动使用同时移动使用。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，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。对那些图形一样、尺寸不同或时调用，使程序编写变得简单、快捷。对那些图形一样、尺寸不同或工艺路径一样、只是位置数据不同的系列零件的

15、编程，可以采用宏指工艺路径一样、只是位置数据不同的系列零件的编程，可以采用宏指令编程，减少乃至免除编程时进行烦琐的数值计算，精简程序量。令编程，减少乃至免除编程时进行烦琐的数值计算，精简程序量。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。生的影响，并进行合理选用。在在 FANUC0TD 数控系统中，数控车床有十多种切削循环加工指数控系统中，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：指令：G92 直进式切削和直进式切削和 G76 斜进式切削。斜进式切削。