数控车编程技巧探析

数控车编程技巧探析

李鼎盛

乌鲁木齐技师学院

摘 要:我国工业化随着经济的发展也在不断的发展。在工业生产中数控车被广泛运用，数控车的零件加工中，整个加工过程贯穿了人们对数控车的编程。不同的程序编辑也导致了不同的加工程序和技术。本文主要分析了数控车床的编程技巧。

关键词：数控车；编程技巧；程序

引言

随着数控车床的广泛使用，企业对能够进行数控车削编程和熟悉数控加工技术的人才需求越来越大。数控车床是一种高精度、高性能的自动机床，可以加工直线圆柱形零件、对角线圆柱形零件、圆弧和各种螺纹、沟槽、蜗轮等复杂工件。本文就数控车床编程技巧进行深入探讨。

1数控车床中的坐标体系

描述数控车床各轴的运动，以方便编程，简化编程。运动方向和坐标系在数控车床中是标准化的。

1.1机床坐标系

为了清楚机床的移动方向和移动的距离，首先必须在机床上设置一个坐标系；该坐标体系代表的就是机床坐标系。数控机床上的标准坐标系采用右直角坐标系，工件坐标系用于定位工件几何形状上的几何元素（点、线和弧）并建立坐标系。通常主轴中心线车床的核心工件、工件移动距离在右端面或左端面。如图 1 所示。

图1 二轴数控车床坐标系

1.2绝对坐标与相对坐标

绝对坐标：一个坐标系中的所有坐标点都是从原点的一个固定点开始测量的坐标系称为绝对坐标系；相对坐标：一个坐标系中的一个位置的坐标尺寸相对于前一个位置的坐标尺寸按步骤测量的坐标系称为相对坐标系。

2数控车编程的内容和步骤

获得图样后必须首先对图样进行分析，确定加工方法、加工路径和加工参数，并进行数值计算；然后计算轮廓线上相邻几何元素的交点坐标，推算出每个几何元素的起止点和圆弧中心的坐标；最后根据计算出的加工参数和辅助操作，匹配坐标指令代码和程序段的格式，设置 程序被写入并输入数控车床的存储器中。数控车床的编程有两种主要方式：手动编程和自动编程。手动编程适用于加工点或几何形状不复杂的零件；自动编程主要结合了当代的智能科技，能够进行复杂的数值算法，完成人工难以完成的任务，节省人力，而效率可以提高数十倍甚至数百倍。本文以FANUC Mate O系列数控车为例，阐述数控车的编程。

2.1循环程序充分运用

(1)在FANUCO-TD数控车床的数控系统中有十几种不同的加工循环指令，每种指令都有不同的加工特点，加工后的工件精度也不同，相应的编程方法也不同，所以我们在选择高精度零件时要认真分析，明智选择。

(2)SIEMENE系统具有标准化的加工循环LCYC82, LCYC83, LCYC840, LCYC85, LCYC93, LCYC94, LCYC95和LCYC97。其中，开槽循环LCYC93、线程LCYC97和空白LC~C95对高效编程至关重要。特别是LCYC95和LCYC93可以用来确保零件符合图纸和工艺的要求，只要指定了起点和终点，完成程序编程后，就能自动开展任务。为了确保零件符合图纸和工艺要求，更重要的是，编程要快速和简单。在操作数控机床时，有必要阅读和了解固定周期机床的编程指令，只要这些指令灵活全面，就可以在加工少量零件时减少编程和调试时间，提高编程效率，提高生产率。

2.2编程在实践中巧妙运用

在实际的生产操作中，肯定会遇到某部分生产在同一环节出故障，这一部分的处理可以写成一个子程序，事先储存在内存中，需要时可以调用，使编程简单而快速。

3编程过程中选择的进给路线

进给路径是指数控机床在整个加工过程中的路径，即起点到终点的进给路线，到加工过程结束后数控车零件返回起点并通过的路径，简单来说就是起点-终点-返回起点的路线，这条路条是程序编制的重要基础之一。合理选择进给路径对数控加工非常重要。必须考虑以下几个方面：

3.1简化算法，提高效率

(1) 合理利用起点。例如，在加工循环中，根据工件的实际加工情况，在保证安全和满足更换零件需要的前提下，规定起始点尽量靠近工件，减少行程，节省加工过程中的准备时间。

(2)粗加工或半精加工，工件毛坯较大时，应采用适当的加工循环，考虑到工件的硬度、加工工艺等要求，采用最短进给路径，合理用时，提高生产效率，减少刀具磨损。

3.2保证加工过程的安全性

重要的是要避免刀具和被加工表面之间的任何干涉，以及数控车双零件和工件之间发生碰撞。如果工件有槽，在编程时必须注意，入口和出口点与槽的方向垂直，并且不使用 "G0 "速度。应使用 "G0 "指令，以避免在拆除工具时同时进行 "X、Z "运动。

3.3合理调用运动指令以使程序段最少

每个单独的几何元素（即直线、倾斜、圆弧等）都是单独编程的，以构成加工程序的每一段。在实际生产中，经常会发生一个固定的加工操作被重复的情况。因此，这部分操作可以写成一个子程序，事先储存在内存中，可以根据需要随时调用，使编程变得简单有效。

4编程过程中的细节

4.1 参考点的灵活设置

在为数控车床编程时，要着重考虑参考点的位置。在每个程序结束时，零件必须返回到参考点，以便进行下一个程序。因此，在运行每个程序之前，必须调整主轴和数控车操作零件位置，与坐标保持水平线。当然，参考点的位置并不是一直在变化。编程人员可以根据情况进行调整，最终提高车床的效率。

4.2简化编程方法

一些需要加工的特殊零件尺寸相对较小，难以使用车床加工，因此不能保证加工的精度。在正常情况下，程序不运行一次，零件就完成了，后果很严重，如机床导轨的局部磨损过大；而弹簧夹的频繁重复操作容易导致导轨的损坏。为了解决上述问题，我们增加了套筒夹持机构的工作距离和主轴进给的长度。为了保证较高的加工效率，我们假设在一个工序中加工小零件，主轴进给长度是小零件的几倍，套筒夹持机构的工作距离较长。最重要的是，在加工过程中，单个零件的辅助时间被平均分摊到几个较小的零件上，从而使零件的辅助时间大大缩短，加工效率相应提高。

4.3返回参考点指令

机床上的基准点是一个固定，使用基准点返回功能可以很容易地将数控车操作零件移动到该点。在实践中，巧妙地使用基准线返回命令可以提高零件的精度。对于具有高重复性的机床，数控车可以返回到参考点，然后再移回加工位置，以确保加工前的主要尺寸是准确的。这有助于重新校准参考点，以确定加工尺寸的准确性。

4.4延时指令

指令延时，其作用是人为地暂时限制加工程序的执行，除了一般的使用情况外，在实际的数控车加工中，指令延时还可以做-些特殊应用。

(1)每个零件的加工量大当加工短小的零件时，为了减少操作者的疲劳或频繁按键造成的错误动作，常采用用特定的指令代替第一个零件后的启动部分。零件程序被设计成循环子程序，指令在主程序中设计，主程序调用循环子程序，在设计时选择计划停止指令作为程序的结束或必要时控制。

(2)用穿线刀穿中心螺纹时，应使用弹性夹头，使穿线刀在穿到螺纹底部时不会断裂，使穿线刀在不进刀的情况下完成切割过程。延时应确保主轴完全停止，当它完全停止后，主轴应以原来的正向速度反转，分接头由原来的引线支撑。

4.5相对编程与绝对编程指令

在相对编程中，数控车主要工作零件的位置被用作坐标原点，该零件的编程与原点的偏移有关。绝对编程在整个加工过程中有一个相对统一的参考点，即坐标原点，因此其累积误差比相对编程要小。在数控车操作中，工件径向尺寸的精度要高于轴向尺寸的精度，因此在编制程序时，最好对径向尺寸采用绝对编程，对轴向尺寸采用相对编程，以方便加工，但对重要的轴向尺寸也可采用绝对编程。

结束语

综上所述，对于数控机床来说，编程是其加工的关键。本文讨论了数控车床编程的步骤，并结合实例对车床操作程序进行了深入分析。它详细分析了数控车床的编程过程。数控车能够完成传统人工完成的任务，并且在此基础上能够轻松完成人工难以完成的任务，而且加工精度高、质量好，发展前景好，因此学习数控车床的加工编程就显得更加重要。

参考文献：

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[5]杨耀双.数控加工工艺与编程操作.机械工业出版社,2012．