數(shù)控沖床是一種技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備,，是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制,、自動(dòng)檢測及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物,。隨著龍門沖床的發(fā)展與普及,，現(xiàn)代化企業(yè)對于懂得數(shù)控加工技術(shù)、能進(jìn)行數(shù)控加工編程的技術(shù)人才的需求量必將不斷增加,。數(shù)控沖床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一,。本文就數(shù)控沖床零件加工中的程序編制問題進(jìn)行探討。
一,、編程方法
數(shù)控編程方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種,。手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數(shù)據(jù)計(jì)算,、編寫程序單,、輸入程序到程序校驗(yàn)等各步驟主要有人工完成的編程過程。它適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件的加工,，以及計(jì)算較簡單,，程序段不多，編程易于實(shí)現(xiàn)的場合等,。但對于幾何形狀復(fù)雜的零件(尤其是空間曲面組成的零件),，以及幾何元素不復(fù)雜但需編制程序量很大的零件，由于編程時(shí)計(jì)算數(shù)值的工作相當(dāng)繁瑣,，工作量大,，容易出錯(cuò)，程序校驗(yàn)也較困難,，用手工編程難以完成,，因此要采用自動(dòng)編程。所謂自動(dòng)編程即程序編制工作的大部分或全部有計(jì)算機(jī)完成,，可以有效解決復(fù)雜零件的加工問題,，也是數(shù)控編程未來的發(fā)展趨勢。同時(shí),，也要看到手工編程是自動(dòng)編程的基礎(chǔ),，自動(dòng)編程中許多核心經(jīng)驗(yàn)都來源于手工編程，二者相輔相成,。
二,、編程步驟
拿到一張零件圖紙后，首先應(yīng)對零件圖紙分析,，確定加工工藝過程,，也即確定零件的加工方法(如采用的工夾具、裝夾定位方法等),，加工路線(如進(jìn)給路線,、對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)等)及工藝參數(shù)(如進(jìn)給速度,、主軸轉(zhuǎn)速,、切削速度和切削深度等),。其次應(yīng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。絕大部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)都帶有刀補(bǔ)功能,，只需計(jì)算輪廓相鄰幾何元素的交點(diǎn)(或切點(diǎn))的坐標(biāo)值,，得出各幾何元素的起點(diǎn)終點(diǎn)和圓弧的圓心坐標(biāo)值即可。最后,，根據(jù)計(jì)算出的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)值和已確定的加工參數(shù)及輔助動(dòng)作,，結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的坐標(biāo)指令代碼和程序段格式，逐段編寫零件加工程序單,，并輸入CNC裝置的存儲(chǔ)器中,。
三、典型實(shí)例分析
數(shù)控沖床主要是加工回轉(zhuǎn)體零件,，典型的加工表面不外乎外圓柱,、外圓錐、螺紋,、圓弧面,、切槽等。例如,，要加工形狀如圖所示的零件,，采用手工編程方法比較合適。由于不同的龍門精密沖床數(shù)控系統(tǒng)其編程指令代碼有所不同,，因此應(yīng)根據(jù)設(shè)備類型進(jìn)行編程,。以西門子802S數(shù)控系統(tǒng)為例，應(yīng)進(jìn)行如下操作,。
(1)確定加工路線
按先主后次,，先精后粗的加工原則確定加工路線，采用固定循環(huán)指令對外輪廓進(jìn)行粗加工,，再精加工,，然后車退刀槽，最后加工螺紋,。
(2)裝夾方法和對刀點(diǎn)的選擇
采用三爪自定心卡盤自定心夾緊,，對刀點(diǎn)選在工件的右端面與回轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)。
(3)選擇刀具
根據(jù)加工要求,，選用四把刀,，1號為粗加工外圓車刀，2號為精加工外圓車刀,，3號為切槽刀,，4號為車螺紋刀。采用試切法對刀,，對刀的同時(shí)把端面加工出來,。
(4)確定切削用量
車外圓，粗車主軸轉(zhuǎn)速為500r/min,，進(jìn)給速度為0.3mm/r,，精車主軸轉(zhuǎn)速為800r/min，進(jìn)給速度為0.08mm/r,，切槽和車螺紋時(shí),，主軸轉(zhuǎn)速為300r/min，進(jìn)給速度為0.1mm/r,。
(5)程序編制
確定軸心線與球頭中心的交點(diǎn)為編程原點(diǎn),，零件的加工程序如下：
主程序
JXCP1.MPF R105=1 R106=0.25 R108=1.5 (設(shè)置坯料切削循環(huán)參數(shù))
N05 G90 G95 G00 X80 Z100 (換刀點(diǎn)) N25 M00
N10 T1D1 M03 S500 M08 (外圓粗車刀) N30 T2D1 M03 S800 M08 (外圓精車刀)
-CNAME=“L01” N70 G01 X37
N75 G01 Z-22 N105 T4D1 M03 S300 M08 (三角形螺紋車刀)
N80 G01 X25.8 R100=29.8 R101=-3 R102=29.8 (設(shè)置螺紋切削循環(huán)參數(shù))
N85 G01 Z-23 R109=4 R110=2 R111=1.24 R112=0
N90 G01 X37 R103=-18 R104=2 R105=1 R106=0.1
N95 G00 X80 Z100 M05 M09 N110 LCYC97 (調(diào)用螺紋切削循環(huán))
N100 M00 R113=5 R114=1
N115 G00X80 Z100 M05 M09 N40 LCYC95 (調(diào)用坯料切削循環(huán)精加工)
N120 M00 N35 R105=5 (設(shè)置坯料切削循環(huán)參數(shù))
N125 T3D1 M03 S300 M08 (切斷車刀，刀寬4mm) N45 G00 X80 Z100 M05 M09
N130 G00 X45 Z-60 N50 M00
N135 G01 X0 F0.1 N55 T3D1 M03 S300 M08 (切槽車刀,，刀寬4mm)
N140 G00 X80 Z100 M05 M09 N60 G00 X37 Z-23
N145 M02 N65 G01 X26 F0.1
子程序
L01.SPF
N05 G01X0 Z12
N10 G03 X24 Z0 CR=12
N15 G01 Z-3
N20 G01 X25.8
N25 G01 X29.8 Z-5
N30 G01 Z-23
N35 G01 X33
N40 G01 X35 Z-24
N45 G01 Z-33
N50 G02 X36.725 Z-37.838 CR=14
N55 G01 X42 Z-45
N60 G01 Z-60
N65 G01 X45
N70 M17
四,、結(jié)束語
要實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關(guān)鍵,。本文雖然只對一例數(shù)控車床加工零件的進(jìn)行了編程分析,，但它具有一定的代表性。由于數(shù)控車床可以加工普通車床無法加工的復(fù)雜曲面,，加工精度高,，質(zhì)量容易保證，發(fā)展前景十分廣闊,，因此掌握熟知龍門沖床生產(chǎn)廠家的加工編程技術(shù)尤為重要,。