摘 要:自動(dòng)編程系統(tǒng)的功能越來越強(qiáng)大和完善，已經(jīng)成為數(shù)控編程的主要技術(shù)。本文通過實(shí)例論述了采用自動(dòng)編程技術(shù)提高銑削加工效率，實(shí)現(xiàn)數(shù)控銑削加工的自動(dòng)編程方法和步驟。

關(guān)鍵詞:銑床 自動(dòng)編程 數(shù)控加工 效率

近年來，計(jì)算機(jī)的圖形處理功能有了很大增強(qiáng)，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互自動(dòng)編程技術(shù)日漸成熟。這種方法速度快、精度高、直觀、使用簡便、便于檢查。

自動(dòng)編程的過程，就是編程人員將工件的形狀、尺寸、走刀路線、工藝參數(shù)等，按指定的格式輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，經(jīng)計(jì)算機(jī)內(nèi)的自動(dòng)編程軟件對這些輸入信息進(jìn)行編譯、計(jì)算、處理后，輸出工件的加工程序，顯示和繪制刀具軌跡圖，穿出紙帶孔，或?qū)⒊绦蜾浫氪疟P，或通過通信電纜和接口將程序直接輸入到計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中對工件進(jìn)行加工的過程。

一、自動(dòng)編程系統(tǒng)的輸入方式

1.語言式自動(dòng)編程系統(tǒng)輸入方式

首先要編寫一個(gè)“源程序”，描述工件加工的全過程，相應(yīng)的自動(dòng)編程系統(tǒng)(也稱為數(shù)控編程語言系統(tǒng))，對源程序進(jìn)行編譯、計(jì)算、處理，最后得出加工程序。

2.圖形式自動(dòng)編程系統(tǒng)輸入方式

不需要編寫源程序，通過畫出工件圖形，采取回答問題的方式輸入刀具、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、走刀路線等信息，從而將工件加工程序編制出來。

二、自動(dòng)編程系統(tǒng)的基本工作流程

1.準(zhǔn)備被加工零件的幾何模型

可以直接在自動(dòng)編程軟件內(nèi)繪制零件的加工部位，建立三維的加工模型。也可以讀入其他系統(tǒng)建立的標(biāo)準(zhǔn)形式的數(shù)據(jù)文件，再建立加工模型。

2.根據(jù)所需要的加工工藝過程生成刀具軌跡

根據(jù)具體加工要求，選擇確定加工所需要的刀具、加工用的機(jī)床類型，然后根據(jù)被加工零件的加工工藝路線，選擇合適的刀具軌跡生成功能，確定具體的加工工藝參數(shù)，生成加工軌跡。

3.加工軌跡的檢驗(yàn)和編輯

用圖形的方式檢驗(yàn)加工軌跡的走刀路線是否正確、進(jìn)退刀是否合理。確認(rèn)加工軌跡是不是所需要的，并根據(jù)實(shí)際加工進(jìn)行編輯修改。

4.后置處理，生成加工代碼

根據(jù)所選定的機(jī)床類型，生成加工代碼文件。

5.檢驗(yàn)加工代碼的正確性

利用代碼反讀功能，用圖形的方式檢查加工代碼文件是否正確。確定后就可以使用生成的加工代碼文件了。

6.數(shù)控程序的輸出

將數(shù)控代碼傳給數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。

三、常用的數(shù)控編程軟件

市場上常用的著名數(shù)控編程軟件有PRO/E、UGII、 Gatia等工作站型CAD/CAM軟件系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的數(shù)控加工自動(dòng)編程功能，能處理各種不同復(fù)雜程度的三維型面的加工。微機(jī)版的CAD/CAM軟件系統(tǒng)有美國的MASTERCAM、SURFTCAM英國的DELCAM等，均有完善的功能和較強(qiáng)的后置處理環(huán)境。國內(nèi)具有代表性的數(shù)控編程軟件為CAXA制造工程師，從粗加工、半精加工到補(bǔ)加工等工藝流程的加工功能相當(dāng)強(qiáng)大，而且操作簡單，適用于數(shù)控銑削加工的計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程。

數(shù)控編程軟件由前置處理程序和后置處理程序兩部分組成。前置處理程序的功能是接受用戶輸入的信息，并對它進(jìn)行編譯、計(jì)算、處理，將其結(jié)果按一定的格式放置在一專門的文件中。這種文件稱為刀位數(shù)據(jù)文件。后置處理程序的功能是根據(jù)刀位數(shù)據(jù)文件的內(nèi)容和數(shù)控機(jī)床的具體性能，編制出符合加工要求的加工程序，并將程序輸出(即穿紙帶孔、錄入磁盤、通信輸出到數(shù)控機(jī)床)。從處理原理可將后置處理模塊分為兩大類:一類為通用后置處理模塊，如PRO/E、UGII等。一類為專用后置處理模塊，它是針對各種不同的數(shù)控系統(tǒng)提供不同的后置處理，如MASTERCAM、CAXA制造工程師等。

四、自動(dòng)編程實(shí)例

毛坯是一塊45號(hào)鋼板材，厚20㎜，要求銑出工件的外輪廓。工件已經(jīng)過粗加工，留精銑余量為1㎜。機(jī)床選擇XKA5032A型數(shù)控立式升降臺(tái)銑床，配備FANUC數(shù)控系統(tǒng)。刀具采用30㎜的立銑刀，利用中間82㎜空裝夾工件。結(jié)合這個(gè)實(shí)例介紹數(shù)控銑削加工的計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)編程的方法與步驟:

第一，根據(jù)尺寸，利用曲線生成工具繪制工件的平面加工輪廓;第二，設(shè)定銑刀參數(shù);第三，設(shè)定平面輪廓加工參數(shù)位置;第四，產(chǎn)生刀具軌跡;第五，軌跡仿真;第六，后置設(shè)置;第七，生成G代碼;第八，利用代碼反讀功能校核程序;第九，生成工序單;第十，若考慮到板厚20㎜，需分層加工(例分10層完成)，則在步驟三平面輪廓加工參數(shù)設(shè)置中設(shè)置為頂層高度20，底層高度0，每層下降高度為2，選頂層為基準(zhǔn)，其余步驟一致，分10層完成，程序相當(dāng)于前面程序重復(fù)十次。

總之，在數(shù)控銑床加工中，采用計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)編程技術(shù)，能收到事半功倍的效果，而且能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)仿真，便于檢查和修改刀具軌跡，大大提高了數(shù)控銑削加工的效率。

(作者單位:南陽市高級技工學(xué)校)