【摘 要】數(shù)控車實訓教學過程中，要充分發(fā)揮數(shù)控機床的作用，不僅要有良好的硬件，更重要的是軟件：編程，即根據(jù)不同的零件的特點，編制合理、高效的加工程序。通過對編程實踐和實訓教學，筆者摸索出一些編程技巧。

【關鍵詞】手工編程、工件坐標系原點、縮短進給路線、合理選用循環(huán)切削指令

隨著科學技術的飛速發(fā)展，社會對機械產品的結構、性能、精度、效率和品種的要求越來越高，單件與中小批量產品的比重越來越大。傳統(tǒng)的通用、專用機床和工藝裝備已經不能很好地適應高質量、高效率、多樣化加工的要求。而數(shù)控機床作為電子信息技術和傳統(tǒng)機械加工技術結合的產物，集現(xiàn)代精密機械、計算機、通信、液壓氣動、光電等多學科技術為一體，有效地解決了復雜、精密、小批多變的零件加工問題，能滿足高質量、高效益和多品種、小批量的柔性生產方式的要求，適應各種機械產品迅速更新?lián)Q代的需要，代表著當今機械加工技術的趨勢與潮流。其中數(shù)控車床由于具有高效率、高精度和高柔性的特點，在機械制造業(yè)中得到日益廣泛的應用，成為目前應用最廣泛的數(shù)控機床之一。但是，要充分發(fā)揮數(shù)控車床的作用，關鍵是編程，即根據(jù)不同的零件的特點和精度要求，編制合理、高效的加工程序。常用的數(shù)控編程方法有手工編程和自動編程兩種。手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數(shù)據(jù)計算、編寫程序單、輸入程序到程序校驗等各步驟主要由人工完成的編程過程。它適用于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件的加工，以及計算較簡單，程序段不多，編程易于實現(xiàn)的場合等。對于幾何形狀復雜的零件，以及幾何元素不復雜但需編制程序量很大的零件，用手工編程難以完成，因此要采用自動編程。下面，筆者以西門子系統(tǒng)為例，主要就數(shù)控車床零件加工中的手工編程技巧問題進行一些探討。

1 正確選擇工件坐標系原點

在數(shù)控車削編程時，首先要選擇工件上的某一點作為數(shù)控程序原點，并以此為原點建立一個工件坐標系。工件坐標系的合理確定，對數(shù)控編程及加工時的工件找正都很重要。程序原點的選擇要盡量滿足程序編制簡單，尺寸換算少，引起的加工誤差小等條件。為了提高零件加工精度，方便計算和編程，我們通常將程序原點設定在工件軸線與工件前端面、后端面、卡爪前端面的交點上，盡量使編程基準與設計、裝配基準重合。

2 合理選擇進給路線

進給路線是刀具在整個加工工序中的運動軌跡，即刀具從對刀點開始進給運動起，直到結束加工程序后退刀返回該點及所經過的路徑，是編寫程序的重要依據(jù)之一。合理地選擇進給路線對于數(shù)控加工是很重要的。應考慮以下幾個方面：

2.1 盡量縮短進給路線，減少空走刀行程，提高生產效率

（1）巧用起刀點。如在循環(huán)加工中，根據(jù)工件的實際加工情況，將起刀點與對刀點分離，在確保安全和滿足換刀需要的前提條件下，使起刀點盡量靠近工件，減少空走刀行程，縮短進給路線，節(jié)省在加工過程中的執(zhí)行時間。

（2）在編制復雜輪廓的加工程序時，通過合理安排“回零”路線，使前一刀的終點與后一刀的起點間的距離盡量短，或者為零，以縮短進給路線，提高生產效率。

（3）粗加工或半精加工時，毛坯余量較大，應采用合適的循環(huán)加工方式，在兼顧被加工零件的剛性及加工工藝性等要求下，采取最短的切削進給路線，減少空行程時間，提高生產效率，降低刀具磨損。

2.2 保證加工零件的精度和表面粗糙度的要求

（1）合理選取起刀點、切入點和切入方式，保證切入過程平穩(wěn)，沒有沖擊。為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，精加工時，最終輪廓應安排在最后一次走刀連續(xù)加工出來。認真考慮合理的刀具的切入和切出路線，盡量減少在輪廓處停刀，以避免切削力突然變化造成彈性變形而留下刀痕。一般應沿著零件表面的切向切入和切出，盡量避免沿工件輪廓垂直方向進、退刀而劃傷工件。

（2）選擇工件在加工后變形較小的路線。對細長零件或薄板零件，應采用分幾次走刀加工到最后尺寸，或采取對稱去余量法安排進給路線。在確定軸向移動尺寸時，應考慮刀具的引入長度和超越長度。

（3）對特殊零件采用“先精后粗”的加工工序。在某些特殊情況下，加工工序不按“先近后遠”、“先粗后精”原則考慮，而作“先精后粗”的特殊處理，反而能更好地保證工件的尺寸公差要求。

2.3 保證加工過程的安全性

應盡量避免刀具與非加工面的干涉，并避免刀具與工件相撞。如工件中遇槽需要加工，在編程時要注意進退刀點應與槽方向垂直，進刀速度盡可能不能用“G0”速度?！癎0”指令在退刀時盡量避免“X、Z”同時移動使用。

2.4 簡化數(shù)值計算，減少程序段數(shù)目和編制程序工作量

在實際的生產操作中，經常會碰到某一固定的加工操作重復出現(xiàn)，可以把這部分操作編寫成子程序，事先存入到存儲器中，根據(jù)需要隨時調用，使程序編寫變得簡單、快捷。對那些圖形一樣、尺寸不同或工藝路徑一樣、只是位置數(shù)據(jù)不同的系列零件的編程，可以采用宏指令編程，減少乃至免除編程時進行煩瑣的數(shù)值計算，精簡程序量。

3 合理選用各種循環(huán)切削指令

在西門子數(shù)控系統(tǒng)中，數(shù)控車床有十多種切削循環(huán)加工指令，每一種指令都有各自的加工特點，工件加工后的加工精度也有所不同，各自的編程方法也不同，我們在選擇的時候要仔細分析，合理選用，爭取加工出精度高的零件。如輪廓切削復合循環(huán)指令，不能加工遞增中的遞減表面（遞減中的遞增表面）時，應靈活選用G158指令或使用宏指令編程對其進行處理.使其工藝性合理，提高編程效率， 此加工方法更為簡捷方便。所以，我們要掌握各自的加工特點及適用范圍，并根據(jù)工件的加工特點與工件要求的精度正確靈活地選用這些切削循環(huán)指令。來提高編程效率和加工精度。

總之，隨著科學技術的飛速發(fā)展，數(shù)控車床由于具有優(yōu)越的加工特點，在機械制造業(yè)中的應用越來越廣泛，為了充分發(fā)揮數(shù)控車床的作用，我們需要在編程中掌握一定的技巧，編制出合理、高效的加工程序，保證加工出符合圖紙要求的合格工件，同時能使數(shù)控車床的功能得到合理的應用與充分的發(fā)揮，使數(shù)控車床能安全、可靠、高效地工作，為社會和諧，快速發(fā)展作出應有的貢獻。

【參考文獻】

[1]劉蔡保.數(shù)控機床編程與操作[M].化學工業(yè)出版社，2009.

[2]高楓.數(shù)控車削編程與操作訓練[M].高等教育出版社，2004.

[3]謝曉紅.數(shù)控車削編程與加工技術[M].電子工業(yè)出版社，2005.

[責任編輯：劉帥]