曹巨江 賈紅濤

摘 要：車銑復合通過一次裝夾基本可以完成所有的車削、洗削工作，大大提高零件的加工效率和加工精度，但是車銑復合機床的程序編制復雜。宏程序的使用是車銑復合復雜結構編程中的必要環(huán)節(jié)，合理的宏程序可以有效保證程序的正確性。

關鍵詞：車銑復合；宏程序；加工效率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.142

1 前言

隨著我國航空業(yè)的快速發(fā)展，航空產品成為制造業(yè)的重要組成部分。航空產品由于結構復雜、精度要求高，加工難度都比較大。為了保證零件的加工精度（尤其是位置精度），通常需要做很多的高精度的工裝夾具，這在增加了生產成本的同時，不僅降低了生產效率，還降低了加工精度。利用車銑復合機床，通過一次定位完成絕大部分車削、銑削工作，不僅大大提高了加工效率、加工精度不斷提升，而且?guī)缀鯚o需專用夾具。但是車銑復合相對于五軸加工中心編程難度更大，對編程人員的技術水平要求更高。

2 提出問題

以加工轉子為例：某產品轉子該零件的加工按照傳統(tǒng)的工藝方法需分別加工兩端的大小外圓后，用專用夾具加工V型槽，并且由于有7個型槽，需要裝夾7次，費時費力。V型槽的加工需要定制昂貴成型刀（進口合金刀），刀具成本高，且加工效率低。所以，如何可靠保證加工精度的情況下，提高該零件的加工效率，在實際生產中有重大意義。車銑復合機床可以有效地提高該零件的加工效率，但是程序的編制比較復雜，如何編制最優(yōu)的程序是解決該問題的關鍵。

該轉子加工效率低的原因主要在于工序多、裝夾次數多、加工V型槽的效率低。加工效率的提高。加工效率的提高可以通過縮短非加工時間，如裝夾、找正、換刀、工序間等待；縮短加工時間如優(yōu)化程序。歸根結底是程序的編制。難點在于V型槽的加工，需要找出V型槽的參數關系，并用機床程序語言表達出來。

3 解決問題

對V型槽的加工方法進行說明：

3.1 找到相應幾何參數以及相應函數變量的變化規(guī)律

現將槽分解為3個運動：（1）沿Z軸的直線、圓弧運動。（2）沿X軸的深度分層（直線運動）。（3）沿Y軸的單層洗削（直線運動）。

綜合分析，第（2）運動中X方向的深度是3個運動變化的根本，其他兩個運動均受此影響而動?，F定義X深度變量為R2（以下涉及變量的解釋見程序），在第（1）運動中，直線部分與X （R2）相同，圓弧部分終點及半徑位置受X（R2）影響，變化規(guī)律為：半徑：R10=R12-R2， 終點：R8=R10*SIN（R9），在第（3）運動中，根據X（R2）及90度槽，確定關系如下： Y向起點： R5=R2*TAN（R1）-R3/COS（R1） ，Y向終點：R6=-R5。

3.2 宏程序的應用

一般的編程方式不能有效地表達該加工關系，這里需要用到宏程序編程。宏程序可以相對簡潔的表達相對復雜的邏輯關系。程序如下：

DIAMOF； 打開半徑編程 TRANS X74.6 Z444.5； 坐標系平移到V型槽圓心

G0 X10 Y0 Z30； AROT Y6； 坐標系旋轉6度

G0 X0 Z30； MARK1： 程序段標記 M10

（宏程序開始）：

R1=45； V型槽角度賦值 R3=3； 刀具半徑賦值

R2=13； X起點 R9=33； 圓弧夾角

R4=R3/SIN（R1）； X方向余量 R12=40； V型槽圓弧半徑

R13=30； Z向快速點定位 G0 Z=R13；

NN1：IF R2<=R4 GOTOF NN4； 判斷X向最終下刀點

R5=R2*TAN（R1） -R3/COS（R1）； Y向起點 R6=-R5 Y向終點

NN2：G0 Y=R6； X=R2-R12； R10=R12-R2； 每層圓弧半徑

R8=R10*SIN（R9）； Z向終點坐標值 R11=R10*COS（R9）； X向終點坐標值

G1 Z0； G2 Z=-R8 X=-R11 CR=R10； G1 X-20； G0 Z=R13；

IF R6=R5 GOTOF NN3； R6=R6+3；

IF R6>R5 GOTOF NN3； GOTOB NN2；

NN5：R6=R5； GOTOB NN2； NN3：R2=R2-0.2； GOTOB NN1；

NN4：G0 X0；

Z30；（宏程序結束）

M11； C=IC（306/7）； 角度增量

Mark2：

REPEAT MARK1 MARK2 P6； 重復執(zhí)行標記中的程序6次

TCARR=0； CUT2D； ROT； TRANS；

DIAMON； FREI1； M17；

4 實施效果

通過宏程序順利完成了該轉子車銑復合中的加工，加工效率提高3倍以上，可靠保證了加工精度，省去了專用夾具，降低了生產成本。宏程序的研究與應用，增強了車間加工能力的同時，也能提高自己的技能水平。轉子零件的順利加工為加工其他類似零件起到了良好的引導作用。

5 結束語

在車銑復合機床上使用宏程序編程，不僅完成了產品的工藝改進，提高了生產效率，也增強了機床的加工適應范圍，開拓了加工思路。例如椎體、球體、規(guī)律曲面車銑加工。因此我們必須不斷改革、探索創(chuàng)新，才能與時俱進，跟上我國制造業(yè)的發(fā)展步伐。

參考文獻：

[1]任雨田等.機床計算機數控技術[M].北京理工大學出版社，2016

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[2]林奕紅.數控技術及應用[M].機械工業(yè)出版社，2012（06）.