数控机床毕业论文---浅谈数控车床加工程序的编制

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1、浅谈数控车床加工程序的编制 摘要摘要：世界制造业转移，中国正在逐步成为世界加工厂。美国、德国、韩国 等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、 化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。 因此，在未来几年中，随着中国重工业进程的推进，中国企业规模、产 品技术、质量等都将得到大幅提升，国产机械产品国际竞争力增强，逐步替 代进口，并加速出口。目前，机械行业中部分子行业如船舶、铁路、集装箱 及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；电站 设备、工程机械等将受益于产业转移，加快出口进程。本文主要讨论的是数 控车床加工程序的编制。 关键词关键词：发展趋势、分类、组成

2、、特点、切削用量 在数控车削中，程序贯穿整个零件的加工过程。由于每个人的加工方法 不同，编制加工程序也各不相同，但最终的目的是为了提高数控车床的生产 效率，因此对于选择最合理的加工路线显得尤为重要。本文将从确定走刀路 线、选择合适的 G 命令等细节出发,分析在数控车削中程序的编制方法。 一、分析零件图样 分析零件图样是工艺准备中的首要工作，直接影响零件的编制及加工 结果。主要包括以下几项内容： 分析加工轮廓的几何条件：主要目的是针对图样上不清楚尺寸及封闭 的尺寸链进行处理。 分析零件图样上的尺寸公差要求，以确定控制其尺寸精度的加工工艺， 如刀具的选择及切削用量的确定等。 分析形状和位置公差要求

3、：对于数控切削加工中，零件的形状和位置 误差主要受机床机械运动副精度的影响。在车削中，如沿 Z 坐标轴运动的方 向与其主轴轴线不平形时，则无法保证圆柱度这一形状公差要求；又如沿X 坐标轴运动的方向与其主轴轴线不垂直时，则无法保证垂直度这一位置公差 要求。因此，进行编程前要考虑进行技术处理的有关方案。 分析零件的表面粗糙度要求，材料与热处理要求，毛坯的要求，件数 的要求也是对工序安排及走刀路线的确定等都是不可忽视的参数。 二、合理确定走刀路线，并使其最短 确定走刀路线的工作是加工程序编制的重点，由于精加工切削程序走 刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的，因此主要内容是确定粗加工及 空行程的走刀

4、路线。走刀路线泛指刀具从对刀点开始运动起，直到返回该点 并结束加工程序所经过的路径。包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非 切削空行程。使走刀路线最短可以节省整个加工过程的执行时间，还能减少 一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损。下图1 所示为三种 车锥方法，用矩形循环命令进行加工，来分析一下走刀路线合理确定。 平行车锥法，这种方法是每次进刀后，车刀移动轨迹平行于锥体母线， 随着每次进刀吃刀，Z 相尺寸按一定比例增加，与普车加工锥体方法相同，使 初学者易懂。Z 向尺寸的计算方法是按公式 C=D-dL 得出。若 C 为 1：10， 含义是直径 X 上去除 1 毫米，长度 Z 上增加

5、10 毫米。按该比例可以很简单的 进行编程，并且可以保证每一次车削的余量相同使切削均匀。图1b 为改变锥 角车锥法，是随着每一次 X 向进刀，保持 Z 向尺寸为图纸尺寸,每一刀都改变 了锥角的大小，只有最后一刀是图纸要求的锥角大小。这种车锥法可以不必 进行每次 Z 向尺寸的计算，但在加工中由于 Z 向尺寸相同，使加工路线较长， 同时切削余量不均匀，影响工件的表面尺寸和粗糙度，一般适合于锥面较短， 余量不大的锥体中。图 1c 为阶台加工锥体法，这种加工法是每一次走刀轨迹 平行于工件的轴线，加工出许多小的阶台，最后一刀车刀沿锥体斜面进行走 刀，这种加工方法要先做 1：1 比例图，否则易车废工件，由

6、于是台阶状，所 以余量不均匀，影响锥面加工质量。 显然，上述三种切削路线中，如果起刀点相同，则平行法车锥体路线 最合理，生产中常用此法进行加工。 三、合理调用 G 命令使程序段最少 按照每个单独的几何要素(即直线、斜线和圆弧等)分别编制出相应的 加工程序，其构成加工程序的各条程序即程序段。在加工程序的编制工作中， 总是希望以最少的程序段数即可实现对零件的加工，以使程序简洁，减少出 错的几率及提高编程工作的效率。 由于数控车床装置普遍具有直线和圆弧插补运算的功能，除了非圆弧 曲线外，程序段数可以由构成零件的几何要素及由工艺路线确定的各条程序 得到，这时应考虑使程序段最少原则。选择合理的 G 命令，可以使程序段减 少，但也要兼顾走刀路线最短。如加工上图 1 的零件，如果毛坯均为棒料， 可以用直线插补命令 G01 进行编程，也可以用矩形循环命令 G90 进行编程， 还可以用复合循环命令 G71 进行编程，都可以加工该工件。如下图 2 所示， 图 2a 为用 G01 命令确定的走刀路线，与图 2b 用 G90 命令确定路线相同，但 用 G01 时编程复杂，程序段较多，