數控車削編程問題分析論文

時間:2022-08-15 08:23:00

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數控車削編程問題分析論文

【摘要】為了更好的運用數控技術,合理編程,現將數控車床編程指令中意思相近,功能相似,格式參數較多,軌跡復雜的指令加以分析。文章介紹了它們的異同點,難點,以便于合理運用。

【關鍵詞】數控車削;數控系統;編程指令;分析;運動軌跡

數控機床以其優越性逐步取代普通機床,專用機床,運用在工業加工領域中。數控系統是由譯碼、刀補、插補、界面等相對獨立的任務所組成的實時多任務系統。它把編程人員輸入的數控程序,轉變為數控機床的運動。運動軌跡完全取決于輸入的程序。程序是由程序號、程序內容和程序結束三部分組成。作為主體的程序內容是編程人員根據各個零件的外形差異,用數控指令編寫。每個指令都有著自己的運動軌跡。

一、數控車削編程中,指令的使用(華中系統)

(一)G00和G01的區別,如何正確使用

G00是快速點定位指令。功能是使刀具以點位控制方式,從刀具當前所在點以各軸設定的最高允許速度(乘以進給修調倍率)快速移動到定位目標點。

G01是直線插補指令。功能是作直線輪廓的切削加工運動。有時也作很短距離的空行程運動。

這兩個指令都可以使刀具從當前所在點移到定位目標點。所以,在實際運用中,容易將它們混淆使用。為了正確的運用G00和G01,就要找出它們的不同之處,加以區分。

首先,G00指令的格式中不帶F參數。它的快移速度由機床參數“快移進給速度”對各軸分別設定。故在執行G00指令時,由于各個軸以各自速度移動,根據實際情況的不同,各軸到達終點的先后次序也會有所不同,因而聯動直線軸的合成軌跡有時是直線,有時是折線。為此,運行G00指令時,要先搞清楚刀具運動軌跡,避免刀具與工件或夾具發生碰撞。G01指令格式中帶F參數,刀具以聯動的方式,按F規定的合成進給速度,運行到達終點。它的聯動直線軸的合成軌跡始終為直線。

其次,使用的場合不同。G00適用場合一般為加工前的快速定位或加工后的快速退刀。正確運行過程中,始終不與工件接觸。G01一般作為直線輪廓的切削加工運動。有時也作很短距離的空行程運動,以防止G00指令在短距離高速度運動時可能出現的慣性過沖現象。

(二)G02和G03方向的判斷

G02,G03分別為順時針圓弧插補和逆時針圓弧插補。判斷圓弧是用G02加工還是G03加工的方法是:站在垂直于圓弧所在平面(插補平面)的坐標軸的正方向進行觀察判斷。如圖1所示。

圖1:圓弧插補G02/G03方向的規定

數控車床加工回轉體零件,只需標出X軸和Z軸。故它的插補平面為XOZ平面。我們根據右手笛卡兒坐標系原理,可以表示出Y坐標軸。Y軸的方向為垂直于X軸和Z軸,箭頭指向朝里。根據判斷方法可以得出:圖1中的(a)圓弧起點到圓弧終點是順時針方向,用G02加工;圖1中的(b)圓弧起點到圓弧終點是逆時針方向,用G03加工。

(三)粗車復合循環G71指令運動軌跡的確定

G71是粗車復合循環指令。它的指令格式為:G71U(△d)R(e)P(ns)Q(nf)X(△u)Z(△w)F(f)T(T)S(s)這個指令參數教多,分別表示:△d—切削深度、e—退刀量、ns—精加工路線的第一個程序段順序號、nf—精加工路線的最后一個程序段順序號、△u/2—Z軸方向保留的精加工余量、△w—X軸方向保留的精加工余量。

在執行含有G71指令的程序段時,刀具粗加工的運動軌跡取決于程序段N(ns)~N(nf)給定的精加工軌跡和刀具執行G71指令前的所在位置(循環起點)。

如圖2所示,

圖2:內/外徑粗車復合循環

A為循環起點,A→A′→B′→B為精加工編程軌跡。在進行G71粗加工前,為了保證X軸和Z軸方向的精加工余量,系統將循環起點A的坐標值分別在X軸和Z軸方向加上對應的精加工余量求得C點。把刀具先由A點位移到C點,再進行粗加工復合循環。粗加工路線和加工次數由系統根據指定的精加工路線和粗加工的切削深度、退刀量,自動計算得出。由此可見,在執行G71指令時,系統早已將精加工程序段進行掃描,譯碼并確定其輪廓。要注意的地方就是,在編寫精加工程序時,刀具從A→A′之間的程序段在Z軸方向不能產生位移。并且循環起點A必須是工件外一點。

二、結語

數控技術的高速發展,數控系統的不斷改良,許多指令有了更完善的功用。了解每個指令的功用和運動軌跡,運用起來才能得心應手。程序編寫更為簡化方便。

參考文獻

[1]眭潤舟.數控編程與加工技術[M].機械工業出版社,2003.

[2]張思弟.數控編程加工技術[M].化學工業出版社,2005.