分析形状和位置公差要求: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。
图
1a 为平行车锥法,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-d/L 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
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,常用于精加工程序中。图
2c 为用 G71 式加工路线,首先走矩形循环进给路
线,最后两刀走轮廓的得等距线和最终轮廓线,走刀路线不是很长,且切削量相同,切削
力均匀,与
G70 命令合用还可以使程序编制简单,编程时常用。如果使用的数控车床没有
此命令,应该首先选用
G90 矩行循环命令进行编程。所以在编程中要灵活应用,选用合理
的
G 命令进行程序编制。
对于非曲线轨迹的加工,所需主程序段数要在保证其加工精度的条件下,进行计算后才能