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第23卷第6期(总第期)105机械管理开发2m8年12月Vol·23No·6(SUMNo.105)MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTDec·2m8仪数控加工手工蝙程的简化王新海(运城学院机电工程系,山西运城044)摘要]针对sinumerik802s系统,综合介绍刀具补偿、子程序、零点偏移等编程简化方法,可有效简化数控加工手工编程,提高鯿程效率,可以最大效益的发挥经济型数控机床的利用率,并给出部分编程实例,以供蝙程人员借鉴参考。[关键词]Sinumerik;简化;手工编程;数控中图分类号]TG659文献标识码]B[文章编号]m03一773x《2m8》06一m81一03SimplificationOfNumericalControlManualProgrammeWANGXin—hai《Mechanical&ElectronicDepartment;Yunchenguniversity;Yuncheng4;Shanxi;China》〔Abstract〕ThisarticleispresentedsimplificationofNumericalControlmanualprogrameinsinumerik802ssystem,cansimplifytheworkloadofmanualprogrameeffectively,cutdownpmgramingworkload,increasemachiningefficiency,exertthemostefficientlyeffectofeconomic—typeNumerical—controlmachine—tool.〔Keywords〕Sinumerik;Simplification;Manualprograme;NumericalControlo引数控机床的程序编制是指由分析零件图样到程序检验、加工样件的全部过程。数控机床程序编制的方法有两种,即手工编程(manualprogramming)和自动编程(automaticallyprogramming)。自动编程则是由计算机编制数控加工程序,使一些计算烦琐、手工编程困难或无法编出的程序能够实现。对于状复杂,具有非圆曲线轮廓、三维曲面等零件编写加工程序,采用自动编程方法效率高、可靠性大。但编程软件及相应微机的购置,需要大量资金,而且其技术含量和技术难度也较大,这在一定程度上影响了自动编程的普及使用。因此,对于大多数简单零件多使用手工编程来完成。在实际加工中,复杂的零件占加工零件总量的5%一10%,大多数的零件并不复杂,对于点位加工或几何形状不太复杂的零件,程序编制计算比较简单,程序段不多,我们采用手工编程方式。普及型数控机床采用的开环控制方式,数控系统简单,内存容量较小等特点,要求编程人员考虑如何尽量编制较短的加工程序,合理使用编程技巧,提高程序的使用率。笔者在数控编程教学方面积累了一定经验,针对sinumerik802s系统的手工编程的简化,谈谈个人的体会。1编程技巧的使用1.1合理工艺在编制加工工艺时,在满足精度要求的前提下应使走刀路线最短,以提高生产效率,并且简化数值计算,减少程序段数目,以减少编程工作量,最终轮廓一收稿日期:2m8一05一Il;修回日期:2m8一07一24般应安排最后一次走刀连续加工完成,以确保轮廓表面质量。例如将对刀点和起刀点分离,减少空行程,合理安排“回零路。另外可以巧设换刀点、退刀点和刀具工序集中等。一个好的加工工艺,不但可减少程序段数目,而且可以简化计算,使编程工作量大大简化。1.2利用刀具补偿若在编程过程中,直接写出刀具的具体值(半径值或长度值),一旦刀具磨损了,或者是卸下来重新磨锋;或者是更换新的刀具。不管采用哪种办法,刀具其具体数据(半径值或长度值)均会发生变化,这样一来,必须重新计算、重新编程,显然会影响生产率。目前的车、铣类数控系统一般都具有刀具长度(又称刀具的偏移)和刀尖圆弧半径补偿功能,加工中应充分灵活在使用这些功能。刀具长度补偿是指当车刀刀尖位置与编程位置存在差值时,通过补偿值的设定,使刀具得以补偿,并事前将补偿值存人预先设定好的寄存器中。sinumerik802s系统对每一把刀具提供9个刀沿(即9个刀具补偿值),每个刀沿对应有刀具长度补偿和半径补偿,通常采用Tx+Dx形式调用,例如T4D2,表示调用4号刀的m刀补值。同一把刀,调用一个刀沿,则其前一个刀沿将被覆盖丨2]。利用刀具补偿在编程时,编程者直接按图样所给的尺寸编程,只要在实际加工时,输入刀具的具体实际数值即可。、另外,巧用刀具补偿还可使加工程序简化,在程序中有意识的改变刀具补偿量,则可用同一把刀具、同一程序、不同的切削余量来完成零件的加工。例如用一把刀对工件进行分层切削加工时,可在作者简介:王新海(1977一),男,山西运城人,助教,硕士,主要从事数控加工的工艺与编程工作。第23卷第6期(总第期)程序中用刀具长度补偿指令补偿刀具尺寸的变化,即对同一把刀可用几个刀补号写人几个补偿量,将其输人到数控装置的刀补内存表相应的单元内,而不必重新调整刀具或重新对刀,数控系统在运行程序时根据存人的对应补偿量进行修正,从而实现进刀,完成对工件的分层切削卩]。分层切削应用可实现数控循环切削加工,实例见图1和图2。图1数控车床分层车削图图2数控铣床分层切削1·3利用子程序在一个加工中,若零件有多处相同现状的结构时(即一个工件中有几处形状相同,或刀具运动轨迹相同),为了缩短程序量简化编程,可把加工相同结构的程序重复段单独抽出编成子程序,让“主程序反复调用。这样便可使程序结构简单清楚,简化了编程的难度。在sinumerik802s中编程过程中,子程序可以嵌套使用(可以嵌套四层),合理使用子程序可大大简化编程过程,提高程序使用效率。例如图3为利用子程序加工的零件结构图,已知:毛坯直径砂42mm,长36m,材料为45#钢,一号为外圆刀,三号为宽3mm的切断刀,编程原点选在轴心线与右端面的交占图3利用子程序加工零件结构图编程如下:主程序.·master01.MPFNIOG54G90S8mF1mM03;选定工件坐标N20GOOX45ZON30COIXO;切端面N90{LlP3;调用巧LI子程序3次N100G91COX—INIl0LSL2PI;调用12子程序一次N120C90GOlx50z50N140Tl;换回Tl刀N140M02子程序I:LSLI.SPFN10C91GZ一6;N20LSL2PI;调用LSL2子程序一次N30M02子程序2:L2·SPF(切断刀的进给)NIOG91G01X—5;N20G5N30M02从上题看出子程序即可以单独调用,也可以嵌套使用,十分灵活。在实际生产中,其相同的部分越多,越能体现子程序编程的优势,我们可以编制经常使用的换刀、退刀、钻孔等子程序,可以极大简化编程过程。1.4利用零点偏置利用零点偏置,可以一次装夹加工多个相同工件或加工一个工件有重复图案的工件。以编程原点的选择应尽量使工艺基准和设计基准重合,可以避免尺寸链的计算。西门子系统,提供四个零点偏值G54一G57和可编程的零点偏值G巧8,可编程的旋转G258,附加可编程的旋转G259。在实际加工过程中,为了提高加工效率,经常一次装夹多个零件,利用零点偏置对不同零件设定独立零点,在程序中多次调用零件加工子程序,从而简化编程。对于形状相似,位置、角度不同的,我们可以利用零点偏置灵活的编制程序,其效果很好。1.5参数编程对那些图形一样或工艺路径一样、只是位置不同的系列零件的编程,可以采用宏指令、镜像和缩放功能指令,减少乃至免除编程时进行烦琐的数值计算,精简程序量。在西门子系统中,提供了参数编程,它是使用参数变量来代替程序中的功能代码或地址值而编制的加工程序。这种参数,可示同因数一样进行逻辑运算,因而可以使复杂的程序大大简化下面图4介绍缩放功能编程设计,将左图缩小0.6倍至右图。只编出加工路径简化编程。其中RO表示缩放倍数,只要改变RO的大小,就可以缩放图形大小。镜像也可以通过设置参数结合编程零106机械管理开发2008年12月第23卷第6期(总第期)占偏移和坐标轴的旋图4缩放功能编程N20GOXOYOZ50;刀具移到至起始点N30RO=0.6;缩放倍数N40LlP5;子程序调用N50G0x0Y0z50;刀具回到起始点N60M09;润滑液关闭N70M02;子程序··Ll.SPFN10G91(IZ一2;下刀N20X=RO*20N30G02XRO*20Y=一20*ROCR=20*RO;N40Y=一20*RON50G901.6利N60用标M02准循环对于典型的形状,西门子系统提供了多种标准循环的编程,例如螺纹切削LCYC75、毛坯切削LCYC95、钻孔、沉孔加工LCYC82、镗孔加工LCYC85,线性孔排列LCYC60编程提供极大方便。例如加工图5所示的键槽加工,已知使用mm立铣刀进行加工,键Y槽尺寸:长度为50mm,宽度为20mm,深度为20mmo安全距离设为10mm,铣削反向G2深度最大进给2mmo精加工余图5键欌加工量为0·2mmo编程如下:N10{G90G17T川DI00M03M08;工艺参数设定初始N20x50Y70z20;回起始点N30R101=5R102=1R102=0RI=20R116:50R117=50;铣削循环参数R118=50R119=20R120=10R,21·5R122=100R123=300R124=0·2R1250·2R126=2R127=1N40LCYC75调用循环,进行粗铣调环,进行精N70X50Y70z20;回到初始位N80M09N90M02;程序结束1.7利用轮廓编程沩了快速可靠地编程,西门子系统提供了不同的轮廓元素。编程时编程人员只需要在屏幕格式的提示下,填人关键参数,即可编出所需的零件轮廓。对于轮廓变化较大或形状难以想象的,可以使用体统提供的轮廓编程功能,将极大简化编程的工作量。但这种编程方式有对数控系统依赖性强,程序输人慢,程序量增加等缺点,可以作为一种辅助的编程方法。2手工编程应用中应注意的问题1)CNC子程序调用,不同数控系统所用指令和格式均不相同2)以上几种编程技巧可以同时使用,以提高编程效暴。3)在使用相对编程命令时,G91与G90注意成对使用。4)编程序号不可省略,如果省略,编程出错,数控系统诊断功能,将无法准确提示编程出错位置。5)必要注释不可省略,方便以后数据的可读性。3结论N40Zlx40转来实现。N50Z一36;加工轴表面N60G00x50z50·编程如下:N70T3;换切断力主程序:MASTER2.MPFN80X4,ZON10G54G90T3s5mF50M08M03;工艺参数设定初始XN50R172=2;改变参数N60LCYC75用循铣王新海:浅议数控加工手工编程的简化1052008年12月第23卷第6期(总第期)随着数控技术的飞速发展,数控机床由于具有优越的加工特在机械制造业中的应用越来越广泛。为了充分发挥数控机床作用,在保证加工出符合图纸要求的合格工件同时,我们需要在编程中掌握一定的编程简化技巧,缩短程序段,减少程序所占内存,编制出合理、高效的加工程序,从而有效提高了生产效率,也能使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥。参考文獻卩]杨志勇·数控编程与加工技术[M]·北京:机械工业出版社,2m8·[2]王坩·数控编程技巧及注意问题阻中国科技信息,2m5(20):60·[3]陈继红,陈志雄·刀具长度补偿指令的使用技巧[J]·机械工程与自动化,2006(2):145一146·[4]畦润舟·数控编程与加工技术[M]·北京:机械工业出版社,2003·85·[5]张齐·参数编程在数控车床上的应用[J]·华北航天工业学院学报,20(6):14·[6]张占宽.数控加工手工编程技巧的应用[J]·林业机械与木工设备,2m5(2):37一38·(上接第80页)察线圈有无焦脆现象,如果有,则该线圈可能短路。2)用兆欧表或万用表检查相间短路。拆开三相绕组的线头,分别检查两组绕组的绝缘
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