圖1a為平行車錐法,這種方法是每次進(jìn)刀后,車刀移動(dòng)軌跡平行于錐體母線,隨著每次進(jìn)刀吃刀,Z相尺寸按一定比例增加,與普車加工錐體方法相同,使初學(xué)者易懂。Z向尺寸的計(jì)算方法是按公式C=D-d/L得出。若C為1:10,含義是直徑X上去除1毫米,長(zhǎng)度Z上增加10毫米。按該比例可以很簡(jiǎn)單的進(jìn)行編程,并且可以保證每一次車削的余量相同使切削均勻。圖1b為改變錐角車錐法,是隨著每一次X向進(jìn)刀,保持Z向尺寸為圖紙尺寸,每一刀都改變了錐角的大小,只有最后一刀是圖紙要求的錐角大小。這種車錐法可以不必進(jìn)行每次Z向尺寸的計(jì)算,但在加工中由于Z向尺寸相同,使加工路線較長(zhǎng),同時(shí)切削余量不均勻,影響工件的表面尺寸和粗糙度,一般適合于錐面較短,余量不大的錐體中。圖1c為階臺(tái)加工錐體法,這種加工法是每一次走刀軌跡平行于工件的軸線,加工出許多小的階臺(tái),最后一刀車刀沿錐體斜面進(jìn)行走刀,這種加工方法要先做1:1比例圖,否則易車廢工件,由于是臺(tái)階狀,所以余量不均勻,影響錐面加工質(zhì)量。
顯然,上述三種切削路線中,如果起刀點(diǎn)相同,則平行法車錐體路線最合理,生產(chǎn)中常用此法進(jìn)行加工。
三、合理調(diào)用G命令使程序段最少
按照每個(gè)單獨(dú)的幾何要素(即直線、斜線和圓弧等)分別編制出相應(yīng)的加工程序,其構(gòu)成加工程序的各條程序即程序段。在加工程序的編制工作中,總是希望以最少的程序段數(shù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的加工,以使程序簡(jiǎn)潔,減少出錯(cuò)的幾率及提高編程工作的效率。
由于數(shù)控車床裝置普遍具有直線和圓弧插補(bǔ)運(yùn)算的功能,除了非圓弧曲線外,程序段數(shù)可以由構(gòu)成零件的幾何要素及由工藝路線確定的各條程序得到,這時(shí)應(yīng)考慮使程序段最少原則。選擇合理的G命令,可以使程序段減少,但也要兼顧走刀路線最短。如加工上圖1的零件,如果毛坯均為棒料,可以用直線插補(bǔ)命令G01進(jìn)行編程,也可以用矩形循環(huán)命令G90進(jìn)行編程,還可以用復(fù)合循環(huán)命令G71進(jìn)行編程,都可以加工該工件。如下圖2所示,圖2a為用G01命令確定的走刀路線,與圖2b用G90命令確定路線相同,但用G01時(shí)編程復(fù)雜,程序段較多,常用于精加工程序中。圖2c為用G71式加工路線,首先走矩形循環(huán)進(jìn)給路線,最后兩刀走輪廓的得等距線和最終輪廓線,走刀路線不是很長(zhǎng),且切削量相同,切削力均勻,與G70命令合用還可以使程序編制簡(jiǎn)單,編程時(shí)常用。如果使用的數(shù)控車床沒有此命令,應(yīng)該首先選用G90矩行循環(huán)命令進(jìn)行編程。所以在編程中要靈活應(yīng)用,選用合理的G命令進(jìn)行程序編制。
對(duì)于非曲線軌跡的加工,所需主程序段數(shù)要在保證其加工精度的條件下,進(jìn)行計(jì)算后才能得知。這時(shí),一條非圓曲線應(yīng)按逼近原理劃分成若干個(gè)主程序段(大多為直線或圓。(dāng)能滿足其精度要求時(shí),所劃分的若干個(gè)主程序的段數(shù)應(yīng)為最少。這樣,不但可以大大減少計(jì)算的工作量,而且還能減少輸入的時(shí)間及內(nèi)存容量的占有數(shù)。
四、合理安排“回零”路線
在編制較復(fù)雜輪廓的加工程序時(shí),為使其計(jì)算過程盡量簡(jiǎn)化,既不易出錯(cuò),又便于校核,編程者有時(shí)將每一刀加工完后的刀具終點(diǎn)通過執(zhí)行“回零”指令(即返回對(duì)刀點(diǎn)),使其全返回對(duì)刀點(diǎn)位置,然后在執(zhí)行后續(xù)程序。這樣會(huì)增加走刀距離,降低生產(chǎn)效率。因此,在合理安排“回零”路線時(shí),應(yīng)使其前一刀終點(diǎn)與后一刀起點(diǎn)間的距離盡量減短,或者為零,即滿足走刀路線最短的要求。
五、合理選擇切削用量
數(shù)控車削中的切削用量是表示機(jī)床主體的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)大小的重要參數(shù),包括切削深度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度。它們的選擇與普車所要求的基本對(duì)應(yīng)一致,但數(shù)控車床加工的零件往往較復(fù)雜,切削用量按一定的原則初定后,還應(yīng)結(jié)合零件實(shí)際加工情況隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整方法是利用數(shù)控車床的操作面板上各種倍率開關(guān),隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整,來實(shí)現(xiàn)切削用量的合理配置,這對(duì)操作者來說應(yīng)該具有一定的實(shí)際生產(chǎn)加工經(jīng)驗(yàn)。
六、編程中細(xì)節(jié)問題處理
1、注意G04的合理使用
G04為暫停指令,其作用是刀具在一個(gè)指令的時(shí)間內(nèi)暫停止加工。該指令由于不做實(shí)際的切削運(yùn)動(dòng),常常被忽略。但它在對(duì)于保證加工精度及在切槽、鉆孔改變運(yùn)動(dòng)等方面都有很好的好處,常用于以下幾種情況:
(1)切槽、鉆孔時(shí)為了保證槽底、孔底的的尺寸及粗糙度應(yīng)設(shè)置G04命令。
。2)當(dāng)運(yùn)行方向改變較大時(shí),應(yīng)在該改變運(yùn)行方向指令間設(shè)置G04命令。
。3)當(dāng)運(yùn)行速度變化很大時(shí)應(yīng)在其運(yùn)行指令改變時(shí)設(shè)置 G04命令。
。4)利用G04進(jìn)行斷削處理,根據(jù)粗加工的切削要求,可對(duì)以連續(xù)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分段加工安排,每相鄰加工段中間用G04指令將其隔開。加工時(shí),刀具每進(jìn)給一段后,即安排所設(shè)定較短的延時(shí)時(shí)間(0.5秒)實(shí)施暫停,緊接著在進(jìn)給一段,直至加工結(jié)束。其分段數(shù)的多少,視斷削要求而定,當(dāng)斷削不夠理想時(shí),要增加分段數(shù)。
2、粗精加工分開編程
為了提高零件的精度并保證生產(chǎn)效率,車削工件輪廓的最后一刀,通常由精車刀來連續(xù)加工完成,因此,粗精加工應(yīng)分開編程。并且,刀具的進(jìn)、退位置要考慮妥當(dāng),盡量不要在連續(xù)的輪廓中切入切出或換刀及停頓,以免因切削力的突然變化而造成彈性變形,致使光滑連接的輪廓上產(chǎn)生劃傷、形狀突變或滯留刀痕等疵病。
3、編程時(shí)常取零件要求尺寸的中值作為編程尺寸依據(jù)。如果遇到比機(jī)床所規(guī)定的最小編程單位還要小的數(shù)值時(shí),應(yīng)盡量向其最大實(shí)體尺寸靠攏并圓整。如圖紙尺寸為Ø 80+00、026則編程時(shí)寫X80.013。
4、編程時(shí)盡量符合各點(diǎn)重合的原則。也就是說,編程的原點(diǎn)要和設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)、對(duì)刀點(diǎn)的位置盡量重合起來,減少由于基準(zhǔn)不重合所帶來的加工誤差。在很多情況下,若圖樣上的尺寸基準(zhǔn)與編程所需要的尺寸基準(zhǔn)不一致,故應(yīng)首先將圖樣上的各個(gè)基準(zhǔn)尺寸換算為編程坐標(biāo)系中的尺寸。當(dāng)需要掌握控制某些重要尺寸的允許變動(dòng)量時(shí),還要通過尺寸鏈解算才能得到,然后才可進(jìn)行下一步編程工作。
5、巧利用切斷刀倒角。對(duì)切斷面帶一倒角的零件,在批量車削加工中比較普遍,為了便于切斷并避免掉頭倒角,可巧利用切斷刀同時(shí)完成車倒角和切斷兩個(gè)工序,效果較好。同時(shí)切刀有兩個(gè)刀尖,在編程中要注意使用哪個(gè)刀尖及刀寬問題,防止對(duì)刀加工時(shí)出錯(cuò)。