袁 偉
(江蘇省張家港市第三職業(yè)高級中學,江蘇 張家港 215600)
在進行數(shù)控車床加工工作之前,工作人員首先應該分析機械零件的圖樣,這項工作之所以被認為是工藝準備中的首要工作,是因為如果分析零件圖樣出現(xiàn)差錯,那么就會影響到后續(xù)工作的準確性。分析圖樣主要包括以下幾個步驟:第一步是分析需要加工零件的輪廓,勾勒出幾何形狀;第二步是要根據(jù)這個零件圖樣的尺寸,以及允許誤差范圍,來確定使用什么樣的工藝來控制零件的尺寸精度;第三步是分析這個零件的形狀和每個部位的位置;第四步是分析零件表面的粗糙度,進而確定使用什么樣的材料和毛坯,采用什么樣的工序和走刀路線。做好這幾步還有以下幾個要注意的事項。
首先,在分析零件圖樣的時候一定要足夠認真、足夠仔細,因為圖樣分析是否充分將直接影響后續(xù)零件加工程序的編制效果,以及零件加工的最后結果。其次,在審核需要加工零件的輪廓時,要根據(jù)零件的幾何形狀對尺寸進行確認核對,謹慎處理圖樣上的不詳尺寸的位置和封閉的尺寸鏈。再次,確定了尺寸之后,技術人員要根據(jù)尺寸允許的誤差范圍選擇合適的加工工藝,選擇加工時所用的刀具,把握尺寸的精確度和加工分寸。最后,技術人員再根據(jù)零件使用場合進一步確定零件的形狀和位置公差。其中,零件的形狀和位置誤差取決于機床工作情況,機械工作的精確度對于零件的形成會有很大影響。例如車削時,如果機床的機械運動是沿著X坐標軸運動,運動的方向與機床的主軸軸線不能保持垂直的90°角,那么就無法保證零件的垂直度;如果機床的機械運動是沿Z坐標軸運動的,而運動方向與其主軸軸線不在同一個平面上,那么就會導致零件的圓柱度不符合標準。因此,在進行實際的編程之前,技術人員要確定好使用什么樣的工藝,做好技術細節(jié)上的處理。
除了以上對于零件圖樣的分析過程所要注意的問題以外,技術人員還要根據(jù)零件確定加工走刀路線,這項工作是后續(xù)工作人員進行編制加工程序的重點,因為數(shù)控車床精加工切削的走刀路線大多數(shù)情況下是根據(jù)零件的外形和輪廓進行操作的。因此,在進行編程之前技術人員要提前確定好粗加工以及空行程的走刀路線,這樣才能減少無用功,科學操作,節(jié)省加工零件的時間,避免刀具消耗和磨損。
經(jīng)過了前面的準備工作后,技術人員接下來需要確定合適的加工工藝,并制定好最短、最合適走刀的路線。所謂走刀路線,就是刀具從對刀點開始進行切割,一直到刀具回到該點,此時整個切割過程結束,這一段操作過程中刀具所經(jīng)過的路線,這里確定的路線只需要是粗加工及空行程的走刀路線即可,因為在精加工的時候,走刀路線都是沿著零件的輪廓邊界進行的。在確定走刀路線的時候,要盡可能地減少對刀具的磨損和無用功,節(jié)約加工時間,做好這幾點的走刀路線才是最有效率的。因此,確定走刀路線對于加工程序的編制來說是非常重要的一步。
G指令是編制程序中很重要的一部分,為了能夠讓數(shù)控車床具備直線和圓弧插補運算等功能,使程序簡潔明了,不過分冗長,技術人員要合理使用G指令,在滿足前面的走刀路線最短的基礎上使用最少的程序段,達到最有效的目標。在進行編程的時候,經(jīng)常用到的指令有Gol、G90、G70等,當毛坯均為棒料時,可以用直線插補命令Gol進行編程,這樣就能做到車削外圓,或者用矩形循環(huán)命令G90,除此之外,還可以采用復合循環(huán)命令G71。這3種編程語言中,Gol較為復雜,在操作中會使用很多程序段,一般情況下不被采用,多數(shù)用在精加工程序中。在使用復合循環(huán)命令G71時,要先走矩形路線,最后再走等距線和輪廓線,這樣的方式的優(yōu)點在于,走刀路線較短,切削力適中,切削量一致,如果能夠與G70命令合用,那么還能化簡編程指令,因此,這種編程語言比較常用。但是在不能使用這種方法的時候,技術人員多采用G90矩形循環(huán)命令。由此可見,數(shù)控車床的編程語言是非常靈活的,要根據(jù)實際情況選擇合適的G指令,這樣才能更好地編程。
在編制程序的時候,為了簡化程序的計算過程,方便后期核準,減少錯誤,編程者可以采用“回零”指令,這個指令可以使刀具返回對刀點位置,然后再執(zhí)行下一步操作。這種方法雖然方便后期檢查錯誤,但是也讓刀具的路線變長了,生產(chǎn)效率也會因此降低。如果一定要采取這種辦法,那么“回零”路線的安排要合理,盡量縮短前一刀的終點和后一刀的起點之間的距離,盡量縮短走刀路線。另外,對于編程過程中的細節(jié)問題還要非常注意,盡量符合各點重合的原則,避免尺寸誤差等問題,先內后外、先近后遠、先粗后精,做到編程的程序簡潔、科學、實用。
數(shù)控車床加工的零件往往都是比較復雜的,因為對于切削用量的要求也非常嚴格,對于切削深度、轉速等參數(shù)的要求也很嚴格,技術人員在進行操作的時候要根據(jù)零件及時調整各種速率,利用數(shù)控車床的操作面板上的各種倍率開關合理搭配切削量,這樣才能更好地加工零件,這一步驟需要操作者在這方面有很豐富的經(jīng)驗。
數(shù)控車床中的編程是非常重要的,對于技術生來說,是必須要掌握的一門技術,本文從審圖、走刀、編程語言等方面探討了一些技巧和需要注意的細節(jié)問題,最終目的就是在中專校的數(shù)控技術專業(yè)學生實訓的過程中,幫助學生掌握好如何確定走刀路線、如何選擇G指令、如何控制切削用量等方面的處理辦法。