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          數控加工中心基本知識

          發布時間:2014-10-12    瀏覽次數:
           隨著科技的發展和社會的進步,數控機床技術不斷發展,功能越來越完善,使用越來越方便,可靠性越來越高,性能價格比也越來越高。數控機床應用已得到一定程度的普及,而高性能高效率的加工中心也逐漸成為社會所需。從而使越來越多的學校購買數控機床,開展數控機床的教學。通過幾年的加工中心實際應用和教學實踐及摸索,筆者將一些積累的經驗和讀者分享,如有不當之處,請批評指出。
              一、加工中心幾個常用指令的編程技巧
              1、M00、M01、M02和M30的區別與聯系
              學生在初學加工中心編程時,對以上幾個M代碼容易混淆,主要原因是學生對加工中心加工缺乏認識,加上個別教材敘述不詳細。它們的區別與聯系如下: 
              M00為程序暫停指令。程序執行到此進給停止,主軸停轉。重新按啟動按鈕后,再繼續執行后面的程序段。主要用于編程者想在加工中使機床暫停(檢驗工件、調整、排屑等)。 
              M01為程序選擇性暫停指令。程序執行時控制面板上“選擇停止”鍵處于“ON”狀態時此功能才能有效,否則該指令無效。執行后的效果與M00相同,常用于關鍵尺寸的檢驗或臨時暫停。 
              M02為主程序結束指令。執行到此指令,進給停止,主軸停止,冷卻液關閉。但程序光標停在程序末尾。 
              M30為主程序結束指令。功能同M02,不同之處是,光標返回程序頭位置,不管M30后是否還有其他程序段。 
              2、刀具補償參數地址D、H的應用 
              在部分數控系統(如FAUNC)中,刀具補償參數D、H具有相同的功能,可以任意互換,它們都表示數控系統中補償寄存器的地址名稱,但具體補償值是多少,關鍵是由它們后面補償號地址中的數值來決定。所以在加工中心中,為了防止出錯,一般人為規定H為刀具長度補償地址,補償號從1~20號,D為刀具半徑補償地址,補償號從21號開始(20把刀的刀庫)。 
              例如:G00G43H1Z60.0; 
             G01G41D21X30.0Y45.0F150;
              3、G92與G54~G59的應用 
              G54~G59是調用加工前設定好的坐標系,而G92是在程序中設定的坐標系,用了G54~G59就沒有必要再使用G92,否則G54~G59會被替換,應當避免。
              注意:(1)一旦使用了G92設定坐標系,再使用G54~G59不起任何作用,除非斷電重新啟動系統,或接著用G92設定所需新的工件坐標系。(2)使用G92的程序結束后,若機床沒有回到G92設定的原點,就再次啟動此程序,機床當前所在位置就成為新的工件坐標原點,易發生事故。所以,一定要慎用。
              4、暫停指令 
              G04X_/P_ 是指刀具暫停時間(進給停止,主軸不停止),地址P或X后的數值是暫停時間。X后面的數值要帶小數點,否則以此數值的千分之一計算,以秒(s)為單位,P后面數值不能帶小數點(即整數表示),以毫秒(ms)為單位。 
              例如,G04 X2.0;或G04 X2000;   暫停2秒 
            G04 P2000; 
              但在某些孔系加工指令中(如G82、G88及G89),為了保證孔底的粗糙度,當刀具加工至孔底時需有暫停時間,此時只能用地址P表示,若用地址X表示,則控制系統認為X是X軸坐標值進行執行。 
              例如,G82X80.0Y60.0Z-20.0R5.0F200P2000;
              鉆孔(80.0,60.0)至孔底暫停2秒 
              G82X80.0Y60.0Z-20.0R5.0F200X2.0;
              鉆孔(2.0,60.0)至孔底不會暫停。 
              5、同一條程序段中,相同指令(相同地址符)或同一組指令,后出現的起作用。
              例如:G01G90Z30.0Z20.0F200;  執行的是Z20.0,Z軸直接到達Z20.0,而不是Z30.0。
              G01G00X30.0Y20.0F200;  執行的是G00(雖有F值,但也不執行G01)。
              但不同一組的指令代碼,在同一程序段中互換先后順序執行效果相同。
              例如:G90G54G00X0Y0Z60.0;和G00G90G54X0Y0Z60.0;相同。
              6、程序段順序號
              程序段順序號,用地址N表示。一般數控裝置本身存儲器空間有限(64K),為了節省存儲空間,程序段順序號都省略不要。N只表示程序段標號,可以方便查找編輯程序,對加工過程不起任何作用,順序號可以遞增也可遞減,也不要求數值有連續性。但在使用某些循環指令,跳轉指令,調用子程序及鏡像指令時不可以省略。 
              二、安全操作加工中心加工
              數控機床的加工過程中,有一點至關重要,那就是在編制程序和操作加工時,一定要避免使機床發生碰撞。因為數控機床的價格非常昂貴,少則幾十萬元,多則上百萬元,維修難度大且費用高。但是,碰撞的發生是有一定規律可循的,是能夠避免的,可以總結為以下幾點。
              1、利用計算機模擬仿真系統
              隨著計算機技術的發展,數控加工教學的不斷擴大,數控加工模擬仿真系統越來越多,其功能日趨完善。因此可用于初步檢查程序,觀察刀具的運動,以確定是否有可能碰撞。
            2、利用機床自帶的模擬顯示功能
            一般較為先進的數控機床圖形顯示功能。當輸入程序后,可以調用圖形模擬顯示功能,詳細地觀察刀具的運動軌跡,以便檢查刀具與工件或夾具是否有可能碰撞。
            3、利用機床的空運行功能
            利用機床的空運行功能可以檢查走刀軌跡的正確性。當程序輸入機床后,可以裝上刀具或工件,然后按下空運行按鈕,此時主軸不轉,工作臺按程序軌跡自動運行,此時便可以發現刀具是否有可能與工件或夾具相碰。但是,在這種情況下必須要保證裝有工件時,不能裝刀具;裝刀具時,就不能裝工件,否則會發生碰撞。
              4、利用機床的鎖定功能
              一般的數控機床都具有鎖定功能(全鎖或單軸鎖)。當輸入程序后,鎖定Z軸,可通過Z軸的坐標值判斷是否會發生碰撞。此功能的應用應避開換刀等運作,否則無法程序通過。將所應用的刀具號改為一個號.模擬完后再改回.
            5、坐標系、刀補的設置必須正確
            在啟動機床時,一定要設置機床參考點。機床工作坐標系應與編程時保持一致,尤其是Z軸方向,如果出錯,銑刀與工件相碰的可能性就非常大。此外,刀具長度補償的設置必須正確,否則,要么是空加工,要么是發生碰撞。
              6、提高編程技巧
            程序編制是數控加工至關重要的環節,提高編程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞。
            例如:銑削工件內腔,當銑削完成時,需要銑刀快速退回至工件上方100mm處,如果用N50 G00 X0 Y0 Z100 編程,這時機床將三軸聯動,,則銑刀有可能會與工件發生碰撞,造成刀具與工件損壞,嚴重影響機床精度,這時可采用下列程序N40 G00 Z100;  N50 X0 Y0; 即刀具先退至工件上方 100mm處,然后再返回編程零點,這樣便不會碰撞?! ?/div>
             總之,掌握加工中心的編程技巧,能夠更好地提高加工效率、加工質量,避免加工中出現不必要的錯誤。這需要我們在實踐中不斷總結經驗,不斷提高,從而使編程、加工能力進一步加強,為數控加工事業的發展作貢獻。