科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,導致產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快和人們需求的多樣化,產(chǎn)品的生產(chǎn)也趨向種類(lèi)多樣化、批量中小型化。為適應這一變化,數控(NC)設備在企業(yè)中的作用愈來(lái)愈大。我校作為國家級重點(diǎn)職校,為順應時(shí)代潮流,重點(diǎn)建設數控專(zhuān)業(yè),選購了BIEJING-FANUC Power Mate O數控車(chē)床。它與普通車(chē)床相比,一個(gè)顯著(zhù)的優(yōu)點(diǎn)是:對零件變化的適應性強,更換零件只需改變相應的程序,對刀具進(jìn)行簡(jiǎn)單的調整即可做出合格的零件,為節約成本贏(yíng)得先機。但是,要充分發(fā)揮數控機床的作用,不僅要有良好的硬件,(如:優(yōu)質(zhì)的刀具、機床的精度等),更重要的是軟件:編程,即根據不同的零件的特點(diǎn),編制合理、高效的加工程序。通過(guò)多年的編程實(shí)踐和教學(xué),我摸索出一些編程技巧。
數控車(chē)床雖然加工柔性比普通車(chē)床優(yōu)越,但單就某一種零件的生產(chǎn)效率而言,與普通車(chē)床還存在一定的差距。因此,提高數控車(chē)床的效率便成為關(guān)鍵,而合理運用編程技巧,編制高效率的加工程序,對提高機床效率往往具有意想不到的效果。
1、靈活設置參考點(diǎn)
BIEJING-FANUC Power Mate O數控車(chē)床共有二根軸,即主軸Z和刀具軸X。棒料中心為坐標系原點(diǎn),各刀接近棒料時(shí),坐標值減小,稱(chēng)之為進(jìn)刀;反之,坐標值增大,稱(chēng)為退刀。當退到刀具開(kāi)始時(shí)位置時(shí),刀具停止,此位置稱(chēng)為參考點(diǎn)。參考點(diǎn)是編程中一個(gè)非常重要的概念,每執行完一次自動(dòng)循環(huán),刀具都必須返回到這個(gè)位置,準備下一次循環(huán)。因此,在執行程序前,必須調整刀具及主軸的實(shí)際位置與坐標數值保持一致。然而,參考點(diǎn)的實(shí)際位置并不是固定不變的,編程人員可以根據零件的直徑、所用的刀具的種類(lèi)、數量調整參考點(diǎn)的位置,縮短刀具的空行程。從而提高效率。
2.化零為整法
在低壓電器中,存在大量的短銷(xiāo)軸類(lèi)零件,其長(cháng)徑比大約為2~3,直徑多在3mm以下。由于零件幾何尺寸較小,普通儀表車(chē)床難以裝夾,無(wú)法保證質(zhì)量。如果按照常規方法編程,在每一次循環(huán)中只加工一個(gè)零件,由于軸向尺寸較短,造成機床主軸滑塊在床身導軌局部頻繁往復,彈簧夾頭夾緊機構動(dòng)作頻繁。長(cháng)時(shí)間工作之后,便會(huì )造成機床導軌局部過(guò)度磨損,影響機床的加工精度,嚴重的甚至會(huì )造成機床報廢。而彈簧夾頭夾緊機構的頻繁動(dòng)作,則會(huì )導致控制電器的損壞。要解決以上問(wèn)題,必須加大主軸送進(jìn)長(cháng)度和彈簧夾頭夾緊機構的動(dòng)作間隔,同時(shí)不能降低生產(chǎn)率。由此設想是否可以在一次加工循環(huán)中加工數個(gè)零件,則主軸送進(jìn)長(cháng)度為單件零件長(cháng)度的數倍 ,甚至可達主軸最大運行距離,而彈簧夾頭夾緊機構的動(dòng)作時(shí)間間隔相應延長(cháng)為原來(lái)的數倍。更重要的是,原來(lái)單件零件的輔助時(shí)間分攤在數個(gè)零件上,每個(gè)零件的輔助時(shí)間大為縮短,從而提高了生產(chǎn)效率。為了實(shí)現這一設想,我電腦到電腦程序設計中主程序和子程序的概念,如果將涉及零件幾何尺寸的命令字段放在一個(gè)子程序中,而將有關(guān)機床控制的命令字段及切斷零件的命令字段放在主程序中,每加工一個(gè)零件時(shí),由主程序通過(guò)調用子程序命令調用一次子程序,加工完成后,跳轉回主程序。需要加工幾個(gè)零件便調用幾次子程序,十分有利于增減每次循環(huán)加工零件的數目。通過(guò)這種方式編制的加工程序也比較簡(jiǎn)潔明了,便于修改、維護。值得注意的是,由于子程序的各項參數在每次調用中都保持不變,而主軸的坐標時(shí)刻在變化,為與主程序相適應,在子程序中必須采用相對編程語(yǔ)句。
3、減少刀具空行程
在BIEJING-FANUC Power Mate O數控車(chē)床中,刀具的運動(dòng)是依靠步進(jìn)電動(dòng)機來(lái)帶動(dòng)的,盡管在程序命令中有快速點(diǎn)定位命令G00,但與普通車(chē)床的進(jìn)給方式相比,依然顯得效率不高。因此,要想提高機床效率,必須提高刀具的運行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完畢后退回參考點(diǎn)所運行的距離。只要減少刀具空行程,就可以提高刀具的運行效率。(對于點(diǎn)位控制的數控車(chē)床,只要求定位精度較高,定位過(guò)程可盡可能快,而刀具相對工件的運動(dòng)路線(xiàn)是無(wú)關(guān)緊要的。)在機床調整方面,要將刀具的初始位置安排在盡可能靠近棒料的地方。在程序方面,要根據零件的結構,使用盡可能少的刀具加工零件使刀具在安裝時(shí)彼此盡可能分散,在很接近棒料時(shí)彼此就不會(huì )發(fā)生干涉;另一方面,由于刀具實(shí)際的初始位置已經(jīng)與原來(lái)發(fā)生了變化,必須在程序中對刀具的參考點(diǎn)位置進(jìn)行修改,使之與實(shí)際情況相符,與此同時(shí)再配合快速點(diǎn)定位命令,就可以將刀具的空行程控制在最小范圍內從而提高機床加工效率。
4、優(yōu)化參數,平衡刀具負荷,減少刀具磨損