尽管交互式图形编程已成为当前
数控编程的主流方法,但在某些场合下手工编程仍有其应用的必要性。
数控手工编程的主要内容包括分析零件图样、确定加工过程、数学处理、编写程序清单、程序检查、输入程序和工件试切。
1.分析零件图样和工艺处理
首先根据图纸对零件的几何形状尺寸、技术要求进行分析,明确加工内容,决定加工方案、加工顺序,设计夹具,选择刀具、确定合理的走刀路线和切削用量等。同时还应充分发挥数控系统的性能,正确选择对刀点及进刀方式,尽量减少加工辅助时间。
2.数学处理
编程前根据零件的几何特征,建立一个工件坐标系,根据图纸要求制定加工路线,在工件坐标系上计算出刀具的运动轨迹。对于形状比较简单的零件(如直线和圆弧组成的零件),只需计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值。对于形状复杂的零件(如非圆曲线、曲面组成的零件),数控系统的插补功能不能满足零件的几何形状时,必须计算出曲面或曲线上一定数量的离散点,点与点之间用直线或圆弧逼近,根据要求的精度计算出节点间的距离。
3.编写零件程序单
加工路线和工艺参数确定以后,根据数控系统规定的指令代码及程序段格式,逐段编写零件程序。
4.程序输入
以前的数控机床的程序输入一般使用穿孔纸带,穿孔纸带上的程序代码通过纸带阅读装置送入数控系统。现代数控机床主要利用键盘将程序输入计算机中;通信控制的数控机床,程序可以由计算机接口传送。
5.程序校验与首件试切
程序清单必须经过校验和试切才能正式使用。校验的方法是将程序内容输入到数控装置中,机床空刀运转,若是平面工件,可以用笔代刀,以坐标纸代替工件,画出加工路线,以检查机床的运动轨迹是否正确。若数控机床有图形显示功能,可以采用模拟刀具切削过程的方法进行检验。但这些过程只能检验出运动是否正确,不能检查被加工零件的精度,因此必须进行零件的首件试切。首次试切时,应该以单程序段的运行方式进行加工,监视加工状况,调整切削参数和状态。
下面是一个简单的手工编程实例,程序如下表所示,图纸如下图所示。
表
序 号 | 程 序 | 说 明 |
N0010 N0020 N0030 N0040 N0050 N0060 | G54 X-70 Y-100 Z-140 Svalue="1500" UnitName="m">1500 M03 G00 X0 Y0 Z2 T01 G01 Zvalue="3" UnitName="F">-3 F150 G41 X20 Y14 Y62 G02 X44 Y86 I24 J0 | 设工件零点于O点,主轴正转,1500r/min 刀具快进至(0,0,2) 刀具工进至深value="3" UnitName="mm">3mm处 建立左刀补O→A 直线插补A→B 圆弧插补B→C |
N0070 N0080 N0090 N0100 N0110 N0120 N0130 N0140 N0150 | G01 X96 G03 X120 Y62 I24 J0 G01 Y40 X100 Y14 X20 G40 X0 Y0 G00 Z100 G53 M02 | 直线插补C→D 圆弧插补D→E 直线插补E→F 直线插补F→G 直线插补G→A 取消刀补A→O 刀具Z向快退 取消工件零点偏置 程序结束 |
图