FANUC數(shù)控車床編程技巧

海上孤舟

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)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)也趨向種類多樣化,、批量中小型化,。為適應(yīng)這一變化,，數(shù)控（NC）設(shè)備在企業(yè)中的作用愈來愈大,。我校作為國家級(jí)重點(diǎn)職校,，為順應(yīng)時(shí)代潮流,，重點(diǎn)建設(shè)數(shù)控專業(yè)，選購了BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車床,。它與普通車床相比,，一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)零件變化的適應(yīng)性強(qiáng)，更換零件只需改變相應(yīng)的程序,，對(duì)刀具進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)整即可做出合格的零件,，為節(jié)約成本贏得先機(jī)。但是,，要充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的作用,，不僅要有良好的硬件，（如：優(yōu)質(zhì)的刀具、機(jī)床的精度等）,，更重要的是軟件：編程,，即根據(jù)不同的零件的特點(diǎn)，編制合理,、高效的加工程序,。通過多年的編程實(shí)踐和教學(xué)，我摸索出一些編程技巧,。
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, L- l, }* w% Q7 y- m1 p4 O3 j9 F　　數(shù)控車床雖然加工柔性比普通車床優(yōu)越,，但單就某一種零件的生產(chǎn)效率而言，與普通車床還存在一定的差距,。因此,，提高數(shù)控車床的效率便成為關(guān)鍵，而合理運(yùn)用編程技巧,，編制高效率的加工程序,，對(duì)提高機(jī)床效率往往具有意想不到的效果。
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　　1. 靈活設(shè)置參考點(diǎn)
　　BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車床共有二根軸,，即主軸Z和刀具軸X,。棒料中心為坐標(biāo)系原點(diǎn)，各刀接近棒料時(shí),，坐標(biāo)值減小,，稱之為進(jìn)刀；反之,，坐標(biāo)值增大,，稱為退刀。當(dāng)退到刀具開始時(shí)位置時(shí),，刀具停止,，此位置稱為參考點(diǎn)。參考點(diǎn)是編程中一個(gè)非常重要的概念,，每執(zhí)行完一次自動(dòng)循環(huán),，刀具都必須返回到這個(gè)位置，準(zhǔn)備下一次循環(huán),。因此,，在執(zhí)行程序前，必須調(diào)整刀具及主軸的實(shí)際位置與坐標(biāo)數(shù)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(jù)零件的直徑,、所用的刀具的種類,、數(shù)量調(diào)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

7 @& X1 j1 F% a+ V在低壓電器中,，存在大量的短銷軸類零件，其長徑比大約為2~3,，直徑多在3mm以下,。由于零件幾何尺寸較小，普通儀表車床難以裝夾,，無法保證質(zhì)量,。如果按照常規(guī)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(jī)床主軸滑塊在床身導(dǎo)軌局部頻繁往復(fù)，彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作頻繁,。長時(shí)間工作之后,，便會(huì)造成機(jī)床導(dǎo)軌局部過度磨損，影響機(jī)床的加工精度,，嚴(yán)重的甚至?xí)�造成機(jī)床報(bào)廢,。而彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的頻繁動(dòng)作，則會(huì)導(dǎo)致控制電器的損壞,。要解決以上問題,，必須加大主軸送進(jìn)長度和彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作間隔，同時(shí)不能降低生產(chǎn)率,。由此設(shè)想是否可以在一次加工循環(huán)中加工數(shù)個(gè)零件，則主軸送進(jìn)長度為單件零件長度的數(shù)倍 ,，甚至可達(dá)主軸最大運(yùn)行距離,，而彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間間隔相應(yīng)延長為原來的數(shù)倍。更重要的是,，原來單件零件的輔助時(shí)間分?jǐn)傇跀?shù)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(xiàn)這一設(shè)想,，我聯(lián)想到電腦程序設(shè)計(jì)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(jī)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)，由主程序通過調(diào)用子程序命令調(diào)用一次子程序,，加工完成后,，跳轉(zhuǎn)回主程序。需要加工幾個(gè)零件便調(diào)用幾次子程序，十分有利于增減每次循環(huán)加工零件的數(shù)目,。通過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(hù),。值得注意的是,，由于子程序的各項(xiàng)參數(shù)在每次調(diào)用中都保持不變，而主軸的坐標(biāo)時(shí)刻在變化,，為與主程序相適應(yīng),，在子程序中必須采用相對(duì)編程語句。
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　　3. 減少刀具空行程

; n- m4 y) n5 h6 b$ B　　在BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車床中,，刀具的運(yùn)動(dòng)是依靠步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來帶動(dòng)的,，盡管在程序命令中有快速點(diǎn)定位命令G00，但與普通車床的進(jìn)給方式相比,，依然顯得效率不高,。因此，要想提高機(jī)床效率,，必須提高刀具的運(yùn)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(yùn)行的距離。只要減少刀具空行程,，就可以提高刀具的運(yùn)行效率,。（對(duì)于點(diǎn)位控制的數(shù)控車床，只要求定位精度較高,，定位過程可盡可能快,，而刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)路線是無關(guān)緊要的。）在機(jī)床調(diào)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(jù)零件的結(jié)構(gòu),，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)與原來發(fā)生了變化,，必須在程序中對(duì)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(nèi)從而提高機(jī)床加工效率。
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# Z) C% q# x, \4 Z, S* P+ @0 x6 k0 e　　4. 優(yōu)化參數(shù),，平衡刀具負(fù)荷,，減少刀具磨損
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+ ~1 \3 `  z4 V* b) i　　由于零件結(jié)構(gòu)的千變?nèi)f化,，有可能導(dǎo)致刀具切削負(fù)荷的不平衡。而由于自身幾何形狀的差異導(dǎo)致不同刀具在剛度,、強(qiáng)度方面存在較大差異,，例如：正外圓刀與切斷刀之間，正外圓刀與反外圓刀之間,。如果在編程時(shí)不考慮這些差異,。用強(qiáng)度、剛度弱的刀具承受較大的切削載荷,，就會(huì)導(dǎo)致刀具的非正常磨損甚至損壞,，而零件的加工質(zhì)量達(dá)不到要求。因此編程時(shí)必須分析零件結(jié)構(gòu),，用強(qiáng)度,、剛度較高的刀具承受較大的切削載荷，用強(qiáng)度,、剛度小的刀具承受較小的切削載荷,，使不同的刀具都可以采用合理的切削用量，具有大體相近的壽命,，減少磨刀及更換刀具的次數(shù),。
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　　本文總結(jié)的一些具體結(jié)論僅適用于BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車床，但是它表現(xiàn)的編程思想具有普遍意義,。要編制合理高效的加工程序,，必須要熟悉所使用機(jī)床的程序語言并能加以靈活運(yùn)用，了解機(jī)床的主參數(shù),，深入分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),、材料特性及加工工藝等。
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　　BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車床指令包括G,、M,、S、T,。其中指令為準(zhǔn)備功能指令,，M指令為輔助功能指令,，S為主軸轉(zhuǎn)速控制指令,，T為刀具選擇指令。下表列出了部分常用的指令代碼及含義,。
　
& y- {( e" R/ o/ y, [4 q$ }代碼符號(hào) 代碼含義 代碼符號(hào) 代碼含義
* d, M  |4 a. w- C5 v. X; U0 d/ fG90 絕對(duì)值輸入 G31 等導(dǎo)程螺紋切削
G91 相對(duì)值輸入 G32 跳步功能
G00 快速點(diǎn)定位 M02,、M03 程序結(jié)束
' T; a8 R7 p" g# g" f0 d; UG01 直線插補(bǔ) M00 程序停機(jī)
G02、G03 順圓和逆圓插補(bǔ) M01 選擇停機(jī)
G28 自動(dòng)返回參考點(diǎn) M98 調(diào)用子程序
7 y" I6 l/ j' v; }9 WG04 暫停 M99 子程序結(jié)束

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