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(lái)愈大。我校作為國(guó)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(gòu)了BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車(chē)床。它與普通車(chē)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(guò)多年的編程實(shí)踐和教學(xué),我摸索出一些編程技巧。
數(shù)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(shù)控車(chē)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。
1、靈活設(shè)置參考點(diǎn)
BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)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(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(kāi)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
在低壓電器中,存在大量的短銷(xiāo)軸類零件,其長(zhǎng)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(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(zhǎng)時(shí)間工作之后,便會(huì)造成機(jī)床導(dǎo)軌局部過(guò)度磨損,影響機(jī)床的加工精度,嚴(yán)重的甚至?xí)斐蓹C(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(wèn)題,必須加大主軸送進(jìn)長(zhǎng)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(zhǎng)度為單件零件長(zhǎng)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(zhǎng)為原來(lái)的數(shù)倍。更重要的是,原來(lái)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,我電腦到電腦程序設(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(guò)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(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(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(yǔ)句。
3、減少刀具空行程
在BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車(chē)床中,刀具的運(yùn)動(dòng)是依靠步進(jìn)電動(dòng)機(jī)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(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(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(duì)工件的運(yùn)動(dòng)路線是無(wú)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(lái)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。
4、優(yōu)化參數(shù),平衡刀具負(fù)荷,減少刀具磨損