1 CNC-800M系統(tǒng)的特性和被加工機(jī)件的結(jié)構(gòu)昧识、工藝特點(diǎn)

Numeripath CNC-800M是美國吉廷斯?路易思(Giddings&Lewislne．)公司使用在PC--50等鏜銑加工中心上的一種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其功能強(qiáng)大焕数，控制精確纱昧、方便，公制堡赔、時(shí)制尺寸模式可任選识脆，分辨率為0．001mm(英制為0．0001”)。

該系統(tǒng)的特點(diǎn)可用絕對(duì)坐標(biāo)指令或增量尺寸指令善已；直接輸入轉(zhuǎn)速S灼捂、進(jìn)給速度9(r/min或mm/min)的數(shù)值；可進(jìn)行直線插補(bǔ)或圓插補(bǔ)换团；可原點(diǎn)偏移悉稠；系統(tǒng)中有加工程序存儲(chǔ)器(PPS)，程序可通過穿孔紙帶或操作鍵盤輸入到PPS中艘包，并可編輯的猛，能存儲(chǔ)1750個(gè)程序段，各軸向最大可編程的數(shù)值為99999．999mm(英制為99999．9999”)想虎；刀具長度可存人刀具存儲(chǔ)單元卦尊，在編程中不必把刀具尺寸與零件尺寸相加；有99種刀具的長度和半徑兩個(gè)方向補(bǔ)償功能桶悍；可自動(dòng)或手動(dòng)工作乐跺。

Numeripath CNC-800M系統(tǒng)主要用于殼體零件的加工，而殼體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜讼逐、壁薄症忽，被加工面多，精度要求高借陕，生產(chǎn)周期長远丸，加工量大，是機(jī)器和部件的基礎(chǔ)零件册安。

殼體零件主要加工表面是一些精密平面和精密軸孔喜毅，通常平面的加工精度較易保證，而精度要求較高的支承孔烫奏，以及孔和孔苇皂、孔和平面之間的相互位置精度則不易保證，所以主要孔的加工是殼體加工考慮的重點(diǎn)，也是一般殼體加工的工藝特點(diǎn)仰铃。

殼體零件加工程序婿着，比其它零件的加工程序要復(fù)雜得多，程序中要對(duì)零件加工的全部工藝過程醋界、工序工步竟宋、走刀路線、刀具形狀形纺、切削參數(shù)丘侠、位移數(shù)據(jù)等，都必須有很詳細(xì)的規(guī)定逐样。編程人員必須對(duì)所用的機(jī)床和控制系統(tǒng)蜗字，以及各種指令代碼格式都非常熟悉，具備必要的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力脂新，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)挪捕，能對(duì)零件加工的工藝過程作全面的分析和考慮。

2 編程技巧

2.1 工序相對(duì)集中

NumeripathCNC-800M系統(tǒng)控制的加工中心是可以實(shí)現(xiàn)鉆孔争便、鏜孔级零、銑削、鉸孔滞乙、攻絲等加工的多功能自動(dòng)機(jī)床入驮，設(shè)備本身就是按工序集中、先面后孔茴辈、先基準(zhǔn)后其它的加工原則設(shè)計(jì)的，編程時(shí)就要體現(xiàn)這個(gè)原則乞审。殼體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜绎噩，加工面多，而且要從多個(gè)方向完成加工鸠丸，為了避免程序過長缨诱，方便操作，一般把加工一個(gè)方向上的所有要素作為一個(gè)程序赡脚，完成多部位纳倒、多要素加工。編程時(shí)合理采用工序集中的原則幸持，可減少空程苟暗，提高效率。

對(duì)粗加工和半精加工川砌，以提高效率為主韭寸，盡量按刀具集中工序，用一把刀加工完所使用該刀加工的部位，然后再換第二把刀恩伺，以減少換刀次數(shù)赴背，減少空程時(shí)間；零件進(jìn)行最后的精加工晶渠，則以保證精度為主凰荚，盡量考慮按加工部位集中工序。

2.2 粗褒脯、精分階段加工

殼體零件的毛坯一般為鑄件便瑟，其總體加工方案可以有兩種考慮：一種是毛坯經(jīng)時(shí)效處理后直接上加工中心，先粗后精憨颠，全部在加工中心上完成胳徽，充分發(fā)揮機(jī)床的高效能；另一種是采用粗爽彤、精分階段加工养盗，粗加工在普通機(jī)床上加工，再轉(zhuǎn)熱處理時(shí)效适篙，然后上加工中心進(jìn)行精加工必痢。

殼體零件一般內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄漂手，容易產(chǎn)生變形涤朴，粗加工后進(jìn)行時(shí)效，可以消除粗加工切削應(yīng)力曼散，減少變形茁升，保證精密孔的精度質(zhì)量；鑄件毛坯誤差大污兄，加工余量不均勻鹰泡，編程困難，不適宜在加工中心上加工午四；經(jīng)粗加工的毛坯叛冠，余量較小，分布均勻支礼，有利于編程把奢，安排在加工中心自動(dòng)加工，更能發(fā)揮自動(dòng)設(shè)備的精密和高效的功能滨溉。因此什湘，采用后一種方案，粗晦攒、精分階段加工禽炬。這樣處理涧卵，在當(dāng)前數(shù)控機(jī)床較少的情況下，可減輕加工中心負(fù)擔(dān)腹尖，有利于先進(jìn)設(shè)備的精度保持柳恐。

2.3 大孔高效粗加工

殼體一般有很多尺寸不同的的大軸孔，這些孔數(shù)量很多热幔，結(jié)構(gòu)不一乐设，若按常規(guī)分粗鏜、半精鏜绎巨、精鏜加工近尚，則需要大量不同規(guī)格和品種的刀具，而且換刀頻繁场勤，增加了很多空程時(shí)間戈锻。如用原始的手工調(diào)整刀頭的方法，則費(fèi)時(shí)費(fèi)工首潮，效率低彬膘，質(zhì)量也無法保證。編程時(shí)可以考慮以銑代鏜剑学，利用Numeripath CNC-800M系統(tǒng)的圓插補(bǔ)功能绝皇，只需選用很少的幾種規(guī)格的圓柱銑刀，如先進(jìn)的高速切削刀具玉米銑刀膨溃，就可以完成所有較大孔的粗加工呐猴，非常經(jīng)濟(jì)高效。一般機(jī)殼上除部分小孔和深孔外肠祭，尺寸較大的孔都可以用這種方法常废。在加工同軸線上階梯孔時(shí)，如果臺(tái)肩比較大螺啤，精鏜孔后再刮平臺(tái)肩比較困難极棵，且易劃傷鏜過的孔，出質(zhì)量問題漆暑，這時(shí)，也可以采用以銑代鏜个扰。同樣瓷炮，在加工內(nèi)環(huán)槽時(shí)，也可用此法递宅，選擇合適的片銑刀加工娘香。

以銑代鏜加工較大孔時(shí)，按經(jīng)驗(yàn)采用“三圓弧插補(bǔ)法”銑內(nèi)圓办龄，刀具的切人烘绽、退出都用一段與孔圓相切的圓弧淋昭，避免孔過切，有利于保證加工質(zhì)量安接。如圖1所示少500mm內(nèi)孔的加工翔忽，就采用“三圓弧插補(bǔ)法”，其中切深46mm盏檐，用φ80mm的玉米銑刀歇式，刀具的切人、退出圓弧為R100mm胡野。

圖1   “三圓弧插補(bǔ)法”銑內(nèi)圓

程序清單：
　　N10 G W500.0  （移動(dòng)工作臺(tái)準(zhǔn)備上刀）
　　N20 G M6 T1 H1 F360 S350
　　N30 G Z M12
　　N40 G Xl00.0 Y-110.0  （位置1）
　　N50 G W-46.0    （進(jìn)JJ46）
　　N60 G02 X Y-210.0 I100.0 J M3 CA2（圓弧切入材失，路徑1-2）
　　N70 G02 X Y-210.0 IJ-210.0（加工φ500，路徑3-3）
　　N80 G02 X Y-110.0 IJ-100.0（圓弧切出厅员，路徑3-4）

2.4  熟練掌握零位跟蹤

Numeripath CNC-800M系統(tǒng)利用零位跟蹤來控制共軸線軸(W/Z)困煤，自動(dòng)跟蹤這兩個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)，并計(jì)算出軸相對(duì)零件基準(zhǔn)點(diǎn)的位置幻渤。

Z軸通常選用主軸的端面為其基點(diǎn)技蝌，鉆、鉸熙屁、攻絲扁奢、擴(kuò)孔、劃窩等加工一般采用Z軸運(yùn)動(dòng)完成匹憎，這一過程中刀具受力主要是軸向力逻袭，徑向尺寸較小，用Z軸方便且高效业满。

W軸基點(diǎn)是零件上的一個(gè)面肢俄，通常是一個(gè)較大的端面，鏜李臀、銑等加工一般采用由W軸運(yùn)動(dòng)完成憎兽，即主軸軸向不動(dòng)，零件移動(dòng)吵冒，保證刀具的剛度纯命，從而保證孔的形狀精度。

W/Z軸表示主軸端面和零件基準(zhǔn)面間的相對(duì)距離痹栖，除實(shí)際距離外亿汞，還受刀具補(bǔ)償指令H和原點(diǎn)偏移指令P影響。當(dāng)W/Z為正時(shí)揪阿，表示刀尖至零件基準(zhǔn)面間的距離疗我，為負(fù)時(shí)，表示刀尖進(jìn)入零件基準(zhǔn)面間的距離南捂。

零位跟蹤的W指令和Z指令是編程中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)吴裤，不易掌握旧找，下面用圖2來對(duì)照說明不同的W指令和Z指令產(chǎn)生的機(jī)床運(yùn)動(dòng)結(jié)果，以便于正確理解W指令和Z指令的作用麦牺。該理解方法在培訓(xùn)現(xiàn)場編程過程中使用钮蛛，效果顯著。

圖2  不同W和Z指令運(yùn)動(dòng)結(jié)果對(duì)照

程序清單：
　≌砻妗（找正栖挣，定基準(zhǔn)）
　　N10 G X Y W+250.0P Tl H1（選擇刀具）
　　N20 G Z Ml6 M12    （裝刀)
　　N30 G W+1.0    （移動(dòng)工作臺(tái)，留空1）
　　N40 G1 W-75.0FSM3    （工進(jìn)75）
　　N5O G W+1.0    （移動(dòng)工作臺(tái)贮祥，留空1）
　　N60 G Y    （主軸箱上移)
　　N70 G P-125.0Z+1.0H1    （進(jìn)刀）
　　N80 G1 W-75.0    （工進(jìn)75）
　　N90 G W+250.0 P    （工作臺(tái)后退）
　　N100 G Z Ml2    （卸刀）
　　N110 G W P T H M6    （復(fù)位夫次，結(jié)束）

2.5  精密孔的精加工

精密孔的精加工，一般用在對(duì)刀儀上調(diào)好尺寸的精鏜刀加工程昨，而小孔用絞刀絞成搔冈，大孔用數(shù)孔鏜頭。NumeripathCNC-800M系統(tǒng)支持的數(shù)孔鏜頭屬于機(jī)床重要附件咖亏，常見的為CH系列肩菲，如CH-8、CH-16等已唐。數(shù)孔鏜頭裝在主軸套筒上犹佣，由系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制，利用W軸(機(jī)床工作臺(tái))的線性運(yùn)動(dòng)和Z軸(刀具的徑向運(yùn)動(dòng))進(jìn)行加工绞芽。

加工同軸線上的幾個(gè)精密孔時(shí)皱辞，為了保證同軸度，有意安排手動(dòng)換刀歪架，而不自動(dòng)換刀股冗，以避免自動(dòng)換刀時(shí)坐標(biāo)變化，消除重復(fù)定位誤差和蚪。

加工孔距精度要求較高的一組孔時(shí)止状，為了提高定位精度，可采用單向定位編程法攒霹。以避免機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)誤差或測(cè)量誤差對(duì)定位精度的影響怯疤；同時(shí)，移位速度要低催束，以減小慣性對(duì)定位的影響集峦。

3 結(jié)論

以上介紹了使用Numeripath CNC-800M系統(tǒng)編程的一些工藝處理和編程技巧，采用這些方法泣崩，可以簡化程序、減少空程時(shí)間洛口、減少刀具數(shù)量矫付，有利于充分發(fā)揮系統(tǒng)的效率凯沪。

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