數(shù)控程序質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分析

引言

數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工相比酱晾，對(duì)操作工的操作技能要求不高日频，其加工質(zhì)量及效率在很大程度上取決于機(jī)床性能的好壞和數(shù)控程序的優(yōu)劣潦号，改變機(jī)床的固有性能頗有難度臼裂，而數(shù)控程序的發(fā)揮空間大且易實(shí)現(xiàn)，因此數(shù)控程序的質(zhì)量顯得愈發(fā)重要昭怕。CNC/NC程序如同工藝規(guī)程一樣袱族，沒(méi)有最好，只有更好裙都，需要結(jié)合實(shí)際渔舵，不斷完善改進(jìn)。毋庸置疑咽皮，愈是復(fù)雜的零件劈遂，對(duì)應(yīng)的數(shù)控程序亦愈復(fù)雜，對(duì)其質(zhì)量的要求也就越高痒渊。程序的復(fù)雜程度通常由語(yǔ)句長(zhǎng)度疮炼、邏輯關(guān)系、結(jié)構(gòu)框架等指標(biāo)決定蝇裤，如何使程序簡(jiǎn)練緊湊廷支、邏輯致密、結(jié)構(gòu)清晰栓辜、適用實(shí)用恋拍，如何界定其品質(zhì)高低，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)又是什么藕甩？能否如同軟件一樣施敢，可進(jìn)行“優(yōu)化”、“升級(jí)”狭莱？

1〗┩蕖ＮＣ程序特點(diǎn)

CNC/NC程序具有鮮明的個(gè)性特點(diǎn)，融入了編寫者的喜好、習(xí)慣默怨、經(jīng)驗(yàn)等讯榕，包括對(duì)被加工零件的理解程度，被加工零件與機(jī)床性能先壕、精度的匹配程度瘩扼，工裝、刀具的配置情況等等熊赦，諸多因素相互制約农幢，其中每一項(xiàng)都會(huì)影響程序的品質(zhì)。如圖1所示：

　影響程序各因素關(guān)系圖

據(jù)呢鸵赫？筆者從事數(shù)控編程多年，有一些體會(huì)與大家共同探討躏升。

2”绨簟ＮＣ程序品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1         正確性

編程前，編程者必須對(duì)整個(gè)過(guò)程深思熟慮膨疏，合理編排加工次序一睁，做到條理清楚，不遺漏細(xì)節(jié)佃却，這樣才可能寫出正確的程序卖局。正確性是對(duì)NC程序最基本的要求，是指程序中起決定作用的代碼双霍、數(shù)據(jù)、參數(shù)等必須正確無(wú)誤批销。檢查程序正確與否洒闸，除了觀察屏幕上生成刀具路徑、實(shí)體模型外，最簡(jiǎn)單丘逸、有效的方法當(dāng)然還是試加工单鹿，對(duì)加工出的首件進(jìn)行全數(shù)檢驗(yàn)，如若符合工藝規(guī)程與產(chǎn)品圖樣要求跪倘，則說(shuō)明程序至少是正確的楚辆。正確的程序在實(shí)際加工中經(jīng)過(guò)反復(fù)摸索調(diào)整，直至尋求到最佳的加工次序馏旅，這也是通常意義上的程序升級(jí)甜序。

2         可讀性

CNC/NC程序不僅僅是機(jī)床去執(zhí)行的，它還是給人去看的构眶。能使對(duì)方很快讀懂并且會(huì)應(yīng)用的程序才有價(jià)值驹拢。將一個(gè)程序交給一位初次使用它的人，如果可讀性不強(qiáng)希金，使用者會(huì)無(wú)所適從帕吆，其中錯(cuò)誤自然也難以發(fā)現(xiàn)，更談不上維護(hù)和優(yōu)化爵林。如何增強(qiáng)程序的可讀性呢觅霉？①要有與之對(duì)應(yīng)的文檔和注解，對(duì)特殊指令添加說(shuō)明臣环，如暫停（M0）绑警，需要指出其原因，是倒換壓板啤贩，避免干涉還是觀察工件待秃、刀具，亦或局部測(cè)量等等痹屹；對(duì)于旋轉(zhuǎn)章郁、鏡像、偏移等指令的運(yùn)用志衍，更需要作出詳盡說(shuō)明暖庄，命令插入的起始句在哪里；何時(shí)取消楼肪，絕對(duì)不可隨意編輯培廓，否則肯定會(huì)造成嚴(yán)重后果。又如：在每一把刀具調(diào)用語(yǔ)句之后春叫，需說(shuō)明該刀具的類型（銑刀肩钠、鉆頭、絲錐暂殖、鏜刀或中心鉆等）岂张；刀具的規(guī)格（公稱直徑、伸出長(zhǎng)度、是否過(guò)中心等等）础估；補(bǔ)償方式（左補(bǔ)G41瘾夯、右補(bǔ)G42、不補(bǔ)G40）牙德；注明該刀具要加工的部位及其切削量（去除大余量巧嗡、精加工）。②使程序具有良好的結(jié)構(gòu)庭钢，多使用子程序恋鞋。可將所有加工部位獨(dú)立開(kāi)來(lái)丹自，分別寫成子程序彰朴，簡(jiǎn)化程序結(jié)構(gòu)，防止出錯(cuò)弹值，便于調(diào)整加工次序据智；如若含有宏程序，其邏輯關(guān)系相應(yīng)比較復(fù)雜致密豫尽，則不可隨意轉(zhuǎn)向篙梢。程序的結(jié)構(gòu)決定加工的先后次序，合理的加工順序可有效防止工件變形美旧，降低加工難度渤滞，提高加工精度，同時(shí)決定著加工時(shí)間的長(zhǎng)短榴嗅，至關(guān)重要妄呕。

舉下例詳細(xì)說(shuō)明：

O123

(xxxxx……)                     /產(chǎn)品名稱,加工工序等

(Emill  D=10, NO:23, L=35, P)   /銑刀，Φ10嗽测， 10號(hào)刀位绪励， 刀長(zhǎng)35mm, 普通

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（Drill  D=3.2, NO:23, L=30 ）  /鉆頭，Φ3.2唠粥， 23號(hào)刀位疏魏，刀長(zhǎng)30mm

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（G54）                         ／工件中心在G54

M6 T10

(Emill  D=10, NO:10)

(RL)                            /左補(bǔ)

（CuXi  DiMian）                /粗銑底面（說(shuō)明加工部位）

（Deep=-12）                    /加工部位深度

G0 G90 G54 x0 y0 s1200 M3

M98 P300                        /子程序調(diào)用

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M30

O300

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M99

3         時(shí)效性

程序的最終用途是在機(jī)床上加工工件，運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)短無(wú)疑是一個(gè)重要指標(biāo)晤愧，通常大莫，當(dāng)然是越短越好，在大批量篇瀑、流水線生產(chǎn)中尤顯突出厨朗，每個(gè)零件縮短一分鐘，長(zhǎng)年累積下來(lái)也相當(dāng)可觀看剃。為了縮短時(shí)間宴今，有些操作者一味提高刀具轉(zhuǎn)速母谋，增大進(jìn)給量，這在某種意義上是不可取的换攘，因?yàn)橥瑫r(shí)會(huì)加速機(jī)床的消耗，縮短機(jī)床壽命匙戚。如何科學(xué)地壓縮程序椎颓、減少加工時(shí)間呢？①首先除掉冗余的潭三、重復(fù)的最阿、無(wú)用的刀具路徑，可以節(jié)約大量時(shí)間玖项。②優(yōu)化刀具路徑貌砖，減少刀具路徑總長(zhǎng)度。舉一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子惜颇，如某零件表面分布有一條等距孔皆刺，如下圖所示，其最短路徑是9凌摄，最長(zhǎng)則達(dá)45羡蛾，后者是前者的5倍之多。顯而易見(jiàn)锨亏，當(dāng)一個(gè)工件上的點(diǎn)孔數(shù)量更多（幾百個(gè)甚至更多）痴怨、且沒(méi)有規(guī)律可言時(shí)，其最短器予、最長(zhǎng)路徑往往相差懸殊浪藻。當(dāng)然，尋找純粹數(shù)學(xué)意義上的最短路徑難度很大乾翔，相對(duì)較

次被調(diào)用時(shí)的負(fù)荷粮郁，盡量使之均衡叮歧，避免忽大忽小。通常学咸，刀具的負(fù)荷小于一定數(shù)值時(shí)菌秘，便可提高轉(zhuǎn)速，增大進(jìn)給量骤顿。這也是程序優(yōu)化的內(nèi)容之一及奋。

4  靈活性（可靠性鱼虽、容錯(cuò)性）

多使用子程序可以增強(qiáng)程序的靈活性。當(dāng)每一個(gè)單元都是一個(gè)子程序時(shí)婶祥，主程序就變成一個(gè)“刀具調(diào)用語(yǔ)句 + 子程序”的集合付准，集合中每個(gè)元素的位置是隨意的，也就是說(shuō)阴迹，若想調(diào)整加工次序很容易佩艇，只需重新編排子程序的順序即可，不必對(duì)整個(gè)程序“大動(dòng)干戈”俭疤，省時(shí)省力送丰。另外，刀具在使用一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生磨損弛秋，導(dǎo)致工件尺寸超差器躏，這時(shí)通常采用刀具補(bǔ)償來(lái)解決，其前提是程序中必須含有G41或G42功能語(yǔ)句蟹略，沒(méi)有刀補(bǔ)的程序是“死程序”登失，完全依賴于刀具實(shí)際尺寸，缺乏可調(diào)性科乎。例如壁畸，當(dāng)把Φ12的刀具當(dāng)作Φ10的公稱直徑裝入刀庫(kù)時(shí)，有兩種情況茅茂，一是程序不能執(zhí)行捏萍，報(bào)警刀具太大；二是程序執(zhí)行順暢空闲，且加工的零件正確無(wú)誤令杈，唯一的方法便是在程序中寫入刀補(bǔ)。

5         技巧性

通常須注意以下幾點(diǎn)：

①逆銑碴倾、順銑的選擇  順銑加工得到的表面質(zhì)量較逆銑好棋眠，且可以防止切削力將刀具拉向工件表面產(chǎn)生“啃刀”現(xiàn)象。數(shù)控機(jī)床的絲杠間隙很小即粗，一般不會(huì)出現(xiàn)“突然竄動(dòng)”滋样，與普通機(jī)床不同，因而盡可能多的采用順銑枯悲。在一些特定情況下選擇逆銑督阿。

③孔加工的方法選擇：鉆、銑攻内、鉸褂磕、鏜等的合理運(yùn)用  孔徑精度較高的選用鏜、鉸匪傍；平底的大孔可以插補(bǔ)銑削坝咐；要求較低的直接鉆孔即可。

④盡可能少的刀具數(shù)量析恢，合理用刀，以減少換刀次數(shù)秧饮、降低刀柄占用率映挂、考慮有限的刀庫(kù)容量；

⑤充分發(fā)揮機(jī)床自身的性能特點(diǎn)盗尸；

⑥程序短小柑船。

當(dāng)某個(gè)加工程序只使用有限的次數(shù)（如夾、模具的加工泼各，往往只有一件或幾件）鞍时，且以后沒(méi)有重復(fù)應(yīng)用的可能時(shí)，我們只需考慮其正確性即可扣蜻，不必過(guò)多在意時(shí)效性與可讀性逆巍，因?yàn)樽非筮@些所花費(fèi)的精力或許超過(guò)加工本身。反之莽使，對(duì)于批量加工厚较、反復(fù)使用的程序，可以重點(diǎn)考慮其可讀性港苗、時(shí)效性蚤岗、靈活性。對(duì)于品種單一的大批量生產(chǎn)陌贪，NC程序常年使用变硬，則必須以時(shí)效性為側(cè)重點(diǎn)，盡量縮短單件加工時(shí)間想触，同時(shí)加強(qiáng)容錯(cuò)性與靈活性粱宝，以適應(yīng)刀具的磨損及更換。

文中列出的幾條標(biāo)準(zhǔn)中怒随，技巧性最能反映編寫者的編程水平造轴，當(dāng)然，要結(jié)合設(shè)備實(shí)際情況彰你，揚(yáng)長(zhǎng)避短胀邀，充分發(fā)揮機(jī)床的性能特點(diǎn)雪怠，使其達(dá)到最佳狀態(tài)。然而戚嗅，在一個(gè)程序中雨涛，各標(biāo)準(zhǔn)不可能面面俱到，有些甚至是相互矛盾懦胞、相互制約的替久，如時(shí)效性與正確性，有時(shí)會(huì)發(fā)生沖突躏尉，時(shí)效性強(qiáng)調(diào)減少換刀次數(shù)蚯根、合并一把刀具能加工的所有部位，但這樣勢(shì)必就改變了加工次序胀糜，而合理的加工次序在很大幅度上可以防止工件變形颅拦、提高加工質(zhì)量、降低加工難度等等教藻，編程者務(wù)必以保證工件質(zhì)量為前提距帅，取舍得當(dāng)，避免片面求全括堤。

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