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宝玛分享:数控加工中心基本知识

2013年11月29日 15:00中国机床商务网点击:6119

  随着科技的发展和社会的进步,数控机床技术不断发展,功能越来越完善,使用越来越方便,可靠性越来越高,性能价格比也越来越高。数控机床应用已得到一定程度的普及,而高性能高效率的加工中心也逐渐成为社会所需。从而使越来越多的学校购买数控机床,开展数控机床的教学。通过几年的加工中心实际应用和教学实践及摸索,笔者将一些积累的经验和读者分享,如有不当之处,请批评指出。
  
  一、加工中心几个常用指令的编程技巧
  
  1、M00、M01、M02和M30的区别与联系
  
  学生在初学加工中心编程时,对以上几个M代码容易混淆,主要原因是学生对加工中心加工缺乏认识,加上个别教材叙述不详细。它们的区别与联系如下:
  
  M00为程序暂停指令。程序执行到此进给停止,主轴停转。重新按启动按钮后,再继续执行后面的程序段。主要用于编程者想在加工中使机床暂停(检验工件、调整、排屑等)。
  
  M01为程序选择性暂停指令。程序执行时控制面板上“选择停止”键处于“ON”状态时此功能才能有效,否则该指令无效。执行后的效果与M00相同,常用于关键尺寸的检验或临时暂停。
  
  M02为主程序结束指令。执行到此指令,进给停止,主轴停止,冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。
  
  M30为主程序结束指令。功能同M02,不同之处是,光标返回程序头位置,不管M30后是否还有其他程序段。
  
  2、刀具补偿参数地址D、H的应用
  
  在部分数控系统(如FAUNC)中,刀具补偿参数D、H具有相同的功能,可以任意互换,它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称,但具体补偿值是多少,关键是由它们后面补偿号地址中的数值来决定。所以在加工中心中,为了防止出错,一般人为规定H为刀具长度补偿地址,补偿号从1~20号,D为刀具半径补偿地址,补偿号从21号开始(20把刀的刀库)。
  
  例如:G00G43H1Z60.0;
  
  G01G41D21X30.0Y45.0F150;
  
  3、G92与G54~G59的应用
  
  G54~G59是调用加工前设定好的坐标系,而G92是在程序中设定的坐标系,用了G54~G59就没有必要再使用G92,否则G54~G59会被替换,应当避免。
  
  注意:(1)一旦使用了G92设定坐标系,再使用G54~G59不起任何作用,除非断电重新启动系统,或接着用G92设定所需新的工件坐标系。(2)使用G92的程序结束后,若机床没有回到G92设定的原点,就再次启动此程序,机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点,易发生事故。所以,一定要慎用。
  
  4、暂停指令
  
  G04X_/P_是指刀具暂停时间(进给停止,主轴不停止),地址P或X后的数值是暂停时间。X后面的数值要带小数点,否则以此数值的千分之一计算,以秒(s)为单位,P后面数值不能带小数点(即整数表示),以毫秒(ms)为单位。
  
  例如,G04X2.0;或G04X2000;暂停2秒
  
  G04P2000;
  
  但在某些孔系加工指令中(如G82、G88及G89),为了保证孔底的粗糙度,当刀具加工至
  
  孔底时需有暂停时间,此时只能用地址P表示,若用地址X表示,则控制系统认为X是X轴坐标值进行执行。
  
  例如,G82X80.0Y60.0Z-20.0R5.0F200P2000;
  
  钻孔(80.0,60.0)至孔底暂停2秒
  
  G82X80.0Y60.0Z-20.0R5.0F200X2.0;
  
  钻孔(2.0,60.0)至孔底不会暂停。
  
  5、同一条程序段中,相同指令(相同地址符)或同一组指令,后出现的起作用。
  
  例如:G01G90Z30.0Z20.0F200;执行的是Z20.0,Z轴直接到达Z20.0,而不是Z30.0。
  
  G01G00X30.0Y20.0F200;执行的是G00(虽有F值,但也不执行G01)。
  
  但不同一组的指令代码,在同一程序段中互换先后顺序执行效果相同。
  
  例如:G90G54G00X0Y0Z60.0;和G00G90G54X0Y0Z60.0;相同。
  
  6、程序段顺序号
  
  程序段顺序号,用地址N表示。一般数控装置本身存储器空间有限(64K),为了节省存储空间,程序段顺序号都省略不要。N只表示程序段标号,可以方便查找编辑程序,对加工过程不起任何作用,顺序号可以递增也可递减,也不要求数值有连续性。但在使用某些循环指令,跳转指令,调用子程序及镜像指令时不可以省略。
  
  二、安全操作加工中心加工
  
  数控机床的加工过程中,有一点至关重要,那就是在编制程序和操作加工时,一定要避免使机床发生碰撞。因为数控机床的价格非常昂贵,少则几十万元,多则上百万元,维修难度大且费用高。但是,碰撞的发生是有一定规律可循的,是能够避免的,可以总结为以下几点。
  
  1、利用计算机模拟仿真系统
  
  随着计算机技术的发展,数控加工教学的不断扩大,数控加工模拟仿真系统越来越多,其功能日趋完善。因此可用于初步检查程序,观察刀具的运动,以确定是否有可能碰撞。
  
  2、利用机床自带的模拟显示功能
  
  一般较为先进的数控机床图形显示功能。当输入程序后,可以调用图形模拟显示功能,详细地观察刀具的运动轨迹,以便检查刀具与工件或夹具是否有可能碰撞。
  
  3、利用机床的空运行功能
  
  利用机床的空运行功能可以检查走刀轨迹的正确性。当程序输入机床后,可以装上刀具或工件,然后按下空运行按钮,此时主轴不转,工作台按程序轨迹自动运行,此时便可以发现刀具是否有可能与工件或夹具相碰。但是,在这种情况下必须要保证装有工件时,不能装刀具;装刀具时,就不能装工件,否则会发生碰撞。
  
  4、利用机床的锁定功能
  
  一般的数控机床都具有锁定功能(全锁或单轴锁)。当输入程序后,锁定Z轴,可通过Z轴的坐标值判断是否会发生碰撞。此功能的应用应避开换刀等运作,否则无法程序通过。将所应用的刀具号改为一个号.模拟完后再改回.
  
  5、坐标系、刀补的设置必须正确
  
  在启动机床时,一定要设置机床参考点。机床工作坐标系应与编程时保持一致,尤其是Z轴方向,如果出错,铣刀与工件相碰的可能性就非常大。此外,刀具长度补偿的设置必须正确,否则,要么是空加工,要么是发生碰撞。
  
  6、提高编程技巧
  
  程序编制是数控加工至关重要的环节,提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞。
  
  例如:铣削工件内腔,当铣削完成时,需要铣刀快速退回至工件上方100mm处,如果用N50G00X0Y0Z100编程,这时机床将三轴联动,,则铣刀有可能会与工件发生碰撞,造成刀具与工件损坏,严重影响机床精度,这时可采用下列程序N40G00Z100;N50X0Y0;即刀具先退至工件上方100mm处,然后再返回编程零点,这样便不会碰撞。
  
  总之,掌握加工中心的编程技巧,能够更好地提高加工效率、加工质量,避免加工中出现不必要的错误。这需要我们在实践中不断总结经验,不断提高,从而使编程、加工能力进一步加强,为数控加工事业的发展作贡献。
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