為了培養(yǎng)并訓(xùn)練初學(xué)者對(duì)工件的數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計(jì)能力 , 提高數(shù)控程序編制的正確率 , 熟練操縱數(shù)控機(jī)床對(duì)工件進(jìn)行數(shù)控加工 , 避免在實(shí)際生產(chǎn)加工過程中由于誤操作而引發(fā)的機(jī)器設(shè)備故障、工具損壞、工件報(bào)廢、甚至操作人員的傷亡 , 或是由于設(shè)備種類和數(shù)量的不足、生產(chǎn)條件的限制 , 無法保證每名初學(xué)者對(duì)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際操作 , 可以采取行之有效的教學(xué)方法 , 即通過使用 “數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”, 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和多媒體技術(shù) ,可以讓多數(shù)學(xué)生同時(shí)進(jìn)行大量低成本仿真練習(xí) , 熟練地掌握數(shù)控機(jī)床各種操作規(guī)程與技術(shù)以及手工編程設(shè)計(jì)與調(diào)試能力 , 為實(shí)際操作打下良好基礎(chǔ). 下面就圖 1 所示工件應(yīng)用“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”進(jìn)行數(shù)控編程與加工過程的分析.

1 　 數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)

該工件可先在普通機(jī)床上將底面和四個(gè)側(cè)面加工好, 其余的如頂面、孔及溝槽在立式加工中心上完成 , 該過程的數(shù)控加工工序按“先面后孔” 、 “粗精分開” 、 “先主后次”等原則進(jìn)行劃分為 13 個(gè)工步[ 1、 2 ], 包括選定刀具 , 確定切削參數(shù) , 具體設(shè)置見附表 (見 87 頁(yè)) .

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2 　 程序編制與輸入

2.1 　 程序的編制

該工件的數(shù)控加工工序可以在加工中心上一次裝夾來完成, 數(shù)控程序嚴(yán)格按照數(shù)控加工工序卡片進(jìn)行編寫. 編程規(guī)則為 FANUC0 系統(tǒng), 程序如下:

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2.2 　 程序的輸入

數(shù)控加工仿真系統(tǒng) 界面 , 與實(shí)際數(shù)控機(jī)床控制面板、操作面板相仿 , 選擇 FANUC0 系統(tǒng)立式加工中心.

數(shù)控程序可以通過記事本或?qū)懽职宓染庉嬡浖斎氩⒈４鏋槲谋靖袷轿募?/span> (注意: 必須是純文本文件) , 也可直接用 FANUC系統(tǒng)的 MDI鍵盤輸入.

(1) 將工作模式旋鈕旋至“DNC”模式. (2) 打開菜單“機(jī)床P DNC傳送 …”, 在打開文件對(duì)話框中選取文件 , 按“打開”確認(rèn). (3) 通過 MDI鍵盤在程序管理界面輸入 Oxx , (O 后輸入 1～9999 的整數(shù)程序號(hào)) 點(diǎn)擊鍵 ,即可輸入預(yù)先編輯好的數(shù)控程序.

程序的輸入,也可將工作模式旋鈕旋至 “編輯”模式,在 MDI鍵盤上按 “PRGRM” (程序)鍵, 進(jìn)入編輯頁(yè)面, 按每個(gè)程序字進(jìn)行輸入, 同時(shí)還需要通過“AL TER”(替換) 、“INSRT”(插入) 、“DELET”(刪除) 、“CAN”(退格)等編輯鍵進(jìn)行程序字的替換、插入、刪除、輸入域中數(shù)據(jù)的刪除等操作, 但較麻煩、費(fèi)時(shí).

3 　 對(duì)刀操作及刀補(bǔ)參數(shù)設(shè)定

數(shù)控程序一般按工件坐標(biāo)系編程, 對(duì)刀的過程就是建立工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間關(guān)系的過程. 加工中心在 X , Y 方向?qū)Φ稌r(shí)使用的基準(zhǔn)工具包括剛性靠棒和尋邊器兩種. 對(duì) Z軸對(duì)刀時(shí)采用的是實(shí)際加工時(shí)所要使用的刀具 , 通常有塞尺檢查法和試切法.

立式加工中心對(duì)刀的方法簡(jiǎn)述如下: 將工件上表面中心點(diǎn)設(shè)為工件坐標(biāo)系原點(diǎn). 機(jī)床開機(jī)回零后, 首先選擇“工作模式”為手動(dòng)狀態(tài); 然后安裝好加工工件; 再按程序要求安裝好加工程序中所的切削刀具.

應(yīng)用尋邊器分別對(duì)工件的 X、Y 方向進(jìn)行找正 , 設(shè)定工件坐標(biāo)系 G54 的 X、Y 值 , 屏幕顯示結(jié)果如圖 2 所示. 刀具半徑補(bǔ)償與刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定屏幕顯示結(jié)果如圖 3、圖 4 所示 (注意小數(shù)點(diǎn)和正負(fù)號(hào)) .

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4 　 程序驗(yàn)證與軌跡模擬

選擇“機(jī)床”命令下拉菜單中的“檢查 NC程序”, 對(duì)編制的程序進(jìn)行語法規(guī)則的檢查 , 無誤后 , 將“工作模式”旋鈕旋至“自動(dòng)”模式 , 點(diǎn)擊“AUX GRAPH” (路徑模擬) 按鈕后進(jìn)入檢查運(yùn)行軌跡模式 ,再按下操作面板上的“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕 , 結(jié)果如圖 5 所示 , 可證明刀具補(bǔ)償已建立.

5 　 仿真加工

彈起“AUX GRAPH”按鈕 , 在“自動(dòng)”模式下按下“循環(huán)啟動(dòng)”, 進(jìn)行仿真加工 , 工件仿真加工結(jié)果如圖 6 所示.

6 　 結(jié)論

需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn) , 在實(shí)際加工過程中 , 建議*加工時(shí)應(yīng)選擇較低的快速倍率 , 并利用單程序段功能 , 這樣 , 可減少因程序或?qū)Φ跺e(cuò)誤所引發(fā)的廢品. 同時(shí) ,必須根據(jù)實(shí)際工件材質(zhì)、刀具材料、機(jī)床性能等因素 , 合理修調(diào)主軸轉(zhuǎn)速 S、進(jìn)給速度 F 等切削參數(shù) ,以保證工件的加工精度及表面粗糙度 , 提高生產(chǎn)效率.

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