数控车编程和加工技巧研究与运用

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数控车作为-种高效率、高精度和高自动化 的设 备，为了在充分发挥 自身的作用，其中关键 的- 步就是在确定合理的加工方案后 ，通过编程来实现最后的加工。因此，怎样 高 效优 质 的提 出- 个工 件的 加工程序成 为了数 控车有效发挥 其特点的重要因素。在长时 间的数控车使用过程中，笔者得到了很多数控编程方面的技巧与认识，下面就以OKUMA的OSP5000为例，就 笔者在实践中发现的-些数控 车编程方面和加工方法 上的技巧，进行简要的探讨。

1刀具补偿在编程中的运用在使用数控车进行-般工件加工时，通常- 把车刀只针对x方向或Z方向进行刀具补偿 ，这就使部 分加工人员产生了-把车刀只能有-个刀补的认识。但其 实是-把 刀允许设定多个刀补，只要不超 出刀具补偿存储器的 容量即可。如果在编 程中能够合理地运用多个刀补，不仅简化了计算，还便于在加工中的对尺寸进行控制。这里该文以外圆加工和槽加工为例进行说 明。

1.1外圆加工如图l所 示工件，由干工件尺寸要求精密，且径差较大，若只考虑使用-个刀补值加工 ，那 么在尺寸控 制方面就存在较 大难点。若改 为对 每个外圆都单 独设定-个刀补值，那么尺寸调整会很方便。

图1程序设计如下：G00 X20 Z3 T0l0lG0l Z-lO pO.1X5O T0ll2Z-20X150 T011 3Z-30X200 T0l14Z-401.2槽加工切槽刀有两个刀尖，习惯上把工件近侧的刀尖设为对刀点，以此来计算刀宽值 ，然后进行编程。若在加工前也把工件外侧刀尖的刀补值计算后输入刀补存储器，则会大大提高调用效率，如图2所示，将车刀的左刀尖设置为Ol，右刀尖设置为l0，刀宽为5 mm。

U 1 LC 0 0 0e固 ＆图2T0I刀)设定了第二刀补，程序设计为：G50 Sl500G00 Xl0O Z20T0l0l M 04 M 42 S50O M 08X82 Z-29.5G73 X60.3 Z-lO.5 Dl L2 K4.5F0.08 TO1l0G0l X82 Z～30 F0.3X60 F0.1X62 Z-29 F0.3G00 X82Z-10 TO110(不用计算刀宽，直接调用第二刀补)G0l X60 F0.1z-30 T01Ol (调用第-刀补)X62 Z-29 F0.3G00 X82Z3G00 X100 Z20M0276 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald2编程指令的引申应用与区别在加工中，有的指令可以根据具体情况引申使用，还有- 些指令的功能相同，但适用环境却不同。因此，在编程中对各种指令进行合理的应用，将有益干工件的加 工。这里主要介 绍直线插补指令和 外圆切槽 复合指令的另类应用技巧。

2.1直线插补指令在攻丝中的应用在数控车上用丝锥加工内螺纹时，有些系统本身没有专用指令，这就可使用直线插补指令(G01指令)来编程加工。如图3所示，现使用该指令加工-个M8x30内螺纹。

程序可设计为：G00 X0 Z3 Sl0OGOl Z-33 F1.25 (F值为螺距)M05GO1 Z3 F1.25 M04 Sl00 (M04- 定写在这-行)GO0 X lO0 Z2OM O22.2外圆切槽复合指令在端面加工中的应用数 控 车 用的切 槽 复合指 令 都是 啄 式钻孔循环，若进 刀量和 间断退 刀量 的设定值大干X向的直径 值，则 不会出现啄 式循环现 象 ，可用于 端面 粗车 循 环 ，如 下图4所示。

/////- - - - . . . . . . . . . . . / 0- / B运局， J 1 m工 业 技 术! Q：Science and Technology Innovation Herald加工程 序可设计为：G00 X62 Z5.0G73 X0 Z0.1 D100 L100 KlF0.2(D、L值大于62)G0O X8O Z20M 02本程序进行端面加工时存在退刀时直接沿已加工表面退刀，而不是先行从z方向退刀的问题，这样就容易磨损刀具。因此，本方法可用于较软的材质如铜、铝等，不建议用于钢、铸铁、不锈钢等材料。

3避免毛刺的方法加工中，倒角与外圆、端面的连接处极易产生毛刺，而加工精密部品，毛刺是绝对不允许存在的∩通过合理的程序，避免毛刺的产生，即在倒角的连接处采用圆弧光滑过度 如图5所示的钢质工件就要求拐角为直角.且不能有毛刺，现采用数控车床来解决这-问题。

首先在车削前应勋密级的刀片，这样在避免毛刺方面的会易于取得更好的效果。-般来说，可以将放大的毛刀刀尖看作圆弧型，把K点设想成刀尖，E、F设为刃口圆弧与水平线和垂直线的俩个切点。若采用图6设计的切削方法，-般车完后会在 外径处产生毛刺·若采用图7或图8设计的切削方法，-般会在端面拐角处产生毛刺。这三种常规的车削思路都给予切削刃-段离开工件轮廓线的时间，这就是最容易产生毛刺的时间。因此，这三种常规的车削思路都不能很好的避免毛刺的产生。

嚣图5 刀尖放大圈， / 。 f≥： 、 ，/，// ，' ， 图6 先车外径后车端面按图4-4车削此部分的程序为：N4 G0l X100 F0.3：N5 Z-50：从程序表面上看，刀尖似乎没有离开工件轮廓线，但程序中指令的是设想的刀尖位置 如 图8所示，在实际切 削中，当切 削刃上的F点在 A到B点、E点在 C到A点之间来回移动时，切削刃就 和工件轮廓线相离了。

- 、- - -I///。 / 8' ，图7 先车端面后车内径～、- 雷 ， 、- 。

C / I- · - '-图8 端面、外径顺着车由先车端面后车外径的路线为例，如图9所示 ，可以找出毛刺产生 的过程 。这 时刀尖正向左切削，刚从E点切削到接近A点，因此A点上侧的金属会受到刃口向下的挤压作用，在挤压力的作用下，金属就会被挤压到已车过的端面外侧，最终成为所谓的毛刺，而毛 刺的大小则与刃口锋利的程度有关。为有效地避免毛刺的产生，可采用图10所示的切削方法，程序可修改为：N4G01 X96.8 F0.3lN44G03 Xl00 Z-1.6 K-1.6tN5 Z-50；这样，切削完后角部两侧就不会有毛刺。程序虽比图9多了-段，但刀尖移动总距离反而短 ，即切削时间比图8少。

l- - - -图1O 拐角无毛刺的车削4加深理解巧妙编程在加工-些工件时，看似存在很大的难度，但只要找到了加 工原理和方法，编程就会很 容易上手 ，现 通过 多头螺纹 的加工为例。在实际加工中，- 些系统经常不 支持多头螺纹专用加 工指令，这时就需要在对多头螺纹加工理解的基础上，用常规的指令去完成 。实 际上多头 螺纹 的加 工方 法就是 在加工完第- 条螺旋 线的基 础上，移动- 个螺距继 续加工第二条螺旋 线，然后依次 加工。如图ll所示的双头螺纹加工。

图11加工程序则可设计为：GOO X32 Z3G71 X34 Z-4O D0.2 U0.05 H2.2F4 B60 M 32 M 73(第-条螺旋线加工，牙型高H按螺距计算)G00 X32 Z5(第二条螺旋线的起点，移动-个螺距.安全起见，-般后移.)G71 X34 Z-40 D0.2 U0.5 H 2.2F4 B60 M 32 M 73(第二条螺旋线的加 工)G00 X60 Z20M 02加工螺纹-般常用的方法是直进法，但加 工时刀具是径 向进给 的，使金 属从 螺纹齿腹两侧去除，从而产生不易断裂的V形切屑，较大程度地 阻碍切屑流动。除此 之外，直进法中车刀头部的高温和高压，也会缩短了刀具的寿命。

因此直进法也 成为最不提倡采用的-种 方法，-般 最好 采用斜进法和 左右车 削法代替。

5 结语随着时代的进步，数控车床日益广泛地应用在机械制造领域 ，为了充分发挥其的特点 ，就需要 不断地 在编 程和加工中获得更为高效、优质和 合理的技巧，不仅保证加工出的工件符合图纸要求 ，还能使数控 车床安全、可靠、高效地运行。