数控机床编程技巧及机械零件加工技术

刘荣鹏

(齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161000)

1 数控机床编程技巧

1.1 手动编程技巧

手动编程需要人工对各个程序进行计算和设计，工作量较大，但手动编程是自动编程的基础，因此数控机床编程人员也需要掌握手动编程的技巧。手动编程可以分成以下几个步骤进行：第一，确定加工工艺。在进行编程前需要对加工零件进行详细分析，确定零件的加工方法和计划，例如零件应当要使用的数控机床类型、加工时的给进路线、加工的起点和终点、所需要应用的刀具种类、零件的固定方法和更换刀具的时机等。第二，确定坐标的原点和所需的数据。在进行编程时，需要对零件加工的位置进行确定，这要求在编程时需要设定合理的坐标原点和坐标系，将所需加工零件的具体尺寸在坐标系中标出，并确定零件中需要加工位置的坐标，在此基础上才能够确定数控机床刀具的行进路线。第三，合理确定加工程序。在进行编程时，编程人员需要对零件的构造和要求进行详细了解，确定在进行加工时的先后顺序，并结合零件具体的加工方法和所计算的数据来对加工程序进行编写，保证加工程序的正确性和合理性。第四，输入加工程序。在编程完成后，需要编程人员将自身所编程序输入到数控机床的计算机中，这样才能够使程序得到运行。在进行输入时，编程人员可以采用2种方法将程序导入计算机中，一种是直接法，若数控机床的计算机能够支持直接对编程信息进行读取，则编程人员可直接将程序输入到计算机中，若数控机床的计算机不能够有效识别程序中的内容，编程人员需要制作合适的介质，通过介质使计算机能够读取程序，从而使所编程序能够在机床中运行。第五，程序检验，在将程序输入到数控机床的计算机后，需要对程序进行检验，以确定程序是否合理。通常采用试加工的方法进行检查，若试加工零件符合要求则可进行应用。若试加工零件误差较大，则需要根据实际情况对程序进行完善，最终保证所编程序能够加工出符合要求的零件。

1.2 自动编程

现今可以借助于计算机来辅助进行编程，人们将利用计算机进行编程的技术称为自动编程技术。计算机中保存大量的零件加工信息和程序，在需要时即可随时应用，在输入零件的外形和构造后，计算机能够根据零件的组成自动选择程序，最终得到完整的加工程序，自动编程技术能够使编程更加简便快捷，提升编程的效率。

2 数控机床加工技术

2.1 合理选择给进线路

在使用数控机床进行零件制造时，首先应当要选择合理的给进路线，这样才能够保证机床运行正确。随着计算机技术的发展，现今在选择给进路线时，通常使用计算机来进行选择，计算机在数控机床中的使用使得给进路线的选择更加便捷和多样。数控机床在运行过程中，刀具会根据实际的加工过程和程序设定不断改变,在加工过程中若出现不正常现象或者刀具出现损坏，计算机能够快速进行识别，并自动对加工过程中出现的错误进行更改，调整机床的给进路线，使加工能够正确进行。在进行编程时，给进路线的选择非常重要，通常要求设计最短的路线，这样能有效避免机床出现空转的现象，造成时间上的浪费，还能够节约电力等资源，提升机床的工作效率。若数控机床上的刀具出现损坏或者磨损较为严重时，应当要及时进行更换，因此在对给进路线进行设计时，也要考虑到刀具更换，避免出现给进路线对更换刀具产生阻碍的现象。在完成数控机床的编程后，可以利用计算机来进行模拟，验证给进路线的选择是否合理，从而避免在实际操作中出现问题。很多零件在进行加工时，无法一次性成型，在进行编程时要注意将其设定为“循环模式”，并根据实际情况选择刀具的落点。在保证不会对刀具更换造成阻碍的前提下，循环模式中刀具的落点应当要尽量靠近工件，提升加工的效率。

2.2 正确选择程序基点

在对数控机床进行编程时，通常需要设定一个基点，并在此基点上来设立坐标系。基点的选择对于编程有着非常重要的作用，通过基点能够验证工件的位置是否正确。在对基点进行选择时，应当要尽量满足尺寸换算简单和误差小的原则。通常情况下将工件的中心线和端线的交点设为基点。这样在进行编程时能够最大限度地保证工件处于正确的位置。在对基点进行确认时，还应当要检查刀点的位置是否合理，在必要时需调整刀点的位置，通常将其称之为对刀。对刀的方法较多，一般可分为手动对刀和自动对刀2类，自动对刀采用的仪器有对刀仪和ATC(工具自动转位装置)等。手动对刀通常在进行加工测试时使用，不需要其他的辅助设施，且方法较为简单，一般可以先在机床中快速进行试切，根据试切的结果来对刀具的位置继续测量，最后再对刀具的位置进行调整即可。在很多小型数控机床中，人们采用手动对刀的方式，其缺点是机械零件的精度较低。对刀仪通常应用于大型的数控机床中，其对于加工的精确性要求较高，要求尽可能降低对刀误差，缺点是设备较为昂贵，不适用于经济型的数控机床。ATC装置需要进行一系列的操作，步骤繁琐复杂，但是可以保证极高的精确度，通常在一些特种数控机床中进行应用。

2.3 选择合适刀具

数控机床的编程与机床加工过程有着直接的联系，所编程序经过数控机床的计算机进行识别后即可投入使用，机床将会根据程序的设定开启加工过程。在编程过程中，应当要注意加工刀具的选择，不同的加工或者不同的零件对于刀具的要求也不同，若加工过程中所使用的刀具不正确，不仅会影响机械零件的精度和外观，还会对数控机床造成损害，因此一定要正确选择加工刀具。数控机床刀具的种类很多，在进行选择时要结合加工形状和零件材质等综合进行考虑。若零件所要求的外观完全一致，但是需要使用不同的材料进行加工，有时候也需要对刀具进行更换，在对刀具进行更换后，一定也要对给进路线相应进行调整。在加工过程中若刀具选择不正确，则不能够加工出预期的零件，外观和精度会出现较大的偏差。编程人员应当要对数控机床的刀具类型和作用等有着深入地理解，在编程过程中根据实际的零件需求进行选择，并且要明确刀具在不同加工过程中的位置，设计合理的退刀路线，从而保证加工的质量。

3 结语

在制造业飞速发展的今天，数控机床的应用越来越重要，因此对于制造业人员来讲，必须要掌握数控机床编程技巧及机械零件加工技术，发挥出数控机床的优势，并对数控机床技术进行开发，不断提升我国制造业的水平。