楊宇龍

（楊凌職業(yè)技術(shù)學院，陜西 咸陽 712100）

1 數(shù)控編程

1.1 數(shù)控編程的方法

數(shù)控加工程序的編制方法有兩種：手工編程和自動編程。手工編程是人工完成簡單零件，自動編程是計算機完成復雜零件，但都是通過計算刀位點（CL 點）得到NC 程序[1]。

1.2 手工編程

手工編程分為七步：零件圖分析，工藝過程分析及設(shè)計，正確選擇坐標系，數(shù)學處理，編寫程序單，制作控制媒介，程序驗證。具體編寫參考相關(guān)手冊，流程如圖1 所示。

圖1 手工編程

1.3 自動編程

由計算機完成程序編制中的大部分或全部工作的編程方法，稱為自動編程。常用工業(yè)級的CAD/CAM 軟件有NX、MasterCAM、PowerMill、CAXA 制造工程師等，下面簡述NX 自動編程，NX 自動編程如圖2 所示。具體步驟為：①創(chuàng)建幾何體。指定加工區(qū)域，即去除的材料。②確定加工方法。選擇合適的加工策略，并設(shè)置相應(yīng)的切削參數(shù)。③創(chuàng)建刀具。選擇通用或?qū)Ｓ玫募庸づ渲?，即選用不同的模板來編寫刀軌。同時考慮刀具的類型、直徑、長度，根據(jù)加工部位，考慮是否存在干涉等，甚至要指定刀具幾何尺寸。④生成NC 程序。一般需要程序校驗，甚至在加工仿真軟件進行后處理，檢查工藝系統(tǒng)的碰撞干涉等問題，切實提升生學習成效，并提高教學質(zhì)量[2]，最終上傳到數(shù)控機床運行。

圖2 NX 自動編程

2 加工仿真

宇龍軟件具備對數(shù)控機床操作全過程和加工運行全環(huán)境仿真的功能。因此，通過仿真驗證編程的正誤，提高學生的初步操機水平，即虛擬數(shù)控。假定確定了零件的加工工藝和加工方法，且得到最終的NC 程序，下一步進行宇龍仿真，如圖3 所示。

圖3 宇龍仿真

具體步驟為：①選擇機床及數(shù)控系統(tǒng)。根據(jù)實際，選擇對應(yīng)的數(shù)控機床，如數(shù)車、數(shù)銑、加工中心等，并選擇數(shù)控系統(tǒng)，如FANUC、Siemens、華數(shù)、廣數(shù)等。②機床回零。機床通電后，進行回零（參考點）操作，目的是建立機床坐標系。③設(shè)定毛坯并裝夾毛坯。這里包括設(shè)定毛坯的材料、形狀、尺寸等。裝夾毛坯是將設(shè)置好的毛坯正確地裝夾到機床上，使毛坯正確定位和夾緊。④選擇并安裝刀具。根據(jù)加工方法和加工順序，選擇合適刀具，設(shè)定刀具參數(shù)。⑤對刀，建立工件坐標系。對刀，主要有試切法和塞尺檢測法。對刀就是確定程序原點在機床上的位置，使刀位點和對刀點重合，使編程坐標系和機床坐標系聯(lián)系起來。⑥加載NC 代碼。將編好的數(shù)控程序?qū)霐?shù)控系統(tǒng)中。⑦自動仿真加工。按下機床操作面板上的自動運行按鈕，進行加工的仿真。

3 軸類零件的實例

下面以軸類零件為例進行全流程手工編程（零件簡單）、仿真加工，零件圖如圖4 所示。

圖4 軸類零件

首先，分析零件確定工藝路線等。毛坯為棒料，采用FANUC 數(shù)車；采用三把刀具——外圓車刀、方形切槽刀和螺紋車刀；工藝路線為車外圓—車端面球頭—切螺紋退刀槽—車螺紋。

其次，編制NC 程序，具體如下：

最后，加工仿真。得到虛擬工件，如圖5 所示。

圖5 仿真零件

4 結(jié)束語

數(shù)控技術(shù)實現(xiàn)加工自動化的一種行之有效的方式。根據(jù)實際采用一定的編程軟件、加工仿真軟件能夠培養(yǎng)學生初步解決現(xiàn)場問題的能力，適當科學地把二者聯(lián)合起來，會大大提升數(shù)控技術(shù)教學的效果[3]，解決因設(shè)備、經(jīng)驗不足而影響實訓的現(xiàn)實問題。同時在教學中，教師應(yīng)該堅持適度原則，避免學生對這一系統(tǒng)產(chǎn)生過度依賴，而忽略了真機的操練[4]。