双刀架数控车床自动编程技术

数控机床技术的编程与程序调试方法分享随着现代工业的发展，数控机床已经成为工业制造领域中不可或缺的一部分。

作为一个集机械、电子、计算机等多种技术于一体的高科技产品，数控机床的编程与程序调试方法对于保证机床正常运行和加工质量的提高至关重要。

本文将分享一些关于数控机床技术的编程与程序调试方法，希望能够对读者有所帮助。

首先，编程是数控机床操作的基础。

数控机床的编程语言有G代码和M代码两种。

G代码主要用于控制机床的轴运动，如进给速度、切削速度和路径等；M代码则主要用于控制机床的辅助功能，如冷却、换刀和加工过程中的暂停等。

在编写程序时，需要根据具体的加工需求，结合实际情况选择合适的代码并进行编写。

合理的编程可以提高加工效率和加工质量。

其次，在编程完成后，需要进行程序调试。

程序调试是为了验证程序的正确性以及优化程序。

在调试过程中，可以通过手动调整机床的各个参数，如切削速度、进给速度和刀具切入方式等，观察加工结果是否符合要求。

若发现加工结果与期望结果不符，可以逐步对程序进行调整，直到达到满意的加工效果为止。

在程序调试过程中，注意安全措施，防止意外发生。

此外，在编程与程序调试中，需要注意的是一些常见问题的解决方法。

例如，当机床出现超行许可错误时，可以通过检查程序中是否有轴超程的指令或轴的限位开关是否正常等方法进行解决；当机床出现刀具碰撞报警时，可以检查程序中是否有刀具碰撞的指令或刀具是否被正确安装等；当机床出现切削过程中的震动或振动时，可以检查刀具是否磨损或刀具固定方式是否正确等。

对于这些常见问题，需要仔细分析并解决，以确保机床能够正常工作。

除了基础的编程与程序调试方法外，还应该关注一些新兴的技术与方法。

例如，数控机床的自动编程技术，可以通过CAD/CAM软件进行辅助，实现快速编写程序的功能，提高编程效率；同时，借助传感器和自动控制系统的发展，也可以实现数控机床的智能化加工，提高加工的稳定性和精度。

这些新技术和方法的应用将进一步推动数控机床技术的发展。

数控车床编程及加工工艺控制在工业领域，数控车床被广泛应用，因其高效、精度高、作业平稳等特点，已成为金属加工领域中不可或缺的设备。

在数控车床加工中，编程及加工工艺控制是必不可少的两个环节。

下面将简要介绍数控车床的编程及加工工艺控制。

一、编程数控车床通过编程控制其运动轨迹，完成不同形状的零件加工。

编程可以手动完成，也可以通过计算机软件自动实现。

常见的编程方式有G代码、M代码和S代码三种。

G代码表示的是机床运动指令，如G00表示机床快速定位，G01表示线性插补，G02表示圆弧插补等。

M代码表示机床工作的控制指令，如M03表示主轴顺时针旋转，M05表示主轴停止旋转，M08表示冷却液开启等。

S代码表示主轴转速指令，即控制主轴转速的大小。

编程时需要根据不同零件的形状和尺寸，选择不同的机床运动轨迹和控制指令。

编写完成后，通过计算机软件上传到数控系统中，即可实现机床自动加工。

二、加工工艺控制在数控车床加工中，工艺控制对于生产效率和加工质量都有着重要的影响。

下面将简要介绍数控车床加工中的几种常见工艺控制措施。

1.进刀深度控制在数控车床加工时，进刀深度直接影响加工效率和零件质量。

过深的进刀深度容易导致刀具断裂或零件表面质量不佳，过浅的进刀深度则会导致加工效率低下。

因此，在数控车床的加工过程中，对进刀深度进行合理控制是非常必要的。

2.切削速度控制切削速度直接关系到加工时间和刀具磨损情况。

因此，在进行数控车床加工时，需要根据具体情况确定合理的切削速度。

如果切削速度过快，会使刀具过度磨损，加工效率反而降低；如果切削速度过慢，则会导致加工时间过长。

3.进给速度控制进给速度主要指刀具在加工过程中移动的速度。

进给速度的大小会直接影响到加工表面质量和加工效率。

如果进给速度过快，则会出现表面粗糙、刀具磨损严重等问题；如果进给速度过慢，则会导致加工时间过长。

4.尺寸控制在数控车床加工中，尺寸控制是非常重要的，它直接关系到零件的精度和质量。

用于双刀架数控车床加工的CAPP合肥工业大学　王健强　桂贵生 摘要　研究基于在线测量切削参数的双刀架数控车床图形自动编程系统中的加工过程规划CAPP 技术。

该图形自动编程系统以M icr ostatio n 为图形平台,文中详细分析利用在线测得的切削参数进行CAPP 的方法。

该车削图形自动编程实现了双刀架数控车床回转体零件数控加工的CAD/CAPP/NCP 的系统集成。

关键词　在线测量　切削参数　CAPP NCP1　前言 双刀架数控车床采用多刀同时切削,能缩短工时,提高生产效率,在批量生产中得到应用。

数控加工的几何数据和工艺数据,是NC 机床工作的原始依据,由被加工零件的图纸确定。

用自动编程系统进行数控编程,必须以某种CAPP 的方式获取工艺路线、走刀轨迹、切削参数以及辅助功能(换刀、变速、冷却液开停等)。

对于毛坯尺寸偏差大的工件的数控加工,若按传统的编程方式,就必须按照最大毛坯尺寸编程。

如果按最大尺寸编程,一则加工效率较低,再则会在某种情况下造成空切,而在另外某种情况可能会造成过切。

过切的后果,轻则影响刀具耐用度,重则损坏刀具影响机床的精度。

所以,毛坯偏差大的工件的数控加工最好是根据每个工件的具体情况,来确定加工该工件的切削参数(如切削余量、走刀次数等)。

本编程系统借助数控系统的刀具监控功能,在线测量工件上的一些关键点(称作测量点)的加工余量分布情况,在加工过程规划中确定工步所通过的测量点(一个或多个),由此得到本工步的切削参数。

本文以我们为马钢公司车轮轮箍分公司开发的“双刀架数控车床图形自动编程系统”为例,研究双刀架数控编程系统的CAPP 技术。

该自动编程3　实验 对这两种控制方法进行实验,仍采用图1、2中的模型截面进行仿形,理想仿形速度为2000m m/m in,低速度为1000m m/m in 。

在“软减速电位线法”中,两条软电位线对应于截面的节点分别在X ,Y =10m m 和X ,Y =75mm 处,控制范围为20mm ,仿形过程中记录实时压偏量变化情况,得到图7的压偏量与位置关系图。

数控线切割机床自动编程的步骤和方法随着数控技术的不断发展，数控线切割机床已经成为了现代工业生产中不可或缺的设备，其具有高效、精度高、自动化程度高等优点。

而对于数控线切割机床来说，自动编程是其最重要的功能之一。

下文将从步骤和方法两个方面详细介绍数控线切割机床自动编程的过程。

一、数控线切割机床自动编程的步骤1. 零件图形输入数控线切割机床自动编程的第一步是将要加工的零件图形输入到计算机中。

这一步可以通过手工绘制图形，然后扫描或输入到计算机中；也可以通过CAD软件直接绘制图形。

无论采用哪种方式，都需要确保图形的准确性和完整性。

2. 编写切割程序在完成零件图形的输入之后，需要编写切割程序。

切割程序是数控线切割机床自动编程的核心，它包含了加工路径、切割速度、切割深度等信息。

编写切割程序可以采用G代码或CAM软件，其中G 代码是一种通用的数控编程语言，而CAM软件则是一种图形化编程软件，可以根据零件图形自动生成切割程序。

3. 进行数控仿真在编写好切割程序之后，需要进行数控仿真。

数控仿真是将切割程序加载到数控系统中，然后在计算机上进行仿真运行，以验证切割程序是否正确。

在仿真过程中，可以模拟切割路径、切割速度、切割深度等信息，以确保切割程序的正确性和可靠性。

4. 生成切割程序在完成数控仿真之后，需要生成切割程序。

切割程序可以通过数控系统直接输出，也可以通过U盘或其他存储设备输出到数控线切割机床上。

在输出切割程序之前，需要进行一些参数设置，如加工速度、加工深度等。

5. 进行数控加工最后一步是进行数控加工。

在数控加工过程中，数控系统会根据切割程序自动控制线切割机床进行加工。

在加工过程中，需要对加工状态进行监控，以确保加工质量和安全性。

二、数控线切割机床自动编程的方法1. 手工编程法手工编程法是最原始的数控编程方法，它需要编程人员熟练掌握G 代码语言，并手工编写切割程序。

手工编程法的优点是灵活性高，可以根据具体情况进行调整和优化；缺点是效率低、易出错。

数控机床编程方法详解数控机床是一种通过计算机程序来控制工作过程的机床，其高度自动化的特性使得其在现代制造业中得到广泛应用。

数控编程是数控机床工作的核心，是将设计好的产品转化为机床能够理解和执行的指令。

在本文中，我们将详细介绍数控机床编程的方法和步骤。

数控机床编程可以说是一门复杂而又精密的技术，它要求编程人员具备扎实的专业知识和丰富的经验。

首先，编程人员需要了解产品的设计图纸，包括尺寸、形状和功能要求等。

其次，需要根据机床的性能和工艺要求，选择合适的加工方法和工具。

最后，编写机床能够理解和执行的程序。

数控机床编程主要分为手动编程和自动编程两种方法。

手动编程是指直接在机床控制台上输入指令，一步一步地操作机床进行加工。

这种方法适用于简单的加工任务和经验丰富的操作人员。

然而，对于复杂的加工任务和精密的加工要求，手动编程的方法显然是低效和容易出错的。

因此，自动编程成为了主流。

自动编程是指使用专门的数控编程软件来编写程序，然后通过传输媒介将程序上传到机床进行执行。

自动编程的方法具有高效、准确和可靠的特点，大大提高了生产效率和产品质量。

现如今，有许多种自动编程软件可供选择，其中最常见的是G代码和M代码。

G代码是指控制机床运动的代码，包括直线插补、圆弧插补和螺旋线插补等功能。

它通过给出刀具的起点、终点和方向等参数，控制机床沿指定路径加工工件。

例如，G01表示直线插补，G02表示顺时针圆弧插补，G03表示逆时针圆弧插补。

编程人员需要根据产品的要求和机床的特性选择合适的G代码。

M代码是指辅助功能代码，包括刀具切换、冷却液开关和送料等功能。

它通过给出具体的指令，控制机床完成各种辅助操作。

例如，M06表示刀具切换，M08表示冷却液开启，M30表示程序结束。

编程人员需要根据加工工艺和工序要求选择合适的M代码。

在编写数控机床程序时，准确的坐标定位是至关重要的。

编程人员需要精确计算出加工工件的坐标，并将其转化为机床能够识别的指令。

数控车床编程教学
一、引言
数控车床是一种自动化机床，其编程是数控车床操作的核心。

掌握数控车床编程可提高生产效率、加工精度，本文将系统介绍数控车床编程教学内容。

二、基础知识
1. 数控车床概述
数控车床是一种通过预先输入数控程序指令，控制车床自动进行加工的机床。

2. 基本编程原理
数控车床编程原理是根据加工要求编写G代码，通过解析G代码来控制车床实现自动加工。

三、编程环境搭建
1. 需要工具
•数控车床
•编程软件
2. 编程流程
1.制定加工方案
2.编写G代码
3.上传程序到数控车床
4.执行加工
四、常用G代码指令
1. G00：快速移动
•示例：G00 X100 Y50 Z30
2. G01：直线插补
•示例：G01 X50 Y40 Z20 F100
3. G02/G03：圆弧插补
•示例：G02 X50 Y40 Z20 I10 J5 F100
五、实例分析
通过一个实际加工案例，演示数控车床编程的具体步骤与应用。

六、常见错误与调试
介绍常见的数控车床编程错误及调试方法，帮助读者更好地应对实际操作中的问题。

结语
数控车床编程是一项重要的技能，在现代制造业中发挥着重要作用。

通过本文的学习，读者可以掌握数控车床编程的基本原理与实践技巧，提高生产效率与加工质量。

希望读者可以在实践中不断提升，更好地应用于实际生产中。

双刀架曲轴数控车床自动对刀程序设计罗敏;徐春友;周亚萍【摘要】针对数控双刀架曲轴车床刀具补偿自动化的要求,设计了自动对刀校正宏程序和自动对刀测量宏程序,并介绍了具体的应用.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2010(000)005【总页数】4页(P27-30)【关键词】自动刀具补偿;宏程序;曲轴车床【作者】罗敏;徐春友;周亚萍【作者单位】湖北汽车工业学院,湖北,十堰,442002;东风轻型发动机有限公司,湖北,十堰,442049;东风轻型发动机有限公司,湖北,十堰,442049【正文语种】中文1 NST30/100SS双刀架曲轴车床简介NST30/1100SS双刀架曲轴车床用于ZD30发动机曲轴法兰外圆和端面、#1主轴颈、小轴端外圆等加工,其结构如图1所示。

机床拥有2个刀架,上刀架可以装12把刀,下刀架可以装8把刀,加工时,2个刀架同时协调工作。

机床装有2个对刀器,分别用于上、下刀架刀具的自动测量。

此外,机床还采用机械手自动上、下料,自动加工测量及在线补偿,刀具寿命管理等措施进一步提高效率。

2008年机床进行了数控改造,数控系统为FANUC-0i-TTC双通道数控系统。

本文将重点介绍其自动对刀程序的设计。

2 刀具配置刀具配置如图2所示。

上刀架使用5组刀具。

1组T9～T10,粗车法兰外圆;2组T1～T3,车平衡块;3组T5～T6,粗车小轴端外圆;4组T7～T8,精车小轴端和法兰端外圆;5组T11～T12,车法兰端面。

下刀架使用3组刀具。

1组T1～T3,车平衡块;2组T5～T6,粗车外圆;3组T7～T8,精车外圆。

3 对刀宏程序设计3.1 对刀校正宏程序上、下刀架中的4号刀不参与切削加工,专门用于对刀测量的校正,如图3所示。

为此专门设计对刀校正宏程序O9150。

程序框图如图4所示。

3.2 X-/Z-逼近对刀测量宏程序由刀具配置图2可知,上刀架1、3、4组刀具和下刀架1、2、3组刀具采用X-/Z-逼近对刀测量。

数控车床的编程方法
数控车床的编程方法可以分为手动编程和自动编程两种方法。

1. 手动编程：
手动编程是通过编写数控程序来控制数控车床的工作。

手动编程一般需要使用数控程序编写软件（如G代码编辑软件）进行操作。

具体步骤如下：
- 确定零点和工件坐标系。

- 根据工件的形状和加工要求，编写相应的G代码程序。

- 载入编写好的程序到数控系统中。

- 在数控系统中设置加工参数（如刀具的速度、进给速度等）。

- 运行程序，数控车床按照程序中的指令进行加工。

2. 自动编程：
自动编程是通过CAD/CAM软件将零件的三维模型转化为数控程序的一种方式。

自动编程具有较高的效率和精度。

具体步骤如下：
- 制作零件的三维模型。

- 使用CAD软件对零件进行设计和加工路径规划。

- 使用CAM软件进行数控程序的生成。

- 将生成的数控程序加载到数控车床的控制系统中。

- 进行加工前的准备工作（如安装刀具、测定工件的坐标等）。

- 运行程序，数控车床按照程序中的指令进行自动加工。

无论是手动编程还是自动编程，都需要了解并熟悉数控编程语言（如G代码、M代码等），并掌握数控车床的操作和加工知识。

同时，还需要根据具体的加工要求和零件的特点进行相应的编程调整和优化。

数控车床编程小技巧数控车床编程小技巧数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。

下面是店铺整理的数控车床编程小技巧，欢迎大家参考。

灵活设置参考点GSK928TC/GSK980TD数控车床共有二根轴，即主轴Z和刀具轴X。

棒料中心为坐标系原点，各刀接近棒料时，坐标值减小，称之为进刀;反之，坐标值增大，称为退刀。

当退到刀具开始时位置时，刀具停止，此位置称为参考点。

参考点是编程中一个非常重要的概念，每执行完一次自动循环，刀具都必须返回到这个位置，准备下一次循环。

因此，在执行程序前，必须调整刀具及主轴的实际位置与坐标数值保持一致。

然而，参考点的实际位置并不是固定不变的，编程人员可以根据零件的直径、所用的刀具的种类、数量调整参考点的位置，缩短刀具的空行程。

从而提高效率。

化零为整法在低压电器中，存在大量的短销轴类零件，其长径比大约为2~3，直径多在3mm以下。

由于零件几何尺寸较小，普通仪表车床难以装夹，无法保证质量。

如果按照常规方法编程，在每一次循环中只加工一个零件，由于轴向尺寸较短，造成机床主轴滑块在床身导轨局部频繁往复，弹簧夹头夹紧机构动作频繁。

长时间工作之后，便会造成机床导轨局部过度磨损，影响机床的加工精度，严重的甚至会造成机床报废。

而弹簧夹头夹紧机构的频繁动作，则会导致控制电器的损坏。

要解决以上问题，必须加大主轴送进长度和弹簧夹头夹紧机构的动作间隔，同时不能降低生产率。

由此设想是否可以在一次加工循环中加工数个零件，则主轴送进长度为单件零件长度的数倍，甚至可达主轴最大运行距离，而弹簧夹头夹紧机构的动作时间间隔相应延长为原来的数倍。

更重要的是，原来单件零件的辅助时间分摊在数个零件上，每个零件的辅助时间大为缩短，从而提高了生产效率。

为了实现这一设想，我们联想到电脑程序设计中主程序和子程序的概念，如果将涉及零件几何尺寸的命令字段放在一个子程序中，而将有关机床控制的命令字段及切断零件的命令字段放在主程序中，每加工一个零件时，由主程序通过调用子程序命令调用一次子程序，加工完成后，跳转回主程序。

掌握数控机床的编程技巧和操作技巧数控机床是现代制造业中不可或缺的设备，它的智能化和自动化程度直接关系到工件加工的质量和效率。

为了能够充分利用数控机床的潜力，提高生产效益，我们需要掌握数控机床的编程技巧和操作技巧。

本文将从以下几个方面进行论述。

一、数控编程技巧1.了解数控机床编程语言在进行数控编程之前，我们需要先了解数控机床的编程语言。

常用的数控编程语言有G代码和M代码。

G代码用于描述机床的运动轨迹和加工工艺，而M代码则用于控制机床的辅助功能。

为了熟练掌握数控编程，我们需要学习并熟悉常用的G代码和M代码。

2.掌握数控编程的基本格式数控编程的基本格式包括程序头、程序体和程序尾。

程序头用于设置机床的基本参数和辅助功能，程序体则是编写具体的加工工艺和轨迹，程序尾用于结束程序的运行。

在编写数控程序时，我们需要按照规范的格式进行操作，确保程序的正确性和可读性。

3.合理运用数控编程的技巧在进行数控编程时，我们还需要合理运用一些编程技巧，以提高程序的效率和可靠性。

首先，我们可以使用循环指令来简化重复的加工工艺，减少程序的长度。

其次，我们可以使用子程序来定义一些常用的加工过程，方便程序的编写和修改。

此外，我们还可以使用宏指令和参数化编程等技巧，以提高编程的灵活性和可维护性。

二、数控机床的操作技巧1.掌握数控机床的操作界面数控机床的操作界面通常由数控系统、人机界面和机床控制面板组成。

不同的数控系统具有不同的操作方式和功能，因此我们需要根据具体的数控系统来掌握相应的操作技巧。

在操作数控机床时，我们需要熟悉数控系统的菜单结构和功能布局，了解各种操作指令的用途和参数设置。

2.正确使用数控机床的各项功能数控机床具有多种功能和工作模式，如自动进给、手动操作、自动换刀等。

我们需要掌握正确使用这些功能的方法和技巧。

例如，在进行自动换刀时，我们需要准确设置刀具长度和半径补偿，确保换刀的精度和安全性。

在进行手动操作时，我们需要熟悉各个轴向的操作方式和速度控制。

数控机床编程技巧与方法随着科技的不断进步，数控机床在制造业中扮演着越来越重要的角色。

数控机床编程作为数控加工的核心环节，对于提高生产效率和产品质量起着至关重要的作用。

本文将介绍一些数控机床编程的技巧和方法，帮助读者更好地掌握这一领域的知识。

首先，数控机床编程需要掌握基本的数学知识。

数控机床编程中经常涉及到坐标系、几何图形和运动学等概念。

因此，对于数学的基本知识要有一定的了解。

例如，了解直角坐标系、极坐标系以及其在数控编程中的应用。

同时，掌握一些基本的几何图形，如圆、矩形、椭圆等，能够更好地理解和应用于数控机床编程中。

其次，掌握数控机床的编程语言。

数控机床编程语言通常有G代码和M代码两种。

G代码用于控制机床的运动，如直线插补、圆弧插补等；而M代码用于控制机床的辅助功能，如刀具的进给、换刀等。

了解这些代码的含义和使用方法，能够更好地编写出高效、准确的数控机床程序。

此外，合理规划刀具路径也是数控机床编程的重要一环。

刀具路径的规划直接影响到加工效率和产品质量。

在规划刀具路径时，需要考虑到切削力的方向和大小，以及刀具与工件的相对位置关系。

合理规划刀具路径能够减少切削力，提高加工效率，并且降低刀具磨损和工件变形的风险。

另外，数控机床编程还需要注意工艺参数的设置。

工艺参数包括切削速度、进给速度、切削深度等。

不同的工件材料和切削工具需要设置不同的工艺参数。

合理设置工艺参数能够保证加工质量和工具寿命。

此外，还需要注意机床的刚性和稳定性，避免因为过高的切削力导致机床振动和变形。

最后，数控机床编程还需要不断学习和实践。

随着科技的发展，数控机床编程技术也在不断更新和进步。

因此，作为数控机床编程人员，需要不断学习新的编程技巧和方法，保持对行业的敏感度和适应能力。

同时，通过实践来积累经验，不断提高自己的编程水平。

综上所述，数控机床编程技巧与方法是制造业中不可或缺的一环。

掌握基本的数学知识、编程语言和刀具路径规划，合理设置工艺参数，并不断学习和实践，能够帮助编程人员更好地应对各种加工需求，提高生产效率和产品质量。

（新⼿必看）数控机床⾃动编程的基本步骤1. 加⼯零件及其⼯艺分析与⼿动编程⼀样，加⼯零件及其⼯艺分析是数控编程的基础。

⽬前这项⼯作主要还需⼈⼯来做，随着CAPP技术的发展，将逐渐由CAPP或借助CAPP来完成。

主要任务有：①零件⼏何尺⼨、公差及精度要求的核准；②确定加⼯⽅法、⼯夹量具及⼑具；③确定编程原点及编程坐标系；④确定⾛⼑路线及⼯艺参数；2. 加⼯部位造型与前述相同，有三种⽅法获取和建⽴零件⼏何模型：①利⽤软件本⾝提供的CAD设计模块；②将其他CAD/CAM系统⽣成的图形，通过标准图形转换接⼝(如STEP、DXFIGES、STL、DWGPARASLD、CADL、NFL等)，转换成本软件系统的图形格式；③利⽤三坐标测量机数据或三维多层扫描数据。

3. ⼯艺参数输⼊将⼯艺分析中的⼯艺参数输⼊到⾃动编程系统中，常见的⼯艺参数有：①⼑具类型、尺⼨与材料；②切削⽤量，如主轴转速、进给速度、切削深度及加⼯余量等；③⽑坯信息，如尺⼨、材料等；④其他信息，如安全平⾯、线性逼近误差、⼑具轨迹间的残留⾼度、进退⼑⽅式、⾛⼑⽅式、冷却⽅式等。

4. ⼑具轨迹⽣成与编辑⾃动编程系统将根据⼏何信息与⼯艺信息，⾃动完成基点和节点计算，并对数据进⾏编排，形成⼑位数据；⼑位轨迹⽣成后，⾃动编程系统将⼑具轨迹显⽰出来，如果有不合适的地⽅，可在⼈⼯交互⽅式下对⼑具轨迹进⾏编辑与修改。

5. ⼑具轨迹的验证与仿真⾃动编程系统提供验证与仿真模块，可以检查⼑具轨迹的正确性与合理性。

验证模块指通过模拟加⼯过程来检验加⼯中是否过切，⼑具与约束⾯是否发⽣⼲涉与碰撞等；仿真模块是将加⼯过程中的零件模型、机床模型、夹具模型及⼑具模型⽤图形动态显⽰出来，基本具有试切加⼯的效果。

6. 后置处理将⼑位数据⽂件转换为数控装置能接受的数控加⼯程序。

7. 加⼯程序输出①将加⼯程序利⽤打印机打印清单，供⼈⼯阅读；②将加⼯程序存⼊存储介质，⽤于保存或转移到数控机床上使⽤；③通过标准通信接⼝，将加⼯程序直接送给数控装置。

数控车床编程和操作数控车床是一种通过计算机程序控制工件的加工工具的机床。

数控车床具有高效、精确和灵活等优点，被广泛应用于各个行业的制造过程中。

本文将介绍数控车床的编程原理和操作方法。

一、数控车床编程原理1.运动指令：运动指令用于控制工件在车削过程中的运动轨迹。

常见的运动指令包括直线插补指令、圆弧插补指令、螺旋线插补指令等。

这些指令可以控制工件的进给速度、加工路径和车刀的切割量等。

2.刀具补偿指令：刀具补偿指令用于调整刀具的轨迹，以保证工件的尺寸精度。

通常采用刀尖半径补偿和刀具长度补偿来实现。

通过设定刀具补偿值，可以实现切削位置的微调，提高加工的准确性。

3.经济指令：经济指令主要用于优化加工过程，减少加工时间和机床的空转时间。

常见的经济指令包括快速定位指令、单段加工指令和插接指令等。

这些指令可以在保证加工质量的前提下，尽可能地减少非加工时间，提高生产效率。

二、数控车床编程方法1.手动编程：手动编程是指工人根据技术图纸和加工要求，通过手动输入指令的方式完成编程。

手动编程的优点是灵活性高，能够根据实际情况进行调整。

但手动编程需要编程人员具备较高的技术水平，编程速度较慢。

2.自动编程：自动编程是指通过专门的数控编程软件自动生成数控程序的过程。

自动编程的优点是编程速度快，准确度高。

自动编程可以根据不同的刀具和工艺要求生成相应的程序代码，简化编程人员的工作。

三、数控车床操作方法数控车床的操作方法主要包括准备工作、开机操作、程序加载、设备调整和加工过程控制等。

1.准备工作：在进行数控车床加工之前，需要准备好加工所需的工件、刀具、量具和夹具等。

检查工件和刀具的尺寸是否符合要求，并进行合理的装夹。

2.开机操作：数控车床的开机操作包括打开主电源开关和操作控制面板开关。

开机后，通过系统自检和设备初始化，确保设备正常运转。

3.程序加载：将编写好的数控程序通过U盘、网络或其他方式加载到数控系统中。

选择加载的程序，并进行参数的设定。

数控车床的自动编程实现数控车床是一种高度自动化的加工设备，广泛应用于各种机械加工行业。

其自动编程功能不仅能提高生产效率，还可以减少人为因素对加工精度的影响，实现精准加工。

下面将介绍数控车床如何实现自动编程的原理和方法。

1. 数控车床自动编程的基本原理数控车床的自动编程是通过输入加工零件的几何图形和加工参数，由数控系统自动生成加工程序，并控制车床自动运行完成加工过程。

其基本原理包括以下几个步骤：(1) 几何图形输入操作人员通过数控系统的编程界面，输入加工零件的几何图形数据，通常以CAD软件生成的DXF或DWG文件格式进行输入。

(2) 加工参数设置根据加工要求，设置加工工艺参数，如刀具直径、切削速度、进给速度等参数，以确保加工质量。

(3) 自动编程数控系统根据输入的几何图形数据和加工参数，自动生成加工程序，包括刀具路径、进给速度、切削速度等信息。

(4) 车床控制数控系统通过控制车床的各轴运动，实现自动生成的加工程序的执行，完成加工过程。

2. 数控车床自动编程的方法数控车床的自动编程可以通过以下几种方法实现：(1) 手动编程操作人员根据加工要求，手动编写加工程序，包括刀具路径、运动速度等信息，再通过数控系统进行验证和执行。

(2) 图形对话框式编程操作人员通过数控系统提供的图形对话框界面，直观地设置加工参数和刀具路径，由系统自动生成加工程序。

(3) CAM软件辅助编程利用CAM软件，将CAD设计的零件图形自动转换为数控车床可执行的加工程序，提高编程效率和准确性。

(4) 刀具路径优化通过优化刀具路径和运动轨迹，减少加工时间和刀具磨损，提高加工效率和加工质量。

3. 数控车床自动编程的应用数控车床的自动编程不仅广泛应用于零部件加工，还可用于复杂曲面加工、多轴联动加工等领域。

其应用优势包括：•自动编程准确度高，能够实现复杂零件的精确加工；•编程效率高，节约人力和时间成本；•可实现加工过程的数字化监控和控制，确保加工质量。

双刀架数控车削自动编程系统关键技术研究双刀架数控车削自动编程系统关键技术研究★口汤以范口陶俐言摘要:阐述了双刀架数控车削的特点,同时分析了双刀架数控车削自动编程的技术难点.在此基础上,构建了双刀架数控车削自动编程系统集成框架,解决了编程中加工规划信息模型的建立,轨迹模拟,左右刀架加工过程匹配,系统仿真,加工分析评价等关键技术,建立了双刀架数控车削仿真的评价与优化体系,并开发出双刀架数控车削自动编程系统及对该系统的主要技术特点进行了阐述.关键词:双刀架自动编程信息模型仿真系统中图分类号:TP313文献标识码:A文章编号:1000—4998(2006)01—0045—05数控车床有单刀架和双刀架两种形式.一般情况下,单刀架数控车削应用范围较广,编程较为简单,一般的编程系统均能较好地完成程序的生成,而且其稳定性,可靠性也较高.双刀架数控车床则采用多刀同时切削加工,能够缩短工时,提高生产效率,在复杂零件的加工能力,质量控制,效率等方面均是单刀架加工无可比拟的,但其数控程序编制较困难,手工编程周期较长.双刀架数控车削的自动编程主要技术难点为①如何产生无干涉刀具路径,防止出现几何干涉和工艺干涉,几何干涉是指加工过程中刀具与机床,夹具,工件之间,以及左右刀架之间的碰撞干涉,工艺干涉是指在加工过程中参与切削的刀具对工艺参数要求的冲突等;②左,右刀架数控程序的协调,双刀架数控车床两个刀架常用两套数控系统分别控制,其中一个CNC为主控系统,两刀架数控程序分别编制,在加工过程中两套数控系统之间要进行通信和协调,通信和协调由数控程序指令实现;③数控程序优化,根据加工零件精度和工艺要求,在无干涉的前提下,合理安排左右刀架的加工任务和加工顺序,力求单件工时最短.因此突破双刀架数控编程技术瓶颈的着眼点应该是零件加工规划信息模型的构建,刀具轨迹模拟,系统仿真和加工过程分析等关键技术.Ⅱ系统设计(1)系统框架针对以上技术难点,本文建立了如图1所示的系统结构框架来解决双刀架数控车削的自动编程问题.在该体系结构中采用并行工程的思想,充分考虑了影响复杂回转体零件加工效率和加工质量的各种因素,在统一产品工程数据库管理系统的基础上实现了产品从设计到工艺规划再到数控车削以及系统仿真等各方面的集成.(2)系统的主要模块该系统采用高度的模块化,各模块在功能上相互独立,并且可在系统环境下单独★上海市教育委员会科研基金项目(编号:04NB02)机械制造44卷第497期运行.系统主要由以下7大功能模块组成(如图2):①造型建模完成基本的CAD,进行零件,毛坯,夹具,刀具,机床的几何造型和设计.②测量规划规划左,右刀架测量的刀具运动轨迹和设置相应的工艺参数,生成测量规划工艺文件,用于后置处理.③加工规划规划左,右刀架的零件加工运动轨迹和设置相应的工艺参数,生成加工规划工艺文件.④后置处理对测量和加工的几何数据和工艺文件进行翻译,解释,生成数控加工主程序和子程序.⑤轨迹模拟对数控程序进行翻译,计算,产生加工运动轨迹数据,并在屏幕上直观地模拟加工过程,以便检查程序的正确性.⑥加工仿真用加工运动轨迹数据驱动由左,右刀架等组成的加工工艺系统,以准实时动态图形方式仿真左,右刀架加工过程,检查加工系统是否干涉.⑦加工分析根据加工运动轨迹数据分别计算左,右刀架加工时间,并绘制加工过程直方图,利用直方图对加工过程进行分析,评价,以优化加工过程,并为现场调试和加工准备工艺文件.目~j,-r规划信息模型的构建计算机辅助加工规划需要为加工规划准备所需的所有信息.这些信息都是加工过程中必需的,从内容上可划分为3种模型:产品模型,工艺过程模型和生产工具模型【-一31.图3描述了计算机辅助加工规划所需的信息模型基本结构.描述加工任务不仅需要加工零件和毛坯的几伺信息,还需要与之相关的工艺信息.完整的产品结构描述应该包括几何信息与工艺信息,具体包括加工零件和毛坯的几何拓扑描述,加工精度,表面粗糙度以及面向加工的语义关系等.这里的零件模型不仅指零件的几何模型,还包括加工模型,即除了完整描述几何,结构,拓扑,特征信息之外,还包括公差数据,2006/1回表面质量,材料信息等.这样在设计的时候就考虑了制造过程,避免了刀具路径出现几何干涉与工艺干涉.日系统的仿真(1)仿真系统的功能和结构根据双刀架数控车削加工的特点,数控加工过程仿真系统应具有如下功能①NC程序语法正确性检查;②刀具运动轨迹模拟和显示,检查编程轨迹的正确性;③加工过程仿真,检查干涉,碰撞;④将抽象的NC代码转化成刀具中心工进轨迹图和工艺参数表等工艺文件,便于对程序的理解,调试和生产.图4为双刀架数控车削加工过程仿真系统框图.程序翻译对左右刀架数控程序分别进行处理,形成中间代码,用于两刀架刀具~n-l-运动轨迹模拟,并生成刀具位置数据;双刀架加工过程匹配是对左右刀具位置数据进行处理,生成加工过程中两刀架同时间点的加工数据,并在仿真模块中驱动模拟加工系统,实现加工过程仿真;加工过程分析,评价用于加工时间统计,生成工艺文件,优化加工过程.该仿真模块将工艺过程,各种设备和自动控制系统联合成一个整体进行试验研究,不仅面向单个工艺设备,并且侧重于稳态特性分析和动态特性分析.(2)系统功能的实现①程序翻译翻译模块通过对NC代码的解释,检查代码语法和语意的正确性,获取刀具加工位置和运动信息,生成刀具运动轨迹数据和显示辅助功能命令【,.语法分析先逐个字符读入NC代码,分析产生2006/1独立的标识符,形成标准代码字.语意分析对标准代码字进行识别,分类成运算字,设置字和加工字,其中运算字用于对代码中的变量赋值,设置字用于设定速度, 进给量以及辅助设备等,加工字为具体的加工指令和轴指令.②轨迹模拟轨迹模拟的运行流程采用解释控制法,与翻译模块同时执行.在翻译模块对NC代码进行语法分析,完成语意判断后,若为加工程序,则启动轨迹模拟模块,显示刀具运动轨迹,同时对加工数据(如坐标值,速度等)进行处理,存入系统数据库.当翻译模块查询到加工程序段而进入轨迹模拟时,模拟模块首先记录下在当前NC代码段的刀架的位置,速度和刀具等加工信息,并读取下一程序段的信息,在绘有成品和毛坯形状的CAD图上将插补数据转化成直线, 圆弧,直观地显示在屏幕上,反映出加工过程中的刀具运动轨迹和成品,毛坯的位置关系,实现轨迹模拟.接着将复杂的NC代码压缩成仅包含几何数据和工艺参数的刀具位置数据(CLDA TA),用于后继的加工过程分析.每个刀架都有各自的刀具位置数据.双刀架数控车削加工过程轨迹模拟系统的刀具位置数据由直线句型,圆弧句型,M21句型(等待)等8种类型语句组成.③左右刀架加工过程匹配本文将以双刀架数控车床VF120一Rw为例,VF120.Rw为双CNC控制系数控加工仿真系统刀l实l晷星襄菜术I术I.差麓薹ICAPP系统HN器善l舡够产品工程数据库管理系统▲图1双刀架数控车削自动编程系统结构框架特征类型构造形式擗塑垄塑.土.添加加工信息几何模型——1广一特征运算几何模型工艺数据扩展加工规划信息模型▲图3加工规划信息模型的结构编程系统主菜单图形交互工测量规划工加工规划工后置处理零件,毛坯,刀具,机床库CAPP文件NC文件轨迹模拟卜__—+l轨迹模拟数据图形仿真Il加工分析刀具安装图ll加工分析图▲图2系统模块组成图▲图4双刀架数控车削加工仿真系统框图机械制造44卷497期统,其加工过程仿真系统在微机上采用数据处理和图形显示并行的工作方式,并以加工时间为基准x,-j-~,右刀架加工过程进行匹配.刀具位置数据没有从加工系统整体角度反映左右刀架在加工时间历程上的具体位置和相互间匹配关系.而加工过程匹配就是利用刀具位置数据计算左,右刀架的加工时间,辅助时间和等待时间,获得加工全过程左右刀架同o,-Ja司点对应位置,插*l,2y式和运动趋势.④加工过程仿真加工仿真是利用匹配过的刀具位置数据驱动加工仿真系统,模拟零件切削加工过程.加工仿真模块包括仿真系统建模和驱动功能.加工系统由左,右刀架,刀具,夹具和工件等组成.刀架用于安装刀具,由刀架体和多个刀座装配而成;夹具用于装夹工件,由卡盘和卡爪组成.仿真系统驱动安装在刀架上的刀具,对安装在夹具上的工件进行”切削”.因此,对于仿真系统要保证加工刀具按工艺要求安装到相应的刀座上;要保证加工零件能正确地定位在卡盘上,并驱动卡爪实现夹紧.机床各组成部件均有确定的标识,以便驱动程序按标识识别各部件.仿真系统模型采用部件单元链式组合方式构建,以图形单元(CELL)表达各部件,单元为部件构成图素集合,单元定义有单元名和单元原点,单元名(如LS1…等)为部件单元标识,单元原点为确定部件组成图素位置的坐标原点,对于安装有其它部件(子部件)的单元(父部件)还定义有安装点.机床部件单元存储于部件库中,建立加工系统模型时,直接从库中提取部件单元,按装配关系以单元原点和安装点为基准链接(父部件安装点和子部件单元原点重合),构造刀架,夹具形成加工系统.图5所示为刀座一原点安装点LF/RF:左刀架/右刀架体LS/RS:左刀座/右刀座CFU/CLW:卡盘/卡爪图5VF120.RW加工系统模型图6零件加工直方图示例DIDESHEIM公司的双刀架数控车床VF120.RW的加工系统模型.仿真系统首先根据加工匹配数据中的有关刀具信息,在图形系统中按单元名查找两刀架上加工刀具,进而实现其它链接部件查找;然后根据加工匹配数据中的加工信息,驱动加工系统模型中的相关部件运动,动态显示两刀架同时工作的现实.在图形显示同时.驱动子模块还进行干涉运算,检查左右刀架问,刀具(包括非加工部位的刀具)与夹具,刀具与工件问的碰撞以及刀具对工件的过切.双刀架加工干涉运算工作量大,有时间限制,仿真系统采用包围矩求交算法,节约系统运算时间.伴随着刀具运动,在毛坯实体模型上真实再现零件余量被实时切除的过程,由于采用真实感光照模型,整个验证过程形象逼真,在被加工表面可以看到切削后留下的清晰刀痕.日加工分析加工分析分为两部分:加工过程分析和刀具监控统计.加工过程分析用于生成加工运动轨迹和对应的工艺参数表,统计加工时间,绘制加工过程示意图;将/JOT轨迹,工艺参数表和示意图组合形成加工过程分析图.利用该图掌握NC程序所给出的加9-”运动过程, 工艺数据和左右刀架的匹配关系,以及加工中时间利用率,从而x,-j-程序质量作出-~3z43.刀具监控统计是直接为现场服务的.在零件图上,将每9-”步加9-”轨迹和轨迹上的各刀具监控号同时绘出,形成刀具监控图形文件.监控号直接显示于加工部位上,这样可以直接掌握刀具监控点的设置情况.另#1-,刀具监控统计还产生刀具监控数据文件,文件以表格方式列出各刀具监控号下的9-”艺数据值.(1)求出工时定额工时定额在面向加工能力的工艺过程规划中是求解负荷时间的基础.对选择的每一组机床可以估算工时定额.加工时间由基本时间,辅助时间和自然需要时间组成.自然需要时间可以估算或者作为调整时间的函数,由产品和机床的特性确定. 机械制造44卷第497期2006/1回对于每一加工工件所需的基本时间,可以根据机床和材料特性以及切削体积求出.辅助时间可估算或根据经验值确定.调整时间根据工艺过程,机床类型和产品分类进行估算.(2)加工过程分析,评价加工过程分析,评价模块根据匹配后的刀具位置数据产生3个文件:①刀具中心工进轨迹图;②工艺参数表;③加工过程直方图.根据这3个文件,对加工过程进行合理性分析,评价数控程序质量.如果加工过程安排不合理,如出现干涉或加工效率低等,要重新安排加工过程,力求达到加工过程最佳化.为了直观起见,这3个文件采用动态,分色方式绘制.不同工序采用不同颜色,不同刀架同时进行的工序采用相同颜色绘制.在CAD图上动态绘出两刀架工进时刀具中心轨迹;在一个q-序结束时,将工序编号,刀具编码,加工轨迹总长度和切削用量等工艺数据填人工艺参数表中,根据该工序加工时间绘出直方图.图6为一零件数控程序经分析,评价生成的直方图.图中2L1等为工序号,L为左刀架(LE订),2为2号刀座上的刀,1为第一次加工,即左刀架上2号刀座上的刀具第一次加工.从图中可知,从加工零件开始,左刀架的1L1和3L1工序与右刀架的1R1工序相对应,加工时间为6.45rain,左刀架依次完成1L1和3L1后停止等待(虚线所示);等到右刀架完成IRI工序后,左右刀架又同时开始2L1和2RI工序.零件加工总时间为17.5rain, 左刀架加工时间为15.2rain,等待时间为2.3rain,效率为87%;右刀架加工时间为16.4min,等待时间为2∞6/l1.1min,效率为94%.采用双刀架加工的时间为单刀架加工时间的55%,加工过程安排合理,表1,2是左,右刀架工艺数据表.目结论作者针对双刀架数控车削的特点,解决了双刀架数控加工自动编程的关键技术,建立了计算机辅助加q-规划信息模型,实现了CAD/CAPP/CAM的无缝集成.进行了双刀架数控车削仿真,包括双刀架代码匹配,轨迹模拟,干涉校验等内容.建立了双刀架数控车削仿真的评价与优化体系,利用加工轨迹图,工艺参数表和直方图综合分析加工过程,评价左右刀架加工任务分配,加工顺序安排和切削参数选择的合理性,可对加工过程进行调整,寻优,力求在无干涉情况下,加工工时最短.该系统优化后的数控程序现场调试时间由几个工作班缩短为几小时,并保证一次试切成功,无废品,在生产实践中产生了显着的技术经济效益.参考文献1PerKlingstam,PerGullander.OverviewofSimulationToolsfor Computer—aidedProductionEngineering[J】.ComputeminIndus—try,1999,(38):173—1862GeorgGlaeser,JohannesWallner,HelmutPottmann.Collision-free3-axisMillingandSelectionofCuttingTools【J】.Computer—AidedDesign,1999,31:225—2323SupraticC.AutomatedOperationSequencinginIntelligentProc-e88Planning:aCase—basedReasoningApproach[J】.Advanced机械制造44卷497期b汽车扭力杆预扭强化及预扭机床的研制口黄继雄口翁祖德口余先涛口李志明摘要:介绍了汽车扭力杆预扭强化及其工艺要求,汽车扭力杆预扭强化机床的组成及测控系统.该机床用以对轻型卡车不同长度的左,右扭力杆进行预扭强化,并输出扭力杆预扭转矩转角曲线,给出扭力杆预扭后的刚度和变形残余角度.关键词:汽车扭力杆扭杆弹簧预扭强化测控系统中图分类号:U463,33;TG69文献标识码:A文章编号:1000—4998(2006)01—0049—03扭力杆是汽车悬挂系统的重要零件之一,工作时其两端承受大小不断变化的动扭矩作用,其力学性能直接影响到汽车行驶的安全性和乘坐的舒适性.为了增强扭力杆的承载能力,在制造过程中采用预扭强化工艺,以提高扭力杆的综合力学性能.Ⅱ扭力杆预扭强化及工艺要求扭力杆若不经过任何强化处理,其扭转弹性范围较小,工作时容易产生塑性变形.为了提高扭转弹性的范围,必须对其进行强化处理.扭力杆强化是采用预扭强化,即扭力杆经过多次扭转塑性强化后,使其弹性范围和刚度得到提高,从而提高其综合力学性能.(1)扭力杆扭转力学模型扭力杆扭转力学模型如图1所示,按弹塑性理论,在材料未破坏之前,圆轴的横截面始终保持为平面.考虑到所有截面受载情况相同,相邻两截面间只发生相对转动,是单位长度杆两端的相对转角,定距截面中心r处的角应变为:T×r在扭力杆两端加载扭矩,则在扭力杆内部产生相应的纯剪切应力.r,在弹性阶段位于圆轴外表面处(即最大半径R处);当扭矩满足:≥=耵,n/2时,扭力杆部分进入塑性阶段,此时的最大剪应力.r≥.r.,其中为弹性极限扭矩,.r.为剪切屈服极限.设当r=rp时,.rP=.r.,则:f,1-./rp,当rp≥r≥0时一l厂(r),当R≥r≥rp时式中.厂(r)如图2所示,由材料的扭转特性曲线确定扭力杆预扭强化矩转角曲线如图3所示,在预扭强化过程中,材料要经过弹性阶段,屈服阶段和塑性强化阶段,图3中第一次卸载点d角度为,而第二次卸载点d的角度相对d点为(一).由此可见经过预扭强化,扭力杆的弹性区由.增大到(一:),所能承受的载荷扭矩由增至.(2)扭力杆预扭的工艺要求为保证扭力杆预扭强化达到一定的品质要求,预扭强化工艺应有下列要求:①最大扭转角度;②预扭次数;③预扭后扭力杆的刚度范围;④预扭后扭力杆变形残余角度范围.预扭角度要求是限制扭力杆预扭的最大扭转角度(从自由状态算起),它是根据扭力杆设计时的最大可能转角要求而提出的,此角度要求决定了扭力杆弹性工作的角度范围.预扭次数要求是为控制扭力杆弹性变形的残余角度而设置的,为使扭力杆预强化后的转矩转角曲线尽量重合(变形恢复后残余角度尽量小),必须在塑性变形后继续使扭力杆经多次重复预扭才能实现(即在图3的d线上反复多次).刚度即为扭力杆经预扭后的扭力杆转矩曲线的斜率,它必须在一定的范围内,此范围根据扭力杆的不同设计要求而定.若预扭后的刚度值不在其合格范围内,则此扭力杆为不合格.残余角度控制即扭力杆经过一定次数的预扭之后,残余的角度变形量必须在某一数值之内,若超过此ManufacturingTechnology,1996,28:21—264肖田元,韩向利等.通用NC代码翻译器….系统仿真学报,1998,10(5):1—75罗建利,刘怀兰等.柔性制造仿真系统中机器三维可视化建模【J】.系统仿真,2002,14(4):422—425△机械制造44卷第497期(编辑方也)第一作者单位:上海工程技术大学机械工程学院邮政编码:200060第二作者单位:柔性制造系统技术国防重点实验室收稿日期:2005年7月2006/1。