简化数控车的外槽加工
简化数控车的外槽加工
江苏省吴中中等专业学校 林丽
摘 要： 针对数控车床加工实训中多个相同槽加工遇到的实际问题，通过实例分析了简化多个槽加工的方法，并介绍了运用子程序来简化多个相同稍复杂槽型的编程加工。
关键词：数控车 ；多个槽；调用子程序
引言
在数控车削实际加工中，我们都用传统的手工编程，对于单个槽加工还是比较简单的，但遇上多个槽加工，如果按部就班的运用传统的编程，会比较冗长，也容易在各个点的坐标确定上出错，我们就需要寻求一种简单有效的方法来编程加工。
普通矩形外圆沟槽加工
（一）单个槽加工
先简单介绍一下加工单个宽槽的方法，如图1所示，槽宽7mm，而平时用的槽刀较宽的为5mm，用一刀直进法加工不能完成，就要分几步来完成。
1．加工工艺方案
（1）采用三爪卡盘装夹40mm的棒料，伸出长30mm，找正夹紧。
（2）粗加工36×12，38×21的阶梯轴，留0.5 mm精加工余量。
（3）精加工36×12，38×21的阶梯轴，保证尺寸在公差范围内。
（4）切槽31×7，选择切槽刀刀宽为5 mm，分两刀完成，并保证尺寸在公差范围内。
（5）切断保证总长。
图1 图2
2．编程
图1零件很简单，粗精加工外圆不作编程举例，只针对切槽编程举例，已选择切槽刀的刀宽为5mm，图中槽宽为7mm，分两刀完成，两刀之间要有重叠，为保证槽底光滑，X向留0.2mm精加工余量，以保证槽的尺寸要求。编写程序如下：
O0001；
N10 M03 S300； N60 G01 X31.2 F0.1； N110 X42；
N20 T0404； N70 X42； N120 G00 X100；
N30 G00 X42； N80 W2； N130 Z100；
N40 Z0； N90 X31； N140 M05；
N50 W-12； N100 W-2； N150 M30；%
（二）多个槽加工
对于图1提到的单个宽槽的加工，我们只需要对其按点去编程就可以了，但如果在图1中多加两个相同的槽如图2所示，也是采用传统的一个槽一个槽的去编程，会造成编程语句很长，而且在编程过程中，各点的坐标容易出错。就遇到的这些问题，我们仔细研究了图2所示图形，发现是很有规律的，如果以一个台阶和一个槽作为一个单元的话，三个槽和三个台阶就分别为三个相同的单元，发现每个单元的编程都是重复的，而且第一个单元加工结束的那个点可以确定为下个单元加工的起始点，我们考虑了两个方法来简化编程。
1．加工工艺方案
（1）采用三爪卡盘装夹40mm的棒料，伸出长55mm，找正夹紧。
（2）粗加工36×36，38×9的阶梯轴，留0.5 mm精加工余量。
（3）精加工36×36，38×9的阶梯轴，保证尺寸在公差范围内。
（4）切槽3个31×7，选择切槽刀刀宽为5 mm，并保证尺寸在公差范围内。（5）切断保证总长。
2．方法一：移动Z坐标来完成槽的加工
比较图1和图2，发现图2在图1 的基础上多加了两个槽，图1的程序也已经编好了而且用的混合编程。按照图1所编程序，完成一个槽加工后，在“N40 Z0”这个程序段中，把Z方向往左移动12mm就可以加工第二个槽，即把这个程序段改为“N40 Z-12”，完成第二个槽的加工后，可以再改为“N40 Z-24”，加工第三个槽。这样就省去了冗长的程序段，也为输入程序节省了时间。
3．方法二：运用子程序简化编程
（1）M98：调用子程序
M98 P30001；
P后面跟的第一个3表示调用子程序3次；
P后面的0001表示调用的子程序名。
（2）M99：子程序结束并返回主程序。
（3）运用子程序简化编程
运用子程序编程，原理和方法一是一样的，只是把更改Z坐标的步骤省去，全部由程序来控制，我们只需要对第一个单元进行编程，并把它作为子程序，第一个单元加工结束的终止点可以确定为下个单元加工的起始点。图2所示零件的两个36×36，38×9外圆加工比较简单，在编程中不再作举例，就图2所示的三个槽编程举例，加工程序如下：
O0002；主程序
N10 M03 S300； N40 Z0； N70 Z100；
N20 T0404； N50 M98 P30003； N80 M05；
N30 G00 X42； N60 G00 X100； N90 M30；%
O0003；子程序
N10 W-12； N40 W2； N70 X42；
N20 G01 X31.2 F0.1； N50 X31； N80 M99；
N30 X42； N60 W-2； %
仔细比较一下两个方法，如果遇到很多个槽重复，方法二就优于方法一。方法一中，如果遇到五个以上的槽，需要不断的去更改Z坐标，多次更改之后容易出错，而且比较麻烦，但利用方法二的话，只需要在“M98 P30003”这个程序段中，将P后面的3更改就可以了，可以更改成好多次的调用子程序，不需要我们人为的去作其他修改，这样既方便又省去了出错的概率。
多个带圆弧的槽的加工
以上所示的两个图是比较传统，比较简单的，如果遇到槽型稍复杂一点，我们会发现运用主子程序来简化多个槽的编程加工比较简单。如图3所示的零件，我们来研究一下如何编程比较简单。
图 3
1．加工工艺方案
（1）采用三爪卡盘装夹直径40mm的棒料，伸出长65mm，找正夹紧。
（2）粗加工36×41，38×15的阶梯轴，留0.5 mm精加工余量
（3）精加工36×41，38×15的阶梯轴，保证尺寸在公差范围内。
（4）切两个带圆弧的槽和一个29×5的矩形槽，选择切槽刀刀宽为5 mm，并保证尺寸在公差范围内。
（5）切断保证总长。
2．运用子程序编程
仔细分析图3零件，加工圆弧槽如果我们选择一般的外圆刀，容易造成过切，采用仿形刀，但有公差要求，也不能很好的达到圆弧精度要求，所以在选择刀具时，我们选用刀宽为5mm的切槽刀来加工。第一个圆弧槽分四步完成：第一次走刀：Z向：5+3.5+5=13.5mm X向：切至29.2mm，留余量0.2mm；第二次走刀（右刀尖加工右边圆弧R3.4）：Z向：W3.4（向右偏移3.4mm），加工圆弧，留余量0.1mm；第三次走刀（左刀尖加工左边圆弧R3.4）：Z向：W-3.4（向左偏移3.4 mm），加工圆弧，留余量0.1 mm；第四次走刀（精加工）：Z向：W3.5（向右偏移3.5 mm），用右刀尖加工右边圆弧R3.5开始向左加工，X向切至29 mm，然后左刀尖加工左边圆弧R3.5。这样加工完成，可以避免明显的切痕，也能够保证公差和精度要求。
圆弧槽编程时比较繁琐，我们选择切槽刀来加工，确定切槽刀的刀位点为编程的坐标变换点，两个圆弧槽是相同的，我们可以把圆弧槽加工用子程序编制，在主程序中，加工一个圆弧槽就调用一次子程序。完整的槽加工程序如下：
O0004；
N10 M03 S300； N60 G01 Z-27 F0.1； N110 G00 X100；
N20 T0404； N70 X29； N120 Z100；
N30 G00 X42； N80 G04 P1； N130 M05；
N40 Z0； N90 G01 X42 F0.1； N140 M30；
N50 M98 P0005； N100 M98 P0005； %
O0005；（子程序）
N10 G01 W-13.5 F0.1； N70 G01 X42； N130 X36；
N20 X29.2； N80 W-3.4； N140 G02 X29 W-3.5 R3.5；
N30 X42； N90 X36； N150 G02 X36 W3.5 R3.5；
N40 W3.4； N100 G03 X29.2 W3.4 R3.4； N160 G01 X42；
N50 X36； N110 X42； N170 M99；
N60 G02 X29.2 W-3.4 R3.4； N120 W3.5； %
在编制该程序加工时，切槽刀可以有左、右两个刀位点（Z向）。在整个加工程序中，采用了同一个刀位点，即左侧刀尖为刀位点，对刀、编程比较方便。在编程过程中，一定要仔细确定刀位点的移动方向和移动距离，否则容易出错。
结束语
在实践加工中遇到困难后，就要仔细研究，理论与实践相结合，想办法克服困难。实践中我们遇到多个相同槽的加工，如果只是单纯的按照传统的办法去解决，可能会比较麻烦，我们就要多研究，得出更简单更有效的方法来解决。运用主子程序来简化多个相同槽的编程加工，在实践操作中是很实用的，也可以提高零件的加工效率。
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