數(shù)控沖程序設計工藝過程分析與處理

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隨著沖壓設備的發(fā)展,，數(shù)控沖裁加工工藝用得越來越多，本文通過研究和分析數(shù)控沖加工的工藝特點,，提出了在數(shù)控沖的程序設計中應當注意的一些事項,，并以相應的實例闡述了具體完成各項工作的正確方法。文章作者實際經(jīng)驗很豐富,，因些文章具有很強的實用性。

　　數(shù)控沖床是按照事先編制好的加工程序,，自動地對鈑料進行沖裁加工的設備,。理想的加工程序不僅應能保證加工出符合設計要求的合格零件，同時也應能使數(shù)控沖床得到合理的應用并使其性能得到充分的發(fā)揮,。

　　進行數(shù)控程序設計時,，無論是手工編程還是自動編程，在編程前都要對所加工的零件進行工藝分析,，然后擬定加工方案,、制定正確合理的加工工藝過程，還要選擇合適的模具及加工速度,。在數(shù)控程序的設計中,，更應注意一些程序設計的工藝方法。如果忽視了一些工藝細節(jié)問題,，有時即使加工程序是正確的,，但由于程序的工藝方法不合理，也根本無法加工出合格的零件,，更有甚者,，會造成機床的報警及損害。

　　本文將就數(shù)控沖程序設計中常見的問題進行剖析,，并針對具體問題給出相應的解決辦法,。

二、數(shù)控沖裁程序設計工藝過程分析

1. 選擇合適的編程基準

　　數(shù)控沖床在加工中,，都是以機床的原點為定位基準的,，一般情況下，也是以這個基準為編程基準,。但是有時選擇合適的編程基準,，可以大大降低程序設計中的數(shù)值計算，減少程序段和編程工作量,，增加程序的可讀性及可修改性,，減少程序設計中的錯誤。編程基準可以選擇在零件或機床的任何位置,，但必須與零件的定位基準有確定的關系,。為了保證加工精度,，減少程序設計中的計算量，編程基準應盡量選擇在設計基準或工藝基準上,。

　　例如,，圖1中的O點是機床原點，對于這個零件,，如果將編程基準置于Oa點,，由于此零件的多數(shù)型孔以Y方向?qū)ΨQ，那么Y方向坐標尺寸的計算將變得非常簡單,，而且如果Y方向的展開尺寸有變化時,，程序的修改也比較容易，只需再次確定Oa點的位置即可完成程序的修改,。

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2. 工序最大限度集中

　　為了充分發(fā)揮數(shù)控機床的優(yōu)勢,，提高生產(chǎn)效率和保證加工質(zhì)量，在數(shù)控沖床加工編程中應遵循工序最大限度集中的原則,，即零件在一次裝夾中,，力求完成本臺數(shù)控機床所能加工的全部型孔及外形的加工，防止出現(xiàn)重復定位誤差,。對于有些必須重復定位的零件,，也應充分考慮重復定位的方法，而且在出現(xiàn)重復定位的情況下,，也應使有相關尺寸的孔盡量在一次加工定位中能夠完成,，如圖1中8-Ф6.0及方孔(120mm×80mm)等。因為作為一組有關聯(lián)尺寸要求的型孔,，如果分兩次定位來加工完成,，就極有可能出現(xiàn)加工誤差，無法保證關聯(lián)尺寸的要求,，達不到零件要求的尺寸精度,。

3. 合理地選擇換模次序及走刀路線

　　在數(shù)控沖床的程序設計中，應當選擇合理的換模次序,，其一般原則是：先圓孔后方孔,，先小孔后大孔、先中間后外形,。同時一套模具在選用以后,，出于縮短加工時間的考慮，應該完成其在這個零件上的所有需要加工的型孔,。在合理選擇換模次序的同時也應該選取模具的最佳走刀路線,，以減少空行程，提高生產(chǎn)效率,，并保證機床安全可靠的運行,。

　　在圖2中,，都是從左下角的第一個孔開始加工，a圖（G37）的走刀路線是沿Y方向迂回往返加工,，這樣不但加工時間比較長,，而且在網(wǎng)孔的數(shù)控沖加工中由于殘余應力的存在，必然引起鈑料的變形,，再以 Y方向迂回加工,，極有可能使得鈑料與機床的上下轉(zhuǎn)盤發(fā)生碰撞、卷料,，構成極不安全的隱患,。如果以b圖（G36）的方式加工，不但加工時間比較短,，而且由于以X方向迂回加工，使得鈑料的變形部分在加工的過程中逐步退出上下轉(zhuǎn)盤之間,，極大地降低了鈑料與機床發(fā)生碰撞,、卷料的危險。

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a) G37

b) G36
圖2 走刀路線選擇

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4. 合理的夾鉗位置及移位方式

　　數(shù)控沖床每一次夾鉗定位都有一定的加工范圍,， 如我所的PEGA-345,，一次夾鉗定位的加工范圍是：X方向1270mm，Y方向1000mm,。當在X方向超過這個行程時,，就必須通過夾鉗移位來完成其余的加工。夾鉗移位時,，首先,，壓料塊壓住鈑料，夾鉗松開,，夾鉗移動到指定的位置,，再次夾緊，繼續(xù)加工,。

　　數(shù)控沖在加工中,，由于毛坯料的定位邊直線度不好，夾鉗位置,、壓料塊的位置不當,，外形加工時很容易出現(xiàn)臺階，各個型孔距邊的尺寸公差也難以保證,，如圖3所示,。

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筆者通過長期的編程實踐及生產(chǎn)實際操作，總結(jié)出了以下幾點經(jīng)驗,。
(1)要盡可能地保證定位邊良好的直線度,，在必要的情況下,，可以在數(shù)控剪床上再次精裁一刀；
(2)第一次的夾鉗位置應盡可能的大,，以使夾鉗夾持得更加平穩(wěn),、可靠；
(3)可在不移位的情況下加工的孔,，應盡可能地一次加工完成,；
(4)有相關尺寸的孔，應盡量在一次移位中加工完成,；
(5)為使鈑料有良好的剛性,，應適當?shù)囟嗔粢恍┪⑦B接；
(6)壓料塊的位置：Y方向應壓在鈑料的中心位置,，而在X方向應壓在偏向夾鉗要移動的位置,。
只要做到以上幾點，就可以很好地克服夾鉗移位帶來的一系列問題,，保證零件加工的合格,。

5. 合理的排料方式

　　對于中小型零件的數(shù)控沖加工，為了縮短輔助加工工時,，節(jié)約加工時間,，提高材料的利用率，一般采用排版加工程序,。排版加工程序可以分為自動排版與人工排版兩種,。

　　自動排版的優(yōu)點是只須由編程者編輯出單個程序，然后由軟件自動生成排版程序,，省時,、省力，而且走刀路線,、換模次序較為合理,。但是，這樣做有兩大弊�,。�

(1)不能嚴格地執(zhí)行首件加工
　　排版程序加工時,，由于是批量加工，因此必須進行首件檢驗,。但是,，當按下工控柜上的“FIRST”鍵時，并不能完整地加工出第一個零件,。這樣就給首件檢驗帶來了一定的難度,，容易造成批量報廢。

(2)自動排版的編輯性差
　　由于自動排版產(chǎn)生的程序可閱讀性和可編輯性較差,，當加工中途出現(xiàn)程序錯誤,、機床報警,、卷料以及其他情況而使機床急停時，在解除報警,、消除隱患后很難再繼續(xù)加工,。
鑒于上述的原因，我們一般采用人工排版的辦法,。其格式為:
G98Xxa Yya Icx JcyPnx Kny ,；排版設置
U00
… ；程序段
V00
G75(G76) W00 Q0 ,；程序段調(diào)用
……

　　只要我們合理安排換模次序及走刀路線,，人工排版可以與自動排版相媲美，而且完全可以消除上述兩大弊端,。而且,，當鈑料規(guī)格不統(tǒng)一時，對鈑料上要加工的零件數(shù)量的改變,，只需改變G98XxaYyaIcxJcyPnxKny中的P ,、K值，就可以輕松地完成對程序的修改,。

6. 數(shù)控程序良好的可讀性、可修改性

　　數(shù)控程序的設計方法有兩種：手工編程及自動編程,。手工編程方法是指從分析零件圖樣,、制定工藝規(guī)程、計算坐標點,、編寫零件加工程序直到程序的校核,，整個的過程都是由人工完成的。對于零件不太復雜,，坐標點的計算比較簡單的情況,，采用手工編程比較容易實現(xiàn)。但是對于外形比較復雜,，坐標點的計算難度比較大的零件,，就應該采用自動編程。自動編程是指從工藝處理,、坐標點的計算直至程序生成,、校核完全由計算機完成。與手工編程相比,，自動編程的編程質(zhì)量及效率大為提高,。
不管是手工編程還是自動編程，所產(chǎn)生的數(shù)控程序都應做到程序結(jié)構清晰,、語句規(guī)范,、可讀性好,、可修改性強。特別是對于單件小批量數(shù)控生產(chǎn),，可能隨時需要在機床工控柜上對程序進行修改,、調(diào)整，程序的可讀性和可修改性就顯得格外重要,。同時,，為了簡化編程及修改的工作，當某段加工工序和加工路線重復使用時,，為縮短程序長度,，應盡量使用子程序及宏指令，從而有利于數(shù)控加工編程工作的最優(yōu)化,。

三,、總結(jié)

　　數(shù)控沖床的程序設計，不是一個單純的將設計圖紙轉(zhuǎn)化為機床可以識別的代碼的過程,，優(yōu)秀的數(shù)控沖編程人員首先應當是優(yōu)秀的工藝設計人員和優(yōu)秀的機床操作人員,。他們對機床及機床的各項參數(shù)做到足夠地了解，對所有的模具做到心中有數(shù),。程序設計時,，應根據(jù)數(shù)控沖床的加工工藝特點，進行全面的分析,，不僅要保證編制出正確的數(shù)控程序,，更應保證加工出合格的零件，同時也應使數(shù)控沖床能得到合理應用和充分的發(fā)揮,。

longhan

謝謝樓主,，對我很有學習價值，學習中......

氣壓機

樓主發(fā)的幾個帖非常有價值,！狂頂,！

lgy

不錯，寫的很好,，要好好學習

hiyawu

關鍵是對工藝的熟悉,這也是我的弱項

laughingrains

謝謝樓主,。
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  ], @. _* D' y+ ?0 V" |& y  k, v9 q: W0 ~在日常工作是我用到了這些知識。謝謝,。小弟受教了,。

zhw780623

感謝樓主
& c; X- E" h9 Z( I" I1 n        不知你用的是什么機床和什么編程軟件
        我用的是金方圓的WV311數(shù)控沖床和AMADA的ARIES-255NT沖床,希望能
共同切磋.

nalum

樓上，請教一個問題，你做這兩種設備過程中有沒有發(fā)覺國產(chǎn)機與AMADA有什么明顯的不同,，很多人一說就是AMADA怎么好,，國產(chǎn)機怎么不行，金方圓應該是國產(chǎn)機里的代表,，我想知道一下到底這二者在實際應用中的區(qū)別有多大,，謝謝！

a4221328

我是個初學者想我問下不同的機臺程序命令都是一樣的嗎?

wangyuetuan

有幾個編程人員能向樓主一樣如此細心和用心呢?把資料下了給相關技術人員學習.