基于同一工件的不同工藝設(shè)計的選擇比較?

郭海青，牛志剛

（1.山西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 長治 046011；2.太原理工大學(xué)，山西 太原 030024）

0 引言

數(shù)控程序是驅(qū)動數(shù)控機床自動運行的媒質(zhì)載體，程序的良莠決定著機床的運行狀況，也決定著工件的質(zhì)量。程序的質(zhì)量主要取決于加工所選擇的工藝方案，以及基于所選工藝方案的編程指令，而對程序指令的掌握又決定著零件加工工藝的制定。這樣就要求我們在設(shè)計工藝方案時要對工藝設(shè)備及工藝設(shè)備的技術(shù)性能有全面了解。本文基于西門子系統(tǒng)，針對一個工件，應(yīng)用多種工藝方案構(gòu)建編程方法和編程思路。

1 圖樣及指令詳解

首先進行零件分析，如圖1所示，工件輪廓是正六方形凸臺，加工深度為5mm，上表面不需加工。由于該工件加工余量較大，故采用順銑，去除余量可用變刀具補償加工。此外，由于該工件軸對稱，故工件原點設(shè)置在對稱軸的交點上，以利于點坐標(biāo)的計算。取X 軸方向為毛坯橫向；Y 軸方向為毛坯縱向；Z 軸方向為垂直方向；坐標(biāo)系設(shè)置在G54。刀具選擇Φ12的立銑刀。

圖1 零件圖

1.1 方法一

方法一為基本（傳統(tǒng)方法）工藝方法，即采用輪廓節(jié)點，首先算出各點在直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)（如圖2所示），進而編制程序如下：

該工藝方法是最基本的方法，剛接觸數(shù)控銑床的操作者適合用此方法來熟悉基本指令的應(yīng)用，練習(xí)編程；但此方法對于基點、節(jié)點坐標(biāo)的計算量大，不利于手動編程時提高編程的速度。

圖2 加工點位坐標(biāo)

1.2 方法二

方法二采用極坐標(biāo)編程，即采用輪廓節(jié)點，先在極坐標(biāo)的方式下計算各點坐標(biāo)，進而編制程序。極坐標(biāo)指令主要是極坐標(biāo)的調(diào)用和基點的建立，根據(jù)基點位置的不同，極坐標(biāo)編程可分為以下三種：G110為相對于上次編程的設(shè)定位置；G111為相對于當(dāng)前工件坐標(biāo)系的零點；G112為相對于最后有效的基點。

（1）極坐標(biāo)G111編程如下：

（2）極坐標(biāo)G110編程如下：

（3）極坐標(biāo)G112編程如下：

采用極坐標(biāo)編程的最大特點是避免了繁雜的坐標(biāo)點的計算，為在線的直接編程和加工提供了方便。

1.3 方法三

方法三是在直角坐標(biāo)系中用名義尺寸及倒角編程，具體程序如下：

運用這種工藝方法編程的關(guān)鍵是工藝思路的建立，從零件圖上看該圖是多段直線連接，可以理解為幾段直線間插入了幾處倒角，這樣可以降低編程中程序段的輸入量。

2 結(jié)束語

通過本文工藝設(shè)計，我們了解了常規(guī)的工藝方法、極坐標(biāo)的工藝方法及倒角工藝方法的應(yīng)用，通過對各工藝方法的分析，我們也了解了各工藝方法的優(yōu)劣，為日后工藝方案的選擇提供了參考。

［1］ 裴炳文.數(shù)控加工工藝與編程［M］.北京：機械工程出版社，2005.

［2］ 沈建峰.數(shù)控銑床／加工中心編程與操作實訓(xùn)SIEMENS系統(tǒng)和FANUC系統(tǒng)［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2008.