在數(shù)控車床的操作中，要達(dá)到高級(jí)工、技師的水平，一定要解決幾個(gè)難點(diǎn)問題，主要包括以下4個(gè)方面：①仿形加工；②梯形螺紋加工；③非圓曲線加工；④組合件加工。下面以siemens 802s為例，分別加以解決。
一、仿形加工如所示的手柄零件，主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是成形面、輪廓內(nèi)凹形狀，可利用，采用仿形加工，路線如所示，從大到小分層循環(huán)切削，直至*后完成。這里探討2種編程方法：g91增量子程序循環(huán)切削方法和g158坐標(biāo)偏移指令程序循環(huán)切削方法。
1.g91增量子程序循環(huán)切削方法（1）加工分析。由于每次走刀路線都是與外形輪廓相同的，所以采用循環(huán)切削方法。將外形輪廓向外偏移一定距離后，各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)x增大，雖然由于點(diǎn)多很難計(jì)算確定其坐標(biāo)，但各點(diǎn)之間的相對(duì)位置是固定的，且坐標(biāo)增量不變，即相對(duì)坐標(biāo)不變，因此在編程中只能采用相對(duì)坐標(biāo)的方法。只要循環(huán)起點(diǎn)不斷靠近工件，就能實(shí)現(xiàn)分層仿形加工。
在數(shù)控車床的操作中，要達(dá)到高級(jí)工、技師的水平，肯定會(huì)遇到一系列難點(diǎn)問題，本文選取幾個(gè)方面，結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了分析解決，希望能對(duì)提高數(shù)控車技能有所幫助。
數(shù)控加工技術(shù)效率的發(fā)揮在很大程度上和企業(yè)本身的技術(shù)管理模型相關(guān)。數(shù)控加工程序編制的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，在一定程度上體現(xiàn)了企業(yè)自身數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用水平，通過規(guī)范化來約束數(shù)控程序的多樣化，提高刀具軌跡的質(zhì)量，比如在工藝文件中注明定位基準(zhǔn)、對(duì)刀基準(zhǔn)、坐標(biāo)系、刀具參數(shù)與切削參數(shù)；對(duì)于程序的編制可從二維輪廓加工、三維曲面加工、固定循環(huán)、刀具補(bǔ)償和刀具軌跡加工策略等多個(gè)方面進(jìn)行規(guī)范化編程；在典型零件加工工藝經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的數(shù)控程序模板，可以大幅度提高編程質(zhì)量和產(chǎn)品的加工效率。對(duì)于企業(yè)成功的產(chǎn)品加工工藝與數(shù)控加工經(jīng)驗(yàn)，可以以模板形式保存，既有利于資源的重復(fù)利用，同時(shí)還可作為技術(shù)交流的資源。因此，有效的數(shù)控加工工藝與數(shù)控編程模板、相應(yīng)規(guī)范的使用，可在很大程度上減少質(zhì)量事故，降低成本，提高加工的效率。
為了重點(diǎn)說明子程序的編寫應(yīng)用，不對(duì)外形尺寸進(jìn)行加工，假設(shè)直接選用φ30mm的毛坯，用t4加工內(nèi)凹成形面。
（2）參考程序如下（以a點(diǎn)為編程原點(diǎn)）。
主程序skg91.mpf m03s600 t04d01 g90g0x30z2 g01x30z0f0.1 l91p15（調(diào)用子程序）g90g0x80z80 m5 m30子程序l91.spf g91g01x-2f0.1（增量到a點(diǎn)）g3x17.5z-5.16cr=10（到b點(diǎn)）g3x1.8z-46.71cr=50（到c點(diǎn)）g2x3.33z-13.28cr=12（到d點(diǎn)）g3x7.37z-9.85cr=15（到e點(diǎn)）g1z-5（到f點(diǎn)）x2（x方向退刀）g0z80（z方向快退）g1x-32f0.1（x方向進(jìn)刀）m17（或m02）（子程序結(jié)束）（3）關(guān)于主程序的幾點(diǎn)說明。
**，調(diào)用子程序的格式：l x x p n n.子程序名除了siemens規(guī)定的命令方法外，也可以用字母“l”后面加數(shù)字xx表示，lxx是子程序名，pnn則表示調(diào)用子程序nn次，如l91p15，表示調(diào)用子程序l91共15次。
第二，調(diào)用子程序前后段都要用坐標(biāo)g90，一般不能省略。
第三，調(diào)用子程序循環(huán)次數(shù)的確定。①先確定*大加工余量，可用刀毛坯直徑減去零件*小尺寸，本例毛坯直徑是30mm，零件*小尺寸在輪廓起點(diǎn)a點(diǎn)為0，所以*大加工余量是x m a x =30mm-0=30mm.②確定每層切深t，本例取t=2mm.
③循環(huán)次數(shù)n=x max /t=30m m/2m m=15.④調(diào)用子程序前循環(huán)起點(diǎn)x s、z s坐標(biāo)計(jì)算：x s =x 0 +△d×n（其中x 0為輪廓起點(diǎn)的x坐標(biāo)，△d為每層切削深度，n為調(diào)用子程序次數(shù)）。循環(huán)起點(diǎn)z s坐標(biāo)與輪廓起點(diǎn)的z o坐標(biāo)相同。本例中，輪廓起點(diǎn)為a點(diǎn)，坐標(biāo)（0，0），因此x 0為0，z o為0，△d為2，n為15，則x s =x 0 +△d×n=0+2×15=30，z s =z o =0，所以循環(huán)起點(diǎn)定為x30z0.
（4）g91增量子程序編寫說明。
子程序的結(jié)構(gòu)，遵循“六步兩原則”，六步即：**步，確定x方向進(jìn)刀（g91增量坐標(biāo)計(jì)算，每層切深2mm），至輪廓的起始點(diǎn)；第二步，沿著輪廓向前，一直到輪廓的終止點(diǎn)；第三步，x方向退刀（注意超過輪廓*高點(diǎn)）；第四步，z方向快速退刀到起點(diǎn)；第五步，x方向再進(jìn)刀，至x起點(diǎn)；第六步，子程序結(jié)束（m17）。兩原則是：①子程序中所有x坐標(biāo)值（帶正負(fù)號(hào)）的代數(shù)和滿足σx=-2；②子程序中所有z坐標(biāo)值（帶正負(fù)號(hào)）的代數(shù)和滿足σz=0.其中“-2”是每層的切削深度，其大小可根據(jù)實(shí)際情況在編程中修改。
結(jié)果是執(zhí)行子程序一次循環(huán)后，刀具停在比上一循環(huán)起點(diǎn)的x方向前進(jìn)一個(gè)切削深度的位置。若σx＝0，說明循環(huán)一次后x方向的進(jìn)刀量是0，不會(huì)在x方向繼續(xù)切入零件；如果σx＞0，則每循環(huán)一次刀具在x方向向外退刀，越來越遠(yuǎn)離工件。
如果σz為正數(shù)，刀具會(huì)邊切邊向右退；如果σz為負(fù)數(shù)，刀具會(huì)邊切邊向左進(jìn)，沒有回到z向起點(diǎn)，這些都是不正確的。
2.g158零點(diǎn)偏移指令程序循環(huán)切削（1）指令功能。對(duì)所有坐標(biāo)軸編程零點(diǎn)偏移，也主要用于仿形偏移加工，或零件中多個(gè)相同結(jié)構(gòu)的加工。后面的g158指令取代先前的可編程零點(diǎn)偏移指令；在程序段中僅輸入g158指令而后面不跟坐標(biāo)軸名稱時(shí)，表示取消當(dāng)前的可編程零點(diǎn)偏移。
（2）指令格式：g158 x_z_（其中x_z_為新編程原點(diǎn)位置，其中x為半徑值。其后程序段中坐標(biāo)都為新工件坐標(biāo)系中位置）。格式還有兩種特殊形式：g158 x_（x方向零點(diǎn)偏移）和g158 z_（z方向零點(diǎn)偏移）。g158指令要求一個(gè)獨(dú)立的程序段。為實(shí)現(xiàn)循環(huán)切削，常用到子程序、宏程序。
其格式為：r1=*大單邊切削厚度+精加工余量值ma1：g158 x=r1 z0（建立零點(diǎn)偏移）l158（調(diào)用子程序，子程序用坐標(biāo)值編程）r1=r1-每刀單邊切入量if r1>=精加工余量值gotob ma1 g158說明：每刀切入量=單邊切削厚度/切削次數(shù)，可以將厚度略加修改，使得切削次數(shù)和單邊切入量適中。循環(huán)切削次數(shù)通過if條件語句判斷確定，滿足條件，返回ma1句，繼續(xù)循環(huán)；不滿足條件，則執(zhí)行下一句g158，取消零點(diǎn)偏移。
（3）加工路線與g91增量子程序循環(huán)一樣，子程序一般采用坐標(biāo)編程，如所示。
（4）參考程序。
主程序skg158.mpf m03s600 t04d01 g90g0x30z2 r1=15.1（參數(shù)r1賦值）ma1：g158 x=r1（建立零點(diǎn)偏移）l158（調(diào)用子程序l158）r1=r1-0.5（切深0.5）if r1>=0.1 gotob ma1（條件句）g158（取消零點(diǎn)偏移）l158（精加工）g0x80z80 m5 m30子程序l158.spf g01x0z0f0.1（坐標(biāo)，a點(diǎn)）g3x17.5z-5.16cr=10（b點(diǎn)）g3x19.3z-51.87cr=50（c點(diǎn)）g2x22.63z-65.15cr=12（d點(diǎn)）g3x30z-75cr=15（e點(diǎn)）g1z-80（f點(diǎn)）x32（x方向退刀）g0z0（z方向快退）m17（子程序結(jié)束）二、梯形螺紋加工（1）零件加工梯形螺紋tr36×6.
（2）加工分析。由于梯形槽較深、槽底較寬，加工方法有直進(jìn)法、斜進(jìn)法、左右切削法、車直槽法和分層法等，這里采用分層且左右偏移切削方法（）較好，可用子程序編程。
若用高速鋼刀具，將梯形螺紋刀尖寬度磨至1.7mm，采用分層且左右切削法，即在加工時(shí)中間切入一刀，再左右各偏移0.114mm加工一次。左右偏移距離算法是槽底寬減去刀尖寬的一半，（1.928mm-1.7mm）/2=0.114mm.
（3）參考程序。
主程序skg33.mpf m03s180 t01d01 g90g95g0x38z3 m8 g1x36f0.1 l33p35（調(diào)用子程序）g90g0x80z80 m9 m5 m30子程序l33.spf g91g1x-0.2f1（增量x進(jìn)刀）g33z-38k6（直切螺紋）g1x9f5（退刀）z38.114（退回，右偏0.114）x-9（x進(jìn)刀）g33z-38.114k6（右偏切螺紋）g1x9f5 z37.886（退回，左偏0.114）x-9 g33z-37.886k6（左偏切螺紋）g1 g1x9f5 z38（退回到中間）x-9 m17三、非圓曲線加工1.非圓曲線非圓曲線主要是指橢圓或拋物線等形狀的輪廓，應(yīng)用宏程序編程。下面以橢圓“x 2 /144+z 2 /400=1”加工為例來分析。
2.加工分析（1）粗加工。粗加工時(shí)從大到小分層切削，路線如所示。每次走刀終點(diǎn)坐標(biāo)確定：用參數(shù)變量確定，先用兩個(gè)參數(shù)替代長短軸方向長度，再分析點(diǎn)坐標(biāo)x、z與參數(shù)之間關(guān)系。若短軸用參數(shù)r 1表示，則x=2×r 1，r 1*大值是24mm/2mm=12mm；若長軸用參數(shù)r 2表示，則r 2 =20×（1-r 1 2 /144），化為編程表達(dá)式為r 2 =20×sqrt（1-r 1×r 1 /144），對(duì)應(yīng)坐標(biāo)z=r 2 -20（為負(fù)值）。由于是粗加工，保留0.2mm精加工余量，取z=r 2 -19.8.
所以每層走刀終點(diǎn)坐標(biāo)為（2×r 1，r 2 -19.8），r 1的取值從12mm到0，不斷分層減少。
（2）精加工。精加工沿輪廓線從右端點(diǎn)到*高點(diǎn)，利用參數(shù)編程將輪廓線細(xì)分為成百上千個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)。點(diǎn)坐標(biāo)確定與粗加工相同。
（3）粗精加工參考程序。
程序名ty.mpf m03s600 g90g95 t1（粗加工）g1x25z2f3 r1=12 ma1：g1x=2r1 f0.15 r2=20sqrt（1-r1r1/144）g1 z=r2-19.8 f0.15 g1x=（2r1+1）g0 z2 r1=r1-1（每次切深單邊1）if r1>=0 gotob ma1（注意空格?。ゞ0x80z80；t2s800（精加工）g0x0z1 r1=0 ma2：r2=20sqrt（1-r1r1/144）g1 x=2r1 z=r2-20 f0.06 r1=r1+0.05 if r1<=12 gotob ma2 g1 x24 z-20（不用省略）g0x80z80 m5 m30四、組合件的加工如零件1和中的零件2，加工完成后可相互配合：零件1的右端端面凸臺(tái)與零件2的左端端面凹槽配合，零件1的左端與零件2的右端的內(nèi)外螺紋及圓弧面能相互配合，零件圖如所示。
（1）加工分析。很多這樣的組合件，要充分利用它們之間的配合來解決加工時(shí)的裝夾問題，難點(diǎn)在于加工件1的右端時(shí)的裝夾，要靠旋合在件2的內(nèi)孔中。因此正確安排加工順序很重要，可減少裝夾次數(shù)，提高精度，節(jié)約時(shí)間，提高效率。
（2）加工順序。本組合件加工順序安排如下：①裝夾件1毛坯φ45mm的左端，平右端面，加工出右端臺(tái)階，調(diào)頭加工出總長；②裝夾右端臺(tái)階，完成件1的左端加工（外形、退刀槽和螺紋）；③加工件2總長；④加工件2左端（鉆孔、內(nèi)孔輪廓、內(nèi)端面槽和外形輪廓）；⑤加工件2右端（內(nèi)孔輪廓、內(nèi)螺紋、外形輪廓和外槽）；⑥將件1外螺紋旋上件2內(nèi)孔，加工件1的右端（先加工內(nèi)槽，再加工外形）。注意，在外形粗加工后，取下件1再旋上，半精加工后再松合一次，這樣在精加工后，就可以直接用手松開螺紋了。
總之，在數(shù)控車床操作中，要不斷分析解決實(shí)踐中的難點(diǎn)問題，并勤于思考，活學(xué)活用，才能不斷提高技能，成為行業(yè)中的。