海德汉系统运用手工编程在多轴加工中心中的应用

张云阁

摘 要：多轴数控加工中心机床是一种技术性及自动化程度很高的机电一体化加工设备，随着多轴数控机床的广泛应用与普及，多轴运用循环功能编程已经成为影响加工效率的一个重要途径。本文就海德汉系统部分手工编程的应用方法进行分析探讨。

关键词：手工编程；多轴加工；海德汉

1 编程方法

数控编程方法有手工编程和自动编程两种。手工编程是从零件图样分析、工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序效验等各步骤，主要靠人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件加工，一般计算简单，程序段不多，且易于实现的场合。但对于几何形状复杂的零件（尤其是空间曲面组成的零件），以及几何元素不复杂但需编制程序量很大的零件，由于编程时计算数值的工作相当繁琐，工作量大，容易出错，程序效验也比较困难，用手工编程难以完成，因此要采用自动编程，所谓自动编程，即程序编制工作的大部分或全部由计算机完成，可以有效解决复杂零件的加工问题，它是数控编程技术的发展趋势。同时，也要看到手工编程是自动编程的基础，自动编程中许多核心经验都来源于手工编程，两者相辅相成。

2 多轴加工的基本概念

多轴加工是指3轴以上的控制加工，其中具有代表性的是5轴控制加工中心。这种加工中心可以加工用3轴控制机床无法加工的复杂形状工件。在一般情况下，五轴机床的加工精度要比三轴机床的精度要高。所以如果用它来加工3轴控制机床能加工的工件，那可以提高加工精度和效率。 对刀具和工件的相对位置来说，现在的多轴控制加工中心可以设置6根轴，即沿直线作前后、左右或上下移动的X、Y、Z的3根轴，还有分别围绕X、Y、Z旋转的A、B、C。

3 编程方法分析

由于不同数控系统的编程指令代码有所不同，因此应根据设备类型进行编程。下面以海德汉iTNC 530数控系统为例，对典型槽类零件加工进行编程分析。

如上图对于这样的一个槽类零件加工，我们首先来分析它的图形特征，该零件毛坯为棒料，毛坯直径为φ60mm，长度为60mm。加工部位属于键槽及孔类加工，可以一次性装夹完成加工，加工的方法应先加工键槽，最后加工孔这样的顺序完成。加工的夹具可以选择通用夹具三爪卡盘。

4 循环功能的介绍

CYCL DEF 251 矩形型腔循环

格式：CYCL DEF 251 RECTANGULAR POCKET

循环运行

循环251 （矩形型腔）用于加工完整矩形型腔。根据循环参数的不同，有以下加工方式：

○ 完整加工： 粗铣，底面精铣，侧面精铣

○ 仅粗铣

○ 仅底面精铣和侧面精铣

○ 仅底面精铣

○ 仅侧面精铣

圆弧型腔循环格式：CYCL DEF 252 RECTANGULAR POCKET

循环运行

1、TNC 沿主轴以快移速度FMAX 将刀具移至工件表面之上的安全高度处。

2、刀具以编程进给速率F 钻至第一切入深度。

3、TNC 以快移速度FMAX 将刀具退至安全高度处并在此停顿（如果输入了停顿时间），然后以快移速度FMAX 移至第一切入深度之上的安全高度处。

5 程序编制

6 结束语

要实现科学合理的数控多轴加工，编程是关键。本文虽然只对一例多轴槽类零件进行编程分析，但它具有一定的代表性。由于多轴加工中心可以一次装夹后，完成多个面的铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能，所以只要掌握一定的编程技巧，就能够更好地提高加工效率和加工质量，还可以减少辅助夹具，避免实际加工中出现不必要的错误。

参考文献

[1]《数控加工技术》 中国劳动社会保障出版社，2012.01.徐国权主编

[2]《数控编程与操作》 西安大学机械学院出版社，2014.06.周城琳主编