数控车床手工编程详解
数控车床手工编程是指通过手动编写数控代码来控制车床的加工操作。这种编程方式适用于中小批量生产、复杂零件加工以及需要灵活调整的情况。以下是对数控车床手工编程的详细介绍。
一、数控车床编程的基本概念
1. 坐标系
工件坐标系：数控车床中，工件坐标系通常以工件右端面与轴心线的交点O为原点，建立XOZ坐标系。X轴沿直径方向，Z轴沿轴线方向。
编程方式：可以采用绝对值编程（用X、Z表示）和增量值编程（用U、W表示）。例如，绝对值编程中，坐标值是相对于工件坐标系原点的绝对位置；增量值编程中，坐标值是相对于前一位置的增量变化。
2. 常用指令
G代码：控制刀具的运动方式。
G00：快速定位，使刀具以最快速度移动到指定位置。
G01：直线插补，按指定的进给速度进行直线加工。
G02：顺时针圆弧插补。
G03：逆时针圆弧插补。
G71：外径粗加工复合循环。
G72：端面粗加工复合循环。
G73：固定形状粗加工复合循环。
G74：钻孔循环。
G76：精镗循环。
M代码：控制机床的辅助功能。
M03：主轴正转。
M04：主轴反转。
M05：主轴停止。
M08：冷却液开。
M09：冷却液关。
M30：程序结束。

三、刀具与夹具的合理选用
刀具选择依据：根据工件材料、加工形状和精度要求选择合适的刀具。对于硬度较高的工件材料，如合金钢，应选择硬质合金刀具，以保证刀具的耐磨性和切削效率。如果是加工铝等软质材料，则可以选择高速钢刀具。在加工形状方面，如加工外圆、内孔、螺纹等不同形状时，要选择对应的外圆车刀、内孔车刀、螺纹加工刀具等。例如在加工一个带有内螺纹的轴类零件时，需要先使用外圆车刀加工外圆，再使用内孔车刀加工内孔，最后使用螺纹加工刀具加工内螺纹。同时，还要考虑刀具的精度等级是否满足加工精度要求。
夹具选择与装夹方式：根据零件的形状和尺寸选择合适的夹具和装夹方式。对于短轴类零件，三爪卡盘是一种常用的夹具，它能够自动定心，装夹速度快。但如果零件的形状不规则或者对定心精度要求较高，则可以选择四爪卡盘。对于轴类零件，当需要提高加工精度时，可以采用主轴顶针和尾座顶针装夹的方式。在装夹时，要注意保证零件的装夹牢固性，避免在加工过程中出现零件松动的情况。例如在高速车削长轴时，如果装夹不牢固，可能会导致轴在旋转过程中产生振动，影响加工精度和表面质量。
四、指令的熟练掌握
F功能的合理设置：熟练掌握F功能指令的使用方法，合理设置切削进给量。在加工不同材料和不同形状的零件时，F值的设置会有所不同。例如在粗加工时，为了提高加工效率，可以适当增大F值，但要注意不能超过机床和刀具所能承受的切削力范围；在精加工时，为了获得较好的表面质量，F值应适当减小。同时，还要根据加工工艺的要求，如车削外圆、车削内孔、车削螺纹等不同的加工操作，调整F值的大小。