赵强
（中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 黑龙江 哈尔滨 150066）
摘要：数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；计算走刀轨迹，得出刀位数据。随着科学技术的发展，数控技术已经广泛运用于工业控制的各个领域，尤其在机械制造业中应用十分广泛，它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。
关键词：壳体；零件；数控；编程
壳体类零件的加工在现代机械加工行业十分常见，该类零件具有重量大小不一，外形复杂等特点。随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。因此，在进行壳体零件数控加工时，需要保证加工工艺的合理选择，通过总结零件数控加工中存在的不足，可针对性的改进加工技术。有必要将壳体类零件与数控加工设备无缝连接起来，以便于机械加工。
一、编程原理
按照壳体零件的功能作用,确定系列特性参数及其内在关系,利用特性参数表功能,建立壳体零件模型模板,完成加工仿真,生成数控加工程序代码，有助于提高生产任务的快速响应能力。如：汽车变速箱的箱体，各种水泵、油泵的泵体等。所以壳体类零件在加工时常常需要用到特殊的工艺装备， 数控加工系统就显得尤为重要了。基于其独特的特征、加工原理和功能组合使得用户可以在很短时间，接受少量培训的情况下，自由创建稳定、可靠的数控编程系统，可以将车床的刀具路径、强大的自动特征识别功能应用到具体的加工路线中，加速了从设计到加工的全过程，从而使壳体零件加工编程更方便，更简单，可极大地缩短加工编程时间，加工管理也更加有效。
二、编程基本过程
（一）确定工艺过程。该程序用数字代码来描述被加工零件的工艺过程、零件尺寸和工艺参数（如主轴转速、进给速度等），将该程序输入数控机床的NC系统，控制机床的运动与辅助动作，完成零件的加工。加工工序的划分一般可按以一次安装、加工作为一道工序。以同一把刀具加工的内容划分工序。以加工部位划分工序。以粗、精加工划分工序。
工艺过程一般按原则上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑，以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数原则进行。
（二）数据测算。数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。要分析零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等，以便确定该零件是否适合在数控机床上加工。测算可以从零件图纸分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、直到程序校核等各步骤的数控编程工作均由人工完成的全过程。根据零件图的几何尺寸、确定的工艺路线及设定的坐标系，计算零件粗、精加工运动的轨迹，得到刀位数据。也可以通过专用的计算机数控编程软件来处理零件的几何信息，实现数控加工刀位点的自动计算。
（三）编写程序。程序段是可作为一个单位来处理的连续的字组,它实际是数控加工程序中的一段程序。零件加工程序的主体由若干个程序段组成。多数程序段是用来指令机床完成加工的过程。通过数控编程模板，采用人机交互的方式定义几何体、创建加工坐标系、定义刀具，指定被加工部位，输入相应的加工参数，确定刀具相对于零件表面的运动方式，确定加工参数，生成进给轨迹。通过设定确定变量关系，编程时在相应的尺寸上加上或减去一个刀具半径，同时运用刀具半径补偿功能来补偿一个刀具半径。在建立刀补的过程中刀具首先运动到程序中指定的目标位置。这也是根据加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿量、机床辅助动作及刀具运动轨迹进而编写有关程序。还可通过手工编程方法完成程序编制。若轮廓形状不是由简单的直线、圆弧组成的复杂零件，特别是空间复杂曲面零件，或是几何元素虽然不复杂，但程序量很大的零件，由于计算和编写程序相当繁琐，工作量大，容易出错，校对困难不宜采用手工编程方法。另外，需要注意的是在一个程序段中，可以采用绝对坐标编程、增量坐标编程或二者混合编程。同时，用绝对坐标编程时，坐标值X取工件的直径；增量坐标编程时，用径向实际位移量的2倍值表示，并附上方向符号。因此，为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向的一半。
（四）输入数控系统。该过程是将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化，即将刀具与工件的相对运动轨迹、加工过程的切削速度、进给速度、工件和刀具的交换、冷却液的开关等信息都按规定的代码和格式编成加工程序，接着将该程序送到数控系统。一是可以将编制好的程序录制在数据磁带上，在加工零件时，再将程序从数据磁带上读出来，从而控制机床动作。二是通过纸带阅读装置把纸带上的代码转换成数控装置可以识别的电信号，经过识别和译码以后分别输送到相应的寄存器，这些指令作为控制与运算的原始依据，控制器根据指令控制运算及输出装置，达到对机床控制的目的。
三、结束语
总之，数控设备为加工壳体零件提供了基本条件，但要达到预期的加工效果，编制高质量的数控程序是必不可少的，这是因为数控加工程序不仅包括零件的工艺过程，而且还包括刀具的形状和尺寸、切削用量、走刀路径等工艺信息。所以，为了保证壳体零件加工尺寸精度及形位公差要求，将壳体零件曲线椭圆形状应用程序在粗加工基础上，必须要进行精准的数控编程，才能为后续精加工打下基础。
参考文献：
[1]刘志刚,赵晓燕.一种薄壁壳体零件的数控加工工艺研究[J].机床与液压,2016,44(14).
[2]葛晓东.一种薄壁零件数控车工加工工艺[J].山东工业技术,2015(18).
[3]钟明，一种壳体零件的数控车削加工[J];设备管理与维修;2018年11期