1 CNC-800M系统的特性和被加工机件的结构、工艺特点

Numeripath CNC-800M是美国吉廷斯•路易思(Giddings&Lewislne．)公司使用在PC--50等镗铣加工中心上的一种计算机控制系统，其功能强大，控制精确、方便，公制、时制尺寸模式可任选，分辨率为0．001mm(英制为0．0001”)。

该系统的特点可用绝对坐标指令或增量尺寸指令；直接输入转速S、进给速度9(r/min或mm/min)的数值；可进行直线插补或圆插补；可原点偏移；系统中有加工程序存储器(PPS)，程序可通过穿孔纸带或操作键盘输入到PPS中，并可编辑，能存储1750个程序段，各轴向最大可编程的数值为99999．999mm(英制为99999．9999”)；刀具长度可存人刀具存储单元，在编程中不必把刀具尺寸与零件尺寸相加；有99种刀具的长度和半径两个方向补偿功能；可自动或手动工作。

Numeripath CNC-800M系统主要用于壳体零件的加工，而壳体零件结构复杂、壁薄，被加工面多，精度要求高，生产周期长，加工量大，是机器和部件的基础零件。

壳体零件主要加工表面是一些精密平面和精密轴孔，通常平面的加工精度较易保证，而精度要求较高的支承孔，以及孔和孔、孔和平面之间的相互位置精度则不易保证，所以主要孔的加工是壳体加工考虑的重点，也是一般壳体加工的工艺特点。

壳体零件加工程序，比其它零件的加工程序要复杂得多，程序中要对零件加工的全部工艺过程、工序工步、走刀路线、刀具形状、切削参数、位移数据等，都必须有很详细的规定。编程人员必须对所用的机床和控制系统，以及各种指令代码格式都非常熟悉，具备必要的数学运算能力，而且还必须具备机械加工工艺知识和经验，能对零件加工的工艺过程作全面的分析和考虑。

2 编程技巧

2.1 工序相对集中

NumeripathCNC-800M系统控制的加工中心是可以实现钻孔、镗孔、铣削、铰孔、攻丝等加工的多功能自动机床，设备本身就是按工序集中、先面后孔、先基准后其它的加工原则设计的，编程时就要体现这个原则。壳体零件结构复杂，加工面多，而且要从多个方向完成加工，为了避免程序过长，方便操作，一般把加工一个方向上的所有要素作为一个程序，完成多部位、多要素加工。编程时合理采用工序集中的原则，可减少空程，提高效率。

对粗加工和半精加工，以提高效率为主，尽量按刀具集中工序，用一把刀加工完所使用该刀加工的部位，然后再换第二把刀，以减少换刀次数，减少空程时间；零件进行最后的精加工，则以保证精度为主，尽量考虑按加工部位集中工序。

2.2 粗、精分阶段加工

壳体零件的毛坯一般为铸件，其总体加工方案可以有两种考虑：一种是毛坯经时效处理后直接上加工中心，先粗后精，全部在加工中心上完成，充分发挥机床的高效能；另一种是采用粗、精分阶段加工，粗加工在普通机床上加工，再转热处理时效，然后上加工中心进行精加工。

壳体零件一般内腔结构复杂，壁薄，容易产生变形，粗加工后进行时效，可以消除粗加工切削应力，减少变形，保证精密孔的精度质量；铸件毛坯误差大，加工余量不均匀，编程困难，不适宜在加工中心上加工；经粗加工的毛坯，余量较小，分布均匀，有利于编程，安排在加工中心自动加工，更能发挥自动设备的精密和高效的功能。因此，采用后一种方案，粗、精分阶段加工。这样处理，在当前数控机床较少的情况下，可减轻加工中心负担，有利于先进设备的精度保持。

2.3 大孔高效粗加工

壳体一般有很多尺寸不同的的大轴孔，这些孔数量很多，结构不一，若按常规分粗镗、半精镗、精镗加工，则需要大量不同规格和品种的刀具，而且换刀频繁，增加了很多空程时间。如用原始的手工调整刀头的方法，则费时费工，效率低，质量也无法保证。编程时可以考虑以铣代镗，利用Numeripath CNC-800M系统的圆插补功能，只需选用很少的几种规格的圆柱铣刀，如先进的高速切削刀具玉米铣刀，就可以完成所有较大孔的粗加工，非常经济高效。一般机壳上除部分小孔和深孔外，尺寸较大的孔都可以用这种方法。在加工同轴线上阶梯孔时，如果台肩比较大，精镗孔后再刮平台肩比较困难，且易划伤镗过的孔，出质量问题，这时，也可以采用以铣代镗。同样，在加工内环槽时，也可用此法，选择合适的片铣刀加工。

以铣代镗加工较大孔时，按经验采用“三圆弧插补法”铣内圆，刀具的切人、退出都用一段与孔圆相切的圆弧，避免孔过切，有利于保证加工质量。如图1所示少500mm内孔的加工，就采用“三圆弧插补法”，其中切深46mm，用φ80mm的玉米铣刀，刀具的切人、退出圆弧为R100mm。

图1   “三圆弧插补法”铣内圆

程序清单：
　　N10 G W500.0  （移动工作台准备上刀）
　　N20 G M6 T1 H1 F360 S350
　　N30 G Z M12
　　N40 G Xl00.0 Y-110.0  （位置1）
　　N50 G W-46.0    （进JJ46）
　　N60 G02 X Y-210.0 I100.0 J M3 CA2（圆弧切入，路径1-2）
　　N70 G02 X Y-210.0 IJ-210.0（加工φ500，路径3-3）
　　N80 G02 X Y-110.0 IJ-100.0（圆弧切出，路径3-4）

2.4  熟练掌握零位跟踪

Numeripath CNC-800M系统利用零位跟踪来控制共轴线轴(W/Z)，自动跟踪这两个轴的运动，并计算出轴相对零件基准点的位置。

Z轴通常选用主轴的端面为其基点，钻、铰、攻丝、扩孔、划窝等加工一般采用Z轴运动完成，这一过程中刀具受力主要是轴向力，径向尺寸较小，用Z轴方便且高效。

W轴基点是零件上的