宏指令在铁道车轴数控加工中的应用0金属模具

宏指令在铁道车轴数控加工中的应用

宏指令在铁道车轴数控加工中的应用 2011年12月10日 来源： 我国铁路运输高速重载发展的方向，对铁道车轴质量要求越来越高。因此铁道用车轴的生产工艺和装备要求不断提升。我厂是南车集团车轴生产的主要基地之一，车轴机加工生产线经过多次的技术改造，正逐步采用数控设备，目前数控机床已占50％以上。数控机床以其良好的加工稳定性和高柔性，极大地提高了我厂车轴的整体质量。但在近几年中，通过数控加工出现的问题车轴也有不少，其中有RD2、RE2A、RD3A、出口越南、印尼等国车轴。这些问题轴大部分是由于栽刀或尺寸超差，而造成不应有的经济损失。因此，分析探讨数控加工中避免问题轴产生的方法具有一定的意义。

1．数控加工中问题车轴产生原因分析

(1)编程与操作习惯的影响 数控机床操作者一般有一定手工编程能力。编制车轴NC程序，无论其工艺还是数值计算都不复杂，因此编程较易上手。但往往不好的编程习惯或在机床操作上存有一些差异而引发误动作。如果实际编程中，采用G50指令设定坐标系，先予执行，而后直接操作启动用返参自动建立坐标系的程序(刀补后建立工件坐标系)，运行时则出现误动作。这是由于此程序在G50设定值上进行了刀补偏置，而非原程序中相对返参自动坐标系。生产中，像这样编程与操作习惯不同而造成产品报废的例子，屡见不鲜。

(2)设备故障的影响 数控机床纵然可靠性较高，但不注意加强维护，也会出故障，尤其是隐性故障。一般数控机床开机都要进行回零(即返参考点位置)，返参故障是机床常见故障之一。由返参考点引起的位置错误，只有在加工时才能发现。如果使用返参自动建立坐、标系，刀具补偿设定工件坐标系进行编程，而机床又发生返参位置错误，工件栽刀事故就难以避免。我厂生产中也时有发生。这也是当前数控设备坐标轴逐步采用绝对编码器的原因，从而使机床无须返参操作。

(3)试加工与操作者水平的影响 我厂生产的车轴品种较多，生产批量大小也不同，NC编程时常是要现场手工编制。因此程序录入错误有之，由于操作者水平不高或过于自信者有之，造成在程序调试运行中的误动作时有发生。 2．基于宏指令通用程序的编制

(1)车轴(RD2、RE2等)通用NC程序实例 铁道车轴几何形状一般基本相同，因此可以从编程的角度出发，使用变量，利用宏程序相同操作的可重复性和宏指令的算术、逻辑运算功能，编制NC通用程序，迎过程序控制的方法，来探讨避免产生问题轴的途径。我们依据上述分析，在实际生产中，以车轴轴身加工为例进行了编程尝试，并以RD2货车轴轴身加工任务为例 (如图1)，进行说明。

我厂的数控机床主要以FANUC-OTD系统为主。由于该系统版本早，面板没有运算符编辑键；同时，现场也不具备与计算机通信的手段，因此只能应用A类宏程序，即用G65 Hxx P#xx Q#xx R#xx或G65 Hxx P#xx Qxx Rxx输入格式编制宏程序。指令中H代码是基本指令，以实现算术和逻辑运算(如H01赋值、H02-H05为加减乘除运算法等)；P、Q、R地址后 “xx”指微米级数值；“#xx”是变量号。图2是超路线简图，实例程序如下。

O1111；主程序(RD2)

N10 M43*(主轴挂挡位3)

N20 MO3*

N30 M98 O9990*

N40 M98 O9995*

N50 T0212*

N60 M98 O9997*

N70 T0414*

N8O M98 O9998*

N90 T0111*

N100 M98 O9999*

N110 M98 O9990*

N120 M30

O9990；初始化子程序(取消偏置、刀补及循环等)

N10 G18 T0000* N30 C40*

N20 C54 G80 G99* N40 M99*

O9995；位置检查与建立坐标系子程序

N05 M98 O9990*

N10 G65 H01 P#120 Q#5041*(赋工件坐标值)

N20 C65 H01 P#121 Q#5042*

N30 G65 H01 P

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