1 引言

　　數控機床的種類很多，按照不同數控系統和加工聯動軸數可以分2軸、3軸、4軸、5軸...等一系列數控機床，這些數控機床都是靠程序來進行走刀軌跡的控制，所以數控機床對操作人員的編程要求非常高。一個零件的加工質量往往取決于該零件的加工程序和加工刀具，這需要我們在平時的數控加工過程中不斷積累和總結編程技巧，來滿足數控加丁的高效率、高精度的發展趨勢。

2 數控加工自動編程簡介

　　在機械加工中，數控加工的份額日益增加。由于傳統數控加丁依靠手工編程，效率低，易出錯，加工對象簡單，限制并影響了數控機床的應用，所以人們正逐步地由手工編程向自動編程轉變。

　　隨著計算機技術的迅猛發展，自動編程也逐漸過渡到、以圖形交互為基礎的與CAD集成的CAD/CAM系統為主的編程方法。目前CAD/CAM一體化集成形式的軟件已成為數控加工自動編程系統的主流。這些軟件可以采用人機交互方式對零件的幾何模型進行繪制、編輯和修改，得到幾何模型。然后對機床和刀具進行定義和選擇，確定刀具相對于零件表面的運動方式、切削加丁參數，便能生成刀具軌跡。最后經過后置處理，按照特定機床的編程格式生成加工程序單，這就是編程軟件應用于自動編程技術的優勢，方便快捷高效。

3 復合循環指令編程簡介

　　3.1 外徑粗車復合循環指令(G71)

　　(1)FANUCOi數控車系統G71指令格式如下： 

　　(2)華中世紀星HNC-21系統G71指令簡化格式及參數含義：

　　3.2 固定形狀切削復合循環(G73)

　　(1)FANUCOi數控車系統G73指令格式如下： 

　　其中，i為X軸方向退刀量的大小和方向(用半徑值指定)，該值是模態值；k為Z軸方向退刀量的大小和方向，該值也是模態值；d為分層次數(粗車重復加工次數)；對于其余參數的意義，可以參考G71指令的含義。

　　對于G73復合循環指令，它主要是用于車削固定軌跡的輪廓。這種復合循環可以高效率地切削鑄造成形、鍛造成形或已粗車成形的工件。如果對不具備類似成形條件的工件采用G73指令，則反而降低加工效率。

　　(2)華中世紀星HNC一21系統G73指令格式含義：

　　該含義同FANUCoi系統的指令含義相同，只是在格式上和加工形式上存在著一些差異，不影響使用者的操作。實際使用中比較以上兩種系統可以發現，目前數控加工系統應用最普及的FANUC和華中數控系統的G71、G73指令格式不同，內部參數的含義是大同小異的。但是在實際加工的過程中，華中的G71指令可以代替FANuC的G73指令，也就是說可以進行帶有凹槽和凹曲面的復雜零件的加工，所以在編程的時候，還是需要根據操作者對加工零件的不同，合理選擇相應的數控系統和編程方法來進行數控加工。

4 組合式編程方法的應用

　　針對復合循環指令的編程特點我們不難發現，復合循環所調用的只是需要加工的程序段，也就是直接按照工件輪廓編寫的程序段，即精加工程序段，然后利用復合循環指令的循環加工過程去除大量的毛坯，那么在進行手工編程的時候會碰到形狀非常復雜的零件，需要花費大量的時間去計算極點和宏運算，效率、精度均低。如果直接利用自動編程來進行編輯，還需要粗加工、精加工、后置參數處理等一系列步驟，最后生成的G代碼非常長，不容易修改。

　　針對這一缺點我們通過反復實驗，創新一套把自動編程和復合循環指令相結合的“組合編程方法”來簡化編程。

　　方法如下：利用CAXA數控車進行自動編程的時候，把自動編程過程中的粗加工階段去除，直接編寫精加工程序和精加工的后置處理參數，然后把精加工自動生成程序段放人G71或者G73的Pns Qnf程序段之間進行循環走刀，這樣，既達到了粗加工的目的，又保證了精加工的精度控制，很好地避免了自動編程的這一缺點，大大提高了加工效率和編程速度，實現高精度、高效率的產品加工。

　　組合編程實例：我們加工的工件有橢圓和凹槽，給你選擇的是一臺華中世紀星HNC-21系統、FANUCOi數控車系統的數控車床，我們選擇華中世紀星HNC-21系統的G71復合循環指令進行組合編程，工件如圖1所示。

　　根據圖1我們充分了解加工零件的信息，尺寸考慮到其有拋物線存在，馬上應該考慮到應用自動編程生成軌跡，按照組合編程的原理，只需要生成一個精加工的軌跡，然后選擇其中對加工有用的G代碼和復合循環指令進行組合編程，又因其有凹槽存在，可考慮用華中世紀星HNC-21系統G71進行組合編程。從而簡化FANUC0i數控車系統的G73指令編程的復雜性。設置好華中世紀星HNC-2l系統數控車后置參數后，生成軌跡如圖2所示。自動生成的代碼如下：

　　只是生成了精加工的程序就如此長，加上粗加工程序將非常繁瑣。而粗加工的目的是去除大量毛坯，之后才進行精加工，所以可以不需要自動編程的粗加工程序段直接提取程序段N18～N62之間的程序，這樣省掉了自動編程的粗加工階段。

　　我們發現，自動編程的精加工程序已經把拋物線分成很多段圓弧進行鏈接，在整個生成代碼的過程中不需要任何計算，非常方便。那么利用華中世紀星HNC-21系統G71進行組合編程，程序如下：

5 結語

　　根據組合編程實例，我們發現利用復合循環指令結合自動編程技巧，可以把自動編程的粗加工階段刪除，利用G71或G73復合指令的功能，在一個程序段中就可以完成粗加工和精加工的轉換和調用。操作非常容易，也確保了加工的效率和生產的精度，大大簡化了程序段和編程所需要的時間，可以說通過組合式編程的方法確實解決了自動編程和手動編程存在的一些缺點，在今后的實驗中我們要不斷創新，研究更適合當今高精度高效率的數控加工編程方式和加工方法。