數(shù)控車(chē)床雖然加工柔性比普通車(chē)床優(yōu)越，但單就某一種零件的生產(chǎn)效率而言，與普通車(chē)床還存在一定的差距。因此，提高數(shù)控車(chē)床的效率便成為關(guān)鍵，而合理運(yùn)用編程技巧，編制高效率的加工程序，對(duì)提高機(jī)床效率往往具有意想不到的效果。 

1. 靈活設(shè)置參考點(diǎn)

BIEJING-FANUC Power MateO數(shù)控車(chē)床共有二根軸，即主軸Z和刀具軸X。棒料中心為坐標(biāo)系原點(diǎn)，各刀接近棒料時(shí)，坐標(biāo)值減小，稱之為進(jìn)刀；反之，坐標(biāo)值增大，稱為退刀。當(dāng)退到刀具開(kāi)始時(shí)位置時(shí)，刀具停止，此位置稱為參考點(diǎn)。參考點(diǎn)是編程中一個(gè)非常重要的概念，每執(zhí)行完一次自動(dòng)循環(huán)，刀具都必須返回到這個(gè)位置，準(zhǔn)備下一次循環(huán)。因此，在執(zhí)行程序前，必須調(diào)整刀具及主軸的實(shí)際位置與坐標(biāo)數(shù)值保持一致。然而，參考點(diǎn)的實(shí)際位置并不是固定不變的，編程人員可以根據(jù)零件的直徑、所用的刀具的種類、數(shù)量調(diào)整參考點(diǎn)的位置，縮短刀具的空行程。從而提高效率。

2. 化零為整法 

在低壓電器中，存在大量的短銷軸類零件，其長(zhǎng)徑比大約為2~3，直徑多在3mm以下。由于零件幾何尺寸較小，普通儀表車(chē)床難以裝夾，無(wú)法保證質(zhì)量。如果按照常規(guī)方法編程，在每一次循環(huán)中只加工一個(gè)零件，由于軸向尺寸較短，造成機(jī)床主軸滑塊在床身導(dǎo)軌局部頻繁往復(fù)，彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作頻繁。長(zhǎng)時(shí)間工作之后，便會(huì)造成機(jī)床導(dǎo)軌局部過(guò)度磨損，影響機(jī)床的加工精度，嚴(yán)重的甚至?xí)斐蓹C(jī)床報(bào)廢。而彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的頻繁動(dòng)作，則會(huì)導(dǎo)致控制電器的損壞。要解決以上問(wèn)題，必須加大主軸送進(jìn)長(zhǎng)度和彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作間隔，同時(shí)不能降低生產(chǎn)率。由此設(shè)想是否可以在一次加工循環(huán)中加工數(shù)個(gè)零件，則主軸送進(jìn)長(zhǎng)度為單件零件長(zhǎng)度的數(shù)倍，甚至可達(dá)主軸*大運(yùn)行距離，而彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間間隔相應(yīng)延長(zhǎng)為原來(lái)的數(shù)倍。更重要的是，原來(lái)單件零件的輔助時(shí)間分?jǐn)傇跀?shù)個(gè)零件上，每個(gè)零件的輔助時(shí)間大為縮短，從而提高了生產(chǎn)效率。為了實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想，我聯(lián)想到電腦程序設(shè)計(jì)中主程序和子程序的概念，如果將涉及零件幾何尺寸的命令字段放在一個(gè)子程序中，而將有關(guān)機(jī)床控制的命令字段及切斷零件的命令字段放在主程序中，每加工一個(gè)零件時(shí)，由主程序通過(guò)調(diào)用子程序命令調(diào)用一次子程序，加工完成后，跳轉(zhuǎn)回主程序。需要加工幾個(gè)零件便調(diào)用幾次子程序，十分有利于增減每次循環(huán)加工零件的數(shù)目。通過(guò)這種方式編制的加工程序也比較簡(jiǎn)潔明了，便于修改、維護(hù)。值得注意的是，由于子程序的各項(xiàng)參數(shù)在每次調(diào)用中都保持不變，而主軸的坐標(biāo)時(shí)刻在變化，為與主程序相適應(yīng)，在子程序中必須采用相對(duì)編程語(yǔ)句。 

3.  減少刀具空行程 

在BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車(chē)床中，刀具的運(yùn)動(dòng)是依靠步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng)的，盡管在程序命令中有快速點(diǎn)定位命令G00，但與普通車(chē)床的進(jìn)給方式相比，依然顯得效率不高。因此，要想提高機(jī)床效率，必須提高刀具的運(yùn)行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完畢后退回參考點(diǎn)所運(yùn)行的距離。只要減少刀具空行程，就可以提高刀具的運(yùn)行效率。（對(duì)于點(diǎn)位控制的數(shù)控車(chē)床，只要求定位精度較高，定位過(guò)程可盡可能快，而刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)路線是無(wú)關(guān)緊要的。）在機(jī)床調(diào)整方面，要將刀具的初始位置安排在盡可能靠近棒料的地方。在程序方面，要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，使用盡可能少的刀具加工零件使刀具在安裝時(shí)彼此盡可能分散，在很接近棒料時(shí)彼此就不會(huì)發(fā)生干涉；另一方面，由于刀具實(shí)際的初始位置已經(jīng)與原來(lái)發(fā)生了變化，必須在程序中對(duì)刀具的參考點(diǎn)位置進(jìn)行修改，使之與實(shí)際情況相符，與此同時(shí)再配合快速點(diǎn)定位命令，就可以將刀具的空行程控制在*小范圍內(nèi)從而提高機(jī)床加工效率。

    數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給速度已從80年代的16m/min到現(xiàn)在的24～40m/min，主軸轉(zhuǎn)速也從2500r/min上升到現(xiàn)在6000～40000r/min，機(jī)床結(jié)構(gòu)也從敞開(kāi)型向封閉型轉(zhuǎn)變。在這樣的高速度和結(jié)構(gòu)的情況下，一旦由于編程和操作失誤，操作者來(lái)不及按急停按鈕，刀具已與工件相撞。為避免出現(xiàn)機(jī)床和人身事故，在編程和操作時(shí)可采取以下措施(以FANUC系統(tǒng)為例)。
　　1.編程員在編程時(shí)設(shè)定的工件坐標(biāo)系原點(diǎn)應(yīng)在工件毛坯以外，至少應(yīng)在工件表面上。
　　在正常情況下，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)可以設(shè)在任何地方，只要此原點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)有一定的關(guān)系即可。但在實(shí)際操作時(shí)，萬(wàn)一出現(xiàn)指令值為零或接近零時(shí)，刀具就會(huì)直指零或接近零的位置。在銑削加工時(shí)，刀具將奔向工作臺(tái)面或夾具基面：在車(chē)削加工時(shí)，將奔向卡盤(pán)基面。這樣，刀具將穿透工件直指基準(zhǔn)面。此時(shí)，若為快速移動(dòng)，則必發(fā)生事故。
　　FANUC系統(tǒng)一般設(shè)定:當(dāng)省略小數(shù)點(diǎn)時(shí)，為*小輸入單位，通常為µm。當(dāng)疏漏了小數(shù)點(diǎn)時(shí)，則輸入的值將縮小成千分之一，此時(shí)，輸入的值就會(huì)接近于零?；蛘?，由于其他原因，使刀具本應(yīng)離開(kāi)工件但實(shí)際并未離開(kāi)工件而進(jìn)入工件之內(nèi)。出現(xiàn)這種情況時(shí)，工件坐標(biāo)系零點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件以外或在工作臺(tái)(或夾具)基面上，其結(jié)果將是不一樣的。
　　2.編程員和操作者在書(shū)寫(xiě)程序時(shí)，對(duì)小數(shù)點(diǎn)要倍加小心。
　　FANUC系統(tǒng)在省略小數(shù)點(diǎn)時(shí)為*小設(shè)定單位，而大多數(shù)國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)及歐美的一些系統(tǒng)，在省略小數(shù)點(diǎn)時(shí)，則為mm，即計(jì)算器輸入方式。若你習(xí)慣了計(jì)算器輸入方式，則在FANUC系統(tǒng)上就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。不少編程員和操作者，可能兩種系統(tǒng)都要使用，為防止因小數(shù)點(diǎn)而使尺寸變小的情況，應(yīng)在計(jì)算器輸入方式的程序中，也加上小數(shù)點(diǎn)。這樣做，對(duì)某類系統(tǒng)是多余的，但養(yǎng)成習(xí)慣后，就不會(huì)因?yàn)樾?shù)點(diǎn)而出現(xiàn)問(wèn)題。
　　為了使小數(shù)點(diǎn)醒目，在編程時(shí)往往把孤立的小數(shù)點(diǎn)寫(xiě)成“.0”的形式。當(dāng)然，系統(tǒng)在執(zhí)行時(shí)，數(shù)值的小數(shù)點(diǎn)以后的零被忽略。
　　3.操作者在調(diào)整工件坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)把基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在所有刀具物理(幾何)長(zhǎng)度以外，至少應(yīng)在*長(zhǎng)刀具的刀位點(diǎn)上。
　　對(duì)于工件安裝圖上的工件坐標(biāo)系，操作者在機(jī)床上是通過(guò)設(shè)置機(jī)床坐標(biāo)系偏移來(lái)獲得的。亦即，操作者在機(jī)床上設(shè)定一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，并找到這一基準(zhǔn)點(diǎn)與編程員設(shè)定的工件坐標(biāo)系零點(diǎn)之間的尺寸，并把這一尺寸設(shè)為工件坐標(biāo)系偏移。
　　在車(chē)床上，可把基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在刀架旋轉(zhuǎn)中心、基準(zhǔn)刀具刀尖上或別的位置。如果不附加另外的運(yùn)動(dòng)，則編程員指令的零，即為刀架(機(jī)床)的基準(zhǔn)點(diǎn)移動(dòng)到偏程的零位置。此時(shí)，若基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在刀架旋轉(zhuǎn)中心，則刀架必與工件相撞。為保證不相撞，則機(jī)床上的基準(zhǔn)點(diǎn)不但應(yīng)設(shè)在刀架之外，還應(yīng)設(shè)在所有刀具之外。這樣即使刀架上裝有刀具時(shí)，基準(zhǔn)點(diǎn)也不會(huì)與工件相撞。
　　在銑床上，X、Y軸的基準(zhǔn)點(diǎn)在主軸軸心線上。但是，Z軸的基準(zhǔn)點(diǎn)，可以設(shè)在主軸端或在主軸端之外的某點(diǎn)上。若在主軸端，當(dāng)指令為零時(shí)，主軸端將到達(dá)坐標(biāo)系指定的零位置。此時(shí)，主軸端的端面鍵將與工件相撞：若主軸上再裝有刀具，則必與工件相撞。為保證不相撞，則Z軸上的基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在所有刀具長(zhǎng)度之外。即使不附加別的運(yùn)動(dòng)，基準(zhǔn)點(diǎn)也不會(huì)撞工件。
    4.操作者在調(diào)整刀具長(zhǎng)度偏置時(shí)，應(yīng)保證其偏置值為負(fù)值。
　　編程員在指令刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償時(shí)，車(chē)削用T代碼指令，而銑削用G43指令，即把刀具長(zhǎng)度偏置值加到指令值上。在機(jī)床坐標(biāo)軸的方向上，規(guī)定刀具遠(yuǎn)離工件的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?，刀具移近工件的方向?yàn)樨?fù)。操作者把刀偏值調(diào)整為負(fù)值，是指令刀具移向工件。程序中指令刀具向工件趨近時(shí)，除了指令值之外，還要附加刀具的偏置值，這個(gè)附加的值是移向工件的。此時(shí)，萬(wàn)一此值被疏漏，刀具就不會(huì)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。
　　為使刀具偏置值為負(fù)值，則在規(guī)定機(jī)床上的基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，必須設(shè)在所有刀具長(zhǎng)度之外，至少應(yīng)在基準(zhǔn)刀具的刀位(尖)點(diǎn)上。
　　5.取消刀具長(zhǎng)度偏置(補(bǔ)償)時(shí)，應(yīng)使刀具在工件之外。
　　有時(shí)，在加工中間要取消刀具長(zhǎng)度偏置。例如，在加工中心上，若發(fā)出G28、G30和G27指令時(shí)，機(jī)床返回?fù)Q刀點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)換刀。為保證準(zhǔn)確到達(dá)換刀位置，在指令中要取消刀具長(zhǎng)度偏置，如G30Z-G49：其中，Z—為刀具移動(dòng)的中間點(diǎn)。刀具在到達(dá)中間點(diǎn)時(shí)要取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償。這個(gè)中間點(diǎn)若是選得不妥，則刀具刀尖可能并未離開(kāi)工件，或者反而移向工件，此時(shí)就可能發(fā)生事故。在編程時(shí)，刀具長(zhǎng)度一般并未確定，如果指令的值不足以使刀尖遠(yuǎn)離工件，則將出現(xiàn)危險(xiǎn)。此時(shí)，應(yīng)采用增量值編程，讓增量值大于所有的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值。如刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值為200mm，指令G30G49 G91Z200.0。若按照前面所建議的方法設(shè)定機(jī)床上的基準(zhǔn)點(diǎn)和調(diào)整刀具長(zhǎng)度偏置(補(bǔ)償)的話，只要指令點(diǎn)在工件之外，則刀尖必定遠(yuǎn)離工件。
　　6.刀具號(hào)與刀具補(bǔ)償號(hào)要便于核對(duì)。
　　刀具號(hào)用T代碼指令，其補(bǔ)償號(hào)由操作者在系統(tǒng)偏置數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)設(shè)定。車(chē)削系統(tǒng)用T代碼加2位數(shù)或4位數(shù)，其中，高位數(shù)指令刀具號(hào)，低位數(shù)指令刀具補(bǔ)償號(hào)。在銑削系統(tǒng)中由T代碼指令刀具號(hào)，由H代碼指令刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，用D代碼指令刀具補(bǔ)償半徑，且H和D代碼用的是同一組數(shù)據(jù)，刀具號(hào)與補(bǔ)償號(hào)之間是互相獨(dú)立的，編程員可自主指定。
　　為了便于核對(duì)和設(shè)定，除了特殊用途外，車(chē)削系統(tǒng)的刀具號(hào)與補(bǔ)償號(hào)**相同，例如:T11或T101等。即1號(hào)刀具用1號(hào)補(bǔ)償值。銑削系統(tǒng)用T1調(diào)用刀具，用H1調(diào)用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值，用D21調(diào)用刀具半徑補(bǔ)償值(如果刀具少于20把時(shí))。即1號(hào)刀具用1號(hào)長(zhǎng)度補(bǔ)償值，用21號(hào)半徑補(bǔ)償值，便于編程和設(shè)定操作，也便于記憶，以減小出錯(cuò)機(jī)率。
　　7.輪廓銑削時(shí)，要使刀具離開(kāi)工件輪廓表面后再抬刀。
　　輪廓銑削時(shí)，使刀具離開(kāi)工件輪廓表面后再抬刀，除了不在輪廓上留下刀痕外，也可養(yǎng)成良好的習(xí)慣，以免在其它情況下造成事故。
　　目前，數(shù)控系統(tǒng)提供了許多檢驗(yàn)程序的功能。一般情況下，編程和設(shè)置錯(cuò)誤是可以檢查出來(lái)的。采用這里建議的措施，即使出現(xiàn)漏檢的情況，也不至于造成事故。