基于程序优化的花键数控磨床加工效率提升
基于程序优化的花键数控磨床加工效率提升
mw1950pub
由创刊于1950年的《金属加工》（包括冷加工和热加工两刊）和金属加工在线（mw1950.com）共同运营，汇聚新闻、技术、产品、市场等内容，纸媒、网媒、活动与服务四位一体，是该领域一流的信息服务平台和推广服务平台。
☞ 这是金属加工（mw1950pub）发布的第 17327 篇文章
编者按
针对专机类的花键磨削加工设备因系统界面封闭导致的加工方式不够灵活 、 加工效率低的问题 ， 从系 统内部程序入手 ， 详细分析了系统各个参数与内部程序间的关系 ， 最后通过对内部程序的二次开发 ， 实现了 加工路径的优化及花键磨削质量的提升 ， 将加工效率提升了将近一倍 。
1 序言
对于专机类的花键磨削加工设备，一般都是基 于数控系统二次改造而成的，这种设备的加工模式都是固定的，加工前只需输入参数即可完成全部加工。同样也因整个系统界面封闭导致加工方式不够灵活，一些设备中基于通用安全考虑设定的固定加工路径和参数，在实际加工某些件时会严重影响加工效率。本文以我公司使用的花键数控磨削设备为例进行改善。该设备是以西门子802D系统为基准进行二次开发制作的系统面板，共有4个参数面板，分别为磨削参数、工艺参数、修整参数和工件参数，在4个面板输入对应参数后系统会完成加工。这些都是操作者通过该面板输入参数后，面板直接赋值给西门子系统内部的R参数变量，R参数变量直接被子程序调用，这些调用R参数的子程序相互构成了整个设备的磨削、修砂等功 能 [1-3] 。
2 程序结构原理分析
花键磨的程序分为两部分：磨削程序和修砂 程序。磨削程序又分为两个部分，分别为磨削调 用程序和磨削加工程序。其中磨削调用程序为子 程序，安装在子程序文件（ .SPF ）内，程序名为 MK8612A 。在操作者按磨削启动键后，机床会自 动调用这个程序。在 MK8612A 内部嵌套了磨削加 工程序 G_CYCLE ，在 G_CYCLE 的内部编程了加 工路径等。而修砂子程序L114906，在MK8612A和 G_CYCLE内部均有调用，具体调用方式为间接调 用。程序结构如图1所示。
图1 程序结构
通过面板上输入的数据都与系统自身的R参数 关联，即会把数据赋值到对应的 R 参数上。修整参 数、工艺参数、磨削参数和工件参 数面板分别如图 2 ～ 图 5 所示。花键磨削接收加工参数的过程，就是把 R 参数上的数据赋值到调用程序、加工程序和修砂程 序的内部，作为已知参数引导加工完成。
图2 修整参数面板
图3 工艺参数面板
图4 磨削参数面板
图5 工件参数面板
3 程序结构原理分析
所有程序放置在子程序文件夹中，程序中所使 用的 R 参数与面板参数对应。
3.1 原程序
（ 1 ）调用程序 MK8612A 原程序在花键轴右 端单边向下进给，左右来回修磨，加工前进行找 正、砂轮修磨或磨削选择、后续磨削方式选择。具 体程序如下。
PROC MK8612A_SAVE DISPLOF; 定义子程序MK8612A 后面隐藏
IF $A_IN[4]==1 GOTOF DRESSER; 跳转1：如果$A_ IN[4] 通道开启，跳转到 DRESSER ， $A_IN[4] 对应面板上一个 按键，是新砂轮磨削的按键
M13; 开启砂轮
G4F3; 暂停3s
MARK0: ; 标记MARK0
IF $A_IN[8]==0; 条件1：如果$A_IN[8]通道未开启。$A_ IN[8] 对应面板上的砂轮启动键
MSG("砂轮没有启动，等待启动砂轮！！！"); 显示“砂 轮没有启动，等待启动砂轮！！！”
GOTOB MARK0; 跳转回到MARK0位置，重新判断通道 $A_IN[8] 是否开启，如果未开启则跳回重新判断
ENDIF; 条件1结束
M8; 切削液开启
M25; 吸雾启动
M23; 润滑启动
IF R113==0; 条件2：如果R113为0。这里R113是磨削参 数面板上的“磨削状态”参数，这里只有磨削和调整两种状态 可选，磨削对应 0 ，调整对应非 0
R305=0; 从设定上看，R113输入0，即选择磨削状态，则 最下方的“修整累计”参数 R305 清 0
ENDIF; 条件2结束
IF R100==0; 条件3：如果R100为0。这里R100是磨削参 数面板上的“首次对刀 [0] ”参数
IF $A_IN[7]==1; 条件4：在条件3下，如果$A_IN[7]通道 开启，应该是加工新任务时，按 JOG 手动键，输入 Y 坐标
R103=$AA_IM[Y] ; R103赋值机床坐标的Y值，即磨削参 数面板上的“砂轮对刀 Y 坐标”被赋值
STOPRE; 停止预处理，子程序按顺序执行
G91 G1 Y=R62-R64 F2000; 相对增量，直线插补，向上 移动花键大径减小径的距离，即砂轮整体先抬起
ENDIF; 条件4结束
R33=0 R305=0; 如果为新任务，则修整参数面板上的“修 整量累计”和磨削参数面板上的“修整累计”清 0
ENDIF; 条件3结束
M1; 程序段停止
G4 F5; 暂停5s
G90 G1 X=R101 F6000; 绝对坐标，直线插补，这里R101 是磨削参数面板上的“工件右端 X 坐标”参数
C=R105 F6000; C轴位置R105，这里R105是磨削参数面 板上的“起始角 C 坐标”参数
CASE R110 OF 1 GOTOF FIRST 2 GOTOF SECOND 3 GOTOF THIRD 4 GOTOF FOURTH; 如果 R110 为 1 ，跳转到 FIRST ，为 2 跳转到 SECOND ，为 3 跳转到 THIRD ， 为4跳转到
FOURTH
GOTOF ERROR3; 都不是则跳转到 ERROR3 ， R110 是工 艺参数面板上右上角的“工序选择”参数
FIRST: R300=1 R301=R116 R302=R117 R303=R118 R304=R119; R110 为 1 则赋值 R300=1 ，这里 R300 就是加 工界面最顶端显示项“工序 R300 ”的显示号，然后赋值 R301=R116 ， R302=R117 ， R303=R118 ， R304=R119 ，这里 R116 、 R117 、 R118 和 R119 分别为工艺参数面板工序 1 中粗 磨的进给速度、进给深度、循环次数和修整设定项。赋值到 R301 、 R302 、 R303 和 R304 中，方便在子程序 G_CYCLE 中统 一计算
IF R117==0 GOTOF SECOND; 跳转2：如果R117=0，即 设定的进给深度为 0 ，粗磨结束，跳转到工序 2 半精磨
G_CYCLE; 执行子程序G_CYCLE，即磨削程序
SECOND: R300=2 R301=R120 R302=R121 R303=R122 R304=R123; R110 为 2 则赋值 R300=2 ，然后赋值 R301=R120 ， R302=R121 ， R303=R122 ， R304=R123 ，这里 R120 、 R121 、 R122 和 R123 分别为工艺参数面板工序 2 中半精磨的进给速度、 进给深度、循环次数和修整设定项
IF R121==0 GOTOF THIRD; 跳转3：如果R121=0，即设 定的进给深度为 0 ，半精磨结束，跳转到工序 3 精磨
G_CYCLE; 执行子程序G_CYCLE，即磨削程序
THIRD: R300=3 R301=R124 R302=R125 R303=R126 R304=R127; R110 为 3 则赋值 R300=3 ，然后赋值 R301=R124 ， R302=R125 ， R303=R126 ， R304=R127 ，这里 R124 、 R125 、 R126 和 R127 分别为工艺参数面板工序 3 精磨中的进给速度、进 给深度、循环次数和修整设定项
IF R125==0 GOTOF FOURTH; 跳转4：如果R125=0，即 设定的进给深度为 0 ，精磨结束，跳转到工序 4 终磨
G_CYCLE; 执行子程序G_CYCLE，即磨削程序
FOURTH: R300=4 R301=R128 R302=R129 R303=R130 R304=R132; R110 为 4 则赋值 R300=4 ，然后赋值 R301=R128 ， R302=R129 ， R303=R130 ， R304=R132 ，这里 R128 、 R129 、 R130 和 R132 分别为工艺参数面板工序 4 终磨中的进给速度、进 给深度、循环次数和修整设定项
G_CYCLE; 执行子程序G_CYCLE，即磨削程序
GOTOF END; 跳转到END
; 新砂轮修整前的准备及之后修整部分
DRESSER: ; 标记DRESSER
M09; 关切削液
IF R60==0; 条件5：如果R60=0。R60为修整参数面板的
“新砂轮修整[0]”参数
R33=0; R33为修整参数面板的“修整量累计”参数，即 修整量累计清 0
R59=R36; R36为修整参数面板的“砂轮直径”参数
ENDIF; 条件5结束
R68=R80; R80为修整参数面板的“砂轮宽度”参数
M13 M6 M12; 开砂轮，开修整轮，修整冷却启动
CALL "L"<<R61; 调用子程序L（R61），即调用含有R61 参数的子程序，若 R61=3 ，即调用 L3 ，这段应该是砂轮修磨子 程序
R36=175+2*(R77+12.1); 修磨后砂轮直径输出，公式应该 变为“ R36/2=175/2+(R77+12.1) ”，其中 R36/2 为砂轮半径， 修整时砂轮不动，砂轮中心到 V 0 的距离为 175/2 ，修整轮与砂 轮接触面距砂轮顶距离 12.1 ， R77 为修整参数面板的“对刀坐 标 V ”
M7 M13; 修整轮停止，砂轮启动
M8; 磨削冷却启动
END: ; 标记END
M15; 砂轮停止
G1 G90 C=R105 F=4000; C轴移动到起始角度位置
M9; 磨削冷却停止
M17; 子程序结束
（ 2 ）磨削加工程序 G_CYCLE 原加工程序如下。
; 原花键磨削加工子程序
; G_CYCLE.SPF
PROC G_CYCLE_SAVE DISPLOF
IF R303==0 GOTOF END; 跳转5：如果R303=0，则跳转 到 END ， R303 是工艺参数面板“循环次数”的赋值中间参数
R308=0 R309=0; R308、R309参数清0，R308就是在加工 面板上方显示是第几次加工用的， R309 标记砂轮修整次数
BEGIN: ; 标记BEGIN
G01G90 C=R105 F4000; C轴移动到起始角度位置
R307=0; R307参数清0，R307加工面板显示用，显示是第 几齿磨削
R305=R305+R302; R305是磨削参数面板的“修整累 计”，这里如果 R100 即“首件对刀”为 0 ，则 R305 先清 0 ；若 为 1 ，则 R305 加上 R302 ，即一个进给深度后继续累积
R306=R103-R305-R33; R306是砂轮考虑修整量后，向下 进给一个 R302 （进给深度）后砂轮的 Y 向坐标， R103 是磨削参 数面板上的“砂轮对刀 Y 坐标”， R305 是磨削累积， R33 是砂 轮修整累积
CYCLE: ; 标记CYCLE
MSG("工序"<<R300<<",第"<<R308+1<<"次，还剩 "<<R303-R308-1<<" 次，进给 "<<R302<<" ，第 "<<R307+1<<" 齿磨削 !!!"); 显示工序号，第几次加工，还剩几次加工，进给 深度多少，第几齿加工
G90 G1 Y=R306 F1000; 绝对坐标，砂轮向下进给一个进 给深度
G1X=R102 Y=R306+(R55/2)*(R101-R102) F=R301; 磨削 到工件左端的 R102 位置， R102 为磨削参数面板的“工件左端 X 坐标”， R55 为设定的锥度
G4F0.3; 暂停0.3s
G90 G1 X=R101 Y=R306 F=R301; 砂轮Y向不进给，从左 端 R102 位置直线插补到 R101 位置
R286=360/R63; 这里R63为磨削参数面板上的“工件齿
数”，R286表示加工下一齿时，C轴转动的角度
G91 G1 C=R286 F6000; 相对增量，C轴转动R286角度
R307=R307+1; 加工齿数积累
IF R307>=R63 GOTOF NEXT; 跳转6：如果累计的加工齿
数达到设定的总齿数（R63），跳转到NEXT
M25; 开启吸雾
R100=1; 磨削参数面板的“首次对刀[0]”参数变为1输 出，即工件加工完后 R100 由 0 变为 1
GOTOB CYCLE; 如果一圈齿没磨完，跳转到CYCLE去 磨下一个齿
NEXT： R307=0; 标记NEXT，同时跳转到此处表示上一 个进给深度下，一圈齿全部磨完，因此齿数计数累计 R307 清 0 ，下一个进给深度后，重新从 0 开始计
R308=R308+1; 加工次数，即进给深度次数（加工圈数） 累计加 1
R309=R309+1; 砂轮修整次数累计加1
STOPRE; 停止预处理，子程序按顺序进行
IF R308>=R303 GOTOF END; 跳转7：如果加工的圈数达
到预设的“循环次数”R303，向后跳转到END
IF R304==0 GOTOF MM; 跳转8：如果“修整设定”为 0 ，则跳转到 MM
IF R309==R304; 条件6：如果R309等于修整设定次数 （ R304 ）。即根据 R304 设定的数值，判断加工几圈后修一次 砂轮
DRESSER: ; 修砂轮程序
M09
IF R304==0 GOTOF MM
IF R60==0
R59=R36
R33=0
ENDIF
R68=R80
M13 M6 M12
CALL “ L ” <<R61
R309=0
R36=175+2*(R77+12.1)
M7 M13
M8
ENDIF; 条件6结束
MM: ; 标记MM
IF R308>=R303 GOTOF END; 跳转10：如果加工的圈数 达到预设的“循环次数” R303 ，向后跳转到 END
GOTOB BEGIN; 如果加工的圈数没有达到预设的“循环 次数” R303 ，向前跳转到 BEGIN
END: ; 标记END
IF $A_IN[5]==1; 条件8：如果通道$A_IN[5]开启
ENDIF; 条件8结束
M17; 子程序结束
（ 3 ）修砂程序 L114906 原修砂程序如下。
; L114906.SPF
IF R60==0; 条件1：如果为新砂轮
R33=0; 修整量累计清0
ENDIF; 条件1结束
R34=0; 已修次数清0
R39=0
IF R30>0 GOTOF STAR1; 跳转1：如果R30＞0，则跳转 到 STAR1
R30=1; 若R30≤0，则输出R30=1
GOTOF STAR2; 跳转到STAR2
STAR1: ; 标记STAR1
IF R30>R71 GOTOF STAR2; 跳转2：如果R30＞R71，则 跳转到 STAR2
R30=R71; 若0<R30≤R71，则赋值
STAR2: ; 标记STAR2
IF R72>0.31 GOTOF DATASETERR1; 跳转3：如果 R72>0.31 ，则跳转到 DATASETERR1
IF R75>0.31 GOTOF DATASETERR1; 跳转4：如果 R75>0.31 ，则跳转到 DATASETERR1
IF R72<0 GOTOF DATASETERR1; 跳转5：如果R72<0， 则跳转到 DATASETERR1
IF R201>5000 GOTOF STAR3; 跳转6：如果R201>5000， 则跳转到 STAR3
IF R75<0 GOTOF DATASETERR1; 跳转7：如果R75<0， 则跳转到 DATASETERR1
IF R201<2000 GOTOF STAR3; 跳转8：如果R201<2000， 则跳转到 STAR3
GOTOF STAR4; 跳转到STAR4
STAR3: ; 标记STAR3
R201=3000; 默认砂轮转速3000r/min
STAR4: ; 标记STAR4
IF R35>0 GOTOF STAR5; 跳转9：如果R35>0，则跳转到 STAR5
R35=5; 若R35≤0，则R35=5
STAR5: ; 标记STAR5
M13 S=R201; 砂轮启动
M06; 修整轮启动
M12; 修整砂轮冷却启动
G04 F=R35; 暂停R35秒
IF R60<>0 GOTOF BEGIN1; 跳转10：如果R60不等于0， 则跳转到 BEGIN1
R32=R77; 若R60=0，则R32=R77，R32赋值对刀坐标V
R31=R78; 若R60=0，则R31=R78，R31赋值修整中心W
BEGIN1: ; 标记BEGIN1
IF R34>=R71-R30 GOTOF BEGIN2; 跳转11：如果 R34 ≥ R71 － R30 ，则跳转到 BEGIN2
R37=R73 ; 若R34＜R71－R30，则R37=R73，R37赋值粗 修速度
R38=R72 ; 若R34＜R71－R30，则R38=R72，R38赋值粗 修进给量
GOTOF BEGIN3; 跳转到BEGIN3
BEGIN2: ; 标记BEGIN2
R37=R76; 若R34≥R71－R30，则R37=R76，R37赋值精 修速度
R38=R75; 若R34≥R71－R30，则R38=R75，R38赋值精 修进给量
BEGIN3: ; 标记BEGIN3
R32=R32-R38; V轴对刀坐标向下进给一个进给深度
TRANS W=R31 V=R32 ; 坐标系偏移，将W=R31、V=R32 的位置偏移为 W =0 、 V =0 的位置
G90 G64 G1 F=R37
V2.0203
MSG("渐开线花键：正在修整砂轮前侧面，进给量为 "<<R38<<" ；设定 "<<R71<<" 次；还剩 "<<R71-R34-1<<" 次 ")
W4.8278
V-2.673; 使用软件对砂轮形状进行仿形后得到的坐标 点，该部分省略
……
R34=R34+1
R60=123
R33=R33+R38
R39=R39+R38
R74=R74+R38
R77=R32
R78=R31
G90 G64 G01 V=2.0203
IF R34>=R71 GOTOF END
GOTOB BEGIN1
DATASETERR1:
MSG("砂轮每次修整量R72>0.31")
M00
GOTO END
END:
G90 G64 G01 V=5.0203
W=0
TRANS
M14
M11
M17
3 .2 改后程序
重新修改加工路径和对应的加工参数计算公 式，修改后程序将工件磨削效率提升一倍。同时为 了更好地保证尺寸，把一周修砂改为半周修砂，优 化了参数显示。
（1）对调用程序M K8612A的修改 具体 如下。
……
CASE R110 OF 1 GOTOF FIRST 2 GOTOF SECOND 3 GOTOF THIRD 4 GOTOF FOURTH
GOTOF ERROR3
FIRST: R300=1 R301=R116 R302=R117 R303=R118 R304=R119
IF R117==0 GOTOF SECOND
RG_CYCLE2; 将原来调用的G_CYCLE程序改为RG_
CYCLE2，共修改4处。
……
（ 2）修改后的磨削加工程序RG_CYCLE2 在 修改后的磨削加工程序中，操作人员加工次数等面 板参数按原来设定就行，不需要考虑来回进给的次 数和停刀位置，程序会自动判断。一次循环的，一 周一次修砂；两次循环及以上的（包括两次），半 周修砂一次。
循环次数只有一次的情况下，一次进给就加 工完成，不需要来回进给；循环次数两次及以上， 工件右端进给一次，直线插补磨到左端了，在左端 进给一次，直线插补磨到右端，然后砂轮向上抬起 一个进给深度的距离， C 轴转到下一个齿，继续重 复之前的加工。这里无论最后输入的循环次数是奇 数还是偶数，程序都会自动判断最后一次进给的位 置。无论最后一次进给的位置是在工件的左端还是 右端，程序最后都会把把刀停在工件右端。具体程 序如下。
; 二次修改后的磨削加工程序
; RG_CYCLE2.SPF
PROC RG_CYCLE2_SAVE DISPLOF
IF R303==0 GOTOF END
R308=0 R309=0
IF R303==1
G01 G90 C=R105 F4000
R307=0
R305=R305+R302
R306=R103-R305-R33
CYCLE1:
MSG("工序"<<R300<<",第"<<R308+1<<"次，还剩 "<<R303-R308-1<<" 次，进给 "<<R302<<" ，第 "<<R307+1<<" 齿磨削 !!!")
G90 G1 Y=R306 F1000
G1 X=R102 Y=R306+(R55/2)*(R101-R102) F=R301
G4 F0.3
G90 G1 X=R101 Y=R306 F=R301
R286=360/R63
G91 G1 C=R286 F6000
R307=R307+1
IF R307>=R63
R308=R308+1
R309=R309+1
ENDIF
IF R307>=R63 GOTOF DRESSER
M25
R100=1
GOTOB CYCLE1
ENDIF
IF R303>=2
BEGIN:
G01 G90 C=R105 F4000
R307=0
R305=R305+R302
R306=R103-R305-R33
MSG("工序"<<R300<<",第"<<R308+1<<"次，还剩 "<<R303-R308-1<<" 次，进给 "<<R302<<" ，第 "<<R307+1<<" 齿磨削 !!!")
CYCLE2:
IF (R307==R63/2)OR(R307==R63/2+1/2)
R306=R103-R305-R33
R306=R306+R302
ENDIF
CYCLE:
G90 G1 Y=R306 F1000
G1 X=R102 Y=R306+(R55/2)*(R101-R102) F=R301
G4 F0.3
IF (R308+1)>=R303 GOTOF BJ1
IF (R307+1)==1
R305=R305+R302
R306=R103-R305-R33
ENDIF
IF (R307+1)>1
R306=R306-R302
ENDIF
MSG
MSG("工序"<<R300<<",第"<<R308+2<<"次，还剩 "<<R303-R308-2<<" 次，进给 "<<R302<<" ，第 "<<R307+1<<" 齿磨削 !!!")
G1 Y=R306+(R55/2)*(R101-R102) F3
G90 G1 X=R101 Y=R306 F=R301
IF (R307+1)>=R63 GOTOF BJ1
R306=R306+R302
G1 Y=R306 F1000
BJ1:
MSG
MSG("工序"<<R300<<",第"<<R308+2<<"次，还剩 "<<R303-R308-2<<" 次，进给 "<<R302<<" ，第 "<<R307+1<<" 齿磨削 !!!")
G90 G1 X=R101 Y=R306 F=R301
R286=360/R63
G91 G1 C=R286 F6000
R307=R307+1
IF (R308+1)>=R303 GOTOF BJ2
IF (R307==R63/2) GOTOF NEXT2
IF (R307==R63/2+1/2) GOTOF NEXT2
BJ2:
IF R307>=R63 GOTOF NEXT
M25
R100=1
GOTOB CYCLE
ENDIF
NEXT:
R307=0
R308=R308+2
R305=R305+R302
NEXT2:
R309=R309+1
STOPRE
IF R308>=R303 GOTOF END
IF R304==0 GOTOF MM
;修砂轮部分
DRESSER:
IF R309==R304
M09
IF R304==0 GOTOF MM
IF R60==0
R59=R36
R33=0
ENDIF
R68=R80
M13 M6 M12
CALL "L"<<R61
R309=0
R36=175+2*(R77+12.1)
M7 M13
M8
ENDIF
MM:
IF R308>=R303 GOTOF END
IF (R307==R63/2) GOTOB CYCLE2
IF (R307==R63/2+1/2) GOTOB CYCLE2
GOTOB BEGIN
END:
IF $A_IN[5]==1
ENDIF
M17
改善后的程序，在一次冲程进给两次，每半圈 齿加工完后修磨一次，一直到加工完成。同时对显 示的参数进行了优化，使得显示部分与加工内实际 赋值情况可以完全对应起来。这里还需要注意如下 几点。
1）花键磨是一个专机，其系统是在西门子系 统基础上二次开发而得，内部功能不全，因此改善 的程序结构都是按照原来程序结构进行的，即循环 部分结构都是按照“ IF …… GOTO ”的结构编写。 因此如果想对程序进行后续修改，也要参照这个 结构（不要用 WHILE 、 LOOP 、 REPEAT 或 FOR 循 环），全部使用跳转和条件判断完成。
2）程序内部有些看起来累赘甚至重复的部 分，比如“ R305=R305+R302 ”“ R306=R103- R305-R33 ”和“ R306=R306-R302 ”在加工中执行 的作用是一样的，但是在面板显示中的作用不同， R33 对应面板中的修砂累计量显示。因此修改后续 程序不仅要考虑加工路径，还要考虑 R 参数对应的 面板显示问题，否则会造成操作者在后面的加工中 算错加工尺寸。
如果需要修改程序，推荐使用Operate仿真软件 对照着修改，兼顾加工和面板显示。修改过程为打 开 Operate 软件，调至程序界面（见图 6 ），把加工 的编制为带参数传 递的子程序，并放到子程序文件夹，其中传递的参数使用实际参数，模拟过程直接 在子程序内部完成，不调用，如图 7 所示。
图6 程序界面
图7 模拟过程
4 改善效果
使用修改后的程序加工我公司 DH17 推土机中的 花键轴（见图 8 ），进行验证。原程序和改后程序加 工过程见表 1 、表 2 。
图8 花键轴
使用原程序加工时，每次循环加工一周，一周 27 齿，单齿进给量 0.05mm ，单齿一个冲程进给一 次，磨一周 9min ，总共 18min 。
表1中总加工量0.45mm，总用时1h57min，其中 实际加工（含测量）用时 1h45min 。各工步等待时 间，即每次加工结束到操作人员回来测量的等待时 间 8min 。由于操作人员知道正测量工时，所以各工 步等待时间比平时加工要短，实际平时各工步等待 时间在 6 ～ 12min ，总等待时间在 40min 左右。因此 平时单件加工总时间为 2h25min 。
使用改后程序加工时，两次循环总共加工一 周，一周 27 齿，单齿进给量 0.05mm ，单齿一个冲程 进给两次，磨一周 9min ，总共 9min 。在第三次加工 时，单齿进给量 0.04mm ，为最后一刀。 表 2 中总加工量为 0.28mm ，总用时 55min ，其中 实际加工（含测量）用时 38min 。换算成 0.45mm 的 加工量，那么使用改后程序的实际加工（含测量） 用时为 58min 。如果各工步等待时间同样按 8min 计 算，那么在 同等加工量（ 0.45mm ）下，平时单件加 工总时间为 1h38min 。纯加工测量时间减少 44.8% ， 保守预计总加工时间减少 32.4% 。可以看出修改后 的程序在质量合格的情况下，大幅度提升了加工 效率。
5 结束语
针对专机类的花键磨削加工设备，通过详细 分析系统各个参数与内部程序间的关系，对内部程 序进行二次开发，修改调用程序、加工程序和修砂 程序，实现了加工路径的 优化及花键磨削质量的提 升，经实际加工验证，加工效率大幅度提升，对类 似专机的加工改进有一定的参考意义。
[1] 晁晓圆，牛立军. 数控机床装调中的参数设置[J]. 金 属加工 （ 冷加工 ）， 2018 （ 3 ）： 73-75.
[2] 李景成，耿涛，李东文. 花键磨床的数控化改造 及异型花键齿形的加工 [J]. 工具技术 ， 2007 ， 41
（10）：3.
[3] 赵榕，王银山.花键磨床数控改造[J]. 金属加工（冷 加工 ）， 2014 （ 12 ）： 2.
-End-
☞ 来源： 金属加工 ☞ 编辑：王瑞艳 ☞ 责任校对：邵玉洁 ☞审核人：吴晓兰 ☞媒体合作: 010-88379790-801 ☞ 金属加工杂志唯一投稿网址： http://tougao.mw1950.cn/
投稿须知
《金属加工（冷加工）》杂志投稿范围：航空航天、汽车、轨道交通、工程机械、模具、船舶、医疗器械及能源行业的金属零部件的加工工艺方案、工装夹具设计/制造方案、刀具设计/加工方案、智能制造（编程设计、优化）方案，以及机械设备或者工具的维修与改造方案等。
投稿请联系：韩景春，010-88379790-518
投稿须知：请点击 《金属加工（冷加工）》杂志投稿规范