數(shù)控車床加工程序編制的探索與實(shí)踐

楊穆新

（長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)校，吉林 長(zhǎng)春130000）

程序布局功能可供選擇，數(shù)控車床加工程序編制系統(tǒng)滿足最苛刻的要求，數(shù)控的范圍從要求快速生產(chǎn)粗加工周期到完成周期，中心線鉆孔、螺紋切削和攻絲等，使用從動(dòng)工具在Y 軸和Z軸上銑削，使用從動(dòng)工具在Y 軸和Z 軸上鉆孔和攻絲，使用副主軸在數(shù)控車床機(jī)器上可以用作參考。可視化數(shù)控機(jī)床的各種零件，更容易理解什么是數(shù)控機(jī)床。

1 探索

1.1 工作程序。數(shù)控車床是一種使用計(jì)算機(jī)數(shù)控車削工件的機(jī)床，不同的加工程序編制主要在生產(chǎn)率方面不同，同樣的情況也適用于自動(dòng)數(shù)控車床，數(shù)控車床使操作員能夠生產(chǎn)復(fù)雜、一次性的產(chǎn)品以及小型和大型系列產(chǎn)品。這些機(jī)器基本上是一個(gè)車床但是有一個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別:所有的移動(dòng)程序都可以通過內(nèi)置的控制自動(dòng)執(zhí)行和監(jiān)控。傳統(tǒng)的數(shù)控車床只具有數(shù)控功能，不允許存儲(chǔ)程序。數(shù)控車床技術(shù)的這一缺點(diǎn)通過數(shù)控技術(shù)的引入得以糾正。加工程序編制用于生產(chǎn)車削零件的機(jī)床，依靠計(jì)算機(jī)支持的過程執(zhí)行和監(jiān)控，由于持續(xù)的生產(chǎn)時(shí)間，提前計(jì)劃容易實(shí)現(xiàn)。這些現(xiàn)代機(jī)器使得隨時(shí)從內(nèi)存中檢索程序、進(jìn)行更改并將其保存到系統(tǒng)中成為可能。正確操作數(shù)控車床所需的所有數(shù)據(jù)都以數(shù)字形式提供給機(jī)器，計(jì)算機(jī)不斷地比較這些數(shù)據(jù)，并通過特殊的控制設(shè)備獨(dú)立地進(jìn)行校正。為了開始加工，必須首先創(chuàng)建一個(gè)數(shù)控程序，該程序可以直接在數(shù)控車床上或通過外部計(jì)算機(jī)來執(zhí)行。對(duì)于后者，新創(chuàng)建的程序通過數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備或用于輸入的網(wǎng)絡(luò)連接傳輸?shù)綑C(jī)器。編程時(shí)必須遵守相應(yīng)程序法規(guī)中規(guī)定的特定程序，機(jī)器參考點(diǎn)或機(jī)器零點(diǎn)是加工的關(guān)鍵要求，該點(diǎn)用于計(jì)算各種運(yùn)動(dòng)軸的所有坐標(biāo)。不同的刀架允許執(zhí)行一系列工作過程，如端面切削、縱向車削或錐形車削。計(jì)算機(jī)數(shù)控車床需要高生產(chǎn)率和清潔工作環(huán)境，使用數(shù)控車床可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的批量生產(chǎn)，而且由于生產(chǎn)時(shí)間恒定，未來的生產(chǎn)計(jì)劃也得以簡(jiǎn)化。復(fù)雜的零件可以加工多機(jī)操作，離合器、驅(qū)動(dòng)滑輪制造內(nèi)部和外部可以使用一個(gè)夾緊位置進(jìn)行加工。由于制造過程的結(jié)合，這些方法更加有效。數(shù)控車床的精度對(duì)圓柱形零件特別有用，一系列數(shù)控車床也可以組合在一起，創(chuàng)造更多用途的機(jī)器。創(chuàng)建完整的制造系統(tǒng)甚至生產(chǎn)線，其特點(diǎn)是工業(yè)機(jī)器和運(yùn)輸設(shè)備極大地提高生產(chǎn)率，這些控件通常以不同的方式設(shè)置。

1.2 組成安裝。數(shù)控車床加工程序翻譯由特定數(shù)字和字母組成的程序，將主軸或工件移動(dòng)到不同的位置和深度。多種用途程序編制代碼，功能包括:端面銑削、肩部銑削、攻絲、鉆孔，有些甚至提供車削。如今，數(shù)控車床可以有3～6 個(gè)軸。大多數(shù)數(shù)控車床要求將工件放在它們上面或里面，并且必須至少和工件一樣大，但是新的三軸機(jī)床正在生產(chǎn)，可以把它們放在工件上，而且可以小得多。旋轉(zhuǎn)時(shí)切割工件，進(jìn)行快速、精確的切割，通常使用可加索引工具和鉆頭。對(duì)于復(fù)雜的編制程序是有效的，這些程序旨在制造在手工車床上不可行的零件。與數(shù)控車床相似的控制規(guī)范，并能經(jīng)常讀取代碼，通常有兩個(gè)軸，但是較新的型號(hào)有更多的軸，允許加工更高級(jí)的工件。等離子切割機(jī)包括使用切割工具切割材料等離子體焰，常用于數(shù)控車床切割鋼材和其他金屬，但也可用于各種材料。在這個(gè)過程中，壓縮空氣被高速吹出噴嘴，與此同時(shí)，電弧通過氣體從噴嘴形成到被切割的表面。等離子體足夠熱以熔化被切割的材料，并且移動(dòng)得足夠快將熔融金屬吹離切口。電火花加工是一種利用放電火花獲得所需形狀的制造工藝，材料通過一系列編制程序快速循環(huán)從工件上移除目前的兩個(gè)電極之間的放電，由電介質(zhì)受電的影響電壓。

1.3 編制環(huán)境。在不同的編制環(huán)境可以用不同的位數(shù)設(shè)置不同的控制，以選擇工具和磨損偏移。數(shù)控車床是這樣設(shè)置的，因此每個(gè)刀具可以有一個(gè)以上的磨損偏移。這樣做是因?yàn)檐囅骷庸ねǔＰ枰浅?yán)格的公差，并且同一工具通常用于零件的多個(gè)特征。編制環(huán)境通過對(duì)每個(gè)特征使用不同的磨損偏移，機(jī)械師可以在零件脫落時(shí)測(cè)量零件，并調(diào)整磨損偏移，使每個(gè)特征都符合規(guī)定的公差。這一切都假設(shè)數(shù)控車床有一個(gè)刀架，一些車床使用組合工具，利用組合工具被安裝在滑塊上，程序通過在豎軸上顯示編程滑塊運(yùn)動(dòng)來選擇工具。許多控件為此提供了一種自動(dòng)倒角和自動(dòng)圓角的功能，它是一個(gè)非常方便的特性，但是需要一點(diǎn)時(shí)間去習(xí)慣如何設(shè)置編制環(huán)境。要使用自動(dòng)折角功能，必須只在一個(gè)軸上移動(dòng)。使用圖表，選擇哪個(gè)軸在移動(dòng)以及向哪個(gè)方向移動(dòng)。對(duì)于每個(gè)軸和方向，有兩個(gè)可能的倒角或角半徑。選擇數(shù)控車床加工程序編制所需要的。

2 實(shí)踐

2.1 質(zhì)量管理。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，大多數(shù)制造公司現(xiàn)在都配備了數(shù)控機(jī)床，然而讓專家來操作這些機(jī)器變得相當(dāng)困難，甚至現(xiàn)在的機(jī)器操作員也更喜歡通過編程來操作機(jī)器，而不是手動(dòng)操作。在大多數(shù)機(jī)床培訓(xùn)機(jī)構(gòu)中，新的操作人員被教授手工加工以及數(shù)控加工和編程為了確定典型數(shù)控車床加工零件的工藝要求，對(duì)工件進(jìn)行批量加工。根據(jù)精度要求機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)和進(jìn)給電機(jī)。在數(shù)控裝置加工程序的重新編制，從而提高加工程序編制的精度。成本效益管理，制造車床和長(zhǎng)期使用車床的數(shù)控改造是唯一的辦法。加工程序編制質(zhì)量管理分為新車床改造和舊車床改造，新車床改造是加工程序編制過程中的，舊車床改造包括對(duì)大修車床改造和舊車床零件改造進(jìn)行加工程序編制的控制。例如水射流切割機(jī)的數(shù)控程序編制質(zhì)量管理，是一種能夠切割成金屬或其他材料包括花崗巖，通過使用高速高壓的水射流，它通常用于制造機(jī)械和其他設(shè)備的零件。質(zhì)量管理當(dāng)被切割的材料對(duì)其他方法產(chǎn)生的高溫敏感時(shí)，水射流是優(yōu)選的方法。它已在從采礦到航空航天的各種行業(yè)中得到應(yīng)用，用于操作切割、成形。代碼加工程序編制的最新發(fā)展旨在將信息和語義構(gòu)建到工具環(huán)境中，以實(shí)現(xiàn)高效的質(zhì)量管理。

2.2 調(diào)試驗(yàn)收。通過芯片傳送帶部件可以借助一個(gè)磁捕集器到分開站上檢查數(shù)控車床的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)程序的調(diào)試驗(yàn)收工作。在沒有軟件的情況下操作數(shù)控車床，可將程序庫(kù)設(shè)置成零件系列，使用幾個(gè)通用的啟動(dòng)模板將機(jī)器配置成一個(gè)基本的程序元素。使用文本編輯器中的多個(gè)窗口，可以從一個(gè)程序窗口復(fù)制和粘貼到下一個(gè)程序窗口進(jìn)行調(diào)試。一旦在幾種不同的工件材料中測(cè)試程序的清單，將變得更容易利用這項(xiàng)工作。程序中的大量注釋有助于加快識(shí)別可能在另一個(gè)程序中重用的特定元素，在滯后的時(shí)間運(yùn)行部分。開發(fā)幾種常見的程序場(chǎng)景，它們經(jīng)常重復(fù)，只需要一些快速編輯即可模擬運(yùn)行。使用全面數(shù)控車床檢查工具清除計(jì)劃應(yīng)用，在很多情況下，零件從車床出來是很好的。然而，這并不總是可能的。一個(gè)有用的技巧是將多個(gè)直徑和凹槽切割成曲面，這樣就可以在停頓后翻轉(zhuǎn)一個(gè)部分，并在一個(gè)周期內(nèi)調(diào)試驗(yàn)收完成一個(gè)部分。

2.3 定位控制。定位控制通過開環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)來處理，在開環(huán)系統(tǒng)中，加工程序編制通信只發(fā)生在一個(gè)方向:從控制器到電機(jī)。在閉環(huán)系統(tǒng)中，反饋被提供給控制器，以便能夠校正位置、速度和加速度的誤差，這些誤差可能由于負(fù)載或溫度的變化而產(chǎn)生。開環(huán)系統(tǒng)通常更容易操作，但不太精確。步進(jìn)電機(jī)可用于兩種類型的系統(tǒng)，而伺服電機(jī)只能用于封閉系統(tǒng)。加工程序編碼位置都基于三維笛卡爾坐標(biāo)系，這個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)典型的平面，在數(shù)學(xué)制圖時(shí)經(jīng)常看到。該系統(tǒng)需要繪制機(jī)床路徑和任何其他需要在特定坐標(biāo)下運(yùn)行的加工步驟。絕對(duì)坐標(biāo)是數(shù)控車床機(jī)器通常使用的坐標(biāo)，代表平面上的原點(diǎn)，該點(diǎn)設(shè)置在原材料上，以便在開始實(shí)際加工之前給出一個(gè)原始位置。數(shù)控車床編制運(yùn)行過程一直有效，直到加工程序結(jié)束。在數(shù)控車床加工程序編制操作中，主軸速度隨著刀具模擬，專為各種機(jī)器設(shè)計(jì)。在加工過程中提供最佳性能、速度和精度的算法,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位控制，具有前瞻性等技術(shù)特征。數(shù)控車床加工程序編制系統(tǒng)預(yù)先分析提供定位，刀具的位置由一組指令定義，這組指令即為部件加工程序。

3 結(jié)論

數(shù)控是計(jì)算機(jī)數(shù)控的簡(jiǎn)稱，數(shù)控機(jī)床按照輸入機(jī)床控制器的指令程序工作，數(shù)控機(jī)床由微型計(jì)算機(jī)或作為機(jī)床控制器的微型計(jì)算機(jī)組成。在數(shù)控機(jī)床中，程序被輸入穿孔卡，指令程序通過類似于傳統(tǒng)鍵盤的小鍵盤直接輸入計(jì)算機(jī)。在數(shù)控機(jī)床中，程序存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。程序員可以很容易地編寫代碼，并根據(jù)要求編輯程序。這些程序可以用于不同的部分，它們不必一次又一次地重復(fù)。數(shù)控機(jī)床提供了更大的靈活性和計(jì)算能力。只需對(duì)設(shè)備進(jìn)行重新編程，就可以將新系統(tǒng)集成到數(shù)控控制器中。