自從第一臺(tái)數(shù)控銑床誕生后,數(shù)控加工技術(shù)在全世界各國(guó)得到迅速發(fā)展,對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造加工技術(shù)的發(fā)展起到重大推動(dòng)作用。數(shù)控加工技術(shù)不僅涉及數(shù)控加工設(shè)備,還涉及數(shù)控加工工藝、工裝和加工過(guò)程的自動(dòng)控制等。 <0.$'M~E
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在目前生產(chǎn)中,數(shù)控加工設(shè)備的種類(lèi)很多,不僅有數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控沖床、電加工機(jī)床,車(chē)銑教工中心、鏜銑加工中心、齒輪加工中心,還有各種柔性制造單元等等。從數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)上看,不僅有簡(jiǎn)單的二軸控制、三軸控制、四軸、五軸控制,在高檔數(shù)控系統(tǒng)中已經(jīng)可以控制在幾十個(gè)軸以上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 %77p5ctW
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數(shù)控加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用突顯在航空航天技術(shù)、汽車(chē)制造、模具制造、輪船制造、電子制造等各個(gè)制造行業(yè)中,和我們?nèi)粘9ぷ鳌⑸蠲芮邢嚓P(guān)。 o}'bv
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下面,就數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)作一簡(jiǎn)單介紹。 ,chf~-d
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數(shù)控加工編程的基本概念 !epgTN
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所謂數(shù)控編程就是把零件的工藝過(guò)程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移量等信息用數(shù)控語(yǔ)言記錄在程序單上,并經(jīng)校核的全過(guò)程。為了與數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)部程序(系統(tǒng)軟件)及自動(dòng)編程用的零件源程序相區(qū)別,把從外部輸入的直接用于加工的程序稱(chēng)為數(shù)控加工程序,簡(jiǎn)稱(chēng)為數(shù)控程序。 zT* .jv
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數(shù)控機(jī)床所使用的程序是按照一定的格式并以代碼的形式編制的。數(shù)控系統(tǒng)的種類(lèi)繁多,它們使用的數(shù)控程序的語(yǔ)言規(guī)則和格式也不盡相同,編制程序時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格按照機(jī)床編程手冊(cè)中的規(guī)定進(jìn)行。編制程序時(shí),編程人員應(yīng)對(duì)圖樣規(guī)定的技術(shù)要求、零件的幾何形狀、尺寸精度要求等內(nèi)容進(jìn)行分析,確定加工方法和加工路線(xiàn);進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算,獲得刀具軌跡數(shù)據(jù);然后按數(shù)控機(jī)床規(guī)定的代碼和程序格式,將被加工工件的尺寸、刀具運(yùn)動(dòng)中心軌跡、切削參數(shù)以及輔助功能(如換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、切削液開(kāi)關(guān)等)信息編制成加工程序,并輸入數(shù)控系統(tǒng),由數(shù)控系統(tǒng)控制機(jī)床自動(dòng)地進(jìn)行加工。理想的數(shù)控程序不僅應(yīng)該保證能加工出符合圖紙要求的合格工件,還應(yīng)該使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮,以使數(shù)控機(jī)床能安全、可靠、高效地工作。 =AEz9d ciS
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2.?dāng)?shù)控加工程序編制的方法 h2;z4
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數(shù)控編程大體經(jīng)過(guò)了機(jī)器語(yǔ)言編程、高級(jí)語(yǔ)言編程、代碼格式編程和人機(jī)對(duì)話(huà)編程與動(dòng)態(tài)仿真這樣幾個(gè)階段。在上個(gè)世紀(jì)70年代,美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)先后對(duì)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向、數(shù)控程序編程的代碼、字符和程序段格式等制定了若干標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范(我國(guó)按照ISO標(biāo)準(zhǔn)也制定了相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)),從而出現(xiàn)了用代碼和標(biāo)示符號(hào),按照嚴(yán)格的格式書(shū)寫(xiě)的數(shù)控加工源程序――代碼格式編程程序。這種編寫(xiě)源程序技術(shù)的重大進(jìn)步,意義極為深遠(yuǎn)。在這種編程方式出現(xiàn)后,凡是數(shù)控系統(tǒng)不論檔次高低,均具有編程功能。因?yàn)榫幊踢^(guò)程的大為簡(jiǎn)化,使得機(jī)床操作者只要查閱、細(xì)讀系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)就有能力編程。從而使數(shù)控機(jī)床走向大范圍、廣領(lǐng)域的應(yīng)用。 ?Jusl8Sm
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數(shù)控加工程序編制方法主要分為手工編程與自動(dòng)編程兩種: 1fL<&G
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(1) 手工編程 -(JUd4#
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手工編程是指從零件圖紙分析、工藝處理、數(shù)值計(jì)算、編寫(xiě)程序單、直到程序校核等各步驟的數(shù)控編程工作均由人工完成的全過(guò)程。手工編程適合于編寫(xiě)進(jìn)行點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件的加工程序,以及程序坐標(biāo)計(jì)算較為簡(jiǎn)單、程序段不多、程序編制易于實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)合。這種方法比較簡(jiǎn)單,容易掌握,適應(yīng)性較強(qiáng)。手工編程方法是編制加工程序的基礎(chǔ),也是機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)加工調(diào)試的主要方法,對(duì)機(jī)床操作人員來(lái)講是必須掌握的基本功,其重要性是不容忽視的。 7W9d6i)
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(2) 自動(dòng)編程 jN+N(pIi.o
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自動(dòng)編程是指在計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的軟件系統(tǒng)的支持下,自動(dòng)生成數(shù)控加工程序的過(guò)程。它充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)快速運(yùn)算和存儲(chǔ)的功能。其特點(diǎn)是采用簡(jiǎn)單、習(xí)慣的語(yǔ)言對(duì)加工對(duì)象的幾何形狀、加工工藝、切削參數(shù)及輔助信息等內(nèi)容按規(guī)則進(jìn)行描述,再由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算、后置處理,產(chǎn)生出零件加工程序單,并且對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行模擬。對(duì)于形狀復(fù)雜,具有非圓曲線(xiàn)輪廓、三維曲面等零件編寫(xiě)加工程序,采用自動(dòng)編程方法效率高,可靠性好。在編程過(guò)程中,程序編制人可及時(shí)檢查程序是否正確,需要時(shí)可及時(shí)修改。由于使用計(jì)算機(jī)代替編程人員完成了繁瑣的數(shù)值計(jì)算工作,并省去了書(shū)寫(xiě)程序單等工作量,因而可提高編程效率幾十倍乃至上百倍,解決了手工編程無(wú)法解決的許多復(fù)雜零件的編程難題。