1 數(shù)控車床精加工程序的分析
數(shù)控機床的所有工作程序和工作內(nèi)容是由其內(nèi)部程序控制的,工件最終加工成什么標準也是由這些程序決定的,即數(shù)控加工程序是數(shù)控機床的控制大腦。 數(shù)控車削加工操作要求輸入程序盡可能簡化,并一次輸入程序、調(diào)試程序和對刀,確保加工過程中不需要對程序進行修改; 數(shù)控車床加工操作程序通常情況下是根據(jù)零件輪廓來編寫的, 這種程序?qū)嶋H上就屬于精加工程序,將其結(jié)合系統(tǒng)循環(huán)模塊之后,即可完成多余余量的切除操作。 數(shù)控加工特點決定著每一個數(shù)控加工程序中都包含有切削參數(shù)、刀鋸運動類型、主軸轉(zhuǎn)速和機床狀態(tài)等相關(guān)信息,而且不同信息在程序中都有不同代碼和格式相對應(yīng)。
數(shù)控加工程序可以看做是由多個程序段組成的,而每一個程序段就是整個程序的單位連續(xù)字節(jié),由多個代碼組成。 每一個程序段所包含的內(nèi)容不同, 在數(shù)控加工過程中所承擔的任務(wù)也不同。 所謂程序段的格式,就是由哪些字母、數(shù)字或者符號,通過什么樣的形式連接在一起。 我們可以根據(jù)數(shù)控機床的型號以及所需要完成的任務(wù)來進行程序段的編寫, 并按照規(guī)定格式將單位程序段連接在一起。 字地址程序段主要由語句號字、代碼字以及程序段結(jié)束字符所組成, 其中語句號字是數(shù)控系統(tǒng)識別程序段標號的重要標志,通常情況下程序段的起始符為N。
2 譯碼模塊的處理過程
2.1 譯碼準則
譯碼模塊的程序段譯碼和數(shù)據(jù)處理要按照一定的規(guī)定進行,且整個預(yù)處理過程必須遵循系統(tǒng)程序格式。
刀具上一段的終點即是下一段的起始點:數(shù)控加工過程是一個連續(xù)運動過程,刀具的運動軌跡是連續(xù)的,不能出現(xiàn)跳躍情況。 因此在進行數(shù)控加工程序編寫時,完全可以直接將刀具運動的終點作為接下來操作的起始點。
選擇刀尖中心為控制對象:數(shù)控機床加工刀尖是 CNC 控制軟件主要的控制對象,它被視為加工過程中的一個動點,任何幾何形狀的物體都需要經(jīng)過刀尖的運動得以完成。 因此數(shù)據(jù)加工程序就是控制這一點運動軌跡的程序。
按機床坐標系譯碼與計算:坐標系是數(shù)控機床加工工具的運動范圍,每個機床自其制造完成之后,坐標系就已經(jīng)固定了,因此數(shù)控加工程序的編寫要遵循數(shù)控機床坐標系的規(guī)定和位置。
2.2 譯碼方法
編譯方法: 所謂編譯方法即數(shù)控系統(tǒng)加工程序的預(yù)編譯,根據(jù)不同加工任務(wù)編譯出相對應(yīng)的加工程序, 實際加工時通過插補模塊從系統(tǒng)中提取,用來控制加工工具的運動軌跡,從而實施加工操作。 這種數(shù)控加工方法最大的優(yōu)勢就在于不需要再進行程序代碼之間的轉(zhuǎn)換,大大提高了數(shù)控加工效率。 但其不足之處是需要占用系統(tǒng)較大的存儲空間, 而且對于加工零件較復(fù)雜的情況下,很容易影響系統(tǒng)的操作性能。
解釋方法:該方法采用的是逐行譯碼、預(yù)處理和插補技術(shù),在進行下一步加工程序之前, 首先由解釋程序?qū)庸ごa進行預(yù)處理后,再用來控制加工工具。 這種數(shù)控加工方法使用起來較為簡單,而且不需要系統(tǒng)提供較大的存儲空間。 但由于不同模塊之間數(shù)據(jù)處理時順序串行的, 所以對解釋程序的運行速度要求較高,必須要滿足在不同程序段之間的來回轉(zhuǎn)換。
3 數(shù)控加工程序的檢錯
3.1 程序結(jié)構(gòu)錯誤檢查
數(shù)個程序段按照一定順序連接后就組成了一個完整的數(shù)控程序,但單位程序段也可以看作是一個小型完整程序,其基本構(gòu)造也是起止符、程序號、程序主體等。 所以程序機構(gòu)錯誤的檢查,實質(zhì)上就是對每一個程序段以及程序段之間聯(lián)系進行檢查。
3.2 詞法錯誤檢查
詞法也可以簡單理解為語法, 即數(shù)控程序語句的編寫規(guī)則。 數(shù)控加工程序詞法檢查主要設(shè)計不同功能代碼字以及數(shù)字類型等,不同代碼所對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型也不同。 而且每一個數(shù)控加工程度中都不能出現(xiàn)未定義代碼。
3.3 出錯處理
數(shù)控加工程序的編寫難免會出現(xiàn)一些錯誤,正常情況下如果數(shù)控加工程序中有錯誤信息,系統(tǒng)會向用戶進行提示,并將具體錯誤信息的出錯原因和位置告知操作人員, 以方便進行下一步的編輯修改。 基本每一個數(shù)控系統(tǒng)都會預(yù)留一定空間存儲區(qū),用于保存錯誤信息。
3.4 數(shù)據(jù)的整理和存放
數(shù)控加工程序整理過程可以簡述為:首先從待加工程序中選擇提取出需要加工的程序段,并對程序段進行編碼,以明確其初始位置。 按照字符串的形式將這些程序段存放至響應(yīng)存儲區(qū),同時按照標準進行格式和詞義檢錯。 如經(jīng)檢查沒有發(fā)現(xiàn)錯誤,即可將程序段進行分割, 以字符串的形式將這些程序段存入指定存儲區(qū)。
4 結(jié)語
精加工數(shù)控技術(shù)是未來機械工業(yè)發(fā)展的重頭戲,其涉及到很多學(xué)科領(lǐng)域。 筆者在精加工數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,雖然積累了一定的工作經(jīng)驗,但在理論基礎(chǔ)上還有待提高。
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本文標題:精加工數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
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