數(shù)控機(jī)床的工作過程

時(shí)間：2021/11/18閱讀：2267

數(shù)控機(jī)床的主要任務(wù)是利用數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行刀具和工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的控制，完成零件的數(shù)控加工。圖1-2顯示了數(shù)控機(jī)床的主要工作過程。
    1．工作前準(zhǔn)備
    數(shù)控機(jī)床接通電源后，數(shù)控系統(tǒng)將對(duì)各組成部分的工作狀況進(jìn)行檢測和診斷，并設(shè)置為初始狀態(tài)。
    2．零件加工程序編制與輸入
    零件加工程序的編制可以是脫機(jī)編程，也可以是聯(lián)機(jī)編程。前者利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行手工編程或自動(dòng)編程，生成的數(shù)控程序記錄在信息載體上通過系統(tǒng)輸入裝置輸入數(shù)控系統(tǒng)，或通過通信方式直接傳送到數(shù)控系統(tǒng)。后者是利用數(shù)控系統(tǒng)本身的編輯器由操作員直接通過操作面板編寫、輸入或修改數(shù)控加工程序。
    為了使加工程序適應(yīng)實(shí)際的工件與刀具位置，加工前還應(yīng)輸入實(shí)際使用刀具的參數(shù)，及工件坐標(biāo)系原點(diǎn)相對(duì)機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。
    3．?dāng)?shù)控加工程序的譯碼和預(yù)處理
    加工程序輸入后，數(shù)控機(jī)床啟動(dòng)運(yùn)行，數(shù)控系統(tǒng)對(duì)加工程序進(jìn)行譯碼和預(yù)處理。

圖1-2數(shù)控機(jī)床的主要工作過程
    進(jìn)行譯碼時(shí)，加工程序被分成幾何數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和開關(guān)功能。幾何數(shù)據(jù)是刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)路徑數(shù)據(jù)，如G指令和坐標(biāo)字等，利用這些數(shù)據(jù)可加工出要求的工件幾何形狀。工藝數(shù)據(jù)是主軸轉(zhuǎn)速（s指令)和進(jìn)給速度（F指令）及部分G指令等功能。開關(guān)功能是
對(duì)機(jī)床電器的開關(guān)命令（輔助M指令和刀具選擇T指令），例如主軸起動(dòng)或停止、刀具選擇和交換、切削液的開啟或停止等。
    編程時(shí)，一般不考慮刀具實(shí)際幾何數(shù)據(jù)而直接以工件輪廓尺寸編程，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)工件幾何數(shù)據(jù)和加工前輸入的實(shí)際刀具參數(shù)，進(jìn)行刀具長度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償計(jì)算。為了方便編程，數(shù)控系統(tǒng)中存在著多種坐標(biāo)系，故數(shù)控系統(tǒng)還要進(jìn)行相應(yīng)的坐標(biāo)變換計(jì)算。
    4．插補(bǔ)計(jì)算
    數(shù)控系統(tǒng)完成加工控制信息預(yù)處理后，開始逐步運(yùn)行數(shù)控加工程序。系統(tǒng)中的插補(bǔ)器根據(jù)程序中給出的幾何數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算，逐點(diǎn)計(jì)算并確定各曲線段起、終點(diǎn)之間一系列中間點(diǎn)的坐標(biāo)及坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的方向、大小和速度，分別向各坐標(biāo)軸發(fā)出運(yùn)動(dòng)序列指令。
    5．位置控制
    進(jìn)給伺服單元將插補(bǔ)計(jì)算結(jié)果作為位置調(diào)節(jié)器的指令值，機(jī)床上位置檢測元件測得的位移作為實(shí)際位置值。位置調(diào)節(jié)器將兩者進(jìn)行比較、調(diào)節(jié)，輸出誤差補(bǔ)償后的位置和速度控制信號(hào)，控制各坐標(biāo)軸精確運(yùn)動(dòng)。各坐標(biāo)軸的合成運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了數(shù)控加工程序所
要求的零件外形輪廓和尺寸。
    6．程序管理
    數(shù)控系統(tǒng)在進(jìn)行一個(gè)程序段的插補(bǔ)計(jì)算和位置控制的同時(shí)，又對(duì)下一程序段作譯碼和預(yù)處理，為逐段運(yùn)行數(shù)控加工程序做準(zhǔn)備。這樣的過程一直持續(xù)到整個(gè)零件加工程序執(zhí)行完畢。
    數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序發(fā)出的開關(guān)指令由 PLC進(jìn)行處理。在系統(tǒng)程序的控制下，在各加工程序段捕補(bǔ)處理開始前或完成后，開關(guān)指令和由機(jī)床反饋的信號(hào)一起被處理并轉(zhuǎn)換為機(jī)床開關(guān)設(shè)備的控制指令，實(shí)現(xiàn)程序段所規(guī)定的T功能、M功能和s功能。

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