而目前國(guó)內(nèi)采用的傳統(tǒng)玻璃雕刻方法主要是手工操作如噴沙雕刻、腐蝕雕刻和手持砂輪雕刻等。但這些方法污染重、精度差沸版，而玻璃雕刻數(shù)控機(jī)床則采用先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)，提高了雕刻精度兴蒸，降低了污染推穷。

1．玻璃雕刻機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)

　　玻璃雕刻機(jī)采用直角龍門式結(jié)構(gòu)心包，有6個(gè)傳動(dòng)軸，分別是X酵抚、Y、Y′猩肪，Z遣睦、C、S軸旷糟。其中X芜醉、Y、Z軸用來(lái)控制磨削砂輪的空間位置巾鹰；Y屠睡、Y′是同步軸(因?yàn)樵摍C(jī)床的橫梁很長(zhǎng)必須由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)同步驅(qū)動(dòng))；C軸繞Z軸旋轉(zhuǎn)其摘，控制砂輪的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)角受二；X、Y均天、Y′画鉴，Z、C軸是聯(lián)動(dòng)的恢着；主軸S帶動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)桐愉，在玻璃加工時(shí)S軸高速旋轉(zhuǎn)研磨玻璃，在刀庫(kù)換刀時(shí)起主軸定位的作用掰派，如圖1所示从诲。

　　2．玻璃雕刻機(jī)數(shù)控系統(tǒng)

　　(1)硬件：該系統(tǒng)采用了航天數(shù)控CASNUC2100數(shù)控系統(tǒng)作為硬件平臺(tái)，硬件部分使用的是高性能的奔騰處理器和IPC工業(yè)主板靡羡，內(nèi)存可以擴(kuò)充(最大容量跟主板型號(hào)有關(guān))系洛。其系統(tǒng)是一個(gè)總線式、模塊化的數(shù)控系統(tǒng)亿眠，由無(wú)源總線板碎罚、CPU模塊、位置控制模塊纳像、I/O控制模塊荆烈、A/D數(shù)據(jù)采集模塊等構(gòu)成，如圖2所示竟趾。

①控制軸數(shù)6軸憔购。每塊位置控制卡控制4軸，第一塊板控制X回象、Y罚琅、Z涮舔、C軸伺服，第二塊板控制Y′南谈、主軸伺服骂蒙，伺服為交流伺服單元。接口信號(hào)有給定国谬、反饋和報(bào)警信息殷缝。

②聯(lián)動(dòng)軸數(shù)4軸。

③主軸控制：連接主軸伺服程堤。

④模/數(shù)轉(zhuǎn)換器12Bit輸入0- -5V蝇盖。

⑤顯示部件：LCD顯示。

⑥通信能力：RS(232接口)谍线。

⑦軟虎资、硬盤接口。

⑧微機(jī)鍵盤工斤。

⑨存儲(chǔ)器控制：硬盤卷雕、DOC/DOM。

⑩I/O接口：32入/24出掰烟，根據(jù)控制需要插兩塊I/O板爽蝴。

　　(2)軟件：數(shù)控系統(tǒng)的軟件采用模塊化的方式編程，主要包括系統(tǒng)管理模塊纫骑、人機(jī)接口模塊蝎亚、通信模塊、加工程序預(yù)處理模塊先馆、刀補(bǔ)模塊发框、插補(bǔ)模塊以及邏輯控制模塊。各模塊相對(duì)獨(dú)立煤墙，在調(diào)度管理模塊的協(xié)調(diào)下進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換梅惯。

　　①特點(diǎn)是：該系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)的同步控制仿野、主軸定位和拋光磨損實(shí)時(shí)補(bǔ)償是本系統(tǒng)控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)铣减。由于玻璃雕刻機(jī)床同步控制的軸相距較遠(yuǎn)，有約3m的距離脚作，如果同步性能不好葫哗，其加工精度就不能保證，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成絲杠等精密零件的損壞卓瞻，因此本控制系統(tǒng)通過(guò)軟件對(duì)兩同步電動(dòng)機(jī)反饋脈沖進(jìn)行位置檢測(cè)笤吵，并根據(jù)實(shí)際偏差進(jìn)行補(bǔ)償，較好地解決了此問(wèn)題。另外在拋光加工時(shí)叹倒，磨輪磨損較快肘蜘，為保證拋光輪壓力恒定，根據(jù)磨輪電動(dòng)機(jī)功率檢測(cè)數(shù)據(jù)甩芦，對(duì)拋光輪磨損進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償讽空，使磨削效果得到保證。

　×沸②主要功能：該系統(tǒng)控制軟件功能強(qiáng)大洒屡，不僅具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)等跳、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、刀具半徑補(bǔ)償?shù)裙δ芰迹€根據(jù)玻璃雕刻機(jī)床的特點(diǎn)增加了主軸準(zhǔn)停定位萌狂、砂輪壓力檢測(cè)、砂輪磨損手動(dòng)和自動(dòng)補(bǔ)償怀泊、刀庫(kù)數(shù)據(jù)管理茫藏、平行軸同步偏差檢測(cè)和補(bǔ)償、砂輪尺寸檢測(cè)等特殊功能霹琼。

　∥癜痢③輔助自動(dòng)編程軟件。直接對(duì)加工圖案進(jìn)行數(shù)控編程不僅繁瑣復(fù)雜枣申、效率低下售葡，而且有可能不能完成編程任務(wù)。為使用簡(jiǎn)便忠藤，我公司與北航海爾公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)了CAXA玻璃雕刻自動(dòng)編程軟件挟伙。該軟件能將線條數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)控系統(tǒng)能夠識(shí)別的指令數(shù)據(jù)，操作者只需輸入所要雕刻線段的中心線模孩，并設(shè)定每條線條寬度尖阔、線條深度以及初始段和結(jié)尾段的長(zhǎng)度(初始段和結(jié)尾段的長(zhǎng)度為逐步降刀和逐步提刀所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)度)，編程系統(tǒng)便能自動(dòng)計(jì)算出砂輪的走刀軌跡榨咐，并根據(jù)玻璃的加工工藝疫题，自動(dòng)確定加工速度、主軸轉(zhuǎn)速以及其他輔助功能忿韧，產(chǎn)生數(shù)控系統(tǒng)能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)指令代碼韧似，提供給數(shù)控系統(tǒng)使用

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