數(shù)控加工的工作過程

　　數(shù)控機床加工零件是按照事先編寫好的加工程序單來進行的。

　　首先，對產(chǎn)品零件圖進行工藝分析笑院，根據(jù)圖樣中對材料和尺寸、形狀溜封、加工精度及熱處理等的要求來確定加工方案类玉，進行工藝處理和數(shù)值計算，確定合理的程序原點（對刀點）踢寂、走刀路線及切削用量嫂茸。在此基礎上，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令代碼和程序段格式編寫數(shù)控加工程序單弄兜。編程中的數(shù)學處理包括：按零件幾何尺寸药蜻、加工路線，計算刀具中心運動軌跡取得刀位數(shù)據(jù)替饿；根據(jù)機床插補功能及被加工零件輪廓的復雜程度決定計算工作量语泽，計算量小可手工計算完成，若計算量大則要依靠自動編程系統(tǒng)進行計算视卢。目的是獲得零件輪廓相鄰幾何元素交點或切點的坐標值踱卵，得出幾何要素的起點、終點据过、圓弧的圓心坐標值等颊埃。

　　然后，編寫好的加工程序單蝶俱，可以制成輸入紙帶班利、磁帶或磁卡。其中所包含的加工數(shù)據(jù)可通過光電閱讀機榨呆、鍵盤或計算機接口三種方式輸入給數(shù)控機床的數(shù)控裝置罗标。數(shù)控裝置將輸入指令進行譯碼、寄存和運算后行删，向系統(tǒng)各個坐標的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信號过拿，經(jīng)驅動電路的放大處理，驅劫伺服電動機輸出角位移和角速度偶嘁，并通過執(zhí)行部件的傳動系統(tǒng)轉換為工作臺的直線位移祸铁，實現(xiàn)進給運動。計算機數(shù)控的控制功能很強是龟，可以同時控制多根軸秦谁。

　　數(shù)控加工的基本原理

　　數(shù)控加工時以程序段為單位，由系統(tǒng)程序逐段進行處理后匀，不僅將刀位數(shù)據(jù)還將加工速度F代碼及其他輔助代碼（s代碼表示主軸轉速以称，T代碼表示刀具號，M代碼表示輔助功能指令）均按語法規(guī)則解釋成計算機所能認可的數(shù)據(jù)形式论赋，并以一定的格式存放在內存專用區(qū)  間烘幅。此外，對刀具補償（長度與半徑補償）作處理牌辛，對進給速度（合成速度分解成沿各坐標的分速度以及自動增減速等）做處理钉答，完成加工中的插補運算（由主CPU擔任），數(shù)據(jù)由存儲區(qū)間調入時杈抢，依靠控制總線通過地址總線取址并將數(shù)據(jù)沿數(shù)據(jù)總線輸入CPU運算数尿，結果仍沿總線返回，分別送至相關輸出接口春感。輸出信號也要通過一系列電路處理（分配砌创、中斷和緩沖），才能使伺服電機進給鲫懒，使主軸按轉速回轉或停止嫩实。CRT顯示出程序執(zhí)行過程，并輸出位置環(huán)與速度環(huán)的反饋信號經(jīng)總線往返后由CPU進一步隨機處理的結果窥岩。全部過程均在時鐘頻率的統(tǒng)一控制下甲献，有條不紊地進行工作。

　　下面對各個加工過程的工作原理進行說明颂翼。   

　　(1)輸入   

　　加工零件前晃洒，要對數(shù)控裝置輸入零件程序、控制參數(shù)以及各種補償數(shù)據(jù)朦乏。輸入方式通常分為：a）MDI輸入方式球及，也叫做手動數(shù)據(jù)輸入方式慢夸；b）介質輸入方式，如紙帶通過光電閱讀機輸入或磁盤化歪、磁卡通過接口輸入咕菱；e）計算機輸入方式，由上級計算機的DNC（直接數(shù)控）接口輸入敛档。   

　　(2)譯碼   

　　按語法規(guī)則將輸入信息以程序段為單位珍喘，翻譯成計算機所能識別的代碼形式，并以一定的數(shù)據(jù)格式存放在指定的內存專用區(qū)間逐次。 

　　(3)刀具補償 

　　由于加工零件程序編寫是以零件的輪廊軌跡來編程性谬，而加工實際中是以刀具中心點所移動的軌跡為依據(jù)。因此阶徒，必須奄刀具半徑和刀具長度上給予補償连嘹，即進行兩者之間的轉換。

　　進給速度處理

　　它包括將刀具速度由編程中的合成速度轉換為各坐標上的分速度的處理以及軟件自動增枷量、減速的處理帮观。 

　　(5)插補

　　當零件的被加工面古有斜、錐或曲面時桃熄，數(shù)控機床需要依靠預先編寫好的程序指令先口，l以數(shù)值計算方法密化起始點至終止點間給出的數(shù)學特征方程式或離散點之間的小線段，以插值方法完成刀具應走的軌跡從而達到工藝要求瞳收，這個過程叫做“插補”碉京。完成“插補”功能的裝罩叫做“插補器”。其本質是在保證零件輪廓精度的要求下螟深，把程序始點至程序終點間分成足夠微小的線段進行插補谐宙，完成定義域內兩點之間線段的密化工作。在車削時界弧，通過兩個軸聯(lián)合行動則可形成斜面或曲面凡蜻，但在箱體零件加工曲面時，至少要有三個坐標配合運動垢箕。由此可見划栓，有些曲面可以用兩軸聯(lián)動由第三軸控制加工出來，有些則要三軸聯(lián)動或三軸以上聯(lián)動条获。

　　(6)位置控制

　　在伺服回路的位置環(huán)上控制位置忠荞，這種功能可由軟件完成，也可由硬件完成罪焰。在閉環(huán)（或半閉環(huán)）控制系統(tǒng)中锌瓤，在每個采樣周期（可以和插補周期相等或為插補周期的若干分之一）內，將插補計算出的理論位置與實際反饋位置進行比較暴喂，用差值去控制進給電機铝琐。在位置控制中家漂，通常還要完成位置回路的增益調整、各坐標方向的螺距誤差補償和反向間隙補償瑟毡。在開環(huán)控制系統(tǒng)中且恼，每進行一次插補運算都產(chǎn)生進給增量，并以脈沖的形式輸出过任。在插補運算過程中，不斷向各坐標軸發(fā)出互相協(xié)調的進給脈沖姜筋，控制步進電機運行江眯。

　　(7)輸入／輸出(I/O)處理

　　機床上的強電信號輸入／輸出和計算機一側的弱電信號進行交換與處理，以便控制許多應答式動作伯板，如換刀或潤滑啟閉东摘、冷卻供斷等。

　　(8)顯示

　　數(shù)控機床的顯示大多為CRT顯示吆寨。通常顯示零件程序赏淌、參數(shù)、機床狀態(tài)啄清、刀具六水、報警及自診斷等。 

　　(9)診斷

　　當故障或不正常情況出現(xiàn)時辣卒，系統(tǒng)融合在各部分的自診斷程序會使機床報警掷贾，中斷運行。同時荣茫，各種診斷程序也可以檢測各部位的故障所在想帅，以便及時排除故障。

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