航空制造要求數(shù)控機床具有先進性搓谆、集成性策退、柔性、高精度和高穩(wěn)定性岛牺。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心辫慎，是數(shù)控機床的大腦。

更快更強的數(shù)控系統(tǒng)使得數(shù)控機床具備更加強大的運算和處理能力，能夠完成更為復雜和精細的加工叶偶。復合功能使數(shù)控機床顯著提高零件的加工效率跃渠，機械加工趨向于高精度、多品種锯运、小批量沛四、低成本、短周期和復雜化的加工蛔颖。隨著數(shù)控機床越來越多地被應用到航空零件的生產中來糊晋，航空零件的加工能力得到了明顯的提高，結構復雜零件型面能夠使用數(shù)字化加工完成秒牙，而其采用普通設備是很難加工的。

雖然零件的加工能力有所提高抬泛，但數(shù)控機床的應用水平還有待提高攻臀，不論是編程技術還是加工技術，都還有許多可以提升的空間纱昧。數(shù)控機床高級功能的開發(fā)刨啸，提高數(shù)控機床的加工效率，以及最大限度地發(fā)揮數(shù)控機床的優(yōu)越性已經成為技術人員面臨的最大難題识脆。

1. 數(shù)控機床功能開發(fā)內容

航空制造數(shù)控機床功能開發(fā)包括以下幾方面內容：

開發(fā)數(shù)控機床的硬件功能设联，比如鉆頭破損檢測功能開發(fā)，加工狀態(tài)下的刀長灼捂、半徑及機內自動測量功能開發(fā)离例。這類功能開發(fā)是針對部分數(shù)控機床引進時未配置在線測量裝置等硬件設施而言的，是將先進的設備引入生產過程悉稠，從而提高生產過程的先進性宫蛆。

將操作系統(tǒng)的高級指令引入生產過程，進一步發(fā)揮數(shù)控加工的先進性的猛。開發(fā)機床操作系統(tǒng)的高級指令耀盗，比如可編程的零點偏移、可編程的旋轉等卦尊。

高級編程語言的二次開發(fā)猎之，能夠更大程度地提高數(shù)控加工的先進性。

借助高級指令編制有特定功能的模板程序乐跺，做有規(guī)律的計算鹃远， 對機床數(shù)據(jù)進行檢測、判斷症忽，進而簡化笤簸、優(yōu)化加工過程或在加工過程中增加防錯功能，屬于采用已知系統(tǒng)高級語句編制模塊程序，更能有針對性地解決零件生產中遇到的問題沛愕。

2. 數(shù)控機床應用典型問題

數(shù)控機床應用中册安，常出現(xiàn)編程效率及加工效率較低，加工過程容易出錯的問題姑享，比較有代表性的有：

數(shù)控銑螺紋數(shù)控程序的編制需要計算的參數(shù)較多烫奏，編程過程相對復雜且易出錯，所以編制銑螺紋程序效率低且出錯率高罪褒。

對于具有均布孔或均布槽的零件耙肖，加工每個孔都要執(zhí)行重復的數(shù)控程序，加工部位余量大時還需要重復調用同一條數(shù)控程序上不同的刀補值去除余量婿着。

這種重復量較大的編程工作授瘦，工作量較大，編程效率低竟宋。重復的上刀工作量大提完，容易出錯。

由于某些數(shù)控機床坐標軸行程所限丘侠，編程時不能采用循環(huán)模式徒欣，只能編寫點位坐標，編程效率低且容易出錯蜗字。

加工過程中刀具的破損如果沒及時發(fā)現(xiàn)打肝，很有可能造成零件的報廢。

采用輪廓編程方式加工零件時挪捕，操作者需要在機床內輸入刀具半徑粗梭，輸入的半徑不同，刀具的切削軌跡也不一樣级零。輸錯刀具半徑容易導致零件超差楼吃。

數(shù)控加工零件之前需要建立加工坐標系，操作人員需要將各坐標軸原點輸入機床中入驮，操作者輸入?yún)?shù)時容易出錯路统。

3. 數(shù)控機床功能綜合開發(fā)

防錯功能開發(fā)。通過操作人員來把關抚送，防止錯誤發(fā)生乞审，這種防錯方式的主體是人，實際操作過程中防錯的效果和人的能力及注意力有著直接的關系帕卦，不能實現(xiàn)100%防錯鸠丸。采用特殊的技術手段來控制操作過程，由計算機來把關漫从，滿足條件則加工赡脚，不滿足條件則停止纳倒，基本可以實現(xiàn)100%防錯。具體包括：

①鉆頭破損檢測功能開發(fā)幸持。能在加工過程中有效地檢測刀具磨損情況苟暗，刀具受損后會報警，避免刀具受損繼續(xù)加工零件導致的零件超差川砌。

②立式車床韭寸、臥式車床刀心對刀防錯功能開發(fā)，分別建立對刀點檢驗模板荆隘，加工前對對刀點進行檢查恩伺，如果操作者沒有修改對刀點，則程序中止椰拒，能有效避免零件超差晶渠。

③刀補防錯。建立刀具半徑檢查模板燃观，加工前對刀具半徑值進行檢查褒脯，如果輸入的半徑值不符合要求則程序中止，能有效避免零件超差仪壮。

④G54銑加工防錯功能和數(shù)控車床加工G54防錯功能開發(fā)憨颠。這兩項分別建立坐標系檢測的子程序胳徽，程序運行前調用檢測子程序积锅，如果坐標系有誤則程序中止，可有效地避免零件超差养盗。

數(shù)控機床功能綜合開發(fā)缚陷，實現(xiàn)“全程序無人干預”加工”亓。“全程序無人干預”加工拱矫，是指被加工工件安裝在數(shù)控機床上后， 在沒有人工干預的狀態(tài)下涤朴， 一次程序啟動完成加工牌聋、檢測過程。它將過去產品質量和加工效率依賴于人員技能水平的傳統(tǒng)加工形式茁升， 轉變?yōu)橛扇绦蛏┣啊o人干預加工控制和設備功能進行保證的新形式，最終實現(xiàn)高效鹰泡、精密萝渐、全程序和無人干預加工。

具體包括：

①固化刀柄叛冠、刀具磨慷，優(yōu)化切削參數(shù)支礼，完成刀具壽命的精確統(tǒng)計;根據(jù)無人干預數(shù)控加工需要，優(yōu)化加工流程薇痛，增加測量程序滨溉，減少重復加工，并將原有的程序作為子程序串聯(lián)編制在加工流程程序中凳忙，同時將“自動對刀”业踏、“測量暫停”及“提示指令”固化在流程監(jiān)控數(shù)控程序中涧卵，且在監(jiān)控程序中通過采用坐標系框架指令勤家、刀具參數(shù)高級指令，實現(xiàn)對加工全過程進行監(jiān)控和管理柳恐。

②通過對刀半徑補償伐脖、刀長補償及坐標原點的監(jiān)控，消除操作者在數(shù)據(jù)錄入過程中的人為失誤乐设，同時采用信息提示方式使操作更為簡潔易懂讼庇，更有效降低操作者參與率。

③坐標原點防錯近尚，通過絕對坐標和調整坐標數(shù)值的判斷蠕啄，并在超范圍時報警，消除操作者在原點設置過程中誤操作戈锻。

④優(yōu)化切削用量;根據(jù)無人干預數(shù)控加工需要艺踪，優(yōu)化加工流程，減少重復加工彬膘，并將原有的程序作為子程序串聯(lián)編制在加工流程程序中滚讼。

⑤增加自動對刀指令，代替以往的人工對刀操作;同時將全部加工程序串聯(lián)绝皇，通過固化加工參數(shù)绊域，使全過程加工自動完成。全過程實現(xiàn)無干預或少干預呐猴。

⑥數(shù)控車床在線測量技術功能開發(fā)湘都。在線檢測可以顯著提升加工效率，避免脫機檢測返修帶來的二次裝夾定位常废，保證加工質量旱唧。可以對正在加工中的零件進行實時修正與補償极棵，以消除廢次品的產生抬邑。擴大數(shù)控機床功能，改善數(shù)控機床性能嗤详，提高數(shù)控機床效率个扰。對車削過程自動測量技術瓷炮、刀具自動校正技術和刀具自動補償技術開展深入研究，可以實現(xiàn)某些加工递宅、測量及刀具補償自動化完成娘香，提高零件加工效率和數(shù)控機床利用率。

開發(fā)機床復合功能办龄，提高機床智能化水平烘绽。機床生產廠家應開發(fā)機床復合功能，大幅提高機床智能化水平俐填。數(shù)控機床復合功能的實現(xiàn)安接，依賴于針對工件和刀具的實時檢測與智能判斷、數(shù)據(jù)運算英融、刀具管理及系統(tǒng)控制盏檐。高靈敏度的探針，高速處理芯片驶悟，體積更小胡野、響應速度更快的傳感器和執(zhí)行器等自動化產品和技術將會得到廣泛應用。數(shù)控機床在編好程序以后找塌，機床按照程序規(guī)定的命令執(zhí)行厅员，在加工過程中，機床可以隨時監(jiān)測刀具是否出現(xiàn)磨損鸥萌，主軸是否有發(fā)熱幻渤、振動等情況，可以隨時干預加工過程贡按， 改變運行參數(shù)熙屁， 降低轉速扁奢、減少進給速度惫吝，保護機床或者停止運轉等。機床生產廠家應明確數(shù)控機床的發(fā)展趨勢逻袭，掌握數(shù)控機床發(fā)展方向每镀，使數(shù)控機床功能復合化、智能化肢俄，從而滿足客戶的需求克矿。

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