數(shù)控機床的工作過程
2025年02月25日 10:13:13
來源：泊頭巨人重工機械有限公司 >> 進入該公司展臺
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數(shù)控機床的主要任務是利用數(shù)控系統(tǒng)進行刀具和工件之間相對運動的控制，完成零件的數(shù)控加工。圖1-2顯示了數(shù)控機床的主要工作過程。
1．工作前準備
數(shù)控機床接通電源后，數(shù)控系統(tǒng)將對各組成部分的工作狀況進行檢測和診斷，并設置為初始狀態(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編程，也可以是聯(lián)機編程。前者利用計算機進行手工編程或自動編程，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實際的工件與刀具位置，加工前還應輸入實際使用刀具的參數(shù)，及工件坐標系原點相對機床坐標系的坐標值。
3．數(shù)控加工程序的譯碼和預處理
加工程序輸入后，數(shù)控機床啟動運行，數(shù)控系統(tǒng)對加工程序進行譯碼和預處理。
圖1-2數(shù)控機床的主要工作過程
進行譯碼時，加工程序被分成幾何數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和開關功能。幾何數(shù)據(jù)是刀具相對工件的運動路徑數(shù)據(jù)，如G指令和坐標字等，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)是主軸轉速（s指令)和進給速度（F指令）及部分G指令等功能。開關功能是
對機床電器的開關命令（輔助M指令和刀具選擇T指令），例如主軸起動或停止、刀具選擇和交換、切削液的開啟或停止等。
編程時，一般不考慮刀具實際幾何數(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)和加工前輸入的實際刀具參數(shù)，進行刀具長度補償和刀具半徑補償計算。為了方便編程，數(shù)控系統(tǒng)中存在著多種坐標系，故數(shù)控系統(tǒng)還要進行相應的坐標變換計算。
4．插補計算
數(shù)控系統(tǒng)完成加工控制信息預處理后，開始逐步運行數(shù)控加工程序。系統(tǒng)中的插補器根據(jù)程序中給出的幾何數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)進行插補計算，逐點計算并確定各曲線段起、終點之間一系列中間點的坐標及坐標軸運動的方向、大小和速度，分別向各坐標軸發(fā)出運動序列指令。
5．位置控制
進給伺服單元將插補計算結果作為位置調節(jié)器的指令值，機床上位置檢測元件測得的位移作為實際位置值。位置調節(jié)器將兩者進行比較、調節(jié)，輸出誤差補償后的位置和速度控制信號，控制各坐標軸精確運動。各坐標軸的合成運動產(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)在進行一個程序段的插補計算和位置控制的同時，又對下一程序段作譯碼和預處理，為逐段運行數(shù)控加工程序做準備。這樣的過程一直持續(xù)到整個零件加工程序執(zhí)行完畢。
數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序發(fā)出的開關指令由 PLC進行處理。在系統(tǒng)程序的控制下，在各加工程序段捕補處理開始前或完成后，開關指令和由機床反饋的信號一起被處理并轉換為機床開關設備的控制指令，實現(xiàn)程序段所規(guī)定的T功能、M功能和s功能。
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