數(shù)控技術(shù)起源于航空工業(yè)的需要,20世紀(jì)40年代后期,美國(guó)一家直升機(jī)公司提出了。
數(shù)控機(jī)床的初始設(shè)想,1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出三坐標(biāo)數(shù)控銑床。50年代中期這種數(shù)控銑床已用于加工飛機(jī)零件。60年代,數(shù)控系統(tǒng)和程序編制工作日益成熟和完善,數(shù)控機(jī)床已被用于各個(gè)工業(yè)部門,但航空航天工業(yè)始終是數(shù)控機(jī)床的用戶。一些大的航空工廠配有數(shù)百臺(tái)數(shù)控機(jī)床,其中以切削機(jī)床為主。數(shù)控加工的零件有飛機(jī)和火箭的整體壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋槳以及航空發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)匣、軸、盤、葉片的模具型腔和液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的特型腔面等。數(shù)控機(jī)床發(fā)展的初期是以連續(xù)軌跡的數(shù)控機(jī)床為主,連續(xù)軌跡控制。
連續(xù)軌跡控制又稱輪廓控制,要求刀具相對(duì)于零件按規(guī)定軌跡運(yùn)動(dòng)。以后又大力發(fā)展點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床。點(diǎn)位控制是指刀具從某一點(diǎn)向另一點(diǎn)移動(dòng),只要后能準(zhǔn)確地到達(dá)目標(biāo)而不管移動(dòng)路線如何。
數(shù)控編程
數(shù)控加工程序編制方法有手工(人工)編程和自動(dòng)編程之分。手工編程,程序的全部?jī)?nèi)容是由人工按數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式編寫的。自動(dòng)編程即計(jì)算機(jī)編程,可分為以語言和繪畫為基礎(chǔ)的自動(dòng)編程方法。但是,無論是采用何種自動(dòng)編程方法,都需要有相應(yīng)配套的硬件和軟件。
可見,實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工編程是關(guān)鍵。但光有編程是不行的,數(shù)控加工還包括編程前必須要做的一系列準(zhǔn)備工作及編程后的善后處理工作。一般來說數(shù)控加工工藝主要包括的內(nèi)容如下:
⑴ 選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容;
⑵ 對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析;
⑶數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì);
⑷ 對(duì)零件圖紙的數(shù)學(xué)處理;
⑸ 編寫加工程序單;
⑹ 按程序單制作控制介質(zhì);
⑺程序的校驗(yàn)與修改;
⑻ 首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問題處理;
⑼數(shù)控加工工藝文件的定型與歸檔。
工序集中
數(shù)控機(jī)床一般帶有可以自動(dòng)換刀的刀架、刀庫(kù),換刀過程由程序控制自動(dòng)進(jìn)行,因此,工序比較集中。工序集中帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益:
⑴減少機(jī)床占地面積,節(jié)約廠房。
⑵減少或沒有中間環(huán)節(jié)(如半成品的中間檢測(cè)、暫存搬運(yùn)等),既省時(shí)間又省人力。
序格式
常規(guī)加工程序由開始符(單列一段)、程序名(單列一段)、程序主體和程序結(jié)束指令(一般單列一段)組成。程序的后還有一個(gè)程序結(jié)束符。程序開始符與程序結(jié)束符是同一個(gè)字符:在ISO代碼中是%,在EIA代碼中是ER。程序結(jié)束指令可用M02(程序結(jié)來)或M30(紙帶結(jié)束)。數(shù)控機(jī)床一般都使用存儲(chǔ)式的程序運(yùn)行,此時(shí)M02與M30的共同點(diǎn)是:在完成了所在程序段其它所有指令之后,用以停止主軸、冷卻液和進(jìn)給,并使控制系統(tǒng)復(fù)位。M02與M30在有些機(jī)床(系統(tǒng))上使用時(shí)是完全等效的,而在另一些機(jī)床(系統(tǒng))上使用有如下不同:用M02結(jié)束程序場(chǎng)合,自動(dòng)運(yùn)行結(jié)束后光標(biāo)停在程序結(jié)束處;而用M3O結(jié)束程序運(yùn)行場(chǎng)合,自動(dòng)運(yùn)行結(jié)束后光標(biāo)和屏幕顯示能自動(dòng)返回到程序開頭處,一按啟動(dòng)鈕就可以再次運(yùn)行程序。雖然M02與M30允許與其它程序字合用一個(gè)程序段,但還是將其單列一段,或者只與順序號(hào)共用一個(gè)程序段。
程序名位于程序主體之前、程序開始符之后,它一般獨(dú)占一行。程序名有兩種形式:一種是以規(guī)定的英文字(多用O)打頭、后面緊跟若干位數(shù)字組成。數(shù)字的多允許位數(shù)由說明書規(guī)定,常見的是兩位和四位兩種。這種形式的程序名也可稱作程序號(hào)。另一種形式是,程序名由英文字、數(shù)字或英文、數(shù)字混合組成,中間還可以加入“—”號(hào)。這種形式使用戶命名程序比較靈活,例如在LC30型數(shù)控車床上加工零件圖號(hào)為215的法蘭第三道工序的程序,可命名為L(zhǎng)C30-FIANGE-215-3,這就給使用、存儲(chǔ)和檢索等帶來很大方便。程序名用哪種形式是由數(shù)控系統(tǒng)決定的。