CNC車削非圓形零件的軟件控制系統

2021-08-14

CNC車削非圓形零件的軟件控制系統

活塞是內燃機的重要部件，是典型的非圓形零件。活塞與氣缸的配合程度是衡量發動機好壞的重要標準。現在常見的凸可變橢圓活塞，很多廠家都採用仿形法加工。但由於硬仿形系統需要利用機械或液壓來實現後續仿形，難以進一步提高仿形精度和效率，且仿形加工難度大，製造成本昂貴。因此，需要設計一種新型的數控車床，以滿足凸變圓活塞的特殊加工。

CNC車削非圓形零件的軟件控制系統 -PTJ 數控加工選購

具有頻率響應特性的直線電機技術的發展使這種需求成為可能。加工時，被加工零件安裝在機床主軸上並隨主軸旋轉，刀具安裝在直線電機上，直線電機相對於被加工零件作徑嚮往復運動。由於中心凸變圓活塞的形狀極其複雜，插補時需要處理的數據量很大，對響應速度也要求很高。

另外，在加工活塞時，需要同時控制兩種不同類型的電機，一種是位置伺服，另一種是加工非圓形截面的專用伺服直線電機。通用數控軟件無法滿足加工活塞的這種特殊要求。本文介紹的軟件系統採用C語言和彙編語言混合編程，並採用獨立的模塊化設計，較好地解決了主軸旋轉與刀具直線進給的關係。

1 系統總體設計

本系統主機採用工控586，系統軟件存儲在微機硬盤中。系統啟動後，用戶可以通過菜單進行各種操作。系統具有讀取加工程序、編譯、模擬、生成活塞加工數據、控制直線電機、插補、M、S、T到位檢測等數控功能。

系統軟件採用分層模塊化設計。系統軟件按功能可分為若干模塊，各模塊可單獨編輯編譯。它們之間通過參數或數據文件傳遞信息，一個模塊的添加、修改、刪除不影響其他模塊。系統軟件分為接口層、編譯層、控制層和輔助層，各部分的操作相對獨立。

2 系統組成及特點

可以看出，該系統由六個模塊組成，廣泛應用於機械製造。但價格一般是普通車床的5～10倍。如果在加工過程中發生碰撞，打火機會損壞產品的精度，造成浪費。嚴重時會損壞機床，造成重大經濟損失和人身傷害。

筆者經過觀察分析，總結了數控車床發生碰撞的幾種可能性，並提出了數控車床編程時避免碰撞的方法。

1 使用 G00 指令時，很可能發生碰撞。如圖，工件需要開槽，工件原點在右端，換刀點在槽加工完成時，為了節省時間，我想讓刀尖從起點移動佛羅里達州點當到達換刀點>1時，使用N150G00X80Z50程序段完成退刀。如果路徑被認為是直線，似乎沒有問題，但實際的刀尖路徑是B和直線（例如時間幫助功能。在本系統中，用戶可以首先根據具體要求零件圖的各種數據的輸入和各功能的操作在界面層以人機對話的方式進行，在編譯層對用戶輸入的信息進行編譯生成目標代碼，包括NC源程序格式轉換、坐標轉換、誤差檢測、控制數據計算和列表曲線插補、粗插等；在控制層，控制系統發出指令，協調系統各部分功能;在輔助層，提供各種方便系統工作和用戶操作的輔助功能，整個系統由鍵盤和鼠標控制，選擇菜單，用戶只需按cu rsor、熱鍵或鼠標。此外，系統還具有更強大的圖形功能，提供活塞輸入數據的圖形顯示、刀具運動軌蹟的動態模擬功能，並以直觀的形式顯示輸入數據和刀具圖la)。顯然，刀具需要在工件台階面碰撞時，會損壞工件和刀具，從而損壞機床的精度。

點定位指令G00與直線插補指令G01的區別不僅在於速度，更重要的是前者的軌跡一般不是直線，後者必須直線到達終點線。如果誤認為 G00 必須直線到達終點，那是非常危險的。刀尖從原點移動到 G00 程序段中指令的點位置的軌跡一般為兩條不同角度的直線段，即在行進過程中需要轉動一次，X、Z 方向刀架的位置都根據各自的設置進行設置。以一定的速度行進，直到那個方向的增通完畢。

為了執行退刀，刀具的運動路徑如圖 XNUMXb 所示，這樣可以避免碰撞。

運行軌跡使用戶能夠及時發現操作錯誤。