数控装置的功能描述

uni- pro nc90数控系统是由德国heller机床公司自己开发的用于heller公司生产的曲轴、凸轮轴数控铣床和车-车拉机床的一种专用的数控系统,笔者经过多年的使用,认为该系统在编程和操作方面较其它数控系统有很多优点,在此详细介绍。
2数控系统功能描述uni- pro nc90数控系统采用aparm语言进行编程, aparm编程指令基于语言单词简化而成,可以根据机床使用地的语言转换不同的语言及操作界面版本。如此,极大的方便了操作者记忆及操作,避免了记忆繁琐的g指令和m指令。
uni- pro nc90数控系统对要加工的对象用极坐标系进行描述,首先定义出该对象的形状,再给出该对象的空间位置。如加工曲轴的连杆轴颈,只需要用空间角度、偏心距和半径进行描述。如:bco1 cir 30, 55定义了半径为30mm,偏心距为55mm的基本形状1.
con1 = bco 1 ang 120, sto 3定义了基本形状1相对于机床零点的空间位置为逆时针旋转120度, sto 3表示形状1的单边加工余量为3mm.
对于平衡铁的形状,依据极坐标系对其进行定义,通常以主轴颈中心为极点,连杆轴颈顶点为零度,每15度为单位,以角度和极半径描述出平衡铁的形状,如图所示:如此,加工工件的形状除了规则的形状之外,也可以用上述方法描述其形状,如凸轮轴,对于凸轮轴等外形要求比较严格的几何形状来说,角度的划分间隔单位就需要以2度或3度为单位。上图的形状描述为:bco 12 pol 0, 100 spn 15, 97 30, 90 45, 82。 .
345, 97. 4 360, 100有了上述的几何形状描述之后,再给出该形状的相对机床零点的空间位置:con 12 = bco 12 ang 240, sto 1. 0定义了基本形状12相对于机床零点的空间位置为逆时针旋转240度, sto 1. 0表示形状11的单边加工余量为1mm.
机床在切削进给时,就会考虑所切削的形状和刀片与工件的接触面积对刀盘载荷的影响,进而自动实现在上图的2部位慢速进给,在1部位可以快速进给。
该系统使用程序模块同时完成两个轴颈的加工,如:rap w lhs 811. 0, l1 622, z lhs 541. 0, c 200 (刀盘及中心架快速移动至位置)bob (加工模块程序开始)sty cla 1 (中心架夹紧)cyc con 3, z lhs 541. 0, pla 200 pos con 12 ( z轴完成加工形状3的加工,侧面平衡铁的形状为形状12)cyc con 1, w lhs 811. 0, pla 200 neg con 10(w轴完成形状1的加工,侧面平衡铁形状为形状10)sty unc 1 (中心架松开)eob (加工模块程序结束)在系统中,还设定了在不同的部位不同的切削量, chl1、chl2、chl3、chl4,同样有助于在不同部位实现变速进给,有利于提高加工效率。为了实现铣刀盘在不同位置能够快速接近加工目标,系统提供了cle指令,如:cle 5表示刀盘刀片在距离所加工的目标形状(包括加工余量) 5mm之前快速进给。
在主程序之外,该系统还提供了多至9个校正程序,校正程序1主要用于直径、位置、轴向尺寸和偏心距的校正,如:correction pin i = = = = = = = = = = = = = = = = = = = poc 1 w 0. 00, c 0. 00 lenght angle 811. 70 0 foc 1 cir - 0. 00, 0. 00 radius 1 2 stroke 38. 5 67. 5 poc表示位置的校正,包括轴向尺寸(w)和空间角度(c)的校正, foc表示形状的校正,包括半径(cir)和偏心距的校正。
如此的校正程序比较具体的描述了影响任何一个连杆轴颈的加工质量的参数的校正,只要操作者掌握机床各轴的正负方向,就很容易进行操作。如轴向尺寸为100, uni- pro90系统中,直接给出指令:rap w 100,w轴移动至100处,如果出现偏移则依靠poc中的w轴校正值进行校正。比较直观,易于操作者掌握。
校正程序2用于所加工的形状(比如曲轴连杆轴颈)的圆度校正,由于机床是通过两轴差补形成的圆,可能出现差补后的形状呈椭圆形,校正程序2提供了消除椭圆的有效工具。
如果加工后的形状出现了图示的实际加工的曲线形状,则在系统提供的校正程序中,角度半径0此点减去0. 045变成- 0. 045 5 0. 002 10 0. 003。 .30 0. 007此点加上0. 85变成0. 857 60 - 0. 003此点加上0. 12变成0. 117。 .
操作者可以在轴径轮廓曲线的低点加大半径,在高点减少半径。为了实现圆滑过渡,通常在该点的上下连续点都要递减的增加或减少半径。
3结论(1)优点:由于该系统采用了形象化的编程语言和完善的功能配置,使操作者在编程和加工目的的实现上具有很大的灵活性。避免了传统的g、m指令雷同易混淆的缺点,做到了非常人性化,易于操作和理解。
(2)缺点:由于该系统是heller公司自己开发的专用系统,只是用于heller公司自己生产的机床上,所以生产批量较少,造成维修配件价格昂贵。

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