關(guān)于數(shù)控技術(shù)論文(2)
關(guān)于數(shù)控技術(shù)論文
副標(biāo)題#關(guān)于數(shù)控技術(shù)論文篇二
精加工數(shù)控技術(shù)
摘要 隨著計(jì)算機(jī)及相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為世界工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，數(shù)控機(jī)床的加工精度和加工效率直接影響著工業(yè)水平的進(jìn)一步提高。本文在分析數(shù)控車床精加工程序的基礎(chǔ)上，對相關(guān)譯碼模塊及檢錯(cuò)方法進(jìn)行了一定程度的研究。
關(guān)鍵詞 精加工;數(shù)控技術(shù);譯碼
中圖分類號(hào)TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2014)113-0201-02
1 數(shù)控車床精加工程序的分析
數(shù)控機(jī)床的所有工作程序和工作內(nèi)容全部是由其內(nèi)部程序控制的，工件最終加工成什么標(biāo)準(zhǔn)也是有這些程序來決定的，即數(shù)控加工程序是數(shù)控機(jī)床的控制大腦。實(shí)際上數(shù)控機(jī)床加工產(chǎn)品水平，一部分是由機(jī)床本身精密系數(shù)決定，另一部分就是由其內(nèi)部加工程序來控制的。數(shù)控車削加工操作要求輸入程序盡可能簡化，并一次輸入程序、調(diào)試程序和對刀，確保加工過程中不需要對程序進(jìn)行修改;數(shù)控車床加工操作程序通常情況下是根據(jù)零件輪廓來編寫的，這種程序?qū)嶋H上就屬于精加工程序，將其結(jié)合系統(tǒng)循環(huán)模塊之后，即可完成多余余量的切除操作。數(shù)控加工特點(diǎn)決定著每一個(gè)數(shù)控加工程序中都包含有切削參數(shù)、刀鋸運(yùn)動(dòng)類型、主軸轉(zhuǎn)速和機(jī)床狀態(tài)等相關(guān)信息，而且不同信息在程序中都有不同代碼和格式相對應(yīng)。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程中，不同廠家生產(chǎn)出來的數(shù)控機(jī)床規(guī)格性能和結(jié)構(gòu)等參數(shù)也不同，所以相應(yīng)的輸入其系統(tǒng)數(shù)控加工程序也不同。
數(shù)控加工程序可以看做是由多個(gè)程序段組成的，而每一個(gè)程序段就是整個(gè)程序的單位連續(xù)字節(jié)，由多個(gè)代碼組成。每一個(gè)程序段所包含的內(nèi)容不同，在數(shù)控加工過程中所承擔(dān)的任務(wù)也不同。所謂程序段的格式，就是由哪些字母、數(shù)字或者符號(hào)，通過什么樣的形式連接在一起。我們可以根據(jù)數(shù)控機(jī)床的型號(hào)以及所需要完成的任務(wù)來進(jìn)行程序段的編寫，并按照規(guī)定格式將單位程序段連接在一起。字地址程序段主要由語句號(hào)字、代碼字以及程序段結(jié)束字符所組成，其中語句號(hào)字是數(shù)控系統(tǒng)識(shí)別成都段標(biāo)號(hào)的重要標(biāo)志，通常情況下程序段的起始符為N。
2 譯碼模塊的處理過程
每一個(gè)數(shù)控加工任務(wù)確定之后，首先要進(jìn)行的就是數(shù)控加工程序的編寫，之后就是非常關(guān)鍵的插補(bǔ)運(yùn)算處理。插補(bǔ)預(yù)處理的主要內(nèi)容有譯碼、刀補(bǔ)計(jì)算以及加減速控制這三大塊。譯碼模塊在整個(gè)系統(tǒng)中的主要作用就是對數(shù)控加工程序進(jìn)行插補(bǔ)變化，從而代碼轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可識(shí)別的數(shù)據(jù)及控制信息。
1)譯碼準(zhǔn)則
譯碼模塊的程序段譯碼和數(shù)據(jù)處理要按照一定的規(guī)定進(jìn)行，且整個(gè)預(yù)處理過程必須遵循系統(tǒng)程序格式。
刀具上一段的終點(diǎn)即是下一段的起始點(diǎn)：數(shù)控加工過程是一個(gè)連續(xù)運(yùn)動(dòng)過程，刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡是連續(xù)的，不能出現(xiàn)跳躍情況。因此在進(jìn)行數(shù)控加工程序編寫時(shí)，完全可以直接將刀具運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)作為接下來操作的起始點(diǎn)。
選擇刀尖中心為控制對象：數(shù)控機(jī)床加工刀尖是CNC控制軟件主要的控制對象，它被視為加工過程中的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，任何幾何形狀的物體都需要經(jīng)過刀尖的運(yùn)動(dòng)得以完成。因此數(shù)據(jù)加工程序就是控制這一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的程序。
按機(jī)床坐標(biāo)系譯碼與計(jì)算：坐標(biāo)系是數(shù)控機(jī)床加工工具的運(yùn)動(dòng)范圍，每個(gè)機(jī)床自其制造完成之后，坐標(biāo)系就已經(jīng)固定了，因此數(shù)控加工程序的編寫要遵循數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定和位置。
2)譯碼方法
編譯方法：所謂編譯方法即數(shù)控系統(tǒng)加工程序的預(yù)編譯，根據(jù)不同加工任務(wù)編譯出相對應(yīng)的加工程序，實(shí)際加工時(shí)通過插補(bǔ)模塊從系統(tǒng)中提取，用來控制加工工具的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而實(shí)施加工操作。這種數(shù)控加工方法最大的優(yōu)勢就在于不需要在進(jìn)行程序代碼之間的轉(zhuǎn)換，大大提高了數(shù)控加工效率。但其不足之處是需要占用系統(tǒng)較大的存儲(chǔ)空間，而且對于加工零件較復(fù)雜的情況下，很容易影響系統(tǒng)的操作性能。
解釋方法：該方法采用的是逐行譯碼、預(yù)處理和插補(bǔ)技術(shù)，在進(jìn)行下一步加工程序之前，首先由解釋程序?qū)庸ごa進(jìn)行預(yù)處理后，再用來控制加工工具。這種數(shù)控加工方法使用起來較為簡單，而且不需要系統(tǒng)提供較大的存儲(chǔ)空間。但由于不同模塊之間數(shù)據(jù)處理時(shí)順序串行的，所以對解釋程序的運(yùn)行速度要求較高，必須要滿足在不同程序段之間的來回轉(zhuǎn)換。
3)數(shù)控加工程序的檢錯(cuò)
數(shù)控加工程序的檢錯(cuò)是譯碼過程的第一步，檢錯(cuò)效果的好壞將直接影響著數(shù)控機(jī)床加工程序是否能夠有效控制加工工具。檢錯(cuò)就是對程序結(jié)構(gòu)、詞法以及語法進(jìn)行檢查，只有正確合法的程序段才能夠進(jìn)入系統(tǒng)。
(1)程序結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤檢查
數(shù)個(gè)程序段按照一定順序連接后就組成了一個(gè)完整的數(shù)控程序，但單位程序段也可以看作是一個(gè)小型完整程序，其基本構(gòu)造也是起止符、程序號(hào)、程序主體等。所以程序機(jī)構(gòu)錯(cuò)誤的檢查，實(shí)質(zhì)上就是對每一個(gè)程序段以及程序段之間聯(lián)系進(jìn)行檢查。
(2)詞法錯(cuò)誤檢查
詞法也可以簡單理解為語法，即數(shù)控程序語句的編寫規(guī)則。數(shù)控加工程序詞法檢查主要設(shè)計(jì)不同功能代碼字以及數(shù)字類型等，不同代碼所對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型也不同。而且每一個(gè)數(shù)控加工程度中都不能出現(xiàn)未定義代碼。
(3)出錯(cuò)處理
數(shù)控加工程序的編寫難免會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，正常情況下如果數(shù)控加工程序中有錯(cuò)誤信息，系統(tǒng)會(huì)向用戶進(jìn)行提示，并將具體錯(cuò)誤信息的出錯(cuò)原因和位置告知操作人員，以方便進(jìn)行下一步的編輯修改。基本每一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)都會(huì)預(yù)留一定空間存儲(chǔ)區(qū)，用于保存錯(cuò)誤信息。這里我們給出錯(cuò)誤信息的結(jié)構(gòu)定義：
#define ERROP_DATA_SIZE 50
Struct ERROR_DATA
{ Uint ErrorNo;
Uint Block_Num;
Char ErrorInfo[20];
Int ErrorType;
Char code[5];
}Error_Table[ERROR_DATA_SIZE];
(4)數(shù)據(jù)的整理和存放
數(shù)控加工程序整理過程可以簡述為：首先從待加工程序中選擇提取出需要加工的程序段，并對程序段進(jìn)行編碼，以明確其初始位置。按照字符串的形式將這些程序段存放至響應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)，同時(shí)按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行格式和詞義檢錯(cuò)。如經(jīng)檢查沒有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，即可將程序段進(jìn)行分割，以字符串的形式將這些程序段存入指定存儲(chǔ)區(qū)。
精加工數(shù)控技術(shù)是未來機(jī)械工業(yè)發(fā)展的重頭戲，其涉及到很多學(xué)科領(lǐng)域。筆者目前的主要工作內(nèi)容就是精加工數(shù)控技術(shù)的研究，雖然積累了一定的工作經(jīng)驗(yàn)，但在理論基礎(chǔ)上還有待提高。在今后的工作中，筆者將致力于精加工數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，以期能夠在該領(lǐng)域做出一定成果。
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