数控铣床中数控装置的硬件有各种不同的组成和配置,再安装不同的监控软件就可以实现许多功能,从而满足数控铣床的复杂控制要求。
数控系统的功能一般包括基本功能和选择功能。基本功能是数控系统的必备功能;选择功能是供用户根据机床特点和用途进行选择的功能。数控系统不同,其功能也不尽相同。下面以FANUC系统为例,简述其部分功能。
1.多坐标控制功能
控制功能是指数控装置能够控制的以及能够同时控制的轴数。控制功能是数控装置的主要性能指标之一。控制轴有移动轴和回转轴、基本轴和附加轴。控制的轴数越多,特别是同时控制的轴数越多,数控装置的功能越强,数控装置也越复杂,编程也就越因难。
控制系统可以控制坐标轴的数目,指的是数控系统最多可以控制多少个坐标轴,其中包括平动轴和回转轴。基本平动坐标轴是X、Y、Z轴;基本回转坐标轴是A、B、C轴。联动轴数是指数控系统按照加工的要求可以控制同时运动的坐标轴的数目。
2.刀具补偿功能
刀具补偿功能包括刀具长度补偿和刀具半径补偿。其中,刀具长度补偿又包括刀具几何补偿和刀具磨损补偿。
1)刀具长度补偿功能。刀具长度补偿是指刀具轴向的补偿,它使刀具在轴向上的实际位置比程序给定值增加或减少一个偏移量。利用该功能不但可以自动改变切削面高度,而且可以减少轴向对刀误差。
2)刀具磨损补偿功能。刀具在使用中会发生磨损,如不及时进行刀具磨损补偿,将会导致零件加工精度的降低。在刀具几何补偿不变的情况下,通过调整刀具磨损补偿从而间接改变了刀具长度补偿,以确保零件加工精度。
3)刀具半径补偿功能。利用该功能,可以使刀具中心自动偏离工件轮廓一个刀具半径,因而在编程时可以很方便地按工件实际轮廓尺寸进行计算,编制加工程序,而不必按铣刀中心轨迹计算和编程。该功能可通过改变刀具半径补偿量的方法来弥补铣刀制造精度的不足,扩大刀具直径选用范围及刀具返修刃磨的允许误差;还可以利用改变刀具半径补偿值的方法,以同一加工程序实现分层铣削和粗、精加工或用于提高零件加工精度。此外,通过改变刀具半径补偿值的正负号,还可以用同一加工程序加工某些需要相互配合的工件。
3.固定循环功能
固定循环功能是将一系列典型的加工动作预先编好程序,存储在内存中,在需要时用G代码进行调用。使用固定循环功能,可大大简化程序编制。固定循环包括钻孔循环、镗孔循环、螺纹加工循环等。
4.镜像加工功能
镜像加工也称为轴对称加工。对于一个相对于坐标轴对称的工件来说,利用镜像加工功能,只需编出一个或两个象限的程序,而其他象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。
5.旋转功能
此功能可将编好的加工程序,在加工平面内旋转任意角度来执行。
6.子程序
在某些被加工的零件中,常常会出现几何形状完全相同的加工轨迹,在编制加工程序时会有一些固定顺序和重复模式的程序段出现在多个程序中。为了简化编程,可将这些具有固定顺序和重复模式的典型加工程序段按一定格式编成子程序,然后输入到存储器中。
主程序在执行过程中如果需要某一子程序,可以通过一定格式的子程序调用指令来调用该子程序。子程序执行完后返回主程序,继续执行后面的程序段。(www.daowen.com)
7.宏程序功能
用户宏程序是指含有变量的子程序。用户宏程序由于允许使用变量、算术和逻辑运算及条件转移,使得编制相同加工操作的程序更方便、更容易,在加工程序中,可用一条简单指令即用户宏指令来调出用户宏程序。
8.准备功能
准备功能也称为G功能,是用来指定数控铣床动作方式的功能。G功能指令由地址符G和其后面的两位数字组成。
9.辅助功能
辅助功能是数控加工中必不可少的辅助操作,用地址符M和其后任意两位数字表示。系统不同,M功能也不全相同。辅助功能用来规定主轴的起停、切削液的开关等。
10.进给功能
进给功能也称为F功能,是表示进给速度的功能,由地址符F和其后的若干位数字表示。实际进给速度可以通过CNC操作面板上的进给倍率修调旋钮进行调整。
11.主轴功能
数控铣床的主轴功能主要是指定加工过程主轴的转速(刀具切削速度)。主轴功能由地址符S和其后的若干位数字来表示,单位为r/min,如S1000表示主轴转速为1000r/min。
12.图形显示功能
CNC装置可以配置单色或彩色CRT(显示器),通过软件和接口实现字符和图形显示。可以显示加工程序、参数、各种补偿量、坐标位置、报警信息、动态刀具运动轨迹等。
13.操作控制功能
数控铣床通常有单段运行、空运行、跳步、机床锁住、图形模拟运行以及急停等功能。
14.自诊断报警功能
自诊断报警功能是指数控系统对其软件、硬件故障进行自我诊断的能力。该功能可用于监视整个机床和整个加工过程是否正常,并在发生异常时及时报警;从而能迅速查明故障类型及位置,减少因故障而造成的停机时间。
15.通信功能
现代数控系统一般都配有RS232C接口或DNC接口,可以与上级计算机进行信号的高速传输。高档数控系统还可与INTERNET(互联网)相连,以适应FMS(柔性制造系统)、CIMS(计算机集成制造系统)的要求。
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