精加工数控技术

摘 要随着计算机及相关学科的不断发展,数控技术已经成为世界工业发展的关键,数控机床的加工精度和加工效率直接影响着工业水平的进一步提高.本文在分析数控车床精加工程序的基础上,对相关译码模块及检错方法进行了一定程度的研究.

关 键 词精加工；数控技术；译码

中图分类号TG659文献标识码A文章编号1674-6708（2014）113-0201-02

1数控车床精加工程序的分析

数控机床的所有工作程序和工作内容全部是由其内部程序控制的,工件最终加工成什么标准也是有这些程序来决定的,即数控加工程序是数控机床的控制大脑.实际上数控机床加工产品水平,一部分是由机床本身精密系数决定,另一部分就是由其内部加工程序来控制的.数控车削加工操作要求输入程序尽可能简化,并一次输入程序、调试程序和对刀,确保加工过程中不需要对程序进行修改；数控车床加工操作程序通常情况下是根据零件轮廓来编写的,这种程序实际上就属于精加工程序,将其结合系统循环模块之后,即可完成多余余量的切除操作.数控加工特点决定着每一个数控加工程序中都包含有切削参数、刀锯运动类型、主轴转速和机床状态等相关信息,而且不同信息在程序中都有不同代码和格式相对应.在实际工业生产过程中,不同厂家生产出来的数控机床规格性能和结构等参数也不同,所以相应的输入其系统数控加工程序也不同.

数控加工程序可以看做是由多个程序段组成的,而每一个程序段就是整个程序的单位连续字节,由多个代码组成.每一个程序段所包含的内容不同,在数控加工过程中所承担的任务也不同.所谓程序段的格式,就是由哪些字母、数字或者符号,通过什么样的形式连接在一起.我们可以根据数控机床的型号以及所需要完成的任务来进行程序段的编写,并按照规定格式将单位程序段连接在一起.字地址程序段主要由语句号字、代码字以及程序段结束字符所组成,其中语句号字是数控系统识别成都段标号的重要标志,通常情况下程序段的起始符为N.

2译码模块的处理过程

每一个数控加工任务确定之后,首先要进行的就是数控加工程序的编写,之后就是非常关键的插补运算处理.插补预处理的主要内容有译码、刀补计算以及加减速控制这三大块.译码模块在整个系统中的主要作用就是对数控加工程序进行插补变化,从而代码转换为系统可识别的数据及控制信息.

1）译码准则

译码模块的程序段译码和数据处理要按照一定的规定进行,且整个预处理过程必须遵循系统程序格式.

刀具上一段的终点即是下一段的起始点：数控加工过程是一个连续运动过程,刀具的运动轨迹是连续的,不能出现跳跃情况.因此在进行数控加工程序编写时,完全可以直接将刀具运动的终点作为接下来操作的起始点.

选择刀尖中心为控制对象：数控机床加工刀尖是CNC控制软件主要的控制对象,它被视为加工过程中的一个动点,任何几何形状的物体都需要经过刀尖的运动得以完成.因此数据加工程序就是控制这一点运动轨迹的程序.

按机床坐标系译码与计算：坐标系是数控机床加工工具的运动范围,每个机床自其制造完成之后,坐标系就已经固定了,因此数控加工程序的编写要遵循数控机床坐标系的规定和位置.

2）译码方法

编译方法：所谓编译方法即数控系统加工程序的预编译,根据不同加工任务编译出相对应的加工程序,实际加工时通过插补模块从系统中提取,用来控制加工工具的运动轨迹,从而实施加工操作.这种数控加工方法最大的优势就在于不需要在进行程序代码之间的转换,大大提高了数控加工效率.但其不足之处是需要占用系统较大的存储空间,而且对于加工零件较复杂的情况下,很容易影响系统的操作性能.

解释方法：该方法采用的是逐行译码、预处理和插补技术,在进行下一步加工程序之前,首先由解释程序对加工代码进行预处理后,再用来控制加工工具.这种数控加工方法使用起来较为简单,而且不需要系统提供较大的存储空间.但由于不同模块之间数据处理时顺序串行的,所以对解释程序的运行速度要求较高,必须要满足在不同程序段之间的来回转换.

3）数控加工程序的检错

数控加工程序的检错是译码过程的第一步,检错效果的好坏将直接影响着数控机床加工程序是否能够有效控制加工工具.检错就是对程序结构、词法以及语法进行检查,只有正确合法的程序段才能够进入系统.

（1）程序结构错误检查

数个程序段按照一定顺序连接后就组成了一个完整的数控程序,但单位程序段也可以看作是一个小型完整程序,其基本构造也是起止符、程序号、程序主体等.所以程序机构错误的检查,实质上就是对每一个程序段以及程序段之间联系进行检查.

（2）词法错误检查

词法也可以简单理解为语法,即数控程序语句的编写规则.数控加工程序词法检查主要设计不同功能代码字以及数字类型等,不同代码所对应的数据类型也不同.而且每一个数控加工程度中都不能出现未定义代码.

（3）出错处理

数控加工程序的编写难免会出现一些错误,正常情况下如果数控加工程序中有错误信息,系统会向用户进行提示,并将具体错误信息的出错原因和位置告知操作人员,以方便进行下一步的编辑修改.基本每一个数控系统都会预留一定空间存储区,用于保存错误信息.这里我们给出错误信息的结构定义：

#defineERROP_DATA_SIZE50

StructERROR_DATA

{UintErrorNo,

UintBlock_Num,

CharErrorInfo[20],

IntErrorType,

Charcode[5],

}Error_Table[ERROR_DATA_SIZE],

（4）数据的整理和存放

数控加工程序整理过程可以简述为：首先从待加工程序中选择提取出需要加工的程序段,并对程序段进行编码,以明确其初始位置.按照字符串的形式将这些程序段存放至响应存储区,同时按照标准进行格式和词义检错.如经检查没有发现错误,即可将程序段进行分割,以字符串的形式将这些程序段存入指定存储区.

精加工数控技术是未来机械工业发展的重头戏,其涉及到很多学科领域.笔者目前的主要工作内容就是精加工数控技术的研究,虽然积累了一定的工作经验,但在理论基础上还有待提高.在今后的工作中,笔者将致力于精加工数控技术领域,以期能够在该领域做出一定成果.