数控机床一开始就选定具有复杂型面的飞机零件作为加工对象,解决普通的加工方法难以解决的关键。数控加工的大特点是用穿孔带(或磁带)控制机床进行自动加工。由于飞机、火箭和发动机零件各有不同的特点:飞机和火箭的零、构件尺寸大、型面复杂;发动机零、构件尺寸小、精度高。因此飞机、火箭制造部门和发动机制造部门所选用的数控机床有所不同。在飞机和火箭制造中以采用连续控制的大型数控铣床为主,而在发动机制造中既采用连续控制的数控机床,也采用点位控制的数控机床(如数控钻床、数控镗床、加工中心等)。
数控加工,就是泛指在数控机床上进行零件加工的工艺过程。数控机床是一种用计算机来控制的机床,用来控制机床的计算机,不管是计算机、还是通用计算机都统称为数控系统。
数控机床的运动和辅助动作均受控于数控系统发出的指令。而数控系统的指令是由程序员根据工件的材质、加工要求、机床的特性和系统所规定的指令格式(数控语言或符号)编制的。数控系统根据程序指令向伺服装置和其它功能部件发出运行或终断信息来控制机床的各种运动。当零件的加工程序结束时,机床便会自动停止。任何一种数控机床,在其数控系统中若没有输入程序指令,数控机床就不能工作。
机床的受控动作大致包括机床的起动、停止;主轴的启停、旋转方向和转速的变换;进给运动的方向、速度、方式;刀具的选择、长度和半径的补偿;刀具的更换,冷却液的开起、关闭等。
被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广,下面结合编程的可能性和方便性提出一些分析和审查的主要内容。
尺寸标注应符合数控加工的特点:在数控编程中,所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。因此零件图上好直接给出坐标尺寸,或尽量以同一基准引注尺寸。
几何要素的条件应完整、准确:在程序编制中,编程人员充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义,手工编程时要计算出每个节点的坐标,无论哪一点不明确或不确定,编程都无法进行。但由于零件设计人员在设计过程中考虑不周或被忽略,常常出现参数不全或不清楚,如圆弧与直线、圆弧与圆弧是相切还是相交或相离。所以在审查与分析图纸时,一定要仔细,发现问题及时与设计人员联系。
程序段是可作为一个单位来处理的连续的字组,它实际是数控加工程序中的一段程序。零件加工程序的主体由若干个程序段组成。多数程序段是用来指令机床完成或执行某一动作。程序段是由尺寸字、非尺寸字和程序段结束指令构成。在书写和打印时,每个程序段一般占一行,在屏幕显示程序时也是如此。
数控机床一般都使用存储式的程序运行,此时M02与M30的共同点是:在完成了所在程序段其它所有指令之后,用以停止主轴、冷却液和进给,并使控制系统复位。M02与M30在有些机床(系统)上使用时是完全等效的,而在另一些机床(系统)上使用有如下不同:用M02结束程序场合,自动运行结束后光标停在程序结束处;而用M3O结束程序运行场合,自动运行结束后光标和屏幕显示能自动返回到程序开头处,一按启动钮就可以再次运行程序。虽然M02与M30允许与其它程序字合用一个程序段,但好还是将其单列一段,或者只与顺序号共用一个程序段。