Uni- pro NC90數(shù)控系統(tǒng)是由德國HELLER機床公司自己開發(fā)的用于HELLER公司生產(chǎn)的曲軸、凸輪軸數(shù)控銑床和車-車?yán)瓩C床的一種專用的數(shù)控系統(tǒng),筆者經(jīng)過多年的使用,認(rèn)為該系統(tǒng)在編程和操作方面較其它數(shù)控系統(tǒng)有很多優(yōu)點,在此詳細(xì)介紹。
2數(shù)控系統(tǒng)功能描述Uni- pro NC90數(shù)控系統(tǒng)采用APARM語言進(jìn)行編程, APARM編程指令基于語言單詞簡化而成,可以根據(jù)機床使用地的語言轉(zhuǎn)換不同的語言及操作界面版本。如此,極大的方便了操作者記憶及操作,避免了記憶繁瑣的G指令和M指令。
Uni- pro NC90數(shù)控系統(tǒng)對要加工的對象用極坐標(biāo)系進(jìn)行描述,首先定義出該對象的形狀,再給出該對象的空間位置。如加工曲軸的連桿軸頸,只需要用空間角度、偏心距和半徑進(jìn)行描述。如:BCO1 CIR 30, 55定義了半徑為30mm,偏心距為55mm的基本形狀1.
CON1 = BCO 1 ANG 120, STO 3定義了基本形狀1相對于機床零點的空間位置為逆時針旋轉(zhuǎn)120度, STO 3表示形狀1的單邊加工余量為3mm.
對于平衡鐵的形狀,依據(jù)極坐標(biāo)系對其進(jìn)行定義,通常以主軸頸中心為極點,連桿軸頸頂點為零度,每15度為單位,以角度和極半徑描述出平衡鐵的形狀,如圖所示:如此,加工工件的形狀除了規(guī)則的形狀之外,也可以用上述方法描述其形狀,如凸輪軸,對于凸輪軸等外形要求比較嚴(yán)格的幾何形狀來說,角度的劃分間隔單位就需要以2度或3度為單位。上圖的形狀描述為:BCO 12 POL 0, 100 SPN 15, 97 30, 90 45, 82。 .
345, 97. 4 360, 100有了上述的幾何形狀描述之后,再給出該形狀的相對機床零點的空間位置:CON 12 = BCO 12 ANG 240, STO 1. 0定義了基本形狀12相對于機床零點的空間位置為逆時針旋轉(zhuǎn)240度, STO 1. 0表示形狀11的單邊加工余量為1mm.
機床在切削進(jìn)給時,就會考慮所切削的形狀和刀片與工件的接觸面積對刀盤載荷的影響,進(jìn)而自動實現(xiàn)在上圖的2部位慢速進(jìn)給,在1部位可以快速進(jìn)給。
該系統(tǒng)使用程序模塊同時完成兩個軸頸的加工,如:RAP W LHS 811. 0, L1 622, Z LHS 541. 0, C 200 (刀盤及中心架快速移動至指定位置)BOB (加工模塊程序開始)STY CLA 1 (中心架夾緊)CYC CON 3, Z LHS 541. 0, PLA 200 POS CON 12 ( Z軸完成加工形狀3的加工,側(cè)面平衡鐵的形狀為形狀12)CYC CON 1, W LHS 811. 0, PLA 200 NEG CON 10(W軸完成形狀1的加工,側(cè)面平衡鐵形狀為形狀10)STY UNC 1 (中心架松開)EOB (加工模塊程序結(jié)束)在系統(tǒng)中,還設(shè)定了在不同的部位不同的切削量, CHL1、CHL2、CHL3、CHL4,同樣有助于在不同部位實現(xiàn)變速進(jìn)給,有利于提高加工效率。為了實現(xiàn)銑刀盤在不同位置能夠快速接近加工目標(biāo),系統(tǒng)提供了CLE指令,如:CLE 5表示刀盤刀片在距離所加工的目標(biāo)形狀(包括加工余量) 5mm之前快速進(jìn)給。
在主程序之外,該系統(tǒng)還提供了多至9個校正程序,校正程序1主要用于直徑、位置、軸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,包括軸向尺寸(W)和空間角度(C)的校正, FOC表示形狀的校正,包括半徑(CIR)和偏心距的校正。
如此的校正程序比較具體的描述了影響任何一個連桿軸頸的加工質(zhì)量的參數(shù)的校正,只要操作者掌握機床各軸的正負(fù)方向,就很容易進(jìn)行操作。如軸向尺寸為100, UNI- PRO90系統(tǒng)中,直接給出指令:RAP W 100,W軸移動至100處,如果出現(xiàn)偏移則依靠POC中的W軸校正值進(jìn)行校正。比較直觀,易于操作者掌握。
校正程序2用于所加工的形狀(比如曲軸連桿軸頸)的圓度校正,由于機床是通過兩軸差補形成的圓,可能出現(xiàn)差補后的形狀呈橢圓形,校正程序2提供了消除橢圓的有效工具。
如果加工后的形狀出現(xiàn)了圖示的實際加工的曲線形狀,則在系統(tǒng)提供的校正程序中,角度半徑0此點減去0. 045變成- 0. 045 5 0. 002 10 0. 003。 .30 0. 007此點加上0. 85變成0. 857 60 - 0. 003此點加上0. 12變成0. 117。 .
操作者可以在軸徑輪廓曲線的低點加大半徑,在高點減少半徑。為了實現(xiàn)圓滑過渡,通常在該點的上下連續(xù)點都要遞減的增加或減少半徑。
3結(jié)論(1)優(yōu)點:由于該系統(tǒng)采用了形象化的編程語言和完善的功能配置,使操作者在編程和加工目的的實現(xiàn)上具有很大的靈活性。避免了傳統(tǒng)的G、M指令雷同易混淆的缺點,做到了非常人性化,易于操作和理解。
?。?)缺點:由于該系統(tǒng)是HELLER公司自己開發(fā)的專用系統(tǒng),只是用于HELLER公司自己生產(chǎn)的機床上,所以生產(chǎn)批量較少,造成維修配件價格昂貴。