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Software-Steuerungssystem für das CNC-Drehen von nicht kreisförmigen Teilen

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Der Kolben ist ein wichtiger Teil des Verbrennungsmotors und ist ein typischer unrunder Teil. Der Grad der Zusammenarbeit zwischen Kolben und Zylinder ist ein wichtiges Kriterium, um die Qualität des Motors zu messen. Der gängige konvexe Kolben mit variabler Ellipse wird heute von vielen Herstellern im Profilierverfahren bearbeitet. Da jedoch das Hartprofiliersystem mechanischen oder hydraulischen Druck verwenden muss, um eine Folgeprofilierung zu erreichen, ist es schwierig, die Präzision und Effizienz des Profilierens weiter zu verbessern, und das Profilieren Die Bearbeitung ist schwierig und die Herstellungskosten sind teuer. Daher ist es erforderlich, eine neue Art von CNC-Drehmaschine zu entwickeln, um die spezielle Bearbeitung des konvexen und variablen Kreiskolbens zu erfüllen.

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Der Kolben ist ein wichtiger Teil des Verbrennungsmotors und ist ein typischer unrunder Teil. Der Grad der Zusammenarbeit zwischen Kolben und Zylinder ist ein wichtiges Kriterium, um die Qualität des Motors zu messen. Der gängige konvexe Kolben mit variabler Ellipse wird heute von vielen Herstellern im Profilierverfahren bearbeitet. Da jedoch das Hartprofiliersystem mechanischen oder hydraulischen Druck verwenden muss, um eine Folgeprofilierung zu erreichen, ist es schwierig, die Präzision und Effizienz des Profilierens weiter zu verbessern, und das Profilieren Die Bearbeitung ist schwierig und die Herstellungskosten sind teuer. Daher ist es erforderlich, eine neue Art von CNC-Drehmaschine zu entwickeln, um die spezielle Bearbeitung des konvexen und variablen Kreiskolbens zu erfüllen.

Die Entwicklung der Linearmotortechnik mit Frequenzgang macht diese Forderung möglich. Während der Bearbeitung werden die bearbeiteten Teile auf der Spindel der Werkzeugmaschine montiert und drehen sich mit der Spindel, und das Werkzeug wird auf dem Linearmotor montiert, und der Linearmotor ist relativ Die bearbeiteten Teile bewegen sich radial hin und her. Aufgrund der extrem komplizierten Form des zentralkonvexen variablen Kreiskolbens ist die Datenmenge, die während der Interpolation verarbeitet werden muss, groß und auch die Reaktionsgeschwindigkeit ist sehr anspruchsvoll.

Außerdem müssen bei der Kolbenbearbeitung zwei unterschiedliche Motorentypen gleichzeitig angesteuert werden, einer ist ein Positionsservo und der andere ist ein spezieller Servo-Linearmotor für die Bearbeitung von unrunden Querschnitten. Allzweck-CNC-Software kann diese spezielle Anforderung für die Kolbenbearbeitung nicht erfüllen. Das in diesem Artikel vorgestellte Softwaresystem verwendet die gemischte Programmierung in C-Sprache und Assemblersprache und verwendet ein unabhängiges modulares Design, das die Beziehung zwischen Spindeldrehung und Werkzeuglinearvorschub besser löst.

1 Der Gesamtaufbau des Systems

Der Host dieses Systems übernimmt die industrielle Steuerung 586, und die Systemsoftware wird auf der Festplatte des Mikrocomputers gespeichert. Nachdem das System gestartet wurde, kann der Benutzer über das Menü verschiedene Operationen ausführen. Das System verfügt über CNC-Funktionen wie das Lesen von Verarbeitungsprogrammen, Kompilieren, Simulieren, Generieren von Kolbenverarbeitungsdaten, Steuern des Linearmotors, Interpolation, M-, S-, T-Positionserkennung usw.

Die Systemsoftware ist hierarchisch und modular aufgebaut. Die Systemsoftware lässt sich nach Funktionen in mehrere Module unterteilen, wobei jedes Modul separat bearbeitet und zusammengestellt werden kann. Informationen werden zwischen ihnen über Parameter oder Datendateien weitergegeben, und das Hinzufügen, Ändern und Löschen eines Moduls wirkt sich nicht auf andere Module aus. Die Systemsoftware ist in Schnittstellenschicht, Kompilierungsschicht, Steuerschicht und Hilfsschicht unterteilt, und die Operationen jedes Teils sind relativ unabhängig.

2 Systemaufbau und Eigenschaften

Man erkennt, dass das System aus sechs Modulen besteht, die in der mechanischen Fertigung weit verbreitet sind. Der Preis beträgt jedoch im Allgemeinen das 5- bis 10-fache des Preises herkömmlicher Drehmaschinen. Kommt es während der Verarbeitung zu einer Kollision, beeinträchtigt das Feuerzeug die Genauigkeit des Produkts und verursacht Ausschuss. Im schlimmsten Fall wird die Werkzeugmaschine beschädigt, was große wirtschaftliche Schäden und Personenschäden zur Folge hat.

Nach Beobachtung und Analyse fasste der Autor mehrere Kollisionsmöglichkeiten auf CNC-Drehmaschinen zusammen und schlug Methoden vor, um Kollisionen bei der Programmierung der CNC-Drehmaschinen zu vermeiden.

1 Bei Verwendung des Befehls G00 ist eine Kollision sehr wahrscheinlich. Wie gezeigt, muss das Werkstück genutet werden, der Ursprung des Werkstücks befindet sich am rechten Ende und der Werkzeugwechselpunkt ist, wenn die Nutbearbeitung abgeschlossen ist. Um Zeit zu sparen, möchte ich, dass sich die Werkzeugspitze von Anfang an bewegt Punkt fl. Beim Erreichen des Werkzeugwechselpunkts>1 verwenden Sie das Programmsegment N150G00X80Z50, um den Werkzeugrückzug abzuschließen. Wenn die Bahn als gerade Linie betrachtet wird, scheint dies kein Problem zu sein, aber die tatsächliche Werkzeugspitzenbahn ist B und Linie (wie die Zeithilfefunktion. In diesem System kann der Benutzer zuerst entsprechend den spezifischen Anforderungen der Teilezeichnung erfolgt die Eingabe verschiedener Daten und die Bedienung jeder Funktion in der Schnittstellenschicht im Sinne eines Mensch-Maschine-Dialogs In der Zusammenstellungsschicht werden die vom Benutzer eingegebenen Informationen zusammengestellt, um den Zielcode zu generieren , die Formatkonvertierung des NC-Quellprogramms, Koordinatenkonvertierung, Fehlererkennung, Steuerdatenberechnung und Listenkurveninterpolation, Grobinterpolation usw ; in der Hilfsebene, Bietet verschiedene Hilfsfunktionen, die für die Systemarbeit und die Benutzerbedienung bequem sind. Das gesamte System wird über Tastatur und Maus gesteuert. Um ein Menü auszuwählen, müssen Benutzer nur die Taste cu . drücken Rsor, Hotkey oder Maus. Darüber hinaus verfügt das System über Die leistungsfähigere Grafikfunktion bietet die grafische Darstellung der Kolbeneingabedaten, die dynamische Simulationsfunktion der Werkzeugbewegungsbahn und die intuitive Form zeigt die Eingabedaten und das Werkzeugdiagramm la). Das Werkzeug muss selbstverständlich sein. Wenn die Stufenfläche des Werkstücks kollidiert, werden das Werkstück und das Werkzeug beschädigt und die Genauigkeit der Werkzeugmaschine wird beeinträchtigt.

Der Unterschied zwischen dem Punktpositionierungsbefehl G00 und dem Linearinterpolationsbefehl G01 ist nicht nur die Geschwindigkeit, sondern vor allem, dass die Trajektorie des ersteren in der Regel keine gerade Linie ist und letzterer den Endpunkt in einer Geraden erreichen muss Linie. Wenn es irrtümlich ist, dass G00 den Endpunkt in einer geraden Linie erreichen muss, ist dies sehr gefährlich. Die Bewegungsbahn der Werkzeugspitze, die sich von der ursprünglichen Position zu der im G00-Satz befohlenen Punktposition bewegt, besteht im Allgemeinen aus zwei geraden Liniensegmenten mit unterschiedlichen Winkeln, d des Werkzeughalters werden beide entsprechend ihrer jeweiligen Einstellungen eingestellt. Reise mit einer bestimmten Geschwindigkeit, bis Zengtong in dieser Richtung fertig ist.

Um den Rückzug auszuführen, ist in Bild lb die Bewegungsbahn des Werkzeugs dargestellt, um Kollisionen zu vermeiden.

Die Laufstrecke ermöglicht es dem Benutzer, Bedienungsfehler rechtzeitig zu finden.

3-Zusammenfassung

Das System verwendet eine Top-Down-Designmethode, eine benutzerfreundliche Oberfläche, eine Echtzeit-Hilfefunktion, eine grafische Simulationsfunktion, eine Alarmfunktion usw . Die Nutzungseffizienz der Werkzeugmaschine reduziert die Produktionskosten. Das System wurde in mehreren Werkzeugmaschinenfabriken erfolgreich getestet.

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