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航空制造要求數控機床具有先進性勘职、集成性的惕、柔性蜗字、高精度和高穩(wěn)定性豆凛。數控系統(tǒng)是數控機床的核心驹止，是數控機床的大腦。
 
　　更快更強的數控系統(tǒng)使得數控機床具備更加強大的運算和處理能力郑现，能夠完成更為復雜和精細的加工谷饿。復合功能使數控機床顯著提高零件的加工效率，機械加工趨向于高精度承耿、多品種冠骄、小批量、低成本加袋、短周期和復雜化的加工凛辣。隨著數控機床越來越多地被應用到航空零件的生產中來，航空零件的加工能力得到了明顯的提高职烧，結構復雜零件型面能夠使用數字化加工完成扁誓，而其采用普通設備是很難加工的。
 
　　雖然零件的加工能力有所提高蚀之，但數控機床的應用水平還有待提高蝗敢，不論是編程技術還是加工技術，都還有許多可以提升的空間足删。數控機床高級功能的開發(fā)寿谴，提高數控機床的加工效率，以及最大限度地發(fā)揮數控機床的優(yōu)越性已經成為技術人員面臨的最大難題搜痕。
 
　　1. 數控機床功能開發(fā)內容
 
　　航空制造數控機床功能開發(fā)包括以下幾方面內容：
 
　　(1)開發(fā)數控機床的硬件功能细咽，比如鉆頭破損檢測功能開發(fā)，加工狀態(tài)下的刀長绍撇、半徑及機內自動測量功能開發(fā)尘忿。這類功能開發(fā)是針對部分數控機床引進時未配置在線測量裝置等硬件設施而言的，是將先進的設備引入生產過程督垮，從而提高生產過程的先進性屡拥。
 
　　(2)將操作系統(tǒng)的高級指令引入生產過程，進一步發(fā)揮數控加工的先進性影啸。開發(fā)機床操作系統(tǒng)的高級指令剩骏，比如可編程的零點偏移、可編程的旋轉(多面加工)等舌恬。
 
　　(3)高級編程語言的二次開發(fā)衣夏，能夠更大程度地提高數控加工的先進性。
 
　　借助高級指令編制有特定功能的模板程序坠行，做有規(guī)律的計算匙蚣， 對機床數據進行檢測、判斷改艇，進而簡化收班、優(yōu)化加工過程或在加工過程中增加防錯功能坟岔，屬于采用已知系統(tǒng)高級語句編制模塊程序，更能有針對性地解決零件生產中遇到的問題摔桦。
 


    2. 數控機床應用典型問題
 
　　數控機床應用中社付，常出現編程效率及加工效率較低，加工過程容易出錯的問題邻耕，比較有代表性的有：
 
　　(1)數控銑螺紋數控程序的編制需要計算的參數較多鸥咖，編程過程相對復雜且易出錯，所以編制銑螺紋程序效率低且出錯率高兄世。
 
　　(2)對于具有均布孔或均布槽的零件啼辣，加工每個孔都要執(zhí)行重復的數控程序，加工部位余量大時還需要重復調用同一條數控程序上不同的刀補值去除余量御滩。
 
　　這種重復量較大的編程工作鸥拧，工作量較大，編程效率低削解。重復的上刀工作量大朝正，容易出錯。
 
　　(3)由于某些數控機床坐標軸行程所限圾恐，編程時不能采用循環(huán)模式农想，只能編寫點位坐標，編程效率低且容易出錯缅叔。
 
　　(4)加工過程中刀具的破損如果沒及時發(fā)現脉裕，很有可能造成零件的報廢。
 
　　(5)采用輪廓編程方式加工零件時趟蛋，操作者需要在機床內輸入刀具半徑，輸入的半徑不同鼎示，刀具的切削軌跡也不一樣同嚷。輸錯刀具半徑容易導致零件超差。
 
　　(6)數控加工零件之前需要建立加工坐標系虫店，操作人員需要將各坐標軸原點輸入機床中甫知，操作者輸入參數時容易出錯。
 
　　3. 數控機床功能綜合開發(fā)
 
　　(1)防錯功能開發(fā)愁霞。通過操作人員來把關诡蜓，防止錯誤發(fā)生，這種防錯方式的主體是人胰挑，實際操作過程中防錯的效果和人的能力及注意力有著直接的關系蔓罚，不能實現100%防錯。采用特殊的技術手段來控制操作過程瞻颂，由計算機來把關豺谈，滿足條件則加工郑象，不滿足條件則停止，基本可以實現100%防錯茬末。具體包括：
 
　〕ч弧①鉆頭破損檢測功能開發(fā)。能在加工過程中有效地檢測刀具磨損情況丽惭，刀具受損后會報警击奶，避免刀具受損繼續(xù)加工零件導致的零件超差。
 
　≡鹛汀②立式車床正歼、臥式車床刀心對刀防錯功能開發(fā)，分別建立對刀點檢驗模板拷橘，加工前對對刀點進行檢查脖耽，如果操作者沒有修改對刀點，則程序中止拨臂，能有效避免零件超差京多。
 
　　③刀補防錯基际。建立刀具半徑檢查模板痛慷，加工前對刀具半徑值進行檢查，如果輸入的半徑值不符合要求則程序中止袍砚，能有效避免零件超差樱炬。
 
　　④G54銑加工防錯功能和數控車床加工G54防錯功能開發(fā)槐伍。這兩項分別建立坐標系檢測的子程序择绘，程序運行前調用檢測子程序，如果坐標系有誤則程序中止凌红，可有效地避免零件超差混砸。
 

　　(2)數控機床功能綜合開發(fā)，實現“全程序無人干預”加工硬纤。“全程序無人干預”加工解滓，是指被加工工件安裝在數控機床上后， 在沒有人工干預的狀態(tài)下筝家， 一次程序啟動完成加工洼裤、檢測過程。它將過去產品質量和加工效率依賴于人員技能水平的傳統(tǒng)加工形式溪王， 轉變?yōu)橛扇�程序腮鞍、無人干預加工控制和設備功能進行保證的新形式，最終實現高效在扰、精密缕减、全程序和無人干預加工雷客。
 
　　具體包括：
 
　　①固化刀柄桥狡、刀具搅裙，優(yōu)化切削參數，完成刀具壽命的精確統(tǒng)計裹芝；根據無人干預數控加工需要部逮，優(yōu)化加工流程，增加測量程序臀匹，減少重復加工讲幌，并將原有的程序作為子程序串聯(lián)編制在加工流程程序中，同時將“自動對刀”挠站、“測量暫停”及“提示指令”固化在流程監(jiān)控數控程序中仙涡，且在監(jiān)控程序中通過采用坐標系框架指令、刀具參數高級指令恃藐，實現對加工全過程進行監(jiān)控和管理眶蹈。
 
　　②通過對刀半徑補償自拖、刀長補償及坐標原點的監(jiān)控雹了，消除操作者在數據錄入過程中的人為失誤，同時采用信息提示方式使操作更為簡潔易懂宏查，更有效降低操作者參與率索驰。
 
　　③坐標原點防錯骡拐，通過絕對坐標和調整坐標數值的判斷妓浮，并在超范圍時報警，消除操作者在原點設置過程中誤操作猜旬。
 
　〈喽啊④優(yōu)化切削用量；根據無人干預數控加工需要洒擦，優(yōu)化加工流程，減少重復加工怕膛，并將原有的程序作為子程序串聯(lián)編制在加工流程程序中熟嫩。
 
　　⑤增加自動對刀指令褐捻，代替以往的人工對刀操作掸茅；同時將全部加工程序串聯(lián)，通過固化加工參數柠逞，使全過程加工自動完成昧狮。全過程實現無干預或少干預景馁。
 
　　⑥數控車床在線測量技術功能開發(fā)逗鸣。在線檢測可以顯著提升加工效率合住，避免脫機檢測返修帶來的二次裝夾定位，保證加工質量特与∈秃危可以對正在加工中的零件進行實時修正與補償，以消除廢次品的產生注括。擴大數控機床功能坯肿，改善數控機床性能，提高數控機床效率蝴车。對車削過程自動測量技術蔗承、刀具自動校正技術和刀具自動補償技術開展深入研究，可以實現某些加工蛹协、測量及刀具補償自動化完成主瘸，提高零件加工效率和數控機床利用率。
 
　　(3)開發(fā)機床復合功能淑停，提高機床智能化水平孝摘。機床生產廠家應開發(fā)機床復合功能，大幅提高機床智能化水平锰抡。數控機床復合功能的實現妻往，依賴于針對工件和刀具的實時檢測與智能判斷、數據運算试和、刀具管理及系統(tǒng)控制讯泣。高靈敏度的探針，高速處理芯片阅悍，體積更小好渠、響應速度更快的傳感器和執(zhí)行器等自動化產品和技術將會得到廣泛應用。數控機床在編好程序以后节视，機床按照程序規(guī)定的命令執(zhí)行拳锚，在加工過程中，機床可以隨時監(jiān)測刀具是否出現磨損寻行，主軸是否有發(fā)熱霍掺、振動等情況，可以隨時干預加工過程拌蜘， 改變運行參數杆烁， 降低轉速、減少進給速度简卧，保護機床或者停止運轉等兔魂。機床生產廠家應明確數控機床的發(fā)展趨勢郑舷，掌握數控機床發(fā)展方向，使數控機床功能復合化锌拱、智能化肘鹅，從而滿足客戶的需求。