Uni- pro NC90數控系統是由德國HELLER機床公司自己開發的用于HELLER公司生產的曲軸、凸輪軸數控銑床和車-車拉機床的一種專用的數控系統,筆者經過多年的使用,認為該系統在編程和操作方面較其它數控系統有很多優點,在此詳細介紹。
2數控系統功能描述Uni- pro NC90數控系統采用APARM語言進行編程, APARM編程指令基于語言單詞簡化而成,可以根據機床使用地的語言轉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數控系統對要加工的對象用極坐標系進行描述,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,依據極坐標系對其進行定義,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,進而自動實現在上圖的2部位慢速進給,在1部位可以快速進給。
該系統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 (加工模塊程序結束)在系統中,還設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變速進給,有利于提高加工效率。為了實現銑刀盤在不同位置能夠快速接近加工目標,系統提供了CLE指令,如:CLE 5表示刀盤刀片在距離所加工的目標形狀(包括加工余量) 5mm之前快速進給。
在主程序之外,該系統還提供了多至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量的參數的校正,只要操作者掌握機床各軸的正負方向,就很容易進行操作。如軸向尺寸為100, UNI- PRO90系統中,直接給出指令:RAP W 100,W軸移動至100處,如果出現偏移則依靠POC中的W軸校正值進行校正。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了圖示的實際加工的曲線形狀,則在系統提供的校正程序中,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。為了實現圓滑過渡,通常在該點的上下連續點都要遞減的增加或減少半徑。
3結論(1)優點:由于該系統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上具有很大的靈活性。避免了傳統的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。
(2)缺點:由于該系統是HELLER公司自己開發的專用系統,只是用于HELLER公司自己生產的機床上,所以生產批量較少,造成維修配件價格昂貴。