我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)市場(chǎng)和技術(shù)發(fā)展的學(xué)術(shù)研究，主要聚焦在數(shù)控機(jī)床行業(yè)的成就及其存在的問(wèn)題等方面，缺乏針對(duì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床行業(yè)層次關(guān)鍵成功因素的系統(tǒng)化研究，因此，本文主要有兩個(gè)目標(biāo)：*，在實(shí)踐上，基于行業(yè)視角，從策略上找到經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床行業(yè)迅速崛起的原因，為未來(lái)向中進(jìn)展提供可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)；第二，拓展理論研究，為進(jìn)一步實(shí)證研究奠定基礎(chǔ)。
經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的主要特點(diǎn)是價(jià)格便宜，功能針對(duì)性強(qiáng)。一般情況下，普通機(jī)床改裝成簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床后可以提高工效1～4倍，同時(shí)能降低廢品率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，又可減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。改造費(fèi)用通常一年左右就可以收回。一般用單板微計(jì)算機(jī)作為控制裝置，用步進(jìn)電機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將普通機(jī)床改造成簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床。經(jīng)改造后的機(jī)床既保留了原機(jī)床的通用性，又增加了許多傳統(tǒng)機(jī)床所沒(méi)有的特點(diǎn)，如自動(dòng)對(duì)刀、間隙補(bǔ)償、自動(dòng)調(diào)整進(jìn)給速度、自動(dòng)回原點(diǎn)等功能。這種機(jī)床尤其適用于桿軸類、盤(pán)類零件以及帶有錐度、球面的中等復(fù)雜程度零件的頻繁、輪番加工。
數(shù)控系統(tǒng)的工作過(guò)程如下:
(1)輸入大量的零件加工程序一般通過(guò)通信方式從外部計(jì)算機(jī)輸人而來(lái)。數(shù)控系統(tǒng)一般有兩種不同的輸人工作方式:一種是邊輸人邊加工(即通常所說(shuō)的DNC方式)，這種方式用于較長(zhǎng)程序，也就是復(fù)雜零件的加工;另一種是一次將琴件加工程序全部輸人數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的存儲(chǔ)器，加工時(shí)再由存儲(chǔ)器一段一段地讀出進(jìn)行零件加工。具體采用哪種方式，視數(shù)控系統(tǒng)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)量而定。
(2)譯碼輸人的程序段含有零件的輪廓信息(起點(diǎn)、終點(diǎn)、直線、圓弧等)、要求的加工速度以及其他的輔助信息(換刀、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、冷卻液等)。系統(tǒng)計(jì)算機(jī)依靠譯碼程序來(lái)識(shí)別這些指令符號(hào)，譯碼程序?qū)⒘慵庸こ绦蚍g成系統(tǒng)計(jì)算機(jī)內(nèi)部能識(shí)別的語(yǔ)言。
(3)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理一般包括刀具半徑補(bǔ)償、速度計(jì)算以及輔助功能的處理。數(shù)控刀具半徑補(bǔ)償是根據(jù)刀具半徑值把零件輪廓軌跡轉(zhuǎn)化為刀具中心軌跡。速度計(jì)算是解決該加工程序段以什么樣的速度運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。另外還有輔助功能如換刀、冷卻液等數(shù)據(jù)的處理。
(4)插補(bǔ)(即軸進(jìn)給運(yùn)動(dòng))在機(jī)床的實(shí)際加工中，被加工上件的輪廓形狀千差萬(wàn)別。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，為了滿足幾何尺寸精度的要求，刀具中心軌跡應(yīng)該準(zhǔn)確地依照工件的輪廓形狀生成。對(duì)于簡(jiǎn)單的曲線，數(shù)控系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于較復(fù)雜的形狀，若直接生成刀具中心軌跡，勢(shì)必會(huì)使計(jì)算方法變得很復(fù)雜，計(jì)算工作量也相應(yīng)地大大增加。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，常常采用一小段直線或圓弧去逼近(或稱為擬合)曲線，有些場(chǎng)合也叮以采用拋物線、橢圓、雙曲線和其他高次曲線去逼近曲線。所謂插補(bǔ)，是在已知一條曲線的種類、起點(diǎn)、終點(diǎn)以及進(jìn)給速度后，在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化，從而用多段簡(jiǎn)單曲線來(lái)逼近復(fù)雜曲線。數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過(guò)插補(bǔ)運(yùn)算后向伺服系統(tǒng)發(fā)出指令，從而實(shí)現(xiàn)各坐標(biāo)軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，完成零件的加上。
