【 摘要】 介绍了刨床的数控化刷新及其CNC系统。节制系统在硬件上采用开放式的PC总线结构，软件上采用模块化、结构化设计，操作界面上采用图形汉字菜单，具有图形编程、列表曲线编程、模拟运行、自动对刀、刀具磨损抵偿、实时加工节制与动态跟踪显示等功能。
    关头词   小型龙门刨床   数控刷新   CNC系统   轨范编制
    长度较小的非圆柱面，可以采用数控铣床加工，也可以采用线切割加工（单件出产）。但当非圆柱面达到必然长度后，用膳缦沔的两种体例就力所不及或加工成本太高了。如系列罗茨真空泵和罗茨鼓风机的转子（图 1所示，其截面轮廓线由多段渐开线、外摆线和圆弧组成，长度在300mm以上）、年夜型水环泵叶轮模子的叶片（截面轮廓线由多段直线和圆弧组成，长度在 500mm以上）。为了顺应截面轮廓线是复杂曲线的柱面工件的加工，笔者自行研制出了基于IPC的刨床CNC系统，并对某真空泵出产厂家的小型龙门刨床进 行了数控刷新。
1 小型龙门刨床的机械刷新
    图2所示是用小型龙门刨床刷新而成的数控刨床的示意图。小型龙门刨床数控刷新的体例是将手动调节刀架酿成由步进电念头驱动的数控刀架，Z步进电念头节制刀 架在垂直标的目的的移动，X步进电念头节制刀架在水平标的目的的移动。在滑台底座接近滑块的部位安装三个接近开关，在滑块上固定一个与三个接近开关平行又在行为过 程中与三个开关都能接近的滑块位置标识表记标帜块（铁块），两者配合用于滑块行为标的目的和位置的检测。此外，在滑台上安装一个简略单纯的对刀装配。经由负载（摩擦力、动弹惯量等）计较，驱动刀架上下移动（Z坐标轴）和摆布移动（X坐标轴）的步进电念头分袂选用 110BF003型和 130BF003型。这两个坐标移动的脉冲当量均为0.01mm。
3 赵玉刚，江世成 一种简略单纯的数控刨床自动对刀和刀具磨损自动抵偿体例 机电工程，1999（3）。
1 刘宏伟 数控加工理论与编程手艺 北京：机械工业出书社，1994。
2 刨床CNC系统硬件结构
   该数控系统采用PC总线、主频为100MHZ的486CPU工业节制机作主机，具有尺度16位数据总线和扩展功能矫捷的插板式结构，可按照系统要 求，进行结构最优化设置装备摆设（图3）。 图 3刨床CNC系统硬件结构 该数控系统操作IO／TIMER(并行输入输出／按时器）接口板上的8255A来节制两个步进电念头的行为，领受滑台回程和位置传感器旌旗灯号、刀架限位开关 旌旗灯号、功能选择开关旌旗灯号，接口板上的8253按时器用于步进电念头间断运行处事轨范，时钟频率为2MHz。
    笔者用自行研制的刨床CNC系统为某企业的小型龙门刨床进行了数控化刷新，成功地实现了系列水环泵叶轮叶片模子的加工和系列罗茨真空泵转子多量量出产，不 仅加工效率高，而且加工质量不变靠得住。经由近几年的不竭改良和完美，该CNC系统已具有实时加工节制、图形自动编程、复杂曲线和列表曲线拟合、编程、刀具 磨损抵偿、自动对刀、模拟仿真和加工轨迹跟踪显示等功能。该刨床CNC系统，不仅合用于小型龙门刨床的数控化刷新，也合用于其它形式的刨床的数控化刷新。
3 刨床CNC系统软件
    刨床CNC系统软件以Windows操作系统为平台，采用模块化、结构化的C说话编程，系统软件的界面采用了中文菜单结构，人机界面友好，操作便利。具体 结构如图4所示。该系统软件首要由三个模块组成：轨范编制、刀具位置调整和运行节制，在每一个模块中 又分多个子模块。
3．1 轨范编制模块
    一个正确的加工轨范编制必需经由以下阶段：轨范编制、语法搜检、模拟仿真和刀具的干与、过切搜检。在该 CNC软件系统中，加工轨范编制可采用多种体例：图形自动编程，手工编程，列表曲线编程。列表曲线文件的数据和加工轨范可以经由过程软驱输人或操作全屏幕编纂器经由过程键盘输人，也可以经由过程串行通信接口输人。
图形编程搜罗以下轨范：
    （1）轮廓曲线的编纂输人首先经由过程交互式图形操作界面，按照曲线的走向输入各段直线、圆弧、
    曲线输入后可以进行改削、放年夜、缩小和对称等编纂措置。
    （2）求偏置曲线对膳缦沔编纂好的曲线，按要求的刀尖半径，生成等距曲线，即偏置曲线。
    （3）自动编程将偏置曲线按照给定的精度要求用直线进行拟合，并转化成G代码加工轨范。
    （4）模拟仿真运行以模拟运行体例运行加工轨范，并动态地显示刀尖行为轨迹。如不美观加工轨范正
    确，模拟显示的轨迹会与前面的偏置曲线相重合。
    列表曲线的编程也是在图形编程界面下进行。首先读人列表曲线数据文件，按照数据文件中点的挨次，相邻点以直线相连，并显示出来。然后在此基本长进行样条拟合、光顺和偏置措置，再按精度要求离散成小段直线，并自动生成加工轨范。
    交互式图形编程和模拟仿真运行，使得复杂曲线和列表曲线加工轨范的编制不仅效率高，而且便利、直不美观、靠得住。