目前数控雕刻(NC Router)是用2轴或4轴在 NC装置的控制下,使轴上的刀刃能自如的移动来实现各种形状的雕刻。具体方法是先把实物制成图形, 然后将图形设计为NC可接受的加工程序。所以图形必须解析直线与圆弧的组合,直线部分的移动距离与圆弧的始点到终点及圆中心位置的坐标计算数值。刀具切削的顺序及切削速度是按规定程序逐段作成程式,利用编集机制成纸带或直接利用键盘输入。程式输入到NC装置后,机床空运转确认动作是否正确, 然后将材料及刀具在机器上设定,启动机床就能如图样把制品加工出来。简单的程序过程如下:
(1)日本平安(HEIAN)铁工厂的NC-221 P型两轴并列数控雕刻机(见图1)。此机能雕刻曲面、槽孔、沟痕、打眼等,属通用型, 采用Fanue NC系统,有荧光屏显示编程,功能较简 ·31·单,操作方便,主要技术指标如下: 台面(X轴)最大移动距离/mm 2 100 台面(Y轴)最大移动距离/mm 1 000 切削轴垂直行程/mm 100 切削速度/m·s-115 主轴间距(可调范围)/mm 220～1 000 主轴转速/r·min-118 000 刀杆直径/mm 12 主轴电机功率(两台)/kW 5.5 工作台传送电机功率/kW 5.5 机床重量/kg 6 000 此机加工程序即是实物加工的过程,它的准备命令从G00～G92,有27码,操作指令从M100～M95, 也有27码。按上述的框图,先将图面上的图形编为直线与圆弧的组合,加工时是直线部分的移动距离与圆弧的始点与终点以及圆中心位置等坐标计算数值,记入曲面而成。注意要将这些数值编写成结构化程式, 才能启动机床动作。在实际切削加工前,应进行刀刃长度补正的测量,而后制作模板,要注意加工件的定位(见日本平安铁工厂数控雕刻机说明书)。
(2)意大利Routomat-2计算机数控雕刻机 Routomat-2计算机数控雕刻机是意大利SCM 公司的产品,可作木制品各种形状的雕刻,还可作软金属的复杂图面加工,CNC系统是美国GE电器公司产品,中央处理芯片为Z-8000。采用EEPROM电擦式可编只读存储器,这种存储器可进行程序编写, 数据存取,同时具有ROM的长期保存特点和RAM 的易改性,从而实现了断电保护的功能。标准NC存储能力为8 000字节,主要技术指标如下: 工作台尺寸(L×B,mm) 900×1 700 (配真空吸盘) 工作台X轴行程/mm 1 600 工作台Y轴行程/mm 800 工作台Z轴行程/mm 250 工作台移行速度(快速)/m·min-112 定位精度/mm±0.001 主轴转速/r·min-112 000～18 000 刀库配6把不同规格的刀具主电机功率与转速/kW/r·min-15.5/12 000 7.46/18 000 此机操作过程在CNC屏幕上能显示10种操作方式。CNC的软件包括了编程的程序,而程序的结构包括:程序行号、预置功能、座标轴值、刀具的进给速度、主轴的旋转速度,刀具编号及杂项功能。雕刻机的程序必须以计算机装置允许接受的输入形式,它包括了机床及刀具执行一种功能及位移所需要的全部几何图形和技术数据。
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