五軸聯(lián)動(dòng)水切割數(shù)控系統(tǒng)作為數(shù)控機(jī)床的重要組成部分,它將機(jī)床的輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服裝置和其它輔助控制裝置等緊密地聯(lián)系在一起,控制著機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和零件的加工等功能,可以說數(shù)控系統(tǒng)是一臺數(shù)控機(jī)床的大腦,調(diào)節(jié)著機(jī)床的各個(gè)方面。AB 擺五軸聯(lián)動(dòng)水切割數(shù)控機(jī)床是以水射流為刀具,通過五軸數(shù)控 G 代碼控制X、Y、Z 軸的移動(dòng)和 A、B 軸的擺動(dòng),從而加工出達(dá)到要求的零件圖形,實(shí)現(xiàn)五軸之間的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)。水刀切割數(shù)控系統(tǒng)的總體框架如圖 2.1 所示。
根據(jù)中小企業(yè)對五軸聯(lián)動(dòng)石材水刀切割技術(shù)的要求及專用數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)目的,對所開發(fā)的 CAD/CAM 一體化的五軸聯(lián)動(dòng)水刀切割專用數(shù)控系統(tǒng)擬采用上下位機(jī)的形式,即 CAD/CAM 一體化軟件運(yùn)行在上位機(jī),從而可以在上位機(jī)將 CAD/CAM 一體化軟件生成的五軸數(shù)控 G 代碼傳至華中 8 型數(shù)控系統(tǒng)下位機(jī),直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床軸的運(yùn)動(dòng)。CAD/CAM 一體化上位機(jī)軟件的主要功能模塊如圖 2.2
所示,CAD 模塊主要實(shí)現(xiàn)二維圖形文件(如.dxf 文件)讀取與顯示,二維圖形繪制、編輯修改等[37~39];CAM 模塊主要完成圖形實(shí)體屬性設(shè)置,包括實(shí)體排序、換向,五軸水刀加工工藝參數(shù)設(shè)置,序列化數(shù)據(jù)存儲,及五軸數(shù)控代碼自動(dòng)生成;CNC 模塊有專用的界面,可以獲取數(shù)控系統(tǒng)參數(shù),如 X、Y、Z、A、B 軸實(shí)時(shí)坐標(biāo),工件坐標(biāo)系外部偏置設(shè)置(G54-G59),網(wǎng)絡(luò)連接,G 代碼編輯框,打開本地 G 代碼文件,保存本地 G 代碼文件,把 G 代碼下載到下位機(jī),從下位機(jī)把 G 代碼文件加載回來進(jìn)行編輯修改等,主要是把 G 代碼下載到下位機(jī),直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床各軸的運(yùn)動(dòng),對石材工件進(jìn)行加工。其中通過對鏈表操作實(shí)現(xiàn)圖形實(shí)體重排、換向及五軸數(shù)控代碼自動(dòng)生成技術(shù)是本文的難點(diǎn)也是關(guān)鍵點(diǎn),水切割加工工藝參數(shù)數(shù)據(jù)設(shè)置及數(shù)據(jù)序列化存儲是本文的難點(diǎn)。