五軸聯(lián)動水切割數(shù)控系統(tǒng)作為數(shù)控機床的重要組成部分,它將機床的輸入/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,控制著機床的運動和零件的加工等功能,可以說數(shù)控系統(tǒng)是一臺數(shù)控機床的大腦,調(diào)節(jié)著機床的各個方面。AB 擺五軸聯(lián)動水切割數(shù)控機床是以水射流為刀具,通過五軸數(shù)控 G 代碼控制X、Y、Z 軸的移動和 A、B 軸的擺動,從而加工出達到要求的零件圖形,實現(xiàn)五軸之間的協(xié)調(diào)聯(lián)動。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)動水刀切割專用數(shù)控系統(tǒng)擬采用上下位機的形式,即 CAD/CAM 一體化軟件運行在上位機,從而可以在上位機將 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,直接驅(qū)動機床軸的運動。CAD/CAM 一體化上位機軟件的主要功能模塊如圖 2.2
所示,CAD 模塊主要實現(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體屬性設(shè)置,包括實體排序、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 軸實時坐標(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,從下位機把 G 代碼文件加載回來進行編輯修改等,主要是把 G 代碼下載到下位機,直接驅(qū)動機床各軸的運動,對石材工件進行加工。其中通過對鏈表操作實現(xiàn)圖形實體重排、換向及五軸數(shù)控代碼自動生成技術(shù)是本文的難點也是關(guān)鍵點,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。