为提高可靠性,该系统采用了电子盘;在程序检索方式下,可以从电子盘中将零件程序读入内存,为刀片加工作好准备;在参数设置方式下,机床的加工参数如快进速度、工进速度、反向间隙、X轴及B轴零位以及砂轮修整参数等,均可进行方便的设置和调整。机床参数设置完毕,而且机床处于X轴和B轴零位时,即可启动刀片的自动加工。刀片自动装夹前,系统自动检查X轴零位以保证准确上料,如有微量零位偏差,系统能自动调整到零位然后再自动上料;在自动循环加工过程中,根据砂轮自动修整参数的设置,在磨削完设定数量的刀片之后,系统自动进行砂轮修整,修整完毕自动重新启动加工。另外,启动加工后,系统自动进行零件程序的正确性校验。插补算法典型的陶瓷刀片形状如图2所示。为了加工刀片的过渡圆弧,必须使刀片在X轴方向上的直线运动和刀片在C轴方向(其轴线方向)上的分度运动联动。常用的插补算法如逐点比较法、数字积分法及三次样条插补算法适用于多直线轴联动的曲线曲面加工,而对于一直线轴和一旋转轴联动的刀片过渡圆弧加工则不便采用,而采用下面的插补算法则大大简化了系统设计,保证了加工精度。以正方形带圆角刀片的加工为例。O为刀片中心,C为过度圆弧中心,AD为主轴砂轮工作面,只要C点到砂轮工作面AD的距离始终等于刀片的圆角半径,即可加工出刀片的过渡圆弧。当刀片转过角度dH,C点移动到C′点,O点移动到O′点,C′到AD的距离等于过渡圆弧半径,这样刀片过渡圆弧的加工可以简化为以下运动模型。 两运动的联动来加工刀片的过渡圆弧。设OB=Xi,O′B=Xi+1,OC=L则dXi+1=Xi+1-Xi=-LsinHdH=-LL2-X2iLdH=-L2-Xi2dHXi+1=Xi+dXi+1在过渡圆弧加工过程中,刀片沿其中心O逆时针旋转。在E点转至砂轮工作面AD,即H=0之前,刀片沿X轴负向进给,之后刀片沿X轴正向进给。这种插补算法的显著优点之一是,即使刀片的内接圆半径产生偏差,刀片的M值也不会发生变化。参数编程标准的机夹可转位刀片具有一致的、规则的形状。对具有相同形状的刀片来说,其加工程序具有相同的结构,只在加工参数上有所不同,因而本系统对标准刀片的形状进行分类,对每一类形状的刀片找出其最少的描述参数,确定其加工过程及加工程序。这样,在加工标准的刀片时,操作者就无需编程,只需选择刀片形状并输入刀片参数,系统可自动生成零件程序并进行加工。例如,对正方形带圆角的刀片来说,其最少的描述参数为内接圆半径和过渡圆弧半径。当加工非标准刀片时,利用系统的5个指令进行编程。磨削加工实践表明,本文提出的插补算法非常适合于陶瓷刀片和硬质合金刀片的加工。这种插补算法大大简化了数控系统的设计,保证了刀片的加工精度。系统极其简单的指令和参数编程功能使其具有良好的可操作性能。