詳細(xì)介紹了數(shù)控加工中斷的手動恢復(fù)再加工技術(shù)，能使機床由中斷加工的地方開始繼續(xù)原來的加工，節(jié)省了加工時間，提高了生產(chǎn)效率。并列舉了一個玩具模加工中斷的應(yīng)用實例。 1 引言 在數(shù)控加工的生產(chǎn)中，常常會遇到這樣的情況;眼看著歷時幾小時或十幾小時的模具數(shù)控加工就要完成了，但由于某些原因（如停電、斷刀、報警等）卻不得不中斷其加工。待處理完中斷事件后，數(shù)控機床欲再次啟動加工時，卻往往要從程序頭開始，造成機床的大量空運行，降低了加工效率。 為了節(jié)省加工時間、提高生產(chǎn)效率，最好的辦法是由機床中斷加工的地方開始繼續(xù)原來的加工。目前有三種方法可實現(xiàn)這樣的再加工： （1）采用手動恢復(fù)中斷程序的方法實現(xiàn)再加工； （2）利用機床自帶的斷點恢復(fù)功能實現(xiàn)再加工； （3）借助于專門開發(fā)的“程序再開”專用軟件實現(xiàn)自動恢復(fù)加工。但后二者受機床或軟件所限，實際操作存在較大的被動性，不夠靈活。 其實采用手動的方法恢復(fù)數(shù)控加工的中斷并不是一件難事，只要掌握了該方法的要領(lǐng)并具有一定的手工編程知識，就可輕松實現(xiàn)。 2 數(shù)控加工中斷的手動恢復(fù)再加工的方法 數(shù)控機床的運行受控于所編制的程序。因此，如何獲取程序的中斷點及其再加工的加工狀態(tài)，使其能正確、安全地實現(xiàn)再加工成為本方法的關(guān)鍵。筆者將數(shù)控加工中斷的手動恢復(fù)再加工的方法分為如下四點。 2.1 獲取機床中斷加工時的斷點信息 （1）數(shù)控加工中若發(fā)生了斷刀或報警等事件導(dǎo)致加工不能持續(xù)下去，應(yīng)中斷程序的運行?？砂聪聶C床面板的“進(jìn)給保持鍵”或“急停開關(guān)”。（一般不應(yīng)按下“reset鍵”（即復(fù)位鍵），因為有些數(shù)控機床（如SYNTEC 900M系統(tǒng)）的reset鍵會造成加工信息—當(dāng)前的絕對坐標(biāo)值和行號的丟失，導(dǎo)致中斷加工時的斷點信息因系統(tǒng)的復(fù)位而不復(fù)存在。） （2）抄下控制器面板上有關(guān)中斷時的斷點信息：當(dāng)前的行號、絕對坐標(biāo)值及刀號。 2.2 根據(jù)斷點信息搜索NC程序，以確定NC程序的中斷點位置并推算出NC程序的再加工位置 恢復(fù)加工時，刀具可直接下刀至中斷點處繼續(xù)加工。但要確定斷點的準(zhǔn)確坐標(biāo)是比較困難的，即使準(zhǔn)確得到了斷點的坐標(biāo)，這樣的恢復(fù)加工也會在斷點處留下明顯的接刀痕，導(dǎo)致斷點加工表面的不連續(xù)性，從而影響加工精度。為了實現(xiàn)斷點的平穩(wěn)過渡，程序恢復(fù)加工時應(yīng)從中斷點處使NC程序回退若干行程序段，然后確定該位置之前最后一個完整的程序段的段末位置。此位置即為“再加工位置”。 [/align] 當(dāng)機床再次啟動時，刀具直接從再加工位置處開始加工。由于從再加工位置到中斷點之間的表面已被加工過，再次執(zhí)行相應(yīng)的NC程序并不會切削到工件表面，而是緊貼工件表面平穩(wěn)過渡到再加工位置處才開始真正的加工，從而保證了良好的加工精度。 數(shù)控銑床與加工中心在確定再加工位置時的區(qū)別是：數(shù)控銑床不具備自動換刀功能，其程序的編制是按制定好的加工工序并以刀具作為劃分的依據(jù)——即一把刀一個程序，故可直接從程序頭開始搜索中斷程序;而加工中心具有自動換刀功能，其整個加工內(nèi)容都體現(xiàn)在一個程序里，故為了節(jié)省搜索量和時間，應(yīng)考慮從中斷時那把刀的所在的那部分程序開始搜索。 需要注意的是，不要光憑程序的中斷行號這一單一的信息來確定斷點的位置。因為在稍微大型一點的NC程序中，相同行號的程序段就可能有數(shù)個，如在以下程序中，行號為N3110的程序段就達(dá)24個之多。故一定要結(jié)合中斷時的絕對坐標(biāo)值來確認(rèn)斷點位置。 ┇ N31lOX4.351Y-29.075Z-12.387 ┇ N3110X-6.742Y-30.214Z-15.543 ┇ N3110X-2.097Y-23.792Z-10.789 ┇ N31lOXl.51Y-18.523Z-9.425 ┇ N3110X-9.01Y-21.826Z-10.652 ┇ N3110X-6.87Y-17.958Z-10.52 ┇ N8952250． N8954M5 N8956X0.Y0.M9 N8960M30 % 2.3 確定再加工位置的加工狀態(tài) 再加工位置處的加工狀態(tài)就是程序恢復(fù)加工時的初始加工狀態(tài)值，包括準(zhǔn)備功能字、輔助功能字、工藝參數(shù)等。一個完整的數(shù)控程序是由若干程序段組成的。不同的數(shù)控系統(tǒng)往往有不同的程序段格式?，F(xiàn)代數(shù)控機床廣泛采用了可變程序段格式，該格式的特點是：代碼字的排列順序無嚴(yán)格要求，不需要的代碼字及與上段相同的模態(tài)指令可不寫。因此僅從一個程序段來確定與再加工位置相關(guān)的狀態(tài)信息是比較困難的。故確定再加工位置的加工狀態(tài)的具體做法是：從再加工位置往回搜索程序，查找有用加工狀態(tài)參數(shù)。 （1）查找C、T、H、F、S等代碼，并記錄其數(shù)值G代碼、刀具號及其補償方式、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速等是加工中某點的基本狀態(tài)信息。 （2）高度參數(shù)的確定（如圖1） ①安全高度的確定。對于銑削加工，起刀點和退刀點必須離開加工零件上表面有一個安全高度，以保證刀具在停止?fàn)顟B(tài)時，不與加工零件或夾具發(fā)生碰撞。在安全高度位置時刀具中心（或刀尖）所在的平面也稱安全面。 ②進(jìn)給下刀高度的確定。在數(shù)控加工中為了節(jié)省時間，刀具空走時都采用了快進(jìn)（即GOO速度）。但通常情況下恢復(fù)加工的再加工位置往往是在工件內(nèi)或工件上，若刀具以GOO的速度直接下刀至再加工位置且采用垂直下刀方式，易造成慣性過切或與工件發(fā)生碰撞。為了避免該情況，應(yīng)使刀具從安全面以GOO的速度快移至加工位置（即再加工位置的X、y坐標(biāo)值），再快速下刀至指定高度，而后再轉(zhuǎn)為工進(jìn)下刀至加工面（即再加工位置的Z坐標(biāo)值）。這一指定的高度便稱為進(jìn)給下刀高度，是刀具下刀時自快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)的轉(zhuǎn)換起點。此進(jìn)給下刀高度值要大于（即高于）再加工位置的Z坐標(biāo)值2-5mm。 2.4 根據(jù)確定好的再加工位置及其狀態(tài)信息對原程序進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，得到再加工的新程? 要使機床能從中斷加工的地方繼續(xù)原來的加工，需對原程序進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?、刪除。NC程序一般由三部分構(gòu)成:程序頭、程序主體和程序尾，故再加工的新程序也應(yīng)包含這三部分。新程序其程序頭是用來恢復(fù)加工時設(shè)定機床的加工狀態(tài)的，故對原程序進(jìn)行修改、刪除主要是針對再加工位置到程序頭之間的程序段來進(jìn)行:根據(jù)得到的再加工位置及其狀態(tài)參數(shù)及原程序頭格式來生成新的程序。 3 應(yīng)用實例 在數(shù)控系統(tǒng)為KND-200、機床型號為MV-5F的數(shù)控銑床上加工如圖2所示的米奇凸模，在加工的中途刀斷了，故而中斷程序的執(zhí)行，抄下了中斷時控制器面板相關(guān)信息：當(dāng)前加工行號為N3110，絕對坐標(biāo)為（X-17.243，r-1.406，Z-13.159）。以記事本或其它的打開方式打開原程序并作以下修改： （1）數(shù)控銑床不具有自動換刀功能，可直接由中斷程序的程序頭開始查找。 （2）結(jié)合抄下的中斷加工的行號和絕對坐標(biāo)值，利用查找功能搜索程序的斷點。經(jīng)查找，第7個行號為N3110行程序段為斷點位置，即如下所示程序的黑體部分。 % N102GOGl7G40CA9G80G90 N106GOG90X34.88Y-35.S1500M3 N110Z-12.951M8 N112GlZ-15.951F300． N114X35.Y-34.931F600． ┇ N3110）（4.351Y-29.075Z-12.387 ┇ N3110X-6.742Y-30.214Z-15.543 ┇ N3110X-2.097Y-23.792Z-10.789 ┇ N31lOXl.51Y-18.523Z-9.425 ┇ N3110X-9.01Y-21.826Z-10.652 ┇ N3110X-6.87Y-17.958Z-10.52 ┇ N3108X17.163Y-1.451Z-13.029 N3110X17.241Y-1.406Z-13.159；斷點 N3112X17.319Y-1.361Z-13.293 ┇ N8950GOZ-12.951 N8952250． N8954M5 N8956X0.Y0.M9 N8960M30 % （3）確定再加工位置。粗略估計從斷刀到中斷加工所經(jīng)過的時間，判斷從上一步驟確定的斷點位置回退至N3000行程序段為再加工位置——（X11.821，Y-4.535，Z-9.601），如下所示程序的黑體部分： ┇ N3110X-6.87Y-17.958Z-10.52 ┇ N2998X11.714Y-4.597Z-9.598 N3000X11.821Y-4.535Z-9.601；再加工位置 N3002X11.928Y-4.473Z-9.606 ┇ N3108X17.163Y-1.451Z-13.029 N3110X17.241Y-1.406Z-13.159；斷點 ┇ （4）確定再加工位置的加工狀態(tài)。從再加工位置所在的程序段往回搜索，以確定該程序段的C代碼、F速度等。本例中再加工位置處的加工狀態(tài)是：C代碼為C01、Z向進(jìn)給率為300、XY向進(jìn)給率為600。 ┇ N110Z-12.951M8 N112G1Z-15.951F300． N114X35.Y-34.931F600． （5）刪除已加工過的程序段。刪除再加工位置往回至XY下刀位置之間的程序段。 % N102GOGl7C,40G49C～0G90 N106GOG90X34.88Y-35.S1500M3;劃線部分即為XY下刀位置 N3000X11.821Y-4.535Z-9.601；再加工位置 ┇ （6）修改程序頭： ①將程序頭的XY下刀坐標(biāo)（X34.88，Y-35．）替換成再加工位置的X、Y坐標(biāo)（X11.821，Y-4.535） % N102GOGl7C,40C～9G80G90 N106GOG90X11.821Y-4.535S1500M3;下刀位置 N3000X11.821Y-4.535Z-9.601；再加工位置 ┇ ②在下一行程序段添加進(jìn)給下刀高度值。再加工位置的Z坐標(biāo)為-9.601，故進(jìn)給下刀高度值取為6。 N106GOG90X11；821Y-4.535S1500M3 N108Z-6.M8；進(jìn)給下刀高度N3000X11.821Y-4.535Z-9.601 ┇ ③添加正確的工進(jìn)下刀程序段： ┇ N108Z-6.M8；進(jìn)給下刀高度 N110G1Z-9.601F300.；添加的G代碼、下刀加工深度（即再加工位置的2坐標(biāo)2-9.601）及2向進(jìn)給速度 N3000X11.821Y-4.535Z-9.601 ┇ ④在再加工位置的程序段中添加正確的C代碼及XY向進(jìn)給速度（本例N3000行程序段中的G碼指令是模態(tài)指令C1，因與上行相同，故亦可省略不寫）。 N110GlZ-9.601F300． N3000G1X11.821Y-4.535Z-9.601F600．；再加工位置添加的G代碼及XY向進(jìn)給速度 ┇ （7）將修改后的程序另取名保存。 4 結(jié)束語 本文介紹的方法主要是針對使用絕對坐標(biāo)的NC程序。對于交替使用絕對坐標(biāo)和相對坐標(biāo)的NC程序，采用此法則較為繁瑣，如若對手工編程的知識理解得不夠透徹，是極易出錯而造成事故。故筆者對于交替使用絕對坐標(biāo)和相對坐標(biāo)的NC程序并不提倡采用手動的方法進(jìn)行。 筆者使用本文所介紹的方法多次幫助了企業(yè)的技術(shù)人員解決了數(shù)控加工中斷不得不從頭開始加工的難題。 第二屆伺服與運動控制論壇論文集 第三屆伺服與運動控制論壇論文集