數(shù)控專業(yè)畢業(yè)論文---現(xiàn)代化數(shù)控機(jī)床論述

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　題目：現(xiàn)代化數(shù)控機(jī)床論述</p><p>　　專 業(yè) : 機(jī)電一體化工程 </p><p>　　學(xué)生姓名 ： </p><p>　　準(zhǔn)考證號(hào) ： </p><p>　　指導(dǎo)教師

2、 : </p><p>　　2013年03月15日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　數(shù)控（英文名字：Numerical Control 簡稱:NC）技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車床主要

3、用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。通過數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。</p><p>　　數(shù)控車床種類較多，但主體結(jié)構(gòu)都是由：車床主體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)三大部分組成。</p><p>　　數(shù)控編程就是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度、切削深度）以及輔助

4、操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊、松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床程序編制過程主要包括：分析零件圖紙、工藝處理、數(shù)學(xué)處理、編寫零件程序、程序校驗(yàn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 數(shù)控機(jī)床 效率 局限性</p><p><b>　　前言</b></p&

5、gt;<p>　　數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（it、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì)。而且隨著世界制造業(yè)的轉(zhuǎn)移，中國正逐步成為世界加工廠，美國，韓國，英國等國家已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化發(fā)展的高科技密集時(shí)代與微電子時(shí)代，鋼鐵，機(jī)械，化工等重工業(yè)正逐步向發(fā)

6、展中國家轉(zhuǎn)移，我國正處于重工業(yè)發(fā)展中期，所以數(shù)控技術(shù)的發(fā)展對(duì)發(fā)展中國家的發(fā)展尤為重要。.我國從1958年起，由一批科研院所，高等學(xué)校和少數(shù)機(jī)床廠起步進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的研制和開發(fā)。由于受到當(dāng)時(shí)國產(chǎn)電子元器件水平低，部門經(jīng)濟(jì)等的制約，未能取得較大的發(fā)展。 </p><p>　　在改革開放后，我國數(shù)控技術(shù)才逐步取得實(shí)質(zhì)性的發(fā)展。經(jīng)過“六五"(81----85年)的引進(jìn)國外技術(shù)，“七五”(86------90年)的

7、消化吸收和“八五”(91~一-95年)國家組織的科技攻關(guān)，才使得我國的數(shù)控技術(shù)有了質(zhì)的飛躍。</p><p>　　我國數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來說，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在90年代初期面臨國家經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃性經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時(shí)期，那時(shí)生產(chǎn)能力降到50%，庫存超過4個(gè)月。從1 9 9 5年“九五”以后國家從擴(kuò)大內(nèi)

8、需啟動(dòng)機(jī)床市場(chǎng)，加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點(diǎn)支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對(duì)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用，尤其是在1 9 9 9年以后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言</b></p><

9、p>　　第一張 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及發(fā)展....................................................3</p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生...................................................................3</p><p>　　第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)及現(xiàn)狀分析.

10、............................................3</p><p>　　第二章 數(shù)控車的加工工藝分析與工裝夾....................................5</p><p>　　第一節(jié) 零件圖的工藝分析.............................................................

11、...5</p><p>　　第二節(jié) 加工設(shè)備的選用...................................................................6</p><p>　　第三節(jié) 合理選擇切削用量................................................................7</p>

12、<p>　　第四節(jié) 合理選擇刀具和夾具............................................................8</p><p>　　第五節(jié) 夾具安裝要點(diǎn)......................................................................11</p><p>　　第六節(jié)

13、加工路線的擬定..................................................................11</p><p>　　第三章 零件程序編制...................................................................16</p><p>　　第一節(jié) 編程概述...........

14、.................................................................16</p><p>　　第二節(jié) 零件程序編制.......................................................................17</p><p>　　結(jié)束語.....................

15、........................................................................22</p><p>　　參考文獻(xiàn).........................................................................................23</p><p><b&g

16、t;　　附錄</b></p><p>　　第一章 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及發(fā)展</p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生</p><p><b>　　數(shù)控機(jī)床的概念</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床（Computer numerical control）的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。

17、該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床動(dòng)作并加工零件。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和組成</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的操作和監(jiān)控全部在這個(gè)數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機(jī)床的大腦。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)： 加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件； 加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生

18、產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間； 機(jī)床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的3~5倍）； 機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度； 對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。它由以下幾個(gè)部分組成：</p><p>　　1) 主機(jī)：他是數(shù)控機(jī)床的主題，包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。 </p><p>　　2) 數(shù)控裝置：是數(shù)

19、控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。 </p><p>　　3) 驅(qū)動(dòng)裝置：他是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線

20、的加工。 </p><p>　　4) 輔助裝置：指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監(jiān)測(cè)等。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等。 </p><p>　　5) 編程及其他附屬設(shè)備：可用來在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。 </p><p>　　6) 自從1952年美

21、國麻省理工研制出世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床以來，數(shù)控機(jī)床在制造工業(yè)，特別是在汽車、航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)無論在硬件和軟件方面，都有飛速發(fā)展。</p><p>　　根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8129-1997,對(duì)機(jī)床數(shù)字控制的定義：用數(shù)字控制的裝置（簡稱數(shù)控裝置），在運(yùn)行的過程中，不斷的引入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，從而對(duì)某一生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，叫數(shù)字控制，簡稱數(shù)控。用計(jì)算機(jī)控制加工功能，稱計(jì)算機(jī)數(shù)控簡稱CNC。&l

22、t;/p><p>　　即數(shù)控機(jī)床是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，或者說裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。</p><p>　　第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　從1952年第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世后，數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)先后經(jīng)歷了兩個(gè)階段和六代的發(fā)展，其六代是電子管，晶體管，集成電路，小型計(jì)算機(jī)，微處理器和基于工控PC機(jī)的通用CNC系統(tǒng)。其中三代為第一階段，稱作為硬件連接數(shù)控，簡稱NC系統(tǒng)

23、。后三代為第二階段，稱作計(jì)算機(jī)軟件數(shù)控，簡稱CNC系統(tǒng)。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床總的發(fā)展趨勢(shì)是工序集中，高速，高效，高精度以及方便使用，提高可靠性等。</p><p>　　工序集中 20世紀(jì)50年代末期，在一般數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上開發(fā)了數(shù)控加工中心，即具備刀具自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床。在加工中心機(jī)床上，工件一次裝夾后，機(jī)床的機(jī)械手可以自動(dòng)更換刀具，連續(xù)的對(duì)工件進(jìn)行多種工序加工。</p>

24、;<p>　　目前，加工中心的機(jī)床的刀具庫容量可達(dá)到100多把刀，自動(dòng)換刀裝的換刀時(shí)間僅需0.5-2秒。加工中心機(jī)床使工序集中在一臺(tái)機(jī)床上完成，減少了由于工序分散，工件多次安裝引起的定位誤差，提高了加工精度，同時(shí)也減少了機(jī)床的臺(tái)數(shù)與占地面積，壓縮了半成品的庫存量，減少了工序間的輔助時(shí)間有效地提高了數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率和數(shù)控加工的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　(2) 高速，高效，高精度是機(jī)械加工的目

25、標(biāo)，數(shù)控機(jī)床因其價(jià)格昂貴，在上述三個(gè)方面的發(fā)展也更為突出。</p><p>　　(3) 數(shù)控機(jī)床制造產(chǎn)把建立有好的人機(jī)界面，提高數(shù)控機(jī)床的可靠性作為提高競爭能力的主要方面。</p><p>　　(4) 手工編程和自動(dòng)編程已經(jīng)使用了幾十年，有了長足的發(fā)展，在手工編程方面，開發(fā)了多種加工循環(huán)，參數(shù)編程和除直線，圓弧意外的各種插補(bǔ)功能，CAD/CAM的研究發(fā)展，從技術(shù)上來講可以替代手工編程，

26、但是一套適用的CAD/CAM軟件加上計(jì)算機(jī)硬件，投資較大，學(xué)習(xí)，掌握的時(shí)間較長，對(duì)大多數(shù)的簡單工件很不經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　第三節(jié) 簡述數(shù)控車床的基本組成和工作原理</p><p>　　3.1-1 機(jī)床結(jié)構(gòu)</p><p>　　數(shù)控機(jī)床一般由輸入輸出設(shè)備、CNC裝置（或稱CNC單元）、伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置（或稱執(zhí)行機(jī)構(gòu)）、可編程控制器PLC及電氣控制裝置、輔助裝

27、置、機(jī)床本體及測(cè)量反饋裝置組成。如下圖是數(shù)控機(jī)床的組成框圖。</p><p><b>　　圖1-1機(jī)床機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　?、艡C(jī)床本體</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體與傳統(tǒng)機(jī)床相似，由主軸傳動(dòng)裝置、進(jìn)給傳動(dòng)裝置、床身、工作臺(tái)以及輔助運(yùn)動(dòng)裝置、液壓氣動(dòng)系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。但數(shù)控

28、機(jī)床在整體布局、外觀造型、傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及操作機(jī)構(gòu)等方面都已發(fā)生了很大的變化，這種變化的目的是為了滿足數(shù)控機(jī)床的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)。</p><p><b>　?、艭NC單元</b></p><p>　　CNC單元是數(shù)控機(jī)床的核心，CNC單元由信息的輸入、處理和輸出三個(gè)部分組成。CNC單元接受數(shù)字化信息，經(jīng)過數(shù)控裝置的控制軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼、

29、插補(bǔ)、邏輯處理后，將各種指令信息輸出給伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 ⑶輸入/輸出設(shè)備</p><p>　　輸入裝置將各種加工信息傳遞于計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備。在數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生初期，輸入裝置為穿孔紙帶，現(xiàn)已淘汰，后發(fā)展成盒式磁帶，再發(fā)展成鍵盤、磁盤等便攜式硬件，極大方便了信息輸入工作，現(xiàn)通用DNC網(wǎng)絡(luò)通訊串行通信的方式輸入。</p><p>　　輸出指輸出內(nèi)部工作參數(shù)（含機(jī)床正常

30、、理想工作狀態(tài)下的原始參數(shù)，故障診斷參數(shù)等），一般在機(jī)床剛工作狀態(tài)需輸出這些參數(shù)作記錄保存，待工作一段時(shí)間后，再將輸出與原始資料作比較、對(duì)照，可幫助判斷機(jī)床工作是否維持正常。</p><p><b>　?、人欧卧?lt;/b></p><p>　　伺服單元由驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，并與機(jī)床上的執(zhí)行部件和機(jī)械傳動(dòng)部件組成數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)。它的作用是把來自數(shù)控裝置的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)

31、換成機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)來說，每一個(gè)脈沖信號(hào)使電機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，進(jìn)而帶動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件移動(dòng)一個(gè)微小距離。每個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件都有相應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，整個(gè)機(jī)床的性能主要取決于伺服系統(tǒng)。</p><p><b>　?、沈?qū)動(dòng)裝置</b></p><p>　　驅(qū)動(dòng)裝置把經(jīng)放大的指令信號(hào)變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)動(dòng)，通過簡單的機(jī)械連接部件驅(qū)動(dòng)機(jī)床，使工作臺(tái)精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴(yán)

32、格的相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 最后加工出圖紙所要求的零件。和伺服單元相對(duì)應(yīng)，驅(qū)動(dòng)裝置有步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)等。</p><p>　　伺服單元和驅(qū)動(dòng)裝置可合稱為伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它是機(jī)床工作的動(dòng)力裝置，CNC裝置的指令要靠伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)付諸實(shí)施，所以，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。</p><p><b>　?、士删幊炭刂破?lt;/b></p><p

33、>　　可編程控制器 (PC，Programmable Controller) 是一種以微處理器為基礎(chǔ)的通用型自動(dòng)控制裝置，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。由于最初研制這種裝置的目的是為了解決生產(chǎn)設(shè)備的邏輯及開關(guān)控制， 故把稱它為可編程邏輯控制器( PLC， Programmable Logic Controller)。當(dāng)PLC用于控制機(jī)床順序動(dòng)作時(shí)，也可稱之為編程機(jī)床控制器( PMC， Programmable Machine

34、 Controller )。PLC己成為數(shù)控機(jī)床不可缺少的控制裝置。CNC和PLC協(xié)調(diào)配合，共同完成對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制。</p><p><b>　?、藴y(cè)量反饋裝置</b></p><p>　　測(cè)量裝置也稱反饋元件，包括光柵、旋轉(zhuǎn)編碼器、激光測(cè)距儀、磁柵等。通常安裝在機(jī)床的工作臺(tái)或絲杠上，它把機(jī)床工作臺(tái)的實(shí)際位移轉(zhuǎn)變成電信號(hào)反饋給CNC裝置，供CNC裝置與指令值比較產(chǎn)

35、生誤差信號(hào)，以控制機(jī)床向消除該誤差的方向移動(dòng)。</p><p><b>　　1.2工作原理</b></p><p>　　使用數(shù)控機(jī)床時(shí)，首先要將被加工零件圖紙的幾何信息和工藝信息用規(guī)定的代碼和格式編寫成加工程序; 然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置，按照程序的要求，經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)信息處理、 分配，使各坐標(biāo)移動(dòng)若干個(gè)最小位移量，實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，完成零件的加工。<

36、/p><p>　　1.3數(shù)控車床的分類</p><p>　　數(shù)控車床的品種和規(guī)格繁多，一般可以用下面三種方法分類。</p><p><b>　?、虐纯刂葡到y(tǒng)分</b></p><p>　　目前市面上占有率較大的有法拉克、華中、廣數(shù)、西門子、三菱等。</p><p><b>　?、瓢催\(yùn)動(dòng)方式分

37、類</b></p><p><b>　?、冱c(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床</b></p><p>　　②點(diǎn)位/直線控制數(shù)控機(jī)床</p><p><b>　?、圻B續(xù)控制數(shù)控機(jī)床</b></p><p><b>　?、前纯刂品绞椒诸?lt;/b></p><p>　

38、　按控制方式分類可以分為開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床、閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床和半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。</p><p>　　1.4數(shù)控車床的性能指標(biāo)</p><p><b>　?、胖饕?guī)格尺寸</b></p><p>　　數(shù)控車床主要有床身與刀架最大回轉(zhuǎn)直徑、最大車削長度、最大車削直徑等。</p><p><b>　?、浦鬏S系統(tǒng)&l

39、t;/b></p><p>　　數(shù)控車床主軸采用直流或交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，具有較寬調(diào)速范圍和較高回轉(zhuǎn)精度，主軸本身剛度與抗振性比較好?，F(xiàn)在數(shù)控機(jī)床主軸普遍達(dá)到5000～10000r／min甚至更高的轉(zhuǎn)速，對(duì)提高加工質(zhì)量和各種小孔加工極為有利；主軸可以通過操作面板上的轉(zhuǎn)速倍率開關(guān)調(diào)整轉(zhuǎn)速；在加工端面時(shí)主軸具有恒線切削速度(恒線速單位：mm/min)，是衡量車床的重要性能指標(biāo)之一。</p><p

40、><b>　?、沁M(jìn)給系統(tǒng) </b></p><p>　　該系統(tǒng)有進(jìn)給速度范圍、快速(空行程)速度范圍、運(yùn)動(dòng)分辨率(最小移動(dòng)增量)、定位精度和螺距范圍等主要技術(shù)參數(shù)。</p><p>　　進(jìn)給速度是影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和刀具壽命的主要因素，直接受到數(shù)控裝置運(yùn)算速度、機(jī)床動(dòng)特性和工藝系統(tǒng)剛度限制。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給速度可達(dá)到10～30m／min其中最大進(jìn)給速度為加工的

41、最大速度，最大快進(jìn)速度為不加工時(shí)移動(dòng)的最快速度，進(jìn)給速度可通過操作面板上的進(jìn)給倍率開關(guān)調(diào)整。</p><p>　　脈沖當(dāng)量(分辨率)是CNC重要的精度指標(biāo)。有其兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是機(jī)床坐標(biāo)軸可達(dá)到的控制精度(可以控制的最小位移增量)，表示CNC每發(fā)出一個(gè)脈沖時(shí)坐標(biāo)軸移動(dòng)的距離，稱為實(shí)際脈沖當(dāng)量或外部脈沖當(dāng)量；二是內(nèi)部運(yùn)算的最小單位，稱之為內(nèi)部脈沖當(dāng)量，一般內(nèi)部脈沖當(dāng)量比實(shí)際脈沖當(dāng)量設(shè)置得要小，為的是在運(yùn)算過程中不

42、損失精度，數(shù)控系統(tǒng)在輸出位移量之前，自動(dòng)將內(nèi)部脈沖當(dāng)量轉(zhuǎn)換成外部脈沖當(dāng)量。</p><p>　　實(shí)際脈沖當(dāng)量決定于絲杠螺距、電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)及機(jī)械傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比，其計(jì)算公式為</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量取決于脈沖當(dāng)量數(shù)的大小。普通數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量—，般為0.001mm，簡易數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量一般為0.01mm，精密或超精密數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量一般為0.0001mm，脈

43、沖當(dāng)量越小，數(shù)控機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量越高。</p><p>　　定位精度和重復(fù)定位精度，定位精度是指數(shù)控機(jī)床各移動(dòng)軸在確定的終點(diǎn)所能達(dá)到的實(shí)際位置精度，其誤差稱為定位誤差。定位誤差包括伺服系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)等的誤差，還包括移動(dòng)部件導(dǎo)軌的幾何誤差等。它將直接影響零件加工的精度。</p><p>　　重復(fù)定位精度是指在數(shù)控機(jī)床上，反復(fù)運(yùn)行同一程序代碼，所得到的位置精度的一致程度。重復(fù)

44、定位精度受伺服系統(tǒng)特性、進(jìn)給傳動(dòng)環(huán)節(jié)的間隙與剛性以及摩擦特性等因素的影響。一般情況下，重復(fù)定位精度是呈正態(tài)分布的偶然性誤差，它影響一批零件加工的一致性，是一項(xiàng)非常重要的精度指標(biāo)。一般數(shù)控機(jī)床的定位精度為0.001mm，重復(fù)定位精度為0.005mm。</p><p><b>　　⑷刀具系統(tǒng)</b></p><p>　　數(shù)控車床包括刀架工位數(shù)、工具孔直徑、刀桿尺寸、換刀時(shí)

45、間、重復(fù)定位精度各項(xiàng)內(nèi)容。加工中心刀庫容量與換刀時(shí)間直接影響其生產(chǎn)率，換刀時(shí)間是指自動(dòng)換刀系統(tǒng)，將主軸上的刀具與刀庫刀具進(jìn)行交換所需要的時(shí)間，換刀一般可在5～20s的時(shí)間內(nèi)完成。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床性能指標(biāo)還有電機(jī)、冷卻系統(tǒng)、機(jī)床外形尺寸、機(jī)床重量等。</p><p>　　1.5數(shù)控車床的特點(diǎn)</p><p>　　與普通車床相比，數(shù)控車床具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

46、</p><p><b>　　⑴適應(yīng)性強(qiáng)</b></p><p>　　由于數(shù)控機(jī)床能實(shí)現(xiàn)多個(gè)坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，所以數(shù)控機(jī)床能加工形狀復(fù)雜的零件，特別是對(duì)于可用數(shù)學(xué)方程式和坐標(biāo)點(diǎn)表示的零件，加工非常方便。更換加工零件時(shí)，數(shù)控機(jī)床只需更換零件加工的NC程序。</p><p><b>　?、萍庸べ|(zhì)量穩(wěn)定</b></p>

47、<p>　　對(duì)于同一批零件，由于使用同一機(jī)床和刀具及同一加工程序，刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡完全相同這就保證了零件加工的一致性好，且質(zhì)量穩(wěn)定。</p><p><b>　?、切矢?lt;/b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給范圍比普通機(jī)床大。目前數(shù)控機(jī)床最高進(jìn)給速度可達(dá)到100m/min以上，最小分辨率達(dá)0.01um。一般來說，數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)能力約為普通機(jī)床的

48、三倍，甚至更高。數(shù)控機(jī)床的時(shí)間利用率高達(dá)90％，而普通機(jī)床僅為30％～50％。</p><p><b>　?、染雀?lt;/b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床有較高的加工精度，一般在0.005mm～0.1mm之間。數(shù)控機(jī)床的加工精度不受零件復(fù)雜程度的影響，機(jī)床傳動(dòng)鏈的反向齒輪間隙和絲杠的螺距誤差等都可以通過數(shù)控裝置自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。因此，數(shù)控機(jī)床的定位精度比較高。</p

49、><p><b>　?、蓽p輕勞動(dòng)強(qiáng)度</b></p><p>　　在輸入程序并啟動(dòng)后，數(shù)控機(jī)床就自動(dòng)地連續(xù)加工，直至完畢。這樣就簡化了工人的操作，使勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。</p><p>　　還有能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)、產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益、利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化等特點(diǎn)。</p><p>　　第二章 數(shù)控車的加工工藝分析與工裝夾</p

50、><p>　　第一節(jié) 零件圖的工藝分析</p><p>　　在設(shè)計(jì)零件的加工工藝規(guī)程時(shí)，首先要對(duì)加工對(duì)象進(jìn)行深入分析，對(duì)于數(shù)控車削加工應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面</p><p>　　1 構(gòu)成兩件輪廓的幾何條件</p><p>　　在車削加工手工編程時(shí)，要計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，在自動(dòng)編程時(shí)，要對(duì)零件輪廓所以的幾何元素進(jìn)行定義，因此在分析零件圖時(shí)要注意</

51、p><p>　　零件圖上是否漏掉某尺寸，使其幾何條件不充分，影響到零件輪廓的構(gòu)成。</p><p>　　零件圖上的圖線位置是否模糊或標(biāo)注不清，使編程無法下手</p><p>　　零件圖上給定的幾何條件是否不合理，造成數(shù)學(xué)處理困難</p><p>　　零件圖上的尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控車床加工的特點(diǎn)，應(yīng)以同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸</p

52、><p><b>　　2 尺寸精度要求</b></p><p>　　分析零件圖樣尺寸精度的要求，以判斷能否用車削工藝達(dá)到，并確定控制尺寸精度的工藝方法，在該項(xiàng)分析過程中，還可以同時(shí)進(jìn)行一些尺寸的換算，如增量尺寸與絕對(duì)尺寸及尺寸鏈計(jì)算等等，在利用數(shù)控車床車削零件時(shí)，常常對(duì)零件要求的尺寸取最大和最小極限尺寸的平均值作為編程的尺寸依據(jù)。</p><p>

53、　　3 形狀和位置的精度的要求</p><p>　　零件圖樣上給定飛形狀和位置公差是保證零件精度的重要依據(jù)，加工時(shí)要按照其要求確定零件的定位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)，還可以根據(jù)數(shù)控車床的特殊需要進(jìn)行一些技術(shù)性的處理，以便有效的控制零件的形狀和位置精度。</p><p><b>　　4 表面粗糙度要求</b></p><p>　　表面粗糙度是保證零件表面微

54、觀精度的重要要求，也是合理選擇數(shù)控車床，刀具及確定切削用量的依據(jù)。</p><p>　　5 材料與熱處理要求</p><p>　　零件圖樣上給定的材料與熱處理要求，是選擇刀具，數(shù)控車床型號(hào)，確定切削用量的依據(jù)</p><p>　　第二節(jié) 加工設(shè)備的選用</p><p>　　在這里我們選擇的是南通VMC1100B數(shù)控加工中心機(jī)床，技術(shù)參數(shù)如下表

55、2.1</p><p><b>　　VMC1100B</b></p><p><b>　　行程Unit 參數(shù)</b></p><p>　　X軸行程mm1100</p><p><b>　　Y軸行程mm560</b></p><p><b>　　

56、Z軸行程mm575</b></p><p>　　主軸端面至工作臺(tái)面距離mm200-775</p><p>　　工作臺(tái)中心至立柱導(dǎo)軌面距離mm590</p><p>　　工作臺(tái)面積mm550×1200</p><p>　　工作臺(tái)最大承重 kg 800</p><p>　　T型槽槽寬 mm 4

57、5;18H8</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速 rpm 8000</p><p>　　主軸孔錐度 - BT-40(7:24)</p><p>　　x、y軸快速位移 m/min 24</p><p>　　z軸快速位移 m/min 18</p><p>　　進(jìn)給速度范圍 m/min 1—15</p><p&

58、gt;　　刀具數(shù) pcs 24</p><p>　　刀具最大外徑/相鄰無刀 mm 100/180</p><p>　　刀具最大長度 mm 300</p><p>　　換刀時(shí)間(刀-刀) sec 1.8</p><p>　　主軸電機(jī) kw 11/15</p><p>　　X/Y/Z電機(jī) kw 3/3/4</p>

59、;<p>　　定位精度x mm 0.032</p><p>　　定位精度y、z mm 0.025</p><p>　　重復(fù)定位精度x mm 0.018</p><p>　　重復(fù)定位精度y、z mm 0.015</p><p>　　機(jī)床總高 mm 3162</p><p>　　機(jī)床重量(毛重) kg 820

60、0</p><p>　　第三節(jié) 合理選擇切削用量</p><p>　　加工過程中切削用量的確定</p><p>　　合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。</p><

61、p>　　第四節(jié) 合理選擇刀具和夾具</p><p><b>　　1 刀具選用的原則</b></p><p>　　刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交換狀態(tài)下進(jìn)行的，應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力，工件材料的性能，加工工序，切削用量已經(jīng)其他相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加

62、工的剛性，刀體一般均用普通碳鋼或者合金鋼制作，如焊接車刀，鏜刀，鉆頭，鉸刀的刀柄。尺寸較小的刀具或切削負(fù)荷較大的刀具宜選用合金工具鋼或整體高速鋼制作，如螺紋刀具，形成銑刀，拉刀等。</p><p>　　機(jī)夾，可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具，鑲硬質(zhì)合金鉆頭，可轉(zhuǎn)位銑刀等的刀體可用合金工具鋼制作。對(duì)于一些尺寸較小，剛度較差的精密孔的加工刀具，如小直徑鏜刀，鉸刀，為保證刀體有足夠的剛度，宜選用整體硬質(zhì)合金制作，以提高刀具壽命和加工

63、精度。選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。</p><p>　　2 刀具材料的選擇方法</p><p>　　材料我們選用硬質(zhì)合金鋼</p><p>　　硬質(zhì)合金由作為主要組元的難熔金屬碳化物和起黏結(jié)相作用的金屬組成的燒結(jié)材料，具有高強(qiáng)度和高耐磨性。它是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強(qiáng)

64、度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時(shí)仍有很高的硬度。硬質(zhì)合金廣泛用</p><p>　　作刀具材料，如車刀，銑刀，刨刀，鉆頭，鏜刀等用于切削鑄鐵，有色金屬，塑料，化纖，石墨，玻璃，石材和普通鋼材，也可以用來切削耐熱鋼，不銹鋼，高錳鋼，工具鋼等難加工的材料?，F(xiàn)在新型硬質(zhì)合金刀具的切削速度等于碳素鋼的幾百倍。</p>

65、<p><b>　　性能特點(diǎn)</b></p><p>　?、儆捕雀撸?6-93HRA，相當(dāng)于69-81HRC）;</p><p>　?、跓嵊残院茫蛇_(dá)900-1000℃）</p><p><b>　　③耐磨性好</b></p><p>　?、苡操|(zhì)合金刀具比高速鋼切削速度提高4-7倍，刀具壽

66、命高5-80倍。制造模具，量具，壽命比合金工具鋼高20-150倍。可切削50HRC左右的硬質(zhì)合金材料。但硬質(zhì)合金脆性打，不能進(jìn)行切削加工，難以制成形狀復(fù)雜的整體刀具，因而常制成不同形狀的刀片，采用焊接，粘接，機(jī)械夾持等方法。</p><p>　　3 刀具的分類及特點(diǎn)</p><p><b>　?。?）刀具的特點(diǎn)</b></p><p>　　數(shù)控

67、加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速，高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，一般應(yīng)包括通用刀具，通用聯(lián)接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此已逐漸便準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點(diǎn)，</p><p>　　1 剛性好，精度高，抗振及熱變形小</p><p>　　2 互換性好，便于快速換刀</p><p>　　3 壽命

68、高，切削性能穩(wěn)定，可靠</p><p>　　4 刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時(shí)間</p><p>　　5 刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇迹岳谇行嫉呐懦?lt;/p><p>　　6 系列化，標(biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理</p><p><b>　?。?）刀具的分類</b></p><p>　　數(shù)控刀

69、具根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為①整體式②鑲嵌式③特殊型式，如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：①高速鋼刀②硬質(zhì)合金刀具③金剛石刀具④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。從切削工藝上可分為：①車削刀具，分外圓，內(nèi)孔，螺紋，切割刀具等多種②鉆削刀具，包括鉆頭，鉸刀，絲錐等③鏜削刀具④銑削刀具等。</p><p><b>　　以下是刀具卡片</b></p><

70、;p>　　第五節(jié) 加工路線的擬定</p><p>　　零件機(jī)械加工的工藝路線是指零件生產(chǎn)過程中，由毛坯到成品所經(jīng)過的工序先后順序。在擬定工藝路線時(shí)，首先除考慮定位基準(zhǔn)的選擇外，還應(yīng)當(dāng)考慮個(gè)表面加工方法的選擇，工序集中與分散的程度，加工階段的劃分和工序先后順序的安排等問題。</p><p>　　一 表面加工方法的選擇</p><p><b>　?。ㄒ唬?/p>

71、加工經(jīng)濟(jì)精度</b></p><p>　　由實(shí)踐可知，各種加工方法（如車，銑，刨，磨，鉆）所能達(dá)到的加工精度和表面粗糙度是有一定的范圍的。任何一種加工方法，如果由技術(shù)水平高的熟練工人在精密完好的設(shè)備上仔細(xì)的慢慢操作，必然使加工誤差減小，可以得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，但卻使成本增加。反之技術(shù)水平較低的工人在精度較差的設(shè)備上快速操作，雖然成本下降，但是得到的加工誤差不然較大，使加工精度降低。&

72、lt;/p><p>　　統(tǒng)計(jì)質(zhì)料表面加工精度要求越高，即允許的加工誤差越小，零件成本越高。</p><p>　?。ǘ?選擇表面加工方法應(yīng)考慮的因素</p><p>　　選擇表面加工方法時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)零件的加工要求，查表或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定哪些加工方法能達(dá)到所要求的加工精度。</p><p>　　（1） 工件材料的性質(zhì) 如有色金屬的精加工不宜采用磨削

73、，因?yàn)橛猩饘僖资股拜喍氯?，因此常采用高速精車削或金剛鏜等切削加工方法。</p><p>　?。?） 工件的形狀和尺寸 如形狀比較復(fù)雜，尺寸較大的零件，其上的孔一般不宜采用拉削或磨削，直徑大于60mm的孔不宜采用鉆，擴(kuò)，鉸等。</p><p>　?。?） 選擇加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng) 一般來說，大批大量生產(chǎn)應(yīng)選用高生產(chǎn)率的和質(zhì)量穩(wěn)定的價(jià)格方法。而單件小批量生產(chǎn)應(yīng)盡量選擇通用設(shè)備和避免采用

74、非標(biāo)準(zhǔn)的專用刀具來加工。如平面加工一般采用銑削或刨削，但刨削由于生產(chǎn)率低，除特殊場(chǎng)合外，在成批以上的生產(chǎn)中以逐步被銑削所代替，而大批大量生產(chǎn)時(shí)，常常要考慮拉削平面的可能性，對(duì)于孔加工來說，鏜削由于刀具簡單，在單間小批量生產(chǎn)中得到及其廣泛的應(yīng)用。</p><p>　?。?） 具體的生產(chǎn)條件 工藝人員必須熟悉工廠現(xiàn)有的價(jià)格設(shè)備和他們的工藝能力，工人的技術(shù)水平，以充分利用現(xiàn)有設(shè)備和工藝手段，同時(shí)也要注意不斷引進(jìn)新技術(shù)，

75、對(duì)老設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，挖掘企業(yè)的潛力，不斷提高工藝水平。</p><p>　　三 各種表面的典型加工路線</p><p>　　根據(jù)上述因素確定了某個(gè)平面的最終加工方法后，還必須同時(shí)確定前面的預(yù)加工方法，形成一個(gè)表面加工路線，才能付諸實(shí)施。例</p><p>　　1 外圓表面的加工路線</p><p>　?。?）粗車 半精車 精車 如果加工精

76、度要求較低時(shí)，也可以只取精車或粗車然后半精車</p><p>　?。?）粗車 半精車 粗磨 精磨 對(duì)于黑色金屬材料，加工精度等于或低于IT16，表面粗糙度等于或大于Ra0.4um的外圓表面，特別是有淬火要求的表面，通常采用這種加工路線，有時(shí)也采取粗車 半精車 磨的方法</p><p>　?。?） 粗車 半精車 精車 金剛石車 這種加工路線主要適用于有色金屬材料及其他不宜采用磨削加工的外圓表

77、面</p><p>　　（4） 粗車 半精車 粗磨 精磨 精密加工 當(dāng)外圓表面的精度要求特別高或表面粗糙度的要求特別小時(shí)，在方案2的基礎(chǔ)上，還要增加精密加工或光整加工方法。常采用的外圓表面的精密加工方法有研磨，超精加工，精密磨等；拋光，砂帶磨等光整加工方法則是以減小表面粗糙度為主要目的的。</p><p><b>　　2 孔的加工路線</b></p>&

78、lt;p>　?。?） 鉆 擴(kuò) 粗鉸 此方案廣泛應(yīng)用于加工直徑小于40mm的中小孔。其中擴(kuò)孔有糾正正確位置誤差的能力，而鉸刀又是定尺寸刀具，容易保證孔的尺寸精度。對(duì)于直徑較小的孔，有時(shí)只需要一次便能達(dá)到要求的加工精度。</p><p>　?。?） 粗鏜 半精鏜 精鏜僅適用于直徑較大的孔，位置精度要求較高的孔， 有色金屬材料制成的孔，在上述情況下如果毛坯上已有鑄出或鍛出的孔，則第一道工序先安排鏜，若毛坯上沒有孔

79、，第一道工序便安排鉆或兩次鉆。當(dāng)孔的加工要求更高時(shí)，可在精鏜后再安排浮動(dòng)或金剛鏜或其他精密加工方法。</p><p>　?。?）鉆一位 多用于大批量生產(chǎn)中加工盤套類零件的圓孔，單鍵孔，及花鍵孔。拉刀為定尺寸刀具，其加工質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。加工要求較高時(shí)，拉削可分為粗拉和精拉。</p><p>　　（4）粗鏜 半精鏜 粗磨 精磨 該方案主要用于中小型淬硬零件的孔加工。當(dāng)孔的精度要求更高時(shí)，

80、可在增加研磨或其他精加工工序</p><p><b>　　3 平面加工路線</b></p><p>　?。?） 磨削 磨削可得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，且以磨淬硬表面，因此廣泛應(yīng)用于中小型零件的平面精加工。要求更高的零件可以在粗磨 精磨 后在安排研磨或精密磨等加工。</p><p>　　（2）刮研 刮研是獲得精密平面的傳統(tǒng)加工方法 由

81、于這種方法勞動(dòng)量大，生產(chǎn)效率低，在大批量生產(chǎn)下已逐步被磨削所取代，但在單件小批量生產(chǎn)修配工作中仍用廣泛的應(yīng)用。</p><p>　?。?）高速精銑或?qū)挼毒?高速精銑不僅能獲得較高的精度和小的表面粗糙度，而且生產(chǎn)率高，應(yīng)用于不淬硬的中小型零件平面的加工，寬刀精刨多用于大型零件特別是狹長平面的精加工。</p><p><b>　　二 加工階段的劃分</b></p&

82、gt;<p>　　工件上每一個(gè)表面的加工，總是先粗后精。粗加工去掉大部分余量，要求生產(chǎn)率高；精加工保證工件精度的要求。對(duì)于加工精度要求較高的零件，應(yīng)當(dāng)將整個(gè)工藝過程劃分成粗加工，半精加工，精加工等幾個(gè)階段，在各個(gè)階段之間安排熱處理工序，加工劃分階段有如下優(yōu)點(diǎn)；</p><p>　?。?） 有利于保證加工質(zhì)量 粗加工時(shí)，由于切去的余量較大，切削力和所需的夾緊力也較大，因而工藝系統(tǒng)受力變形和熱變形都比較

83、嚴(yán)重而且毛坯制造過程因冷卻速度不均勻使工件內(nèi)部存在著內(nèi)應(yīng)力，粗加工從表面切去一層金屬，致使內(nèi)應(yīng)力重新分布也會(huì)引起變形，這就使得粗加工不僅不能得到較高的精度和較小的表面粗糙度，還可能影響其他已經(jīng)精加工過的表面。粗加工分階段進(jìn)行，就可以避免上述因素對(duì)精加工表面的影響，有利于保證加工質(zhì)量。</p><p>　　（2） 合理地使用設(shè)備 粗加工采用功率較大，剛度大，精度不太高的機(jī)床，精加工應(yīng)在精加工高的機(jī)床上進(jìn)行，有利于

84、長期保持機(jī)床的精度。</p><p>　?。?） 有利于及早的發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，粗加工安排在前，若發(fā)現(xiàn)了毛坯的缺陷，及時(shí)予以報(bào)廢，以免繼續(xù)加工造成工時(shí)的浪費(fèi)。</p><p>　　綜上所述，工藝過程應(yīng)當(dāng)盡量劃分階段進(jìn)行。至于究竟應(yīng)當(dāng)劃分為兩個(gè)階段，三個(gè)階段，還是更多的階段，必須根據(jù)工件的加工精度要求和工件的剛性來決定。一般來說，工件精度要求越高，剛性越差，劃分階段應(yīng)越細(xì)。另一方面，粗精加工

85、分開，使機(jī)床臺(tái)數(shù)和工序數(shù)增加，當(dāng)生產(chǎn)批量較小時(shí)，機(jī)床負(fù)荷利率低，不經(jīng)濟(jì)。所以，當(dāng)工件批量小，精度要求不太高，工件剛性較好時(shí)也可以不分或少分階段。重型零件由于輸送及裝夾困難，一般在一次裝夾完成粗精加工，為了彌補(bǔ)不分階段帶來的弊端，常常在粗加工工步后松開工件，然后以較小的夾緊力重新夾緊，在繼續(xù)進(jìn)行精加工工步。</p><p>　　結(jié)合圖形及以上內(nèi)容進(jìn)行工藝卡片的制作如下表</p><p>&l

86、t;b>　　圖形一的工藝卡片</b></p><p><b>　　圖形二的工藝卡片</b></p><p>　　第三章 零件程序編制</p><p><b>　　第一節(jié) 編程概述</b></p><p>　　工藝過程，計(jì)算走刀量，得出刀位數(shù)據(jù)，編寫數(shù)控加工程序，制作控制介質(zhì)，校對(duì)程

87、序及首件試切。數(shù)控編程有手工編程和自動(dòng)編程兩種方法?？傊菑牧慵D紙到獲得數(shù)控加工程序的全過程。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)不僅向用戶編程提供了一半的準(zhǔn)備功能和輔助功能，而且為編程提供了擴(kuò)展數(shù)控功能的手段。FANUC6M數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)編程，應(yīng)用靈活，形式自由，具備計(jì)算機(jī)高級(jí)語言的表達(dá)式，邏輯運(yùn)算及類似的程序流程，使加工程序簡單易懂，實(shí)現(xiàn)普通程序難以實(shí)現(xiàn)的功能。</p><p><b>　　數(shù)控

88、編程的基本步驟</b></p><p>　　1 分析零件圖確定工藝過程</p><p>　　對(duì)零件圖樣要求的形狀，尺寸，精度，材料及毛坯進(jìn)行分析，明確加工內(nèi)衣與要求；確定加工方案，走刀路線。切削參數(shù)以及選擇刀具及夾具等。</p><p><b>　　2 數(shù)值計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)零件的幾何尺寸

89、，加工路線，計(jì)算出零件輪廓上的幾何要素的起點(diǎn)，終點(diǎn)及圓弧的圓心坐標(biāo)等。</p><p><b>　　3 編寫加工程序</b></p><p>　　在完成上述兩個(gè)步驟后，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的功能指令代碼和程序段格式，編寫加工程序單</p><p>　　4 將程序輸入數(shù)控系統(tǒng)</p><p>　　程序的輸入可以通過鍵盤直接

90、輸入數(shù)控系統(tǒng)，也可以通過計(jì)算機(jī)通信接口輸入數(shù)控系統(tǒng)</p><p>　　5 檢驗(yàn)程序與首件試切</p><p>　　利用數(shù)控系統(tǒng)提供的圖形顯示功能，檢查刀具軌跡的正確性。對(duì)工件進(jìn)行首件試切，分析誤差產(chǎn)生的原因，及時(shí)修正，直到試切出合格零件</p><p>　　雖然給個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的變成語言和指令各不相同，但其中有很多相通之處。</p><p>　

91、　第二節(jié) 零件程序指令</p><p>　　1. F功能　　F功能指令用于控制切削進(jìn)給量。在程序中，有兩種使用方法?！　?1)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量　　編程格式 G95 F~　　F后面的數(shù)字表示的是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為mm/r?！　∪纾篏95 F0.2 表示進(jìn)給量為0.2 mm/r。　　(2)每分鐘進(jìn)給量　　編程格式G94 F~　　F后面的數(shù)字表示的是每分鐘進(jìn)給量，單位為 mm/min?！　∪纾篏94 F

92、100 表示進(jìn)給量為100mm/min?！　?. S功能　　S功能指令用于控制主軸轉(zhuǎn)速?！　【幊谈袷?S~　　S后面的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。在具有恒線速功能的機(jī)床上，S功能指令還有如下作用?！　?1)最高轉(zhuǎn)速限制　　設(shè)定加工坐標(biāo)系　　編程格式 G50 S～　　S后面的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速：r/min?！　∪纾篏50 S3000 表示最高轉(zhuǎn)速限制為3000r/min?！　?2)恒線速控制　　編程格式 G

93、96 S～　　S后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度：m/min。　　如：G96 S150 表示切削點(diǎn)線速度控制在150 m/min。　　(3)恒線速取消　　編程格式 G97 S～　　</p><p>　　第三節(jié) 數(shù)控車床的編程方法</p><p>　　要學(xué)好數(shù)控車床的編程，必須了解數(shù)控車床的操作要點(diǎn)，現(xiàn)有教材大多沒把數(shù)控車床的操作與編程作為一個(gè)整體來講。</p><

94、;p>　　2.2.1設(shè)定數(shù)控車床的機(jī)床坐標(biāo)系</p><p>　　機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，是制造和調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ)，也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。機(jī)床坐標(biāo)系在出廠前已經(jīng)調(diào)整好，一般不允許隨意變動(dòng)。參考點(diǎn)也是機(jī)床上的一個(gè)固定不變的極限點(diǎn)，其位置由機(jī)械擋塊或行程開關(guān)來確定。通過回機(jī)械零點(diǎn)來確認(rèn)機(jī)床坐標(biāo)系?；貦C(jī)械零點(diǎn)前先要開機(jī)，數(shù)控車床開機(jī)前先要熟悉數(shù)控車床的面板。面板的形式同數(shù)控系統(tǒng)密切相關(guān)。數(shù)控車床的開機(jī)有難

95、有易。對(duì)于配圖產(chǎn)系統(tǒng)的車床。開機(jī)大都比較簡單，一般打開電源后，直接啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)即可。開機(jī)后，通過回零，使工作臺(tái)回到機(jī)床原點(diǎn)（或參考點(diǎn)，該點(diǎn)為與機(jī)床原點(diǎn)有一固定距離的點(diǎn)）。數(shù)控車床的回零（回參考點(diǎn)）步驟為：開關(guān)置于“回零”位置。按手動(dòng)軸進(jìn)給方向鍵+X、+Z至回零指示燈亮。開機(jī)后必須先回零（回參考點(diǎn)），若不作此項(xiàng)工作，則螺距誤差補(bǔ)償、背隙補(bǔ)償?shù)裙δ軐o法實(shí)現(xiàn)。設(shè)定機(jī)床機(jī)械原點(diǎn)同編程中的G54指令直接有關(guān)。</p><p&

96、gt;　　2.2.2設(shè)定數(shù)控車床的工件坐標(biāo)系</p><p>　　工件坐標(biāo)系是編程時(shí)使用的坐標(biāo)系，又稱編程坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系是人為設(shè)定的。建立工件坐標(biāo)系是數(shù)控車床加工前的必不可少的一步。不同的系統(tǒng)，其方法各不相同。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)：1.西門子802S系統(tǒng)工件坐標(biāo)系的建立方法</p><p>　?。?）轉(zhuǎn)動(dòng)刀架至基準(zhǔn)刀（如1號(hào)刀）。</p>&l

97、t;p>　　（2）在MDA狀態(tài)下，輸入T1D0，使刀補(bǔ)為0。</p><p>　?。?）機(jī)床回參考點(diǎn)。</p><p>　?。?）用試切法確定工件坐標(biāo)原點(diǎn)。先切削試件的端面。Z方向不動(dòng)。若該點(diǎn)即為Z方向原點(diǎn)，則在參數(shù)下的零點(diǎn)偏置于目錄的G54中，輸入該點(diǎn)的Z向機(jī)械坐標(biāo)值A(chǔ)的負(fù)值，即Z=-A。若Z向原點(diǎn)在端面的左邊處，則在G54中輸入Z=-（A+），回車即可。同理試切外圓，X方向不動(dòng)。

98、Z方向退刀，記下X方向的機(jī)床坐標(biāo)A，量直徑，得到半徑R，在G54的X中輸入X=-（A+R），回車即可。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)：2.廣數(shù)GSK980T系統(tǒng)工件坐標(biāo)系的建立方法</p><p>　?。?）用手動(dòng)方式，試切端面。</p><p>　?。?）在Z軸不動(dòng)的情況下，沿X軸退刀，且停止主軸旋轉(zhuǎn)。3.測(cè)量端面與工件坐標(biāo)系零點(diǎn)間的距離Z。然后在錄入方式下輸入G50

99、 Z ，運(yùn)行該句即可。4.同理，用手動(dòng)方式車外圓，在X軸不動(dòng)的情況下沿Z軸退刀，且停止主軸旋轉(zhuǎn)，測(cè)量工件直徑X，在錄入方式下輸入G50X，運(yùn)行該句即可。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)：3.廣數(shù)GSK928TC工件坐標(biāo)系的建立方法</p><p>　?。?）車外圓，沿Z向退刀，測(cè)得直徑，按InputX輸入直徑值，回車即可。</p><p>　　（2）車端面，沿X向退刀，測(cè)

100、得端面與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)間的距離，按InputＺ輸入該距離值，回車即可。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)：4.確定基準(zhǔn)刀在工件坐標(biāo)系中的位置</p><p>　　確定了工件坐標(biāo)系后，可用G50指令確定第1把刀（基準(zhǔn)刀）在工件坐標(biāo)系中的位置。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)：5.確定其它刀在工件坐標(biāo)系中的位置</p><p>　　加工一個(gè)零件常需要幾把不同的

101、刀具，由于刀具安裝及刀具本身的偏差，每把刀轉(zhuǎn)到切削位置時(shí)，其刀尖所處的位置并不重合，為使用戶在編程時(shí)無需考慮刀具間的偏差，需確定其它刀在工件坐標(biāo)系中的位置，這需要通過對(duì)刀來實(shí)現(xiàn)。不同的系統(tǒng)，其對(duì)刀方法各不相同。 </p><p>　　1）西門子802S系統(tǒng)的對(duì)刀方法</p><p>　?。?）選用某一把刀為基準(zhǔn)刀，按參數(shù)

102、鍵下和刀具補(bǔ)償按鈕，再按新刀具按鈕，輸入基準(zhǔn)刀的刀號(hào)及刀沿（補(bǔ)）號(hào)。如基準(zhǔn)刀為1號(hào)刀，選用1號(hào)刀沿（補(bǔ)），則刀具為T1D1。</p><p>　?。?）調(diào)用對(duì)刀窗口，用基準(zhǔn)刀車外圓，Z向退刀，在對(duì)刀窗口的X軸零偏處輸入0（因是基準(zhǔn)刀），按計(jì)算鍵后確認(rèn)。</p><p>　?。?）調(diào)用其它各把刀具，確定刀號(hào)和刀沿（補(bǔ)）號(hào)，車外圓輸入直徑，車端面。輸入臺(tái)階深度的負(fù)值。計(jì)算、確定即可。</

103、p><p>　　2）廣數(shù)GSK980T系統(tǒng)的對(duì)刀方法</p><p>　?。?）用基準(zhǔn)刀試切工件，設(shè)定基準(zhǔn)坐標(biāo)系：試切端面X向退刀，進(jìn)入錄入方式，按程序按鈕。輸入G50 Z0，即把該端面作為Z向基準(zhǔn)面。然后按設(shè)置鍵，設(shè)置偏置號(hào)（基準(zhǔn)刀+100），輸入Z=0，試切外圓，Z向退刀，測(cè)得外圓直徑，進(jìn)入錄入方式，按程序按鈕。輸入G50X，然后按設(shè)置鍵，設(shè)置偏號(hào)，基準(zhǔn)刀偏置號(hào)+100，X=。</p

104、><p>　　（2）調(diào)用其它各把刀具，車外圓，Z向退刀。測(cè)得外圓直徑，將所測(cè)得的值設(shè)到一偏置號(hào)中，該偏置為刀號(hào)+100，如刀號(hào)為2，則偏置號(hào)為202，在此處輸入X=。同理車臺(tái)階，X向退刀，測(cè)得臺(tái)階深度，在偏置號(hào)處輸入Z=-。</p><p>　　3）廣數(shù)GSK928TC系統(tǒng)的對(duì)刀方法</p><p>　?。?）用基準(zhǔn)刀試切工件，用input建立對(duì)刀坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系的Z向

105、原點(diǎn)，一般設(shè)在工件的右端，即把試切的端面作為Z向零點(diǎn)。</p><p>　?。?）調(diào)用其它各刀，如2號(hào)刀，用T20調(diào)用，然后試切外圓Z向退刀，測(cè)得直徑，然后按I鍵。輸入。試切臺(tái)階，X向退刀，測(cè)得臺(tái)階深度為，然后按K鍵，輸入-，刀補(bǔ)即設(shè)置完畢。</p><p><b>　　4）坐標(biāo)軸的方向</b></p><p>　　無論那種坐標(biāo)系都規(guī)定與車床主

106、軸軸線平行的方向?yàn)閆軸，從卡盤中心至尾座頂尖中心的方向?yàn)檎较?。在水平面?nèi)與車床主軸軸線垂直的方向?yàn)閄軸，遠(yuǎn)離主軸旋轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)檎较颉?lt;/p><p>　　5）直徑或半徑尺寸編程</p><p>　　被加工零件的徑向尺寸在圖紙標(biāo)注和加工測(cè)量時(shí)，一般用直徑值表示，所以采用直徑尺寸編程更為方便。</p><p><b>　　6）一般編程方法</b&g

107、t;</p><p>　　(1)確定第一把刀的位置</p><p>　　G50 X Z 該指令確定了第一把刀的位置，此時(shí)需把第一把刀移動(dòng)到工坐標(biāo)為X Z的位置。</p><p><b>　　(2)返回參考點(diǎn)</b></p><p>　　G26（G28）：X Z軸同時(shí)返回參考點(diǎn)，G27：X軸返回參考點(diǎn)，G29：

108、Z軸返回參考點(diǎn)。</p><p><b>　　(3)快速定位</b></p><p>　　G00 X Z 快速定位到指定點(diǎn)。</p><p><b>　?。?）直線插補(bǔ)</b></p><p>　　G01 X Z F 該指令用于車外圓及端面。F為進(jìn)給速度，其單位為mm/min (用G94或

109、G98指定)或mm/r(用G95或G99指定)。</p><p><b>　?。?）圓弧插補(bǔ)</b></p><p>　　G02（03） X Z I K F 該指令用于車順圓或逆圓周。X Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)，I K為圓心相對(duì)于起點(diǎn)的坐標(biāo)，F(xiàn)為進(jìn)給速度。</p><p><b>　?。?）螺紋切削</b><

110、/p><p>　　G33（32） X Z P（E） I K 該指令用于螺紋切削，X Z為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)，P為公制螺紋導(dǎo)程(0.25-100mm)，E為英制螺紋導(dǎo)程(100-4牙/英寸)，I K為退尾數(shù)據(jù)。螺紋切削時(shí)主軸轉(zhuǎn)速不能太高，一般N×P≤3000，N為主軸轉(zhuǎn)速（rpm）,P為公制螺紋導(dǎo)程(mm)。</p><p><b>　　（7） 延時(shí)或暫停</

111、b></p><p>　　G04 X，X為暫停秒數(shù)，該指令一般用于切槽，可保持槽底光滑。</p><p><b>　　（8）主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定</b></p><p>　　M03（04） S 該指令用于主軸順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速為S，其單位為m/min (用G96指定)或r/min(用G97指定)。M05表示主軸停止。</p>

112、;<p><b>　?。?）程序結(jié)束</b></p><p>　　M02（在此處結(jié)束）或M30（結(jié)束后返回程序首句）。</p><p><b>　　7）刀具補(bǔ)償</b></p><p>　　編程時(shí)，認(rèn)為車刀刀尖是一個(gè)點(diǎn)，而實(shí)際上為了提高刀具壽命和工件表面質(zhì)量，車刀刀尖常磨成一個(gè)半徑不大的圓弧，為提高工件的加工

113、精度，編制圓頭刀程序時(shí)，需要對(duì)刀具半徑進(jìn)行補(bǔ)償。大多數(shù)數(shù)控車床都具有刀具半徑自動(dòng)補(bǔ)償功能（G41，G42），這類數(shù)控車床可直接按工件輪廓尺寸編程。</p><p>　　8）絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)</p><p>　　X 、Z表示絕對(duì)坐標(biāo)，U、W表示相對(duì)坐標(biāo)。</p><p>　　9）公制與英制尺寸設(shè)定</p><p>　　公制尺寸設(shè)定指令G21，