數(shù)控機(jī)床加工畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　(數(shù)控機(jī)床加工與故障診斷）</p><p>　　系 名 稱： 機(jī)電工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù)應(yīng)用 </p><p>　　班 級(jí)： 09數(shù)控（2）班 </p><p>　　姓 名

2、： </p><p>　　指導(dǎo)教師姓名： xx </p><p>　　指導(dǎo)教師職稱： </p><p>　　2012 年 3 月</p><p><b>　　目 錄</b></p>

3、<p>　　摘要…………………………………………………………….（4）</p><p>　　序言…………………………………………………………….（6）</p><p>　　第一章 數(shù)控技術(shù)概述.………….………….………….………...（7）</p><p>　　1.1 數(shù)控技術(shù)的概念與特點(diǎn).………………….……………........（7）</p

4、><p>　　1.2 數(shù)控機(jī)床的組成…………………………………………...（8）</p><p>　　1.3 數(shù)控機(jī)床分類……………………………………………..（8）</p><p>　　1.4 數(shù)控機(jī)床的工作過程……………………………………….（10）</p><p>　　1.5 數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)……………………………………..（1

5、0）</p><p>　　第二章 數(shù)控機(jī)床加工…………………………...........................（12）</p><p>　　2.1 數(shù)控機(jī)床的操作要求…………….…..…………………......（14）</p><p>　　2.2 數(shù)控技術(shù)常用術(shù)語……………...…………………….........（15）</p><

6、p>　　2.3 數(shù)控機(jī)床工作原理和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介……………………………….（18）</p><p>　　2.4 數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)………………………………………..........（19）</p><p>　　2.5 數(shù)控機(jī)床的操作要求及注意事項(xiàng)……………………………..（21）</p><p>　　2.6 數(shù)控車床操作方法………………………………….......

7、.....（26）</p><p>　　第三章 數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)</p><p>　　3.1 精度檢驗(yàn)的目的…………………………………………...（29）</p><p>　　3.2 精度檢驗(yàn)的種類…………………………………………...（29）</p><p>　　3.3 引起數(shù)控機(jī)床幾何誤差的原因……………………………….（29）&l

8、t;/p><p>　　3.4 幾何誤差補(bǔ)償技術(shù)…………………………………………...（30）</p><p>　　第四章 數(shù)控機(jī)床的程序編制……………………………………（31）</p><p>　　4.1 數(shù)控編程概述…………………………………………….（31）</p><p>　　4.2 數(shù)控編程的方法…………………………………………..

9、（31）</p><p>　　4.3 數(shù)控編程的基本步驟………………………………………（31）</p><p>　　4.4 數(shù)控編程過程…………………………………………….（32）</p><p>　　第五章 數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)………………………….........（33）</p><p>　　5.1 數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)的目的……

10、………………………...（33）</p><p>　　5.2 數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)的特點(diǎn)……………………………...（33）</p><p>　　5.3 數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)對(duì)人員的要求………………………..（33）</p><p>　　5.4 數(shù)控機(jī)床維修中應(yīng)注意的事項(xiàng)…………………………..........（33）</p><p>　

11、　5.5 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)……………………………………………（34）</p><p>　　5.6 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的方法……………………………………（36）</p><p>　　第六章 數(shù)控加工安全規(guī)則……………………………………...（37）</p><p>　　結(jié)論……………………………………………………………（38）</p><p>　　

12、致謝……………………………………………………………（39）</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………….（40）</p><p>　?。〝?shù)控機(jī)床加工與故障診斷)</p><p>　　【摘要】數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，離開了數(shù)控技術(shù)，先進(jìn)制造技術(shù)就成了無本之木。數(shù)控技術(shù)的廣泛使用給機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)方式、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

13、、管理方式帶來深刻的變化，它的關(guān)聯(lián)效益和輻射能力更是難以估計(jì)。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備已成為關(guān)系國(guó)家戰(zhàn)略和體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力水平的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，其水平高低是衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)加工機(jī)床及生產(chǎn)過程數(shù)控化，已經(jīng)成為當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展方向。</p><p>　　本論文主要介紹數(shù)控機(jī)床的定義，數(shù)控機(jī)床初學(xué)者的要求，機(jī)床加工前的準(zhǔn)備工作，數(shù)控機(jī)床的程序指令，數(shù)控機(jī)床對(duì)刀操作方法，數(shù)控機(jī)床的工作原理和結(jié)構(gòu)，加

14、工特點(diǎn)，機(jī)床加工幾何精度要求，數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)技術(shù)，機(jī)床維修和生產(chǎn)安全要求。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù)概念 加工方法 分類 刀具補(bǔ)償</p><p>　　【Abstract】CNC technology is the modern manufacturing automation, flexible, integrated production

15、base, leaving NC technology, advanced manufacturing technology has become like trees. Numerical control technology is widely used for the mechanical manufacturing industry mode of production, production structure, manage

16、ment mode brought about profound changes, its associated benefits and radiation ability is more difficult to estimate. Numerical control technology and numerical control equipment has</p><p>　　This paper mai

17、nly introduces the definition of NC machine tools, CNC machine tools for machining requirements, the preparation work before the program instructions, CNC machine tools, numerical control machine tool NC machine tool ope

18、ration method, the working principle and structure characteristics, processing, machine processing of geometric precision of NC machine tool, the advantages and disadvantages, NC machine tool and computer automatically t

19、echnology, machine tool repair and production </p><p>　　【Key word】Technology of numerical control processing method of cutting tool compensation concept classification</p><p>　　數(shù)控機(jī)床加工與操作方法</p

20、><p><b>　　序言</b></p><p>　　數(shù)控加工是機(jī)械制造中的先進(jìn)的加工技術(shù)，是一種高效率，高精度與高柔性特點(diǎn)的自動(dòng)加工方法。數(shù)控加工技術(shù)可有效解決負(fù)雜、精密、小批多變零件的加工問題，充分適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。制造自動(dòng)化是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，其核心技術(shù)是數(shù)控技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是綜合計(jì)算機(jī)、自動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)及所帶來

21、的巨大利益，已引起了世界各國(guó)技術(shù)與工業(yè)界的普遍重視。目前，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床使用日益普及，越來越多的數(shù)控機(jī)床用戶感到，數(shù)控加工工藝掌握的水平是制約手工編程與CAD/CAM集成化自動(dòng)編程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。</p><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(guó)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

22、，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(guó)正逐步成為世界加工廠，美國(guó)，韓國(guó)，英國(guó)等國(guó)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)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，我國(guó)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(guó)家的發(fā)展尤為重要。</p><p>　　第一章 數(shù)控技術(shù)概述</p><p>　　1.1數(shù)控加工技術(shù)概念與特點(diǎn)&l

23、t;/p><p>　　簡(jiǎn)單的說就是利用數(shù)字化控制系統(tǒng)在加工機(jī)床上完成整個(gè)零件的加工。這一類的機(jī)床稱為數(shù)控機(jī)床。這是一種現(xiàn)代化的加工手段。同時(shí)數(shù)控加工技術(shù)也成為一個(gè)國(guó)家制造業(yè)發(fā)展的標(biāo)志。利用數(shù)控加工技術(shù)可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工，而且加工的準(zhǔn)確性和精度都可以得到很好的保證?？傮w上說，和傳統(tǒng)的機(jī)械加工手段相比數(shù)控加工技術(shù)具有以下特點(diǎn)（既有優(yōu)缺點(diǎn)）：</p><p><b>

24、　?。ㄒ唬?shù)控機(jī)床優(yōu)點(diǎn)</b></p><p><b>　　1、加工效率高。 </b></p><p>　　利用數(shù)字化的控制手段可以加工復(fù)雜的曲面。而加工過程是由計(jì)算機(jī)控制，所以零件的互換性強(qiáng)，加工的速度快。 </p><p><b>　　2、加工精度高。 </b></p><p>　　

25、同傳統(tǒng)的加工設(shè)備相比，數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)化了傳動(dòng)裝置,提高分辨率,減少了人為誤差，因此加工的效率可以得到很大的提高。 </p><p><b>　　3、勞動(dòng)強(qiáng)度低。 </b></p><p>　　由于采用了自動(dòng)控制方式，也就是說加工的全部過程是由數(shù)控系統(tǒng)完成，不像傳統(tǒng)加工手段那樣煩瑣，操作者在數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，只需要監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。所以勞動(dòng)強(qiáng)度很低。 </p>

26、<p><b>　　4、適應(yīng)能力強(qiáng)。 </b></p><p>　　數(shù)控加工系統(tǒng)就像計(jì)算機(jī)一樣，可以通過調(diào)整部分參數(shù)達(dá)到修改或改變其運(yùn)作方式，因此加工的范圍可以得到很大的擴(kuò)展。 </p><p><b>　　5、工作環(huán)境好。 </b></p><p>　　數(shù)控加工機(jī)床是機(jī)械控制、強(qiáng)電控制、弱電控制為一體高科技產(chǎn)

27、物，對(duì)機(jī)床的運(yùn)行溫度、濕度及環(huán)境都有較高的要求。 </p><p><b>　　6、就業(yè)容易。 </b></p><p>　　由于我國(guó)處于數(shù)控加工技術(shù)的大力發(fā)展階段，大量的數(shù)控機(jī)床和先進(jìn)的加工手段的快速引進(jìn)，卻沒有大量熟練數(shù)控技術(shù)操作的人員參與，因此造成該行業(yè)嚴(yán)重缺乏人才。</p><p>　　(二)數(shù)控機(jī)床的缺點(diǎn)</p><

28、;p>　　數(shù)控機(jī)床的主要缺點(diǎn)如下：價(jià)格較高，設(shè)備首次投資大；對(duì)操作、維修人員的技術(shù)要求較高；加工復(fù)雜形狀的零件時(shí),手工編程的工作量大。 </p><p>　　1.2數(shù)控機(jī)床的組成</p><p><b>　　1.信息載體</b></p><p><b>　　2.計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置</b></p><p

29、><b>　　3.伺服系統(tǒng)</b></p><p><b>　　4.機(jī)床</b></p><p>　　1.3數(shù)控機(jī)床的分類</p><p><b>　　一、按工藝用途分類</b></p><p>　　1、金屬切削類數(shù)控機(jī)床：分別有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜床以及

30、加工中心。這些機(jī)床的動(dòng)作與運(yùn)動(dòng)都是數(shù)字化控制，具有較高的生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度，特別是加工中心，它是一種帶有自動(dòng)換刀裝置，能進(jìn)行銑、鉆、鏜削加工的復(fù)合型數(shù)控機(jī)床。加工中心又分為車削中心、磨削中心等。還實(shí)現(xiàn)了在加工中心上增加交換工作臺(tái)以及采用主軸或工作臺(tái)進(jìn)行立、臥轉(zhuǎn)換的五面體加工中心。</p><p>　　2、金屬成形類及特種加工類數(shù)控機(jī)床 ：它是指金屬切削類以外的數(shù)控機(jī)床。數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控電火花成形機(jī)

31、床等等都是這一類數(shù)控機(jī)床。</p><p><b>　　二、按運(yùn)動(dòng)方式分類</b></p><p>　　1、定位控制數(shù)控機(jī)床：它是指能控制刀具相對(duì)于工件的精確定位控制系統(tǒng),而在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中不能進(jìn)行任何加工。 通過采用分級(jí)或連續(xù)降速，低速趨近目標(biāo)點(diǎn)，來減少運(yùn)動(dòng)部件的慣性過沖而引起的定位誤差。</p><p>　　2、直線運(yùn)動(dòng)控制數(shù)控機(jī)床:它是

32、指控制機(jī)床工作臺(tái)或刀具以要求的進(jìn)給速度，沿平行于某一坐標(biāo)軸或兩軸的方向進(jìn)行直線或斜線移動(dòng)和切削加工的機(jī)床。這類數(shù)控機(jī)床要要求具有準(zhǔn)確的定位功能和控制位移的速度，而且也要偶刀具半徑和長(zhǎng)度的補(bǔ)償功能以及主軸轉(zhuǎn)速控制的功能。現(xiàn)代組合機(jī)床也算是一種直線運(yùn)動(dòng)控制數(shù)控機(jī)床。</p><p>　　3、輪廓控制的數(shù)控機(jī)床:它是指能實(shí)現(xiàn)兩軸或兩軸以上的聯(lián)動(dòng)加工，而且對(duì)各坐標(biāo)的位移和速度進(jìn)行嚴(yán)格的不間斷控制，具有這種控制功能的數(shù)控機(jī)

33、床?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床大多數(shù)有兩坐標(biāo)或以上聯(lián)動(dòng)控制、刀具半徑和長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)鹊裙δ?。按?lián)動(dòng)軸數(shù)也可分兩軸聯(lián)動(dòng)、兩軸半、三軸、四軸、五軸聯(lián)動(dòng)等。隨著制造技術(shù)的發(fā)展，多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)控制也越來普遍。</p><p><b>　　三、按控制方式分類</b></p><p>　　1、開環(huán)控制系統(tǒng)：它是指沒有位置檢測(cè)反饋裝置的控制方式。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，但難以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的快速控制。廣

34、泛應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)低扭矩、高精度、速度中等的小型設(shè)備德驅(qū)動(dòng)控制中，特別在微電子生產(chǎn)設(shè)備中。</p><p>　　2、半閉環(huán)控制系統(tǒng)：它是指在電動(dòng)機(jī)軸或絲桿的端部裝有角位移、角速度檢測(cè)裝置，通過位置檢測(cè)反饋裝置反饋給數(shù)控裝置的比較器與輸入指令比較，用差值控制運(yùn)動(dòng)部件。特點(diǎn)是調(diào)試方便、良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)緊湊，但在機(jī)械傳動(dòng)鏈的誤差無法得校正或消除。目前采用滾珠絲扛螺母機(jī)構(gòu)有很好的精度和精度保持性和采取看可靠的、消除反

35、向運(yùn)動(dòng)間隙的機(jī)構(gòu)，可以滿足大多數(shù)的數(shù)控機(jī)床用戶。因此被廣泛的采用且成為首選的控制方式。</p><p>　　3、閉環(huán)控制系統(tǒng)：是在機(jī)床最終的運(yùn)動(dòng)部件的相應(yīng)位置安裝直線或回轉(zhuǎn)式檢測(cè)裝置，將直接測(cè)量到的位移或角位移反饋到數(shù)控裝置的比較器中，與輸入指令位移量比較，用差值控制運(yùn)動(dòng)部件。優(yōu)點(diǎn)是將機(jī)械傳動(dòng)鏈的全部環(huán)節(jié)都包含在閉環(huán)內(nèi)，精度取決于檢測(cè)裝置的精度，超過半閉環(huán)系統(tǒng)。缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴、對(duì)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)鏈要求嚴(yán)格，不然會(huì)引起振

36、蕩，降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。</p><p><b>　　四、按功能水平分類</b></p><p>　　一般把數(shù)控機(jī)床分為精密型、普通型、經(jīng)濟(jì)型。數(shù)控機(jī)床水平的高低一般取決于以下幾個(gè)參數(shù)和功能。</p><p>　　1.中央處理單元：經(jīng)濟(jì)型數(shù)控8位CPU，精密和普通型有16位發(fā)展到32或64位且采用精簡(jiǎn)指令集的CPU。</p><

37、;p>　　2.分辨率和進(jìn)給速度：經(jīng)濟(jì)型數(shù)控分別率10µm進(jìn)給速度8~15m/min；普通型數(shù)控分別率1µm進(jìn)給速度15~24m/min；精密型數(shù)控分別率0.1µm進(jìn)給速度24~100m/min。</p><p>　　3.多軸聯(lián)動(dòng)功能：經(jīng)濟(jì)型數(shù)控2~3軸聯(lián)動(dòng)；普通與精密型數(shù)控3~5軸聯(lián)動(dòng)，甚至更多。</p><p>　　4.顯示功能：經(jīng)濟(jì)型數(shù)控只有簡(jiǎn)單的數(shù)

38、碼顯示或簡(jiǎn)單的CRT字符顯示；普通型則有較為齊全的CRT顯示，還有圖形、人及對(duì)話、自診等功能；精密型則還有三維圖形顯示。</p><p>　　5.通信功能：經(jīng)濟(jì)型無通信功能；普通型有RS232或DNC等接口；精密型有MAP等高性能通信接口。</p><p>　　除用以上幾種參數(shù)或功能來衡量數(shù)控的檔次外還有伺服系統(tǒng)的類型和可編程控制器功能的強(qiáng)弱。</p><p>　　

39、除以上四種分類外，目前還有用數(shù)控裝置的構(gòu)成方式來分類，分硬件和軟件數(shù)控?？刂谱鴺?biāo)軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)咒術(shù)方式分位三軸二聯(lián)動(dòng)和四軸四聯(lián)動(dòng)等。</p><p>　　1.4數(shù)控機(jī)床的工作過程</p><p><b>　　1.輸入</b></p><p><b>　　2.譯碼</b></p><p><b>

40、;　　3.數(shù)據(jù)處理</b></p><p><b>　　4.插補(bǔ)</b></p><p><b>　　5.伺服控制</b></p><p><b>　　6.管理程序</b></p><p>　　1.5數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　

41、一、高速加工技術(shù)發(fā)展迅速</p><p>　　高速加工技術(shù)發(fā)展迅速，在高檔數(shù)控機(jī)床中得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用新的機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)理論和先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu)，采用高性能功能部件，移動(dòng)部件輕量化，減少運(yùn)動(dòng)慣性。在刀具材料和結(jié)構(gòu)的支持下，從單一的刀具切削高速加工，發(fā)展到機(jī)床加工全面高速化，如數(shù)控機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速?gòu)拿糠昼妿浊мD(zhuǎn)發(fā)展到幾萬轉(zhuǎn)、幾十萬轉(zhuǎn)；快速移動(dòng)速度從每分鐘十幾米發(fā)展到幾十米和超過百米；換刀時(shí)間從十幾秒下降到10秒

42、、3秒、1秒以下，換刀速度加快了幾倍到十幾倍。應(yīng)用高速加工技術(shù)達(dá)到縮短切削時(shí)間和輔助時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)加工制造的高質(zhì)量和高效率。</p><p>　　二、精密加工技術(shù)有所突破</p><p>　　通過機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制造和裝配的精化，數(shù)控系統(tǒng)和伺服控制的精密化，高精度功能部件的采用和溫度、振動(dòng)誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用等，從而提高機(jī)床加工的幾何精度、運(yùn)動(dòng)精度，減少形位誤差、表面粗糙度。加工精度平均每8年

43、提高1倍，從1950年至2000年50年內(nèi)提升100倍。目前，精密數(shù)控機(jī)床的重復(fù)定位精度可以達(dá)到1µm，進(jìn)入亞微米超精加工時(shí)代。</p><p>　　三、技術(shù)集成和技術(shù)復(fù)合趨勢(shì)明顯</p><p>　　技術(shù)集成和技術(shù)復(fù)合是數(shù)控機(jī)床技術(shù)最活躍的發(fā)展趨勢(shì)之一，如工序復(fù)合型——車、銑、鉆、鏜、磨、齒輪加工技術(shù)復(fù)合，跨加工類別技術(shù)復(fù)合——金切與激光、沖壓與激光、金屬燒結(jié)與鏡面切削復(fù)合等，

44、目前已由機(jī)加工復(fù)合發(fā)展到非機(jī)加工復(fù)合，進(jìn)而發(fā)展到零件制造和管理信息及應(yīng)用軟件的兼容，目的在于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀零件的全部加工及生產(chǎn)過程集約化管理。技術(shù)集成和復(fù)合形成了新一類機(jī)床——復(fù)合加工機(jī)床，并呈現(xiàn)出復(fù)合機(jī)床多樣性的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)。</p><p>　　四、數(shù)字化控制技術(shù)進(jìn)入了智能化的新階段</p><p>　　數(shù)字化控制技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段:數(shù)字化控制技術(shù)對(duì)機(jī)床單機(jī)控制；集合生產(chǎn)管理信息形成生產(chǎn)

45、過程自動(dòng)控制；生產(chǎn)過程遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和無人化工廠的智能化新階段。智能化指工作過程智能化，利用計(jì)算機(jī)、信息、網(wǎng)絡(luò)等智能化技術(shù)有機(jī)結(jié)合，對(duì)數(shù)控機(jī)床加工過程實(shí)行智能監(jiān)控和人工智能自動(dòng)編程等。加工過程智能監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)工件裝卡定位自動(dòng)找正，刀具直徑和長(zhǎng)度誤差測(cè)量，加工過程刀具磨損和破損診斷、零件裝卸物流監(jiān)控，自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償、調(diào)整、自動(dòng)更換刀具等，智能監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)床的機(jī)械、電氣、液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障自動(dòng)診斷、報(bào)警、故障顯示等，直至停機(jī)處理。<

46、/p><p>　　五、極端制造擴(kuò)張新的技術(shù)領(lǐng)域</p><p>　　極端制造技術(shù)是指極大型、極微型、極精密型等極端條件下的制造技術(shù)。極端制造技術(shù)是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的重要方向。重點(diǎn)研究微納機(jī)電系統(tǒng)的制造技術(shù)，超精密制造、巨型系統(tǒng)制造等相關(guān)的數(shù)控制造技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及相關(guān)的數(shù)控機(jī)床研制，如微型、高精度、遠(yuǎn)程控制手術(shù)機(jī)器人的制造技術(shù)和應(yīng)用；應(yīng)用于制造大型電站設(shè)備、大型艦船和航空航天設(shè)備的重型、超重型數(shù)

47、控機(jī)床的研制；IT產(chǎn)業(yè)等高新技術(shù)的發(fā)展需要超精細(xì)加工和微納米級(jí)加工技術(shù)，研制適應(yīng)微小尺寸的微納米級(jí)加工新一代微型數(shù)控機(jī)床和特種加工機(jī)床；極端制造領(lǐng)域的復(fù)合機(jī)床的研制等。</p><p>　　第二章 數(shù)控機(jī)床零件加工要求</p><p>　　一. 機(jī)床位置環(huán)境要求 </p><p>　　機(jī)床的位置應(yīng)遠(yuǎn)離振源、應(yīng)避免陽光直接照射和熱輻射的影響，避免潮濕和氣流的影響。如

48、機(jī)床附近有振源，則機(jī)床四周應(yīng)設(shè)置防振溝。否則將直接影響機(jī)床的加工精度及穩(wěn)定性，將使電子元件接觸不良，發(fā)生故障，影響機(jī)床的可靠性。 </p><p><b>　　二. 電源要求 </b></p><p>　　一般數(shù)控車床安裝在機(jī)加工車間，不僅環(huán)境溫度變化大，使用條件差，而且各種機(jī)電設(shè)備多，致使電網(wǎng)波動(dòng)大。因此，安裝數(shù)控車床的位置，需要電源電壓有嚴(yán)格控制。電源電壓波動(dòng)必須

49、在允許范圍內(nèi)，并且保持相對(duì)穩(wěn)定。否則會(huì)影響數(shù)控系統(tǒng)的正常工作。 </p><p><b>　　三. 溫度條件 </b></p><p>　　數(shù)控車床的環(huán)境溫度低于30攝氏度，相對(duì)溫度小于80%。一般來說，數(shù)控電控箱內(nèi)部設(shè)有排風(fēng)扇或冷風(fēng)機(jī)，以保持電子元件，特別是中央處理器工作溫度恒定或溫度差變化很小。過高的溫度和濕度將導(dǎo)致控制系統(tǒng)元件壽命降低，并導(dǎo)致故障增多。溫度和濕度

50、的增高，灰塵增多會(huì)在集成電路板產(chǎn)生粘結(jié)，并導(dǎo)致短路。 </p><p>　　四. 按說明書的規(guī)定使用機(jī)床 </p><p>　　用戶在使用機(jī)床時(shí)，不允許隨意改變控制系統(tǒng)內(nèi)制造廠設(shè)定的參數(shù)。這些參數(shù)的設(shè)定直接關(guān)系到機(jī)床各部件動(dòng)態(tài)特征。只有間隙補(bǔ)償參數(shù)數(shù)值可根據(jù)實(shí)際情況予以調(diào)整。 </p><p>　　用戶不能隨意更換機(jī)床附件，如使用超出說明書規(guī)定的液壓卡盤。制造廠在設(shè)

51、置附件時(shí)，充分考慮各項(xiàng)環(huán)節(jié)參數(shù)的匹配。盲目更換造成各項(xiàng)環(huán)節(jié)參數(shù)的不匹配，甚至造成估計(jì)不到的事故。 </p><p>　　使用液壓卡盤、液壓刀架、液壓尾座、液壓油缸的壓力，都應(yīng)在許用應(yīng)力范圍內(nèi)，不允許任意提高。 </p><p>　　五.數(shù)控車削的工藝與工裝 </p><p>　　數(shù)控車床加工的工藝與普通車床的加工工藝類似，但由于數(shù)控車床是一次裝夾，連續(xù)自動(dòng)加工完成所

52、有車削工序，因而應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。 </p><p>　　1. 合理選擇切削用量 </p><p>　　對(duì)于高效率的金屬切削加工來說，被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時(shí)間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟(jì)有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。 </p><p>　　切削條件的三要素：切削速度、進(jìn)給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高

53、，刀尖溫度會(huì)上升，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械的、化學(xué)的、熱的磨損。切削速度提高20%，刀具壽命會(huì)減少1/2。 </p><p>　　進(jìn)給條件與刀具后面磨損關(guān)系在極小的范圍內(nèi)產(chǎn)生。但進(jìn)給量大，切削溫度上升，后面磨損大。它比切削速度對(duì)刀具的影響小。切深對(duì)刀具的影響雖然沒有切削速度和進(jìn)給量大，但在微小切深切削時(shí)，被切削材料產(chǎn)生硬化層，同樣會(huì)影響刀具的壽命。 </p><p>　　用戶要根據(jù)被加工的材料、硬度、切

54、削狀態(tài)、材料種類、進(jìn)給量、切深等選擇使用的切削速度。 </p><p>　　最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎(chǔ)上選定的。有規(guī)則的、穩(wěn)定的磨損達(dá)到壽命才是理想的條件。 </p><p>　　然而，在實(shí)際作業(yè)中，刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質(zhì)量、切削噪聲、加工熱量等有關(guān)。在確定加工條件時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行研究。對(duì)于不銹鋼和耐熱合金等材料來說，可以采用冷卻劑或選用剛性

55、好的刀刃。 </p><p>　　2. 合理選擇刀具 </p><p>　　1) 粗車時(shí)，要選強(qiáng)度高、耐用度好的刀具，以便滿足粗車時(shí)大背吃刀量、大進(jìn)給量的要求。 </p><p>　　2) 精車時(shí)，要選精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度的要求。 </p><p>　　3) 為減少換刀時(shí)間和方便對(duì)刀，應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾刀片。 </

56、p><p>　　3. 合理選擇夾具 </p><p>　　1) 盡量選用通用夾具裝夾工件，避免采用專用夾具； </p><p>　　2) 零件定位基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差。 </p><p>　　4. 確定加工路線 </p><p>　　加工路線是指數(shù)控機(jī)床加工過程中，刀具相對(duì)零件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向。</p>

57、<p>　　1) 應(yīng)能保證加工精度和表面粗糙要求； </p><p>　　2) 應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時(shí)間。 </p><p>　　5. 加工路線與加工余量的聯(lián)系 </p><p>　　目前，在數(shù)控車床還未達(dá)到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數(shù)控車床加工時(shí)，則需注意程序的靈活

58、安排。 </p><p>　　6. 夾具安裝要點(diǎn) </p><p>　　目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實(shí)現(xiàn)的，如圖1。液壓卡盤夾緊要點(diǎn)如下：首先用扳手卸下液壓油缸上的螺帽，卸下拉管，并從主軸后端抽出，再用搬手卸下卡盤固定螺釘，即可卸下卡盤。 </p><p>　　刀具上的 修光刃 指的是在刀具刀刃后面副偏角方向磨出的一小段與刀尖平行的刀刃 主要用于刀刃切削

59、后進(jìn)行一次二次切削 相當(dāng)于精加工過程 去處毛刺等傷痕 目的是提高工件的表面粗糙度 多應(yīng)用于進(jìn)行精加工的刀具上 </p><p>　　2.1、數(shù)控機(jī)床的操作要求</p><p>　　對(duì)于數(shù)控機(jī)床操作初學(xué)者，經(jīng)常發(fā)生碰撞。常聽別人說，不碰機(jī)床，就學(xué)不會(huì)機(jī)床操作，這一種非常錯(cuò)誤有害認(rèn)識(shí)。機(jī)床碰撞對(duì)機(jī)床精度很大損害，對(duì)于不同類型機(jī)床影響也不一樣。一般來說，對(duì)于剛性不強(qiáng)機(jī)床影響較大，對(duì)于剛性較強(qiáng)龍門

60、結(jié)構(gòu)機(jī)床，同等撞擊力下影響較小。如果機(jī)床懸臂式得結(jié)構(gòu)，以及機(jī)床主軸裝一回轉(zhuǎn)軸上機(jī)床結(jié)構(gòu)，一旦機(jī)床發(fā)生碰撞話，對(duì)機(jī)床精度影響致命。所以對(duì)于高精度數(shù)控機(jī)床來說，碰撞絕對(duì)要杜絕。只要操作者細(xì)心掌握一定防碰撞方法，碰撞完全可以預(yù)防避免。 以下幾點(diǎn)心得或許對(duì)數(shù)控機(jī)床初學(xué)者預(yù)防碰撞有所幫助。</p><p>　　碰撞發(fā)生最主要原因：一對(duì)刀具或者砂輪 直徑長(zhǎng)度輸入錯(cuò)誤；二對(duì)工件尺寸其他相關(guān)幾何尺寸輸入錯(cuò)誤以及工件初始位置定位錯(cuò)

61、誤；三機(jī)床工件坐標(biāo)系設(shè)置錯(cuò)誤，或者機(jī)床零點(diǎn)加工過程被重置，而產(chǎn)生變化。機(jī)床碰撞大多發(fā)生機(jī)床快速移動(dòng)過程，這時(shí)候發(fā)生碰撞危害也最大，應(yīng)絕對(duì)避免。所以操作者要特別要注意機(jī)床執(zhí)行程序初始階段機(jī)床更換刀具或砂輪時(shí)候，此時(shí)一旦程序編輯錯(cuò)誤，刀具或砂輪直徑長(zhǎng)度輸入錯(cuò)誤，那么就很容易發(fā)生碰撞。程序結(jié)束階段，各數(shù)控軸退刀動(dòng)作順序錯(cuò)誤，那么也可能發(fā)生碰撞。為了避免上述碰撞，第一次使用刀具砂輪時(shí)，要仔細(xì)進(jìn)行對(duì)刀，不能輕視該問題。為了避免碰撞，操作者操作機(jī)床

62、時(shí)，要充分五官功能，觀察機(jī)床有無異常動(dòng)作，有無火花，有無噪音異常響動(dòng)，有無震動(dòng)，有無焦味。發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即停止程序，待機(jī)床問題解決后，機(jī)床才能繼續(xù)工作。同時(shí)操作之前，操作者應(yīng)該接受機(jī)床操作安全培訓(xùn)，每類機(jī)床應(yīng)有安全操作規(guī)程，操作人員應(yīng)經(jīng)系統(tǒng)操作安全培訓(xùn)，持有培訓(xùn)合格上崗證后才能上機(jī)床工作。工作前，應(yīng)知道滅火器位置，并且操作者要掌握滅火器方法，機(jī)床氣壓開關(guān)位置，機(jī)床輸入電源開關(guān)位置，液壓工作站位置，都因掌握應(yīng)急關(guān)閉方法，對(duì)于使用冷卻油磨

63、床應(yīng)將</p><p>　　總之，掌握數(shù)控機(jī)床操作技巧一個(gè)循序漸進(jìn)過程，并不能一蹴而就。它建立掌握了機(jī)床基本操作、基礎(chǔ)機(jī)械加工知識(shí)基礎(chǔ)編程知識(shí)之上。數(shù)控機(jī)床操作技巧也不一成不變。它需要操作者成分發(fā)揮想象力動(dòng)手能力有機(jī)組合，具有創(chuàng)新性勞動(dòng)。</p><p>　　2.2、數(shù)控技術(shù)常用術(shù)語</p><p>　　所選用的數(shù)控術(shù)語主要參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 2806和中華人民共和

64、國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 8129—1987 以及近年新出現(xiàn)的一些數(shù)控詞匯  </p><p>　　1）計(jì)算機(jī)數(shù)值控制 （Computerized Numerical Control, CNC） 用計(jì)算機(jī)控制加工功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)值控制。</p><p>　　2）軸（Axis）機(jī)床的部件可以沿著其作直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)方向。</p><p>　　3）機(jī)床坐標(biāo)

65、系（ Machine Coordinate Systern ）固定于機(jī)床上，以機(jī)床零點(diǎn)為基準(zhǔn)的笛卡爾坐標(biāo)系。</p><p>　　4）機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)（ Machine Coordinate Origin ）機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。</p><p>　　5）工件坐標(biāo)系（ Workpiece Coordinate System ）固定于工件上的笛卡爾坐標(biāo)系。</p><p>　

66、　6）工件坐標(biāo)原點(diǎn)（ Wrok-piexe Coordinate Origin）工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。</p><p>　　7）機(jī)床零點(diǎn)（ Machine zero ）由機(jī)床制造商規(guī)定的機(jī)床原點(diǎn)。</p><p>　　8）參考位置（ Reference Position ）機(jī)床啟動(dòng)用的沿著坐標(biāo)軸上的一個(gè)固定點(diǎn)，它可以用機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)為參考基準(zhǔn)。</p><p>　　9）絕對(duì)

67、尺寸（Absolute Dimension)／絕對(duì)坐標(biāo)值（Absolute Coordinates）距一坐標(biāo)系原點(diǎn)的直線距離或角度。</p><p>　　10）增量尺寸（ Incremental Dimension ) ／增量坐標(biāo)值（Incremental Coordinates）在一序列點(diǎn)的增量中，各點(diǎn)距前一點(diǎn)的距離或角度值。</p><p>　　11）最小輸人增量（Least Inpu

68、t Increment） 在加工程序中可以輸人的最小增量單位。</p><p>　　12）命令增量（Least command Increment）從數(shù)值控制裝置發(fā)出的命令坐標(biāo)軸移動(dòng)的最小增量單位。</p><p>　　13）插補(bǔ) （InterPolation）在所需的路徑或輪廓線上的兩個(gè)已知點(diǎn)間根據(jù)某一數(shù)學(xué)函數(shù)（例如：直線，圓弧或高階函數(shù)）確定其多個(gè)中間點(diǎn)的位置坐標(biāo)值的運(yùn)算過程。<

69、/p><p>　　14）直線插補(bǔ)（Llne Interpolation）這是一種插補(bǔ)方式，在此方式中，兩點(diǎn)間的插補(bǔ)沿著直線的點(diǎn)群來逼近，沿此直線控制刀具的運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　15）圓弧插補(bǔ)（Circula : Interpolation）這是一種插補(bǔ)方式，在此方式中，根據(jù)兩端點(diǎn)間的插補(bǔ)數(shù)字信息，計(jì)算出逼近實(shí)際圓弧的點(diǎn)群，控制刀具沿這些點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，加工出圓弧曲線。</p>&l

70、t;p>　　16）順時(shí)針圓?。–lockwise Arc）刀具參考點(diǎn)圍繞軌跡中心，按負(fù)角度方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡．方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡．</p><p>　　17）逆時(shí)針圓?。–ounterclockwise Arc）刀具參考點(diǎn)圍繞軌跡中心，按正角度方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡。</p><p>　　18）手工零件編程（Manual Part Prograrnmiog）手工進(jìn)行零件加工程序的編

71、制。</p><p>　　19）計(jì)算機(jī)零件編程（Cornputer Part prograrnrnlng）用計(jì)算機(jī)和適當(dāng)?shù)耐ㄓ锰幚沓绦蛞约昂笾锰幚沓绦驕?zhǔn)備零件程序得到加工程序。</p><p>　　20）絕對(duì)編程（Absolute Prograrnming）用表示絕對(duì)尺寸的控制字進(jìn)行編程。</p><p>　　21）增量編程（Increment programmin

72、g）用表示增量尺寸的控制字進(jìn)行編程。</p><p>　　22）宇符（Character）用于表示組織或控制數(shù)據(jù)的一組元素符號(hào)。</p><p>　　23）控制字符（Control Character）出現(xiàn)于特定的信息文本中，表示某一控制功能的字符。</p><p>　　24）地址（Address）一個(gè)控制字開始的字符或一組字符，用以辨認(rèn)其后的數(shù)據(jù)。</p&g

73、t;<p>　　25）程序段格式（Block Format）字、字符和數(shù)據(jù)在一個(gè)程序段中的安排。</p><p>　　26）指令碼（Instruction Code) /機(jī)器碼（Machine Code）計(jì)算機(jī)指令代碼，機(jī)器語言，用來表示指令集中的指令的代碼。</p><p>　　27）程序號(hào)（Program Number）以號(hào)碼識(shí)別加工程序時(shí)，在每一程序的前端指定的編號(hào) .

74、</p><p>　　28）程序名（Prograo Name）以名稱識(shí)別加工程序時(shí)，為每一程序指定的名稱。</p><p>　　29）指令方式（Command Mode）指令的工作方式。</p><p>　　30）程序段（Block）程序中為了實(shí)現(xiàn)某種操作的一組指令的集合．</p><p>　　31）零件程序（P art Program）在自

75、動(dòng)加工中，為了使自動(dòng)操作有效按某種語言或某種格式書寫的順序指令集。零件程序是寫在輸人介質(zhì)上的加工程序，也可以是為計(jì)算機(jī)準(zhǔn)備的輸人，經(jīng)處理后得到加工程序。</p><p>　　32）加工程序（Machine Program）在自動(dòng)加工控制系統(tǒng)中，按自動(dòng)控制語言和格式書寫的順序指令集。這些指令記錄在適當(dāng)?shù)妮斎私橘|(zhì)上，完全能實(shí)現(xiàn)直接的操作。</p><p>　　33）程序結(jié)束（End of Pr

76、ogram）指出工件加工結(jié)束的輔助功能</p><p>　　34）數(shù)據(jù)結(jié)束（End of Data）程序段的所有命令執(zhí)行完后，使主軸功能和其他功能（例如冷卻功能）均被刪除的輔助功能。</p><p>　　35）程序暫停（Progrom Stop）程序段的所有命令執(zhí)行完后，刪除主軸功能和其他功能，并終止其后的數(shù)據(jù)處理的輔助功能.</p><p>　　36）準(zhǔn)備功能（P

77、reparatory Functton）使機(jī)床或控制系統(tǒng)建立加工功能方式的命令．</p><p>　　37）輔助功能（MiscellaneouS Function）控制機(jī)床或系統(tǒng)的開關(guān)功能的一種命令。</p><p>　　38）刀具功能（Tool Funetion）依據(jù)相應(yīng)的格式規(guī)范，識(shí)別或調(diào)人刀具。</p><p>　　39）進(jìn)給功能（Feed Function）

78、定義進(jìn)給速度技術(shù)規(guī)范的命令。</p><p>　　40）主軸速度功能（Spindle Speed Function）定義主軸速度技術(shù)規(guī)范的命令。</p><p>　　41）進(jìn)給保持（Feed Hold）在加工程序執(zhí)行期問，暫時(shí)中斷進(jìn)給的功能。</p><p>　　42）刀具軌跡（Tool Path）切削刀具上規(guī)定點(diǎn)所走過的軌跡。</p><p&g

79、t;　　43）零點(diǎn)偏置（Zero Offset）數(shù)控系統(tǒng)的一種特征．它容許數(shù)控測(cè)量系統(tǒng)的原點(diǎn)在指定范圍內(nèi)相對(duì)于機(jī)床零點(diǎn)移動(dòng)，但其永久零點(diǎn)則存在數(shù)控系統(tǒng)中。</p><p>　　44）刀具偏置（Tool Offset）在一個(gè)加工程序的全部或指定部分，施加于機(jī)床坐標(biāo)軸上的相對(duì)位移．該軸的位移方向由偏置值的正負(fù)來確定.</p><p>　　45）刀具長(zhǎng)度偏置（Tool Length Offset

80、）在刀具長(zhǎng)度方向卜的偏晉</p><p>　　46）刀具半徑偏置（Tool Radlus OffseO）刀具在兩個(gè)坐標(biāo)方向的刀具偏置。</p><p>　　47）刀具半徑補(bǔ)償（Cutter Compensation）垂直于刀具軌跡的位移，用來修正實(shí)際的刀具半徑與編程的刀具半徑的差異</p><p>　　48）刀具軌跡進(jìn)給速度（Tool Path Feedrate）刀

81、具上的基準(zhǔn)點(diǎn)沿著刀具軌跡相對(duì)于工件移動(dòng)時(shí)的速度，其單位通常用每分鐘或每轉(zhuǎn)的移動(dòng)量來表示。</p><p>　　49）固定循環(huán)（Fixed Cycle , Canned Cycle）預(yù)先設(shè)定的一些操作命令，根據(jù)這些操作命令使機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)，主軸工作，從而完成固定的加工動(dòng)作。例如，鉆孔、鏗削、攻絲以及這些加工的復(fù)合動(dòng)作。</p><p>　　50）子程序（Subprogram）加工程序的一部分

82、，子程序可由適當(dāng)?shù)募庸た刂泼钫{(diào)用而生效</p><p>　　51）工序單（Planning sheet）在編制零件的加工工序前為其準(zhǔn)備的零件加工過程表。</p><p>　　52）執(zhí)行程序（Executlve Program）在 CNC 系統(tǒng)中，建立運(yùn)行能力的指令集合</p><p>　　53）倍率（Override）使操作者在加工期間能夠修改速度的編程值（例如，

83、進(jìn)給率、主軸轉(zhuǎn)速等）的手工控制功能。</p><p>　　54）伺服機(jī)構(gòu)（Servo-Mwchanisnt）這是一種伺服系統(tǒng)，其中被控量為機(jī)械位置或機(jī)械位置對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù).</p><p>　　55）誤差（Error）計(jì)算值、觀察值或?qū)嶋H值與真值、給定值或理論值之差</p><p>　　56）分辨率（Resolution）兩個(gè)相鄰的離散量之間可以分辨的最小間隔．<

84、;/p><p>　　2.3、數(shù)控機(jī)床工作原理和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介</p><p>　　1. 數(shù)控機(jī)床工作原理</p><p>　　按照零件加工的技術(shù)要求和工藝要求，編寫零件的加工程序，然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置，通過數(shù)控裝置控制機(jī)床的主軸運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、更換刀具，以及工件的夾緊與松開，冷卻、潤(rùn)滑泵的開與關(guān)，使刀具、工件和其它輔助裝置嚴(yán)格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進(jìn)行工作

85、，從而加工出符合圖紙要求的零件。</p><p><b>　　2. 數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體四個(gè)部分組成。</p><p><b>　　數(shù)控機(jī)床的加工過程</b></p><p>　　1）控制介質(zhì) 控制介質(zhì)以指令的形式記載各種加

86、工信息，如零件加工的工藝過程、工藝參數(shù)和刀具運(yùn)動(dòng)等，將這些信息輸入到數(shù)控裝置，控制數(shù)控機(jī)床對(duì)零件切削加工。</p><p>　　2）數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心，其功能是接受輸入的加工信息，經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼、運(yùn)算和邏輯處理，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈沖，并通過伺服系統(tǒng)控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件按加工程序指令運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　3）伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)由伺服電機(jī)和伺

87、服驅(qū)動(dòng)裝置組成，通常所說數(shù)控系統(tǒng)是指數(shù)控裝置與伺服系統(tǒng)的集成，因此說伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行系統(tǒng)。數(shù)控裝置發(fā)出的速度和位移指令控制執(zhí)行部件按進(jìn)給速度和進(jìn)給方向位移。每個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件都配備一套伺服系統(tǒng)，有的伺服系統(tǒng)還有位置測(cè)量裝置，直接或間接測(cè)量執(zhí)行部件的實(shí)際位移量，并反饋給數(shù)控裝置，對(duì)加工的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。</p><p>　　4）機(jī)床本體 數(shù)控機(jī)床的本體與普通機(jī)床基本類似，不同之處是數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性

88、好，傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠代替普通機(jī)床的絲杠和齒條傳動(dòng)，主軸變速系統(tǒng)了齒輪箱，普遍采用變頻調(diào)速和伺服控制。 </p><p>　　2.4、數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)</p><p>　　數(shù)控機(jī)床已越來越多的應(yīng)用于現(xiàn)代制造業(yè)，并發(fā)揮出普通機(jī)床無法比擬的優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　數(shù)字控制（Numerical

89、Control NC）是一種借助數(shù)字、字符或其它符號(hào)對(duì)某一工作過程（如加工、測(cè)量、裝配等）進(jìn)行可編程控制的自動(dòng)化方法。 </p><p>　　數(shù)控技術(shù)（Numerical Control Technology）采用數(shù)字控制的方法對(duì)某一工作過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床（Numerical Control Machine Tools） 是采用數(shù)字控制技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工過

90、程進(jìn)行自動(dòng)控制的一類機(jī)床。它數(shù)控技術(shù)典型應(yīng)用的例子。</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Control System）實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的裝置。</p><p>　　計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（Computer Numerical Control CNC ）以計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床以其精度高、效率高、能適應(yīng)小批量多品種復(fù)雜零件的加工等優(yōu)

91、點(diǎn)，在機(jī)械加工中得到日益廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　一、數(shù)控機(jī)床主要特點(diǎn) </p><p>　　1.傳動(dòng)鏈短，與普通機(jī)床相比主軸驅(qū)動(dòng)不再是電機(jī)——皮帶——齒輪副機(jī)構(gòu)變速，而是采用橫向和縱向進(jìn)給分別由兩臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)完成，不再使用掛輪、離合器等傳統(tǒng)部件，傳動(dòng)鏈大大縮短。 </p><p>　　2.剛性高，為了與數(shù)控系統(tǒng)的高精度相匹配，數(shù)控機(jī)床的剛性高，以便適

92、應(yīng)高精度的加工要求。 </p><p>　　3.輕拖動(dòng)，刀架（工作臺(tái)）移動(dòng)采用滾珠絲杠副，摩擦小，移動(dòng)輕便。絲杠兩端的支承式專用軸承，其壓力角比普通軸承大，在出廠時(shí)便選配好；數(shù)控機(jī)床的潤(rùn)滑部分采用油霧自動(dòng)潤(rùn)滑，這些措施都使得數(shù)控機(jī)床移動(dòng)輕便。</p><p>　　二、數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn) </p><p>　　1.自動(dòng)化程度高，可以減輕操作者的體力勞動(dòng)強(qiáng)度。數(shù)控加工過程

93、是按輸入的程序自動(dòng)完成的，操作者只需起始對(duì)刀、裝卸工件、更換刀具，在加工過程中， 主要是觀察和監(jiān)督機(jī)床運(yùn)行。但是，由于數(shù)控機(jī)床的技術(shù)含量高，操作者的腦力勞動(dòng)相應(yīng)提高。 </p><p>　　2.加工零件精度高、質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度都很高，較容易保證一批零件尺寸的一致性，只要工藝設(shè)計(jì)和程序正確合理，加之精心操作，就可以保證零件獲得較高的加工精度，也便于對(duì)加工過程實(shí)行質(zhì)量控制。 </p&g

94、t;<p>　　3.生產(chǎn)效率高。數(shù)控機(jī)床加工是能再一次裝夾中加工多個(gè)加工表面，一般只檢測(cè)首件，所以可以省區(qū)普通機(jī)床加工時(shí)的不少中間工序，如劃線、尺寸檢測(cè)等，減少了輔助時(shí)間，而且由于數(shù)控加工出的零件質(zhì)量穩(wěn)定，為后續(xù)工序帶來方便，其綜合效率明顯提高。 </p><p>　　4.便于新產(chǎn)品研制和改型。數(shù)控加工一般不需要很多復(fù)雜的工藝裝備，通過編制加工程序就可把形狀復(fù)雜和精度要求較高的零件加工出來，當(dāng)產(chǎn)品改

95、型，更改設(shè)計(jì)時(shí)，只要改變程序，而不需要重新設(shè)計(jì)工裝。所以，數(shù)控加工能大大縮短產(chǎn)品研制周期，為新產(chǎn)品的研制開發(fā)、產(chǎn)品的改進(jìn)、改型提供了捷徑。 </p><p>　　5.可向更高級(jí)的制造系統(tǒng)發(fā)展。數(shù)控機(jī)床及其加工技術(shù)是計(jì)算機(jī)輔助制造的基礎(chǔ)。 </p><p>　　6.初始投資較大。這是由于數(shù)控機(jī)床設(shè)備費(fèi)用高，首次加工準(zhǔn)備周期較長(zhǎng)，維修成本高等因素造成。 </p><p>

96、;　　7.維修要求高。數(shù)控機(jī)床是技術(shù)密集型的機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，需要維修人員既懂機(jī)械，又要懂微電子維修方面的知識(shí)，同時(shí)還要配備較好的維修裝備。 </p><p>　　三、適合數(shù)控機(jī)床加工的零件 </p><p>　　1.最適合多品種中小批量零件。隨著數(shù)控機(jī)床制造成本的逐步下降，現(xiàn)在不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，加工大批量零件的情況也已經(jīng)出現(xiàn)。加工很小批量和單件生產(chǎn)時(shí)，如能縮短程序的調(diào)試時(shí)間和工裝的

97、準(zhǔn)備時(shí)間也是可以選用的。 </p><p>　　2.精度要求高的零件。有于數(shù)控機(jī)床的剛性好，制造精度高，對(duì)刀精確，能方便的進(jìn)行尺寸補(bǔ)償，所以能加工尺寸精度要求高的零件。 </p><p>　　3.表面粗糙度值小的零件。在工件和刀具的材料、精加工余量及刀具角度一定的情況下，表面粗糙度取決于切削速度和進(jìn)給速度。普通機(jī)床是恒定轉(zhuǎn)速，直徑不同切削速度就不同，像數(shù)控車床具有恒線速切削功能，車端面、不

98、同直徑外圓時(shí)可以用相同的線速度，保證表面粗糙度值既小且一致。在加工表面粗糙度不同的表面時(shí)，粗糙度小的表面選用小的進(jìn)給速度，粗糙度大的表面選用大些的進(jìn)給速度，可變性很好，這點(diǎn)在普通機(jī)床很難做到。 </p><p>　　4.輪廓形狀復(fù)雜的零件。任意平面曲線都可以用直線或圓弧來逼近，數(shù)控機(jī)床具有圓弧插補(bǔ)功能，可以加工各種復(fù)雜輪廓的零件。 </p><p>　　四、數(shù)控機(jī)床的管理使用 </p

99、><p>　　數(shù)控機(jī)床的使用好壞既需要操作者的精心使用，又必須依靠科學(xué)的管理，完善的管理制度、科學(xué)的生產(chǎn)模式是提高生產(chǎn)效率的有效手段。 </p><p>　　1.建立健全完善的管理制度，有效控制、監(jiān)督數(shù)控機(jī)床相關(guān)人員的工作，使機(jī)床的操作、運(yùn)行全過程受控。 </p><p>　　2.加強(qiáng)技術(shù)人員、技術(shù)工人管理人員的培訓(xùn)。數(shù)控加工的培訓(xùn)是一向長(zhǎng)期的工作，是一個(gè)不斷提高的過程

100、。通過培訓(xùn)工藝人員可以編制更加簡(jiǎn)化的數(shù)控加工工藝、簡(jiǎn)化程序、縮短加工時(shí)間；技術(shù)工人可以提高操作技能；管理人員可以更加了解數(shù)控設(shè)備的特點(diǎn)、過程控制，以現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念實(shí)施管理。 </p><p>　　3.科學(xué)組織生產(chǎn)。改進(jìn)停工待料，生產(chǎn)能力不平衡問題，提高數(shù)控機(jī)床的開工率，合理安排生產(chǎn)節(jié)拍，合理分配生產(chǎn)任務(wù)。利用零件加工的相似性，將待加工零件進(jìn)行分類，從而在工藝編制、生產(chǎn)計(jì)劃及調(diào)度中合理安排，提高設(shè)備生產(chǎn)能力的平衡

101、度?？茖W(xué)的生產(chǎn)批次將極大限度的降低機(jī)床調(diào)整時(shí)間比例、工裝準(zhǔn)備時(shí)間比例，可提高批量效率。 </p><p>　　4.為了發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的價(jià)值，操作者必須正確的掌握數(shù)控機(jī)床操作原則。按機(jī)床操作規(guī)程正確操作機(jī)床；按工藝和程序要求加工零件；加工前協(xié)調(diào)零件、刀具、壓板等尺寸避免干涉和碰撞；提高技術(shù)素質(zhì)，減少裝刀、找正等非加工時(shí)間；正確維護(hù)保養(yǎng)各種輔具確保精度可靠。 </p><p><b>

102、　　五、結(jié)論 </b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用已日益廣泛，如何“管好、用好、維護(hù)好”數(shù)控機(jī)床已成為亟待解決的重要問題。數(shù)控機(jī)床的使用不是簡(jiǎn)單的使用設(shè)備，是一相繼屬性很強(qiáng)的應(yīng)用工程。只有科學(xué)的管理，充分了解數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，協(xié)調(diào)好各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的平衡，才能真正發(fā)揮出它的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　2.5、數(shù)控機(jī)床的操作要求及注意事項(xiàng)</p><p&g

103、t;　　一、數(shù)控機(jī)床操作者的要求；</p><p>　　就當(dāng)前國(guó)內(nèi)許多剛剛從事數(shù)控機(jī)床操作人員的分類來說，有很大一部分操作者是以前從事過一般手動(dòng)機(jī)床或者半自動(dòng)機(jī)床操作的技術(shù)工人，他們對(duì)機(jī)械加工非常熟悉，但對(duì)于數(shù)控機(jī)床的編程是比較陌生的；也有剛從機(jī)械?？茖W(xué)校畢業(yè)的學(xué)生，他們對(duì)機(jī)械加工知識(shí)，數(shù)控加工和編程的理論比較熟悉，但是缺少實(shí)際的機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)；也有很多操作者是從來沒有接觸過機(jī)械加工和編程的，那他們要學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床操

104、作，困難是非常巨大的。對(duì)于這些初學(xué)數(shù)控機(jī)床的人員，掌握一定的數(shù)控機(jī)床操作技巧是非常重要的。一方面他們可以避免發(fā)生機(jī)床碰撞事故，導(dǎo)致機(jī)床損壞；二是可以在較短的時(shí)間之內(nèi)，能夠迅速提高操作者的數(shù)控機(jī)床操作技能，勝任本職工作，為單位創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。本文特別針對(duì)這些剛接觸數(shù)控機(jī)床的操作人員，介紹了一些數(shù)控機(jī)床的操作技巧的理論知識(shí)，希望對(duì)剛剛從事的數(shù)控機(jī)床的操作者來說有一些借鑒的意義。 </p><p>　　1.首先，操作

105、者需對(duì)操作的數(shù)控機(jī)床有一個(gè)全面的了解。了解機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)：要了解機(jī)床的機(jī)械構(gòu)造組成；要掌握機(jī)床的軸系分布；更要牢牢地掌握機(jī)床各個(gè)數(shù)控軸的正負(fù)方向；要掌握機(jī)床的各部件的功能和使用，譬如簡(jiǎn)單的氣動(dòng)系統(tǒng)原理和功能，簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)工作原理和功能；另外要掌握機(jī)床各輔助單元的工作原理和功能，譬如刀庫(kù)、冷卻單元、電壓穩(wěn)壓器，電器柜冷卻器等等單元的工作原理，功能和使用方法，以及機(jī)床各個(gè)安全門鎖的工作原理、功能和使用方法。牢牢地掌握機(jī)床的各操作按鈕功能：

106、知道怎么執(zhí)行程序；怎么暫停程序后檢查工件加工狀態(tài)后，恢復(fù)暫停狀態(tài)后繼續(xù)執(zhí)行程序，怎么停止程序；怎么更改程序后再執(zhí)行程序，諸如此類。 </p><p>　　了解你所操作機(jī)床是什么樣的操作系統(tǒng)；簡(jiǎn)單了解數(shù)控系統(tǒng)的控制原理和工作方法；系統(tǒng)使用什么樣工作語言，機(jī)床加工使用的軟件及其使用的語言。如果操作者對(duì)該語言不了解或者對(duì)該語言的專業(yè)詞匯不了解，那么就需要專業(yè)的培訓(xùn)，在培訓(xùn)時(shí)需要認(rèn)真地做好筆記，機(jī)床軟件中的每個(gè)詞匯代表

107、什么中文意思，必須死記硬背進(jìn)行掌握，那么才能為以后在工作中正確使用機(jī)床。另外，操作者也需要在培訓(xùn)時(shí)對(duì)一般的操作報(bào)警的語句進(jìn)行學(xué)習(xí)掌握，知道其中文是代表什么意思，怎么解決問題，怎么消除錯(cuò)誤報(bào)警。另外對(duì)于操作者來說，如果有精力和能力允許的話，可以對(duì)該類語言進(jìn)行學(xué)習(xí)掌握，那么對(duì)以后提高機(jī)床操作技巧有很大幫助。</p><p>　　2.其次，要熟練掌握控制數(shù)控機(jī)床的手動(dòng)或者自動(dòng)操作，熟練掌握控制機(jī)床的各數(shù)控軸的移動(dòng)。操作

108、者必須達(dá)到熟能生巧的境界，那么才能在任何情況下都能做到收放自如；才會(huì)在遇到碰撞或者故障情況下，操作者可以正確而及時(shí)的處理問題，操作者才會(huì)形成條件反射，果斷采取制動(dòng)手段。另外操作者對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工程序要非常熟悉；什么樣的工序和操作，機(jī)床就應(yīng)該有什么樣的動(dòng)作，都要非常熟悉。當(dāng)機(jī)床執(zhí)行程序時(shí)，你才能在第一時(shí)間知道機(jī)床動(dòng)作是否正確，是否需要采取制動(dòng)措施。另外，每個(gè)初學(xué)操作者在操作機(jī)床的初期或多或少有一些恐懼心理，害怕機(jī)床發(fā)生撞刀、發(fā)生撞機(jī)。那么

109、只有操作者在熟練掌握了數(shù)控機(jī)床的操作之后，才能克服類似的恐懼心理，才能在此基礎(chǔ)之上學(xué)習(xí)掌握更高的數(shù)控機(jī)床操作技巧。</p><p>　　3.第三，要熟練掌握程序編輯，各個(gè)工序的參數(shù)補(bǔ)償和刀具或者砂輪的直徑和長(zhǎng)度的補(bǔ)償。首先經(jīng)過培訓(xùn)掌握你所要操作數(shù)控機(jī)床的編程語言，編程方法和各參數(shù)補(bǔ)償方法。現(xiàn)在大多數(shù)先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床都配有編程或仿真的PC工作站。那么初學(xué)者可以在工作站上先進(jìn)行軟件編輯和機(jī)床切削的仿真學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)編程過

110、程中，不要只注重模擬結(jié)果，更重要是要學(xué)習(xí)模擬加工的過程，要明白工件的加工需要使用什么樣的刀具或者砂輪，機(jī)床數(shù)控軸通過怎樣的運(yùn)動(dòng)軌跡完成了切削加工；機(jī)床在執(zhí)行具體某個(gè)工序加工時(shí)，機(jī)床內(nèi)各相關(guān)部件移動(dòng)的位置和方向；注意在執(zhí)行加工時(shí)各個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)方向和切入方向，包括怎樣進(jìn)刀，怎樣退刀，注意在機(jī)床加工時(shí)各個(gè)工步的工進(jìn)的速度和位移。在通過仿真軟件進(jìn)行加工，注意在模擬過程中所有參數(shù)都必須正確輸入，不要因?yàn)槟M就隨意輸入馬虎了事，這樣可能出現(xiàn)仿真加工的