【正文】 高、質(zhì) 量穩(wěn)定 （ 5）生產(chǎn)效率高 （ 6）易于建立計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò) 當(dāng)然，數(shù)控加工在某些方面也有不足之處，這就是數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，加工成本高，技術(shù)復(fù)雜，對(duì)工藝和編程要求較高，加工中難以調(diào)整，維護(hù)困難等。 數(shù)控機(jī)床的加工原理 在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，要事先根據(jù)零件加工圖樣的要求確定零件加工的工藝過程，工藝參數(shù)和刀具參數(shù)，再按規(guī)定編寫零件數(shù)控加工程序，然后通過手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式或計(jì)算機(jī)通信等方式將數(shù)控加工程序送到數(shù)控系統(tǒng)，在數(shù)控系統(tǒng)控制軟件的支持下，經(jīng)過分析處理與計(jì)算后發(fā)出相應(yīng)的指令，通過伺服系統(tǒng)是機(jī)床按預(yù)定的軌跡運(yùn) 動(dòng)，從而控制機(jī)床進(jìn)行零件的自動(dòng)加工。 ========畢業(yè)論文 第 7 頁 共 14 頁 數(shù)控加工技術(shù)的主要應(yīng)用對(duì)象 數(shù)控加工是一種可編程的柔性加工方法，但其設(shè)備費(fèi)用相對(duì)較高，故目前數(shù)控加工主要應(yīng)用于加工零件形狀比較復(fù)雜，精度要求比較高，以及產(chǎn)品更換頻繁，生產(chǎn)周期要求短的場(chǎng)合。集體的說，下面這些類型的零件最適合于數(shù)控加工。 （ 1）形狀復(fù)雜，加工精度高 （ 2）公差帶小，互換性高 （ 3）價(jià)值高的零件 （ 4）小批量生產(chǎn)零件 （ 5）鉆，鏜，鉸，攻螺紋及銑削加工聯(lián)合進(jìn)行的零件 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 1952 年美國(guó)研制出世界上第一臺(tái)數(shù)控銑床，開創(chuàng)了世界數(shù)控 機(jī)床發(fā)展的先河。隨后，德國(guó)、日本、蘇聯(lián)等國(guó)于 1956 年分別研制出本國(guó)第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。我國(guó)于 1958 年由清華大學(xué)和北京第一機(jī)床廠合作研制出我國(guó)第一臺(tái)數(shù)控銑床。近年來，由于引進(jìn)了外國(guó)色數(shù)控系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)的制造技術(shù)，使我國(guó)數(shù)控機(jī)床在品種、數(shù)量、和質(zhì)量方面得到了迅速發(fā)展，縮短了與國(guó)外廠家的差距。在“九五”末期，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá) 50%，配國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)也達(dá)到了 10%， 2021 年國(guó)內(nèi)數(shù)控金屬切削機(jī)床產(chǎn)量已達(dá) 萬臺(tái)。目前我國(guó)中檔數(shù)控機(jī)床與國(guó)外產(chǎn)品無太大差別，但與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在：可 靠性差，外觀質(zhì)量差，產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)，應(yīng)變能力差等方面。 目前，國(guó)內(nèi)外新一代數(shù)控系統(tǒng)的總體發(fā)展趨勢(shì)是： （ 1）數(shù)控系統(tǒng)采用開發(fā)方式體系結(jié)構(gòu)。 （ 2）數(shù)控系統(tǒng)控制性能大大提高。 新一代數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)水平大大提高，大大促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床性能的提高。當(dāng)前，世界數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 （ 1）高速、高效化。 （ 2）高精度化 （ 3）高可靠性 （ 4）模塊化、專門化與個(gè)性化 （ 5）高柔性化 （ 6）復(fù)合化 （ 7）出現(xiàn)新一代數(shù)控加工工藝與裝備 2．?dāng)?shù)控加工工藝 合理確定數(shù)控加工工藝對(duì)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效和經(jīng)濟(jì)的數(shù)控 加工具有極為重要的作用。其內(nèi)容包括選擇合適機(jī)床、刀具、夾具、走刀路線及切削用量等，只有選擇合適的工藝參數(shù)及切削策略才能獲得鉸理想的加工效果。 數(shù)控加工工藝概述 從加工的角度看，數(shù)控加工技術(shù)主要是圍繞加工方法與工藝參數(shù)的合理確定及其實(shí)現(xiàn)的理論與技術(shù)。數(shù)控加工通過計(jì)算機(jī)控制刀具做精確的切削加工運(yùn)動(dòng)，是完全建立在復(fù)雜的數(shù)值運(yùn)算之上的，它能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的機(jī)加工無法實(shí)現(xiàn)的合理、完整的工藝規(guī)劃。 ========畢業(yè)論文 第 8 頁 共 14 頁 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn) （ 1）內(nèi)容十分明確而具體 （ 2）工藝工作要求相當(dāng)準(zhǔn)確而嚴(yán)密 （ 3）采用多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制 加工復(fù)雜表面 （ 4）采用先進(jìn)的工藝裝備 （ 5）采用工序集中 數(shù)控加工工藝的主要能容 （ 1）選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，確定數(shù)控機(jī)床加工內(nèi)容 （ 2）對(duì)零件樣圖進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求 （ 3）具體設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序 （ 4）處理特殊工藝問題 （ 5）編程誤差及其控制 （ 6）處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令 數(shù)控機(jī)床的合理選用 （ 1）形狀尺寸適應(yīng)性 （ 2）加工精度適應(yīng)性 （ 3）節(jié)拍適應(yīng)性 控加工工藝分析與工藝設(shè)計(jì) 數(shù)控機(jī)床加工中所有工部的刀具選擇、走刀軌跡、切削用量、加 工余量等都是要預(yù)先確定好并編入加工工序。 控加工工藝分析 數(shù)控加工工藝性分析涉及內(nèi)容很多，在此僅從數(shù)控加工的必要性、可能性與方便性加以分析。 （ 1）決定零件進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容 1）優(yōu)先選擇通用機(jī)床無法加工的內(nèi)容 2）重點(diǎn)選擇通用機(jī)床難以加工或質(zhì)量難以保證的內(nèi)容 3）采用通用機(jī)床加工效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容 （ 2）零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 1）零件的內(nèi)腔和外形盡可能地采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸 2）內(nèi)槽圓角的大小決定了刀具直徑的大小，因此內(nèi)槽圓角不應(yīng)過小 3）銑削零件的底面時(shí)，槽地圓角半徑 r不應(yīng)過大 4）保證基準(zhǔn)統(tǒng)一 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與普通加工工藝設(shè)計(jì)相似。 首先需要選擇定位基準(zhǔn)；再確定所有加工表面的加工方法和加工方案；然后確定所有工序的加工順序，把相鄰工步劃為一個(gè)工序，即進(jìn)行工序劃分；最后再將需要的其他工序如普通加工工序，熱處理等工序插入，并銜接于數(shù)控加工工序序列之中，就得到了要求零件的數(shù)控加工工藝路線。 3．?dāng)?shù)控編程基礎(chǔ) 數(shù)控機(jī)床是一種按照輸入的數(shù)字程序信息進(jìn)行自動(dòng)加工的機(jī)床。因此，零件加工程序的編制是實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié)。所謂的編程就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝 參========畢業(yè)論文 第 9 頁 共 14 頁 數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及刀具位移等按照 CNC 系統(tǒng)的程序段格式和規(guī)定的語言記錄字程序上的全過程。 程序格式 數(shù)控加工工序是由一系列機(jī)床數(shù)控裝置能辨識(shí)的指令有序結(jié)合而構(gòu)成的，可分為程序號(hào)，程序段和程序結(jié)束等及部分。 程序段的格式和組成 程序段的格式可分為地址段，分隔順序格式，固定程序段格式和可編程程序段格式等。 下面以 N10 程序段為例介紹程序段的格式 N10 G01 X Z0 。 式中： N：程序段地址碼，用于指令程序段號(hào)； G：指令動(dòng)作方式的準(zhǔn)備功能地址 X：坐標(biāo)軸地址 F：進(jìn)給量指令地址 程序號(hào) 目前計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床，都具有記憶程序的功能，能將程序存儲(chǔ)在內(nèi)存中。為了區(qū)分不同的程序，故在程序的最前端加上程序號(hào)碼以區(qū)分。程序號(hào)碼以地址 O及 1~9999 范圍內(nèi)的任意數(shù)字組成。 如： O 0001 O：程序號(hào)地址 0001：程序的編號(hào) 坐標(biāo)字的表示方式 程序中控制刀具移動(dòng)的指令中坐標(biāo)字的表示方式有兩種：用小數(shù)點(diǎn)表示法和不用小數(shù)點(diǎn)表示法。 （ 1）用小數(shù)點(diǎn)表示法 即數(shù)值的表示用小數(shù)點(diǎn)“ .”明確的表示出個(gè)位的位置 . （ 2）不用小數(shù)點(diǎn)表示法 即數(shù)值中沒有小數(shù)點(diǎn) ,這時(shí)數(shù) 控裝置會(huì)將此數(shù)值乘以最小位移量作為輸入數(shù)值。 數(shù)控程序的指令代碼 數(shù)控程序所用的代碼，主要有準(zhǔn)備功能 G代碼，輔助功能 M代碼，進(jìn)給功能 F代碼，主軸轉(zhuǎn)速功能 S代碼和刀具功能 T代碼。在數(shù)控編程中，用各種 G代碼和 M代碼來描述工藝過程的各種操作和運(yùn)動(dòng)特征。 常用指令表 代碼 功能 代碼 功能 G00 快速定位 M00 程序停止 G01 直線插補(bǔ) M01 選擇停止 G02 順時(shí)針插補(bǔ) M02 程序結(jié)束 G03 逆時(shí)針插補(bǔ) M03 主軸正轉(zhuǎn) G04 程序暫停 M04 主軸反轉(zhuǎn) G17 M05 主軸停止 G18 M08 切削液開 ========畢業(yè)論文 第 10 頁 共 14 頁 G19 M09 切削液關(guān) G27 返回參考點(diǎn)檢查 M30 程序結(jié)束 G28 自動(dòng)返回參考點(diǎn) M98 子程序調(diào)用 G29 從參考點(diǎn)返回 M99 子程序結(jié)束并返回主程序 G32 螺紋切削 G99_F_ 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 G33 G98_F_ 每分鐘進(jìn)給 G34 G50 S_ 主軸最高轉(zhuǎn)速 G35 G96 S_ 恒線速度 G40 取消刀尖圓弧半徑補(bǔ)償 G97 S_ 恒轉(zhuǎn)速 G41 刀具左補(bǔ)償 T____ 換刀 G42 刀具 右補(bǔ)償 G50 工件坐標(biāo)系 G70 精加工循環(huán) G71 軸向粗車復(fù)合循環(huán) G72 徑向粗車復(fù)合指令 G73 仿形粗車循環(huán) G76 螺紋車削多次循環(huán) G90 軸向切削循環(huán)指令 G92 用于切削螺紋的循環(huán)指令 G94 徑向切削循環(huán)指令 4．?dāng)?shù)控車床實(shí)例應(yīng)用 下面以下圖所示零件為例，介紹在數(shù)控車床上加工的程序方法。已知該零件毛胚為Φ85x45mm 的棒料。 工藝方案訂制 該零件在數(shù)控車床上分兩次用 三抓卡盤裝夾加工。 ========畢業(yè)論文 第 11 頁 共 14 頁 第一次裝夾加工工序?yàn)椋? （ 1）鉆Φ 30底孔為Φ 28 （ 2）端面及Φ 80外圓粗加工，留 精加工余量 （ 3）Φ 40 及Φ 30內(nèi)孔粗加工至Φ ，Φ （ 4）端面及Φ 80外圓精加工至Φ 80x18 （ 5）Φ 40 精加工至Φ 40x17 第二次裝夾加工工序?yàn)椋? （ 1）外圓粗加工（復(fù)合循環(huán)），留 精加工余量 （ 2）Φ 30 內(nèi)孔精加工至Φ 30x23 （ 3）外圓精加工至尺寸； （ 4）車螺紋 M50； 程序設(shè)計(jì) 加工程序單 程序號(hào) O 0001 序號(hào) 程序內(nèi)容 程序說 明 1 O 0001。 程序號(hào) 2 N1001 G28 U0 W0 X， z 軸返回參考點(diǎn) 3 M00。 程序停止 4 G00 U_W_。 X， z 軸快速到達(dá)起刀點(diǎn) 5 M00。 程序停止 6 N1010 G97 S1000 T1100。 鉆Φ 30 底孔至Φ 28 開始程序段 7 G50 M08。 建立工件坐標(biāo)系，冷卻液開 8 G00 X0 T1111 M03。 建立刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，刀具正轉(zhuǎn) 9 。 快速 進(jìn)刀至 z= 10 G01 。 鉆孔至孔深 11 G00 。 快速退刀 12 T1100。 返回起刀點(diǎn)，取消刀具補(bǔ)償 13 M01。 選擇停止 14 N1100 G96 S120 T0100。 端面及Φ 80 外圓粗加工開始 15 G50 M08。 建立工件坐標(biāo)系 16 G00 T0101 M03。 建立刀具補(bǔ)償 17 G01 。 車端面 18 G00 。 快速退刀至外圓加工起刀點(diǎn) 19 G01 。 粗車Φ 18 外圓 20 G00 。 快速退刀 21 。 快進(jìn)至倒角起刀點(diǎn) 22 G01 。 倒角 23 G00 T0100。 返回起刀點(diǎn) 24 M01。 選擇停 25 N1200 G96 S120 T0300。 Φ 40 及Φ 30內(nèi)孔粗加工開始 26 G50 M08。 建立工件坐標(biāo)系 27 G00 T0303 M03。 建立刀具補(bǔ)償 ========畢業(yè)論文 第 12 頁 共 14 頁