【正文】 臺上，其形式根據(jù)被加工工件的特點可多種多樣。 2）在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結構簡單。本機床加工圓柱體時機床調(diào)整及加工方法與 普車 加工圓柱體時一樣 ，對典型特征的加工有著一般車床所不能比擬的，特別是橢圓這些非圓弧輪廓 。 數(shù)控 工藝分析 、加工準備 在 數(shù)控 編程過程中，加工工藝決策是加工能否順利完成的基礎，必須依據(jù)零件的形狀特點、工件的材料、加工的精度要求、表面粗糙度要求，選擇最佳的加工方法、合理劃分加工階段、選擇適宜的加工刀具、確定最優(yōu)的切削用量、確定合理的毛坯尺寸與形狀、確定合理的走刀路線，最終達到滿足加工要求、減少加工時間、降低加工費用的目的。 13．進給軸速度倍率 在此顯示當前進給軸的速度倍率。按下返回鍵后，不存儲數(shù)據(jù)直接返回上一級菜單。 PRT 程序測試（無指令給驅(qū)動） 11000INC 步進增量 系統(tǒng)處于 JOG運行方式時不顯示程序控制而是顯示所選的步進增量。 SBL 單段運行 課課 程程 設設 計計 11 此功能生效時零件程序按如下方式逐段解碼，在程序段結束時有一暫停，但在沒有空運行進給的螺紋程序段時為一列外，在此只有螺紋程序段運行結束后才會產(chǎn)生一暫停。 課課 程程 設設 計計 8 、 加工機床介紹 操作界面分三大 操作區(qū) ： LCD 顯示區(qū)、 NC 鍵盤區(qū)、機床控制面板區(qū)。 （ 5）在一般情況下，數(shù)控機床在加工生產(chǎn)過程中不需要特別的專用夾具，普通的通用夾具就能滿足數(shù)控加工的要求。 （ 3）只要改變程序，就能改變數(shù)控機床刀具與工件之間的相對運動軌跡，就可以加工不同的零件，使數(shù)控加工具備了廣泛的適應性和較大的靈活性。最佳切削參數(shù)和最佳走刀路線的合理使用，能夠大大地縮短加工時間，提高生產(chǎn)率。所以我們?nèi)粘Ｖv的 數(shù)控 ，實質(zhì)上已是指 計算機數(shù)控 了。數(shù)控系統(tǒng)從此進入了基于 PC的階段。而且當時的小型機可靠性也不理想。于是將它移植過來作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，從此進入了計算機數(shù)控（ CNC）階段（把計算機前面應有的 通用 兩個字省略了）。 、 數(shù)控（ NC）階段（ 1952～ 1970 年） 早期計算機的運算速度低，對當時的科學計算和數(shù)據(jù)處理影響還不大，但不能 適應機床實時控制的要求。它與人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)社會中創(chuàng)造的那些只是增強體力勞動的工具相比，起了質(zhì)的飛躍，為人類進入信息社會奠定了基礎。 數(shù)控刀具種類繁多，在選用數(shù)控刀具時應根據(jù)實際加工需用、工藝安排及效率的提高。手工編程，編制復雜零件時，容易出錯；而自動編程則不會發(fā)生這種情況。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤 類等回轉(zhuǎn)體零件。通過數(shù)控加工程序的運行，可自動完成內(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，并能進行車槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等工作。 編程就是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運動和進給運動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關、刀具夾緊、松開等）加工信息，用規(guī) 定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。 數(shù)控加工過程也是非常重要的環(huán)節(jié)，它考驗操作者加工經(jīng)驗、動手能力、應急處理能力等，本論文以 無錫至誠高精機械有限公司的實際零件的產(chǎn)品改進為例進行實際加工分析。 6 年后，即在 1952 年，計算機技術應用到了機床上，在美國誕生了第一臺數(shù)控機床。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路 搭 成一臺機床專用計算機作為數(shù)控系統(tǒng)，被稱為硬件連接數(shù)控（ HARDWIRED NC），簡稱為數(shù)控（ NC）。到 1971 年，美國 INTEL 公司在世界上第一次將計算機的兩個最核心的部件 運算器和控制器，采用大規(guī)模集成電路技術集成在一塊芯片上，稱之為微處理器（ MICROPROCESSOR），又可稱為中央處理單元（簡稱 CPU）。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高，但可以通過多處理器結構來解決。 總之，計算機數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。 數(shù)控機床的優(yōu)點 數(shù)控機床采用了計算機數(shù)控（ Computerized Nuinerically Control ）系統(tǒng)，因此也稱為計算機數(shù)控機床或 CNC 機床。 （ 2）數(shù)控機床按照程序自動加工，不需要人工干預，而且還可以利用軟件進行校正及補償。從而能夠完成很多普通機床難以完成或者不能加工的、具有復雜型面的零件的加工。與普通機床相比，使用數(shù)控機床進行生產(chǎn)時，專用夾具設計制造和存放的費用可以大大的減少。 課課 程程 設設 計計 9 課課 程程 設設 計計 10 、 屏幕劃分 屏幕中的縮略符分別具有以下含義 圖中元素 縮略符 含義 1. 當前操作區(qū)域 MA 加工 PA 參數(shù) PR 程序 DI 通訊 DG 診斷 2. 程序狀態(tài) STOP 程序停止 RUN 程序運行 RESRT 程序復位 3. 運行方式 JOG 點動 MDA 手動輸入、自動執(zhí)行 AUTO 自動方式 4. 狀態(tài)顯示 SKP 程序跳躍 跳步的程序段在其段號之前用一斜線表示，這些程序段在程序運行時跳出不執(zhí)行。 SBL 功能只有處于程序復位狀態(tài)時才可以選擇。 5. 操作信息 1 停止；沒有 NCReady 2 3 停止；急停生效 4 停止；報警同時停止 5 停止； M0/M01 生效 6 停止；單段運行程序段結束 7 停止； NCSTOP 生效 8 等候；缺少讀入使能 9 等候；缺少進給使能 10 等候；停留時間生效 11 等候；缺少輔助功能應答 12 等候；缺少軸使能 13 等候；準停窗口未到達 14 15 等候；等待主軸 16 17 等候；進給修調(diào)為 0% 18 停止； NC 程序段出錯 19 20 21 等候；程序段搜索生效 22 等候；缺少主軸使能 23 等候；坐標軸進給值是 0 6． 程序名 7． 報警顯示行 只有在 NC 或 PLC 報警時才顯示報警信息。 10． 擴展鍵 出現(xiàn)此鍵符時表明同級菜單中還有其它菜單功能。 14．齒輪級 在此顯示當前軸的齒輪級。 、 工序劃分的主要原則 保證加工質(zhì)量； 合理使用設備； 先粗后精； 先主后次； 先基準后其他； 盡量減少換刀次 數(shù)。 而且是模塊化編程，比較方便、容易。 3）裝卸工件要迅速方便，以減少機床的停機時間。如： 三腳夾盤。在制定切削用量時，應首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應根據(jù)優(yōu)化的目標而定。對于機夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換刀時間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些，一般取 1530min。與普通機床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能壇同時要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機床高效率的要求。 切削用量的選擇原則是 :保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。 確定進給速度的原則：當工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進給速度。 切削速度是切削用量中對切削加工影響最大的因素。 例：若加工的 45鋼的經(jīng)硬度測試為 250HBS，加工直徑為 40mm，加工選用 硬度 課課 程程 設設 計計 17 合金車刀。 背吃刀量根據(jù)機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下 ，應盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。所謂 “ 合理的 ” 切削用量是指充分利用刀具切削性能和機床動力性能 (功率、扭矩 )， 在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。 2．本工序要求完成粗精加工零件各內(nèi)、外輪廓。平端面刀；粗精車刀采用 35176。 、熟悉西門子宏程序編制 西門子 宏程序的組成往往是以下指令及符號 : R0~ R99可自由使用； R100~ R249加工循環(huán)傳遞參數(shù)（如程序中沒 有使用加工循環(huán)，這部分參數(shù)可自由使用）； R250~ R299加工循環(huán)內(nèi)部計算參數(shù)（如程序中沒有使用加工循環(huán)，這部分參數(shù)可自由使用） 功能 標記符用于標記程序中所跳轉(zhuǎn)的目標程序段，用跳轉(zhuǎn)功能可以實現(xiàn)程序運行分支。如果程序段有段號，則標記符緊跟著段號。絕對跳轉(zhuǎn)指令必須占用一個獨立的程序段 。 有條件跳轉(zhuǎn)指令要求一個獨立的程序段。 表 12 符 號 含 義 示 例 + 加法 R1=R2+2 減法 R5=R52 * 乘法 R1=R3*2 / 除法 R1=20/R4 （） 圓括號 R6=(R1+5)/2 課課 程程 設設 計計 24 表 13 函 數(shù) 含 義 示 例 備 注 SIN( ) 正弦 R1=SIN(30) 角度計算單位為度 COS( ) 余弦 G00 Z=COS(R2) 角度計算 單位為度 TAN( ) 正切 R5=TAN(R1) 角度計算單位為度 SQRT( ) 平方根 R1=SQRT(R2+R3) ABS( ) 絕對值 R1=ABS(R3) TRUNC( ) 取整 R6= TRUNC() 函數(shù)曲面 的宏程序 編程 橢圓的宏程序 編程基本思路 當加工非圓輪廓曲線時，往往采用擬合處理，即采用短直線或圓弧近似替代非圓曲線。它們的編程方式有兩種：標準方程（等線段步距法）；參數(shù)方程（等角度步距法）。 X =2 bCOS（ n） （直徑） Z= aSIN（ n） 圖 4 三角形 ODG 旋轉(zhuǎn)之后為三角形 OCE 所以 OD=OE CE=DG(OD、 DG 為標準橢圓的 X 和 Y 坐標 ) X/2=AC=AB+BC=FE+BC 課課 程程 設設 計計 27 =OESIN(W)+CECOS(W) =ODSIN(W)+DGCOS(W)= a COS（ n） SIN(W) + b SIN（ n） COS(W) Z=OFAF=OECOS(W)CESIN(W) =ODCOS(W)DGSIN(W)= a COS（ n） COS(W) b SIN（ n） SIN(W) 注：以橢圓離心角作為步距短直線擬合橢圓時，只有當橢圓的起點與終點均屬于方程坐標軸上點時，才可以直接使用橢圓起始、終止位置的離心角。此次加工仿真器采用斯沃數(shù)控仿真，此仿真器應用較為廣泛，仿真效果良好，能高效快速的玩成仿真加工任務。通過增設部分菜單按鈕可以方便快捷完成仿真加工（如：快速加工）。對于初學則建議用實際對刀法，這樣可以有助于熟悉系統(tǒng)。這樣在實際加工時可以有現(xiàn)成的程序直接輸入。 圖 、加工刀具選擇 加工刀具選用數(shù)控刀具（如圖 3），根據(jù)零件加工的工藝安排及部分典型特征。外圓車刀； A2 中心鉆 。平端面刀； 粗精車刀采用 60176。 課課 程程 設設 計計 33 5 實踐加工 加工準備 、坯料準備 坯料采用 45 鋼，經(jīng)過鋸床鋸加工得到基本坯料，再經(jīng)過 學院 實訓中心的普車（沈機 CK6140）進行簡單的加工得到數(shù)控加工的坯料（如圖 ）。套筒零件二、三的手動鉆孔加工也是如此。 、選刀及刀具修改 選刀也是仿真加工的關鍵步驟，可以根據(jù)仿真加工的情況調(diào)整刀頭或修改參數(shù)，目的只為高效快捷的完成仿真。 界面操作 軟件啟動 斯沃數(shù)控仿真涵蓋的數(shù)控系統(tǒng)較 為廣泛，其中最主要的就是國內(nèi)三大主流與部分國產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)。當橢圓起始或終止位置的離心角為任意角度時，其理論軌跡坐標與實際坐標點存在一定角度偏差，如圖 5所示。 Ox= aCOS（ n） Oy= bSIN（ n） 將其轉(zhuǎn)換到加工程序中就 是： X=2Oy=2 bSIN（ n） （直徑） Z=Ox= aCOS（ n） 注意：如果從 O 點以后開始加工，千萬注意橢圓的起始角是 n，而不是m，這是非常容易產(chǎn)生錯誤的。 a） Z 向 步距 課課 程程 設設 計計 25 b） X 向步距 圖 1 非圓曲線等線段步距法短直線擬合 圖 2 非圓曲線參數(shù)方程等角度步距法短直線擬合 橢圓 的程序編制可能是大多數(shù)數(shù)控學習者學習宏程序編制首要解決的。 “ 不滿足 “ 時運算結果為零。程序在運行時可以通過插入程序跳轉(zhuǎn)指令改變執(zhí)行順序，用 IF—— 條件語句表示有條件跳轉(zhuǎn)，如果滿足跳轉(zhuǎn)條件（也就是值不等于 零）則進行跳轉(zhuǎn)。 跳轉(zhuǎn) 功能 NC 程序在運行時以寫入時的順 序執(zhí)行程序段。跳轉(zhuǎn)目標程序段中標記符后面必須為冒號。外圓車刀； 3mm割刀；內(nèi)、外螺紋刀；鉆頭；鏜刀；梯形螺紋刀 ；A2 中心鉆 。 2．編程方法的選擇：零件