【正文】 的 PLC程序是機(jī)床制造商按機(jī)床需要設(shè)計的，不需要修改。另外，機(jī)床一般是封 6 閉式加工，即清潔，又安全。 (3) 加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠 加工同一批零件，在同一機(jī)床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。 1. 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) (1) 具有高度柔性 5 在數(shù)控機(jī)床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機(jī)床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經(jīng)常調(diào)整機(jī)床。目前正在提高機(jī)械加工設(shè)備的數(shù)控化率， 1999年，我們國家機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控華率是 5－ 8％，目前預(yù)計是 15－ 20％之間。 現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計算機(jī)數(shù)控技術(shù) (Computer Numerical Control )，目前它是采用計算機(jī)實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算的出現(xiàn)。 3 第 1 章 什么是數(shù)控機(jī)床 數(shù)控車床的概念 數(shù)控是數(shù)字控制的簡稱，英文為 Numerical Control，簡稱 NC。 重點(diǎn)發(fā)展關(guān)鍵功能部件和數(shù)控系統(tǒng)，為數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品升級奠定基礎(chǔ)。 “ 十一五 ” 規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)發(fā)展重點(diǎn)在于實現(xiàn) 經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變，先進(jìn)制造業(yè)是傳統(tǒng)制造業(yè)的改造方向，傳統(tǒng)工業(yè)如汽車、機(jī)械、家電、紡織、農(nóng)機(jī)、環(huán)保等行業(yè)的技術(shù)改造，對數(shù)控機(jī)床的需求繼續(xù)攀升；電子信息、生物工程、新能源新材料等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展又為精密、高效、專用數(shù)控機(jī)床開辟了新的需求；從地域發(fā)展分析，我國東部產(chǎn)業(yè)的升級、東北等老工業(yè)基地的振興和中西部的開發(fā)加快步伐，為數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供國內(nèi)市場；經(jīng)濟(jì)全球化，國際資本和產(chǎn)業(yè)向中國的轉(zhuǎn)移、國際技術(shù)和人才的交流、中國國際貿(mào)易的強(qiáng)勁發(fā)展等，為我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了外部環(huán)境，使我們處于難得的戰(zhàn)略發(fā)展期。 關(guān)鍵詞 ：基本知識、編程、數(shù)控車床加工、刀尖半徑補(bǔ)償、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢、 II 目 錄 引 言 ..................................................... 1 第 1 章 什么是數(shù)控機(jī)床 ..................................... 3 數(shù)控車床的概念 ....................................... 3 數(shù)控加工的概念 ...................................... 4 第 2 章 數(shù)控編程的有關(guān)問題和技巧 .......................... 8 數(shù)控編程的技巧 ....................................... 8 數(shù)控編程的特點(diǎn)及例子 ................................ 11 數(shù)控車削加工中刀尖圓弧半徑補(bǔ)償有關(guān)問題 .............. 14 第 3 章 數(shù)控仿真 .......................................... 19 計算機(jī)仿真的概念及應(yīng)用 .............................. 19 數(shù)控仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀 ............................. 20 直接實體造型法 ..................................... 21 基于圖像空間的方法 ................................. 22 離散矢量求交法 ..................................... 23 第 4 章 數(shù)控車床的保養(yǎng) ................................... 25 概述 ................................................ 25 正確操作和使用數(shù)控系統(tǒng)的步驟 ........................ 25 CNC 系統(tǒng)的日常維護(hù) .................................. 26 故障處置 ............................................ 27 第 5 章 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢 ............................... 29 第 6 章 結(jié)語 .............................................. 37 萊蕪 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 引言 1 引 言 我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)度過了激情燃燒的歲月，將迎來理性發(fā)展的時代。 介紹了數(shù)控車床的振動的原因、影響及 分析。數(shù)控車床加工就是其中最具代表性的技術(shù)之一。 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，它對國計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 。虛擬數(shù)控車削物理仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā) 提出了仿真系統(tǒng)的總體框架，建立了動態(tài)物理仿真模型及相關(guān)子模型，分析了動態(tài)車削過程的影響因素，闡述了系統(tǒng)開發(fā)過程中有關(guān)模型構(gòu)成及工件數(shù)據(jù)描述等技術(shù)性問題。第十個五年計劃是我國數(shù)控機(jī)床高速發(fā)展時期，那么第十一個五年計劃將是數(shù)控機(jī)床發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期 。所謂 戰(zhàn)略機(jī)遇是指在一個相對較長的時間、相對廣闊的空間，對整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重大影響的特殊時期。主要發(fā)展項目包括中高檔數(shù)控系統(tǒng)、高速主軸及其伺服單元、高性能刀 庫機(jī)械手、高速滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌副、直線電機(jī)、全功能數(shù)控刀架和數(shù)控轉(zhuǎn)臺、高速防護(hù)裝置等 它本身又是機(jī)電一體化的重要組成部分，是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)水平的重要標(biāo)志。目前數(shù)控一般是采用通用或?qū)?用計算機(jī)實現(xiàn)數(shù)字程序控制，因此數(shù)控也稱為計算機(jī)數(shù)控 (Computer Numerical Control )，簡稱 CNC，國外一般都稱為 CNC，很少再用 NC 這個概念了。1908 年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世； 19 世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載 體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明； 1938 年，香農(nóng)在美國麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計算機(jī)，包括計算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。這種技術(shù)用計算機(jī)按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設(shè)備的控制功能。 數(shù)控加工的概念 數(shù)控機(jī)床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作（如主軸變速、工件的松開與夾緊、進(jìn)刀與退刀、開車與停車、自動關(guān)停冷卻液）和步驟以及工件的形狀尺寸用數(shù)字化的代碼表示，通過控制介質(zhì)（ 如穿孔紙帶或磁盤等）將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置，數(shù)控裝置對輸入的信息進(jìn)行處理與運(yùn)算，發(fā)出各種控制信號，控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他驅(qū)動元件，使機(jī)床自動加工出所需要的工件。因此，數(shù)控機(jī)床適用于零件頻繁更換的場合。 (4) 生產(chǎn)率高 數(shù)控機(jī)床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，數(shù)控機(jī)床目前正進(jìn)入高速 加工時代，數(shù)控機(jī)床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率。 (6) 利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化 數(shù)控機(jī)床的加工，可預(yù)先精確估計加工時間，所使用的刀具、夾具可 進(jìn)行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理。不正確的修改，操作機(jī)床可能造成機(jī)床的損壞，甚至傷害操作者； (6) 建議機(jī)床連續(xù)運(yùn)行最多 24小時，如果連續(xù)運(yùn)行時間太長會影響電氣系統(tǒng)和部分機(jī)械器件的壽命，從而會影響機(jī)床的精度； 7 (7) 機(jī)床全部連接器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴(yán)重的后果。棒料中心為坐標(biāo)系原點(diǎn)，各刀接近棒料時，坐標(biāo)值減小，稱之為進(jìn)刀；反之，坐標(biāo)值增大，稱為退刀。然而，參考點(diǎn)的實際位置并不是固定不變 的，編程人員可以根據(jù)零件的直徑、所用的刀具的種類、數(shù)量調(diào)整參考點(diǎn)的位置，縮短刀具的空行程。如果按照常規(guī)方法編程，在每一次循環(huán)中只加工一個零件，由于軸向尺寸較短，造成機(jī)床主軸滑塊在床身導(dǎo)軌局部頻繁往復(fù)，彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)動作頻繁。由此設(shè)想是否可以在一次加工循環(huán)中加工數(shù)個零件，則主軸送進(jìn)長度為單件零件長度的數(shù)倍 ，甚至可達(dá)主軸最大運(yùn)行距離，而彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的動作時間間隔相應(yīng)延長為原來的數(shù)倍。通過這種方式編制的加工程序也比較簡潔明了，便于修改、維護(hù)。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完畢后退回參考點(diǎn)所運(yùn)行的距離。在程序方面，要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，使用盡可能少的刀具加工零件使刀具在安裝時彼此盡可能分 散，在很接近棒料時彼此就不會發(fā)生干涉；另一方面，由于刀具實際的初始位置已經(jīng)與原來發(fā)生了變化，必須在程序中對刀具的參考點(diǎn)位置進(jìn)行修改，使之與實際情況相符，與此同時再配合快速點(diǎn)定位命令，就可以將刀具的空行程控制在最小范圍內(nèi)從而提高機(jī)床加工效率。用強(qiáng)度、剛度弱的 刀具承受較大的切削載荷，就會導(dǎo)致刀具的非正常磨損甚至損壞，而零件的加工質(zhì)量達(dá)不到要求。 BIEJINGFANUC Power Mate O數(shù)控車床指令包括 G、 M、 S、 T。 mm 為單位 N2 G90 。順圓加工 N22 G00 X15 Z0 ；退刀 機(jī)電專業(yè)技術(shù)網(wǎng) N23 G00 X15 Z5 ；退回程序原點(diǎn) N24 M05 。但為了提高刀具的使用壽命和降低加工工件的表面粗糙度，通常將刀尖磨成半徑不大的圓?。ㄒ话銏A弧半徑 R 是 — 之間），如圖 1b 所示 X 向和 Z 向的交點(diǎn) P 稱為假想刀尖，該點(diǎn)是編程時確定加工軌跡的點(diǎn)，數(shù)控系統(tǒng)控制該點(diǎn)的運(yùn)動軌跡。如圖 2 所示，車削圓柱面或端面（它們的母線與坐標(biāo)軸 Z 或 X 平行）時， P 點(diǎn)的軌跡與工件輪廓線重合；車削錐面或圓弧面（它們的母線與坐標(biāo)軸 Z 或 X 不平行）時， P 點(diǎn)的軌跡與工件輪廓線不重合，因此下面就車削錐面和圓弧面進(jìn)行討論： 圖 2 刀尖圓弧半徑的影響 加工圓錐面的誤差分析與偏置值計算 如圖 3a 所示，假想刀尖 P 點(diǎn)沿工件輪廓 CD 移動，如果按照輪廓線 CD 編程，用圓角車刀進(jìn)行實際切削，必然產(chǎn)生 CDD1C1 的殘留誤差。如圖 4 是加工 1/4凸凹圓弧， CD 為工件輪廓線， O 點(diǎn)為圓心，半徑為 R，刀具與圓弧輪廓起點(diǎn)、終點(diǎn)的切削點(diǎn)分別為 C 和 D，對應(yīng)假想刀尖為 C1 和 D1。凸凹圓弧 刀尖圓角半徑補(bǔ)償方法 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)一般都有刀具 圓角半徑補(bǔ)償器，具有刀尖圓弧半徑補(bǔ)償功能（即 G41 左補(bǔ)償和 G42 右補(bǔ)償功能），對于這類數(shù)控車床，編程員可直接根據(jù)零件輪廓形狀進(jìn)行編程，編程時可假設(shè)刀具圓角半徑為零，在數(shù)控加工前必須在數(shù)控機(jī)床上的相應(yīng)刀具補(bǔ)償號輸入刀具圓弧半徑值，加工過程中，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)加