【正文】 數(shù)控機(jī)床概述 數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床（ Computer numerical control machine tools）的簡(jiǎn)稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)和日本四國(guó)重工業(yè)發(fā)展期平均延續(xù)了 12年。美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)發(fā)展化的高技術(shù)密集時(shí)代與微電 子時(shí)代，鋼鐵、機(jī)械、化工等重工業(yè)逐漸向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移。我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)過(guò)了發(fā)展初期，正處于重工業(yè)發(fā)展中期。我們估計(jì)中國(guó)的重工業(yè)發(fā)展期將至少再延續(xù) 5年，直到 2021 年。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)作數(shù)控折彎?rùn)C(jī)并加工零件。他是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。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的加工。 自從 1952 年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床以來(lái)，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(wú)論在硬件和軟件方面，都有飛速發(fā)展。加工中心機(jī)床進(jìn)一步提高了普通數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。 板材加工類數(shù)控機(jī)床 常見(jiàn)的應(yīng)用于金屬板材加工的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控剪板機(jī)和數(shù)控折彎?rùn)C(jī)等?？梢詭讉€(gè)坐標(biāo)同時(shí)向目標(biāo)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以各個(gè)坐標(biāo)單獨(dú)依次運(yùn)動(dòng)。 直線控制的簡(jiǎn)易數(shù)控車床，只有兩個(gè)坐標(biāo)軸，可加工階梯軸。 輪廓控制數(shù)控機(jī)床 輪廓控制數(shù)控機(jī)床能夠?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，使合成的平面或空間的運(yùn)動(dòng)軌跡能滿足零件輪廓的要求。輪廓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要比點(diǎn)位 /直線控系統(tǒng)更為復(fù)雜，在加工過(guò)程中需要不斷進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，然后進(jìn)行相應(yīng)的速度與位移控制。數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個(gè)進(jìn)給指令，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路功率放大后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，再經(jīng)過(guò)齒輪減速裝置帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，通過(guò)絲杠螺母機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為移動(dòng)部件的直線位移。但是，系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)部件的實(shí)際位移量不進(jìn)行監(jiān)測(cè)，也不能進(jìn)行誤差校正。從理論上講，閉環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度主濟(jì)南工 程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 8 要取決于檢測(cè)裝置的檢測(cè)精度，也與傳動(dòng)鏈的誤差無(wú)關(guān)，因此其控制精度高。這類控制的數(shù)控機(jī)床， 因把機(jī)床工作臺(tái)納入了控制環(huán)節(jié)，故稱為閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。由于工作臺(tái)沒(méi)有包括在控制回路中，因而稱為半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床?；旌峡刂茢?shù)控機(jī)床特別適用于大型或重型數(shù)控機(jī)床，因?yàn)榇笮突蛑匦蛿?shù)控機(jī)床需要較高的進(jìn)給速度與相當(dāng)高的精度，其傳動(dòng)鏈慣量與力矩大，如果只采用全閉環(huán)控制，機(jī)床傳動(dòng) 鏈和工作臺(tái)全部置于控制閉環(huán)中，閉環(huán)調(diào)試比較復(fù)雜。 （ 2）半閉環(huán)補(bǔ)償型。它在數(shù)控臥式鏜銑床的基礎(chǔ)上增加 數(shù)控機(jī)床 了自動(dòng)換刀裝置，從而實(shí)現(xiàn)了工件一次裝夾后即可進(jìn)行銑削、鉆削、鏜削 、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。 濟(jì)南工 程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 10 加工語(yǔ)言 分為 ATL 語(yǔ)言和 NC語(yǔ)言。主要有 G 代碼（加工代碼）， M 代碼（輔助功能）， T 代碼（刀具）， S,F（主軸轉(zhuǎn)速和切屑速度）等。 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 高速、精密、復(fù)合、智能和綠色是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)，近幾年來(lái)，在實(shí)用化和產(chǎn) 業(yè)化等方面取得可喜成績(jī)。如：自動(dòng)調(diào)整干涉防碰撞功能、斷電后工件自動(dòng)退出安全區(qū)斷電保護(hù)功能、加工零件檢測(cè)和自動(dòng)補(bǔ)償學(xué)習(xí)功能、高精度加工零件智能化參數(shù)選用功能、加工過(guò)程自動(dòng)消除機(jī)床震動(dòng)等功能進(jìn)入 了實(shí)用化階段，智能化提升了機(jī)床的功能和品質(zhì)。超精密數(shù) 控機(jī)床的微細(xì)切削和磨削加工，精度可穩(wěn)定達(dá)到 左右，形狀精度可達(dá) 左右。全數(shù)字交流伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置，高技術(shù)含量的電主軸、力矩 電機(jī)、直線電機(jī)，高性能的直線滾動(dòng)組件，高精度主軸單元等功能部件推廣應(yīng)用，極大的提高數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平。尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。 ② 在輪廓曲線上，有三處為圓弧，其中兩處為既過(guò)象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。 確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式 ① 定位基準(zhǔn) 確定坯料軸線和左端大端面（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)。 TND360 數(shù)控車床具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)功能，只要正確使用編程指令，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)確定其進(jìn)給路線，因此，該零件的粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)不需要人為確定其進(jìn)給路線（但精車 的進(jìn)給路線需要人為確定）。 ③ 精車選用 900 硬質(zhì)合金右偏刀，車螺紋選用硬質(zhì)合金 600 外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取 rε= ～ ㎜。車螺紋時(shí)，參照式（ 51）計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 n =320 r/min. 濟(jì)南工 程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 15 ③ 進(jìn)給速度的選擇 選擇粗車、精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，再根據(jù)加工的實(shí)際情況確定粗車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為 ㎜ /r，精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為 ㎜ /r，最后根據(jù)公式 vf = nf 計(jì)算粗車、精車進(jìn)給速度分別為 200 ㎜ /min 和 180 ㎜ /min。 表 2 典型軸類零件數(shù)控加工工藝卡片 單位名稱 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào) 典型軸 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 001 三爪卡盤和活動(dòng)頂尖 TND360數(shù)控車床 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 / mm 主軸轉(zhuǎn)速 /－ 1 進(jìn)給速度 /－ 1 背吃刀量 / mm 備注 1 平端面 T02 2525 500 手動(dòng) 2 鉆中心孔 T01 φ5 950 手動(dòng) 3 粗車輪廓 T02 2525 500 200 零件粗精加工程序 (FAUNC─TD系統(tǒng) ) N0010 G50 。 G00 S320。 濟(jì)南工 程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 16 W─5。 G02 Z─ K─。 W─。 N0060 G70 P0040 Q0050。 N0100 G92 Z─ 。