【正文】 加工零件的精度。圖13所示的為閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)框圖。閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的定位精度高，但調(diào)試和維修都較困難，系統(tǒng)復(fù)雜，成本高。半閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試比較方便，并且具有很好的穩(wěn)定性。混合控制系統(tǒng)又分為兩種形式：（1）開環(huán)補(bǔ)償型。它是用半閉環(huán)控制方式取得高精度控制，再用裝在工作臺(tái)上的直線位移測(cè)量元件實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)修正，以獲得高速度與高精度的統(tǒng)一。這些決定著加工時(shí)間、刀具壽命和加工質(zhì)量。切削速度提高20%，刀具壽命會(huì)減少1/2。切深對(duì)刀具的影響雖然沒(méi)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。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)。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。1)應(yīng)能保證加工精度和表面粗糙要求； 2)應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時(shí)間。第五章 程序首句妙用與控制尺寸精度的技巧、程序首句妙用G00的技巧目前我們所接觸到的教科書及數(shù)控車削方面的技術(shù)書籍，程序首句均為建立工件坐標(biāo)系，即以G50 Xα Zβ作為程序首句。上述步驟中，步驟6即刀具定位在XαZβ處至關(guān)重要，否則，工件坐標(biāo)系就會(huì)被修改，無(wú)法正常加工工件。其操作過(guò)程只需采用上述找G50過(guò)程的前五步，即完成步驟5后，將刀具運(yùn)行至安全位置，調(diào)出程序，按自動(dòng)運(yùn)行即可。減少2號(hào)刀補(bǔ)。對(duì)于大部分?jǐn)?shù)控車床來(lái)說(shuō)，使用較長(zhǎng)時(shí)間后，由于絲桿間隙的影響，加工出的工件尺寸經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。編程有絕對(duì)編程和相對(duì)編程。很多情況下，圖樣上的尺寸基準(zhǔn)與編程所需的尺寸基準(zhǔn)不一致，故應(yīng)先將圖樣上的基準(zhǔn)尺寸換算為編程坐標(biāo)系中的尺寸。如用1號(hào)外圓刀加工圖3所示工件，經(jīng)粗加工和半精加工后停車測(cè)量，各軸段徑向尺寸如下：、。第六章 數(shù)控技術(shù) 數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)綜述(1)數(shù)據(jù)輸入裝置將指令信息和各種應(yīng)用數(shù)據(jù)輸入數(shù)控系統(tǒng)的必要裝置。(3)可編程邏輯控制器是機(jī)床各項(xiàng)功能的邏輯控制中心。不同廠商的PLC有不同的PLC語(yǔ)言和不同的語(yǔ)言表達(dá)形式，因此，力求熟悉某一機(jī)床PLC程序的前提是先熟悉該機(jī)床的PLC語(yǔ)言。通常CNC中也設(shè)有主軸相關(guān)的機(jī)床數(shù)據(jù)，并且與主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)作用相同，因此要注意二者取一，切勿沖突。它受機(jī)床坐標(biāo)軸機(jī)械特性的制約，一旦導(dǎo)軌和機(jī)械傳動(dòng)鏈 的狀態(tài)發(fā)生變化，就需重調(diào)速度環(huán)調(diào)節(jié)器。它們是實(shí)現(xiàn)機(jī)床 各種動(dòng)作的執(zhí)行者和機(jī)床各種現(xiàn)實(shí)狀態(tài)的報(bào)告員。這里應(yīng)注意測(cè)速反饋電壓的匹配聯(lián)接，并且不要拆卸測(cè)速機(jī)。位置環(huán)可能出現(xiàn)的故障多為硬件故障，例如位置測(cè)量元件受到污染，導(dǎo)線連接故障等。(1)電流環(huán)是為伺服電機(jī)提供轉(zhuǎn)矩的電路。速度環(huán)的最佳調(diào)節(jié)是在位置環(huán)開環(huán)的條件下才能完成的，這對(duì)于水平運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸和轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)軸較容易進(jìn)行，而對(duì)于垂向運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸則位置開環(huán)時(shí)會(huì)自動(dòng)下落而發(fā)生危險(xiǎn)，可以采取先摘下電動(dòng)機(jī)空載調(diào)整，然后再裝好電動(dòng)機(jī)與位置環(huán)一起調(diào)整或者直接帶位置環(huán)一起調(diào)整，這時(shí)需要有一定的經(jīng)驗(yàn)和細(xì)心。這其中有兩方面的工作：一是位置測(cè)量元件的精度與CNC系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的匹配問(wèn)題。通常Kv值是作為機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)置的，數(shù)控系統(tǒng)中對(duì)各個(gè)坐標(biāo)軸分別指定了Kv值的設(shè)置地址和數(shù)值單位。例如，坐標(biāo)運(yùn)行速度的單位是m/min，則Kv值單位為m/(mm通常是以Kv值最低的坐標(biāo)軸為準(zhǔn)。因?yàn)槎鄶?shù)機(jī)床沒(méi)有設(shè)此功能，故本文不詳述，只是要注意，前饋的加入必須是在上述三個(gè)控制環(huán)均最佳調(diào)試完畢后方可進(jìn)行。我們衷心希望，我國(guó)科技界、產(chǎn)業(yè)界和教育界通力合作，把握好知識(shí)經(jīng)濟(jì)給我們帶來(lái)的難得機(jī)遇，迎接競(jìng)爭(zhēng)全球化帶來(lái)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，為在21世紀(jì)使我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)走向世界的前列，使我國(guó)經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭而共同努力奮斗！致 謝時(shí)光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時(shí)節(jié)，春夢(mèng)秋云，聚散真容易。很慶幸這些年來(lái)我遇到了許多恩師益友，無(wú)論在學(xué)習(xí)上、生活上還是工作上都給予了我無(wú)私的幫助和熱心的照顧，讓我在諸多方面都有所成長(zhǎng)。在此無(wú)法一一羅列，但對(duì)他們，我始終心懷感激。 研究本課程的目的、意義制造技術(shù)市場(chǎng)全球化使競(jìng)爭(zhēng)空前劇烈，從而要求制造商具有較強(qiáng)的市場(chǎng)適應(yīng)能力，因而市場(chǎng)對(duì)適合中小批量加工，具有良好柔性和多功能性的制造系統(tǒng)的需求己逐步超過(guò)對(duì)大型單一功能的制造系統(tǒng)的需求。 安裝工件加工前，使其在機(jī)床或夾具中占據(jù)一正確而固定位置的過(guò)程稱為安裝。 工位為了減少安裝次數(shù)，常采用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)夾具或移動(dòng)夾具等多工位夾具，使工件在一次安裝中先后處于幾個(gè)不同的位置進(jìn)行加工。一道工序可能包括幾個(gè)工步，也可能只有一個(gè)工步。為了提高生產(chǎn)效率，采用復(fù)合刀具或多刀加工的工步稱為復(fù)合工步。在一個(gè)工步中，當(dāng)加工表面上需要切除的材料較厚，無(wú)法一次全部切除掉，需要分幾次切除時(shí)，則每切去一層材料稱為一次走刀。其中，規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件稱為機(jī)械加工工藝規(guī)程。因此，除了工藝過(guò)程卡外，還應(yīng)有相應(yīng)的加工工序卡。同時(shí)工藝規(guī)程還應(yīng)做到正確、完整、統(tǒng)一和清晰，所用術(shù)語(yǔ)、符號(hào)、單位、編號(hào)等都要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，并積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。工件路線的優(yōu)劣，對(duì)零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本以及工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，都有很大的影響。加工經(jīng)濟(jì)精度是一個(gè)精度范圍而不是一個(gè)值。滿足要求的加工方法可能會(huì)有多種，再結(jié)合其他條件，最后確定一種。3)零件的生產(chǎn)類型所選用的零件方法應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。一般來(lái)說(shuō)，整個(gè)加工過(guò)程可分為粗加工、半精加工、精加工等幾個(gè)階段。一般粗加工階段背吃刀量選在3mm左右。[3]通過(guò)上面的分析，可用圖15來(lái)說(shuō)明傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝過(guò)程。(2)工藝的設(shè)計(jì)應(yīng)非常嚴(yán)密。同時(shí)，在對(duì)圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、計(jì)算和編程時(shí)，都要力求準(zhǔn)確無(wú)誤。[4](3)注意加工的適應(yīng)性。(1)夾具的選擇。數(shù)控加工臺(tái)時(shí)費(fèi)用高,為提高效益,對(duì)刀具提出了更高的要求。在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工一般選用通用量具,量具精度必須與加工精度相適應(yīng)。(2)在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上,可使工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)中心與夾具的對(duì)稱中心重合,把對(duì)刀點(diǎn)定在重合的中心線上,工作臺(tái)不論怎樣轉(zhuǎn)動(dòng),中心線始終保持一致,即基準(zhǔn)始終保持一致。在批量生產(chǎn)中,對(duì)刀時(shí)應(yīng)使對(duì)刀點(diǎn)與刀位點(diǎn)重合,這樣對(duì)刀點(diǎn)的位置容易找正,便于檢查。在數(shù)控加工的工藝路線擬訂中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:(1)盡量在普通機(jī)床上完成零件的大切削量粗加工及一些易加工工序,以提高數(shù)控機(jī)床的利用率。(5)注意數(shù)控加工工序與普通工序的銜接,使整個(gè)工藝過(guò)程協(xié)調(diào)合理。主要受機(jī)床、刀具和工件系統(tǒng)剛度的制約，在系統(tǒng)剛度允許的情況下，應(yīng)盡量選擇較大的背吃刀量。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般都有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)開關(guān),可在加工過(guò)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。進(jìn)給速度的確定原則:(1)當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí),可選擇較高的進(jìn)給速度,以提高生產(chǎn)效率；(2)在加工不銹鋼等高強(qiáng)度鋼時(shí),宜選擇較低的進(jìn)給速度；(3)刀具空行程,特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí),可以設(shè)定盡量高的進(jìn)給速度,以縮短加工周期；(4)進(jìn)給速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和切削深度相適應(yīng)。下面介紹普通機(jī)床加工圓弧的方法：1）手動(dòng)車削法：用手搖大拖板和中拖板的進(jìn)給手柄，兩手配合車削出圓弧的大致形狀。優(yōu)點(diǎn)是加工精度較高，效率高。 劃分加工階段根據(jù)加工質(zhì)量，該零件加工可劃分為粗加工、半精加工、精加工、和磨削四個(gè)階段。而且由于多數(shù)工序都采用中心孔作為定位基面，能最大限度地加工出多個(gè)外圓和端面，這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。（2）軸上的花鍵、鍵槽等表面的加工應(yīng)在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前。（3）軸上的螺紋一般有較高的精度，如安排在局部淬火之前進(jìn)行加工，則淬火后產(chǎn)生的變形會(huì)影響螺紋的精度。40130 三爪卡盤夾持工件，粗車大端面，直徑留余量2mm。調(diào)頭，雙頂尖裝夾，半精車小端，螺紋大徑車到216。數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容主要包括：分析零件圖樣、工藝裝備的選擇、對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定、工藝路線的擬定、切削用量的選擇、編寫程序等。該零件的尺寸標(biāo)注完整、正確，零件輪廓描述清楚。本工件在一次裝夾后即可加工出全部的工件表面。該零件從右到左沿零件表面輪廓精車進(jìn)給。②T02:外圓精車刀。外螺紋車刀，刀尖角59176。根據(jù)普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)和加工工號(hào)，螺距為2mm，（半徑值）。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。綜合前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容，并將其填入表1所示的數(shù)控加工刀具卡和表2所示的數(shù)控加工工藝卡片。硬質(zhì)合金320 r/min 32mm/min 外螺紋車刀切斷 T05切斷刀（寬度3mm） 編制數(shù)控加工程序 O0010 N10G50設(shè)定坐標(biāo)系N20T0100選擇1號(hào)外圓車刀基準(zhǔn)刀無(wú)刀補(bǔ) N30S750 M03 主軸正傳，轉(zhuǎn)速750r/min N40G00N50G01 進(jìn)刀至外徑粗車循環(huán)起點(diǎn)N60G71U1 粗車切削深度為1mm， N70G71P80 Q210 外徑粗車循環(huán) N80T0202 N90M00 N100 S1200 N110G01 精車開始（）N120 N130 Z28 N140 N150 N160 G02 N170 G01 N180 G03 N190 G02 N200 G01 N210 Z110精車Φ34外圓柱面 N220 G70 P80 Q210精車循環(huán)G70 N230 G00 320 r/min 32mm/min 取消2號(hào)刀補(bǔ)N250 T0303選擇3號(hào)切槽刀，調(diào)用3號(hào)刀補(bǔ)N260 M00程序暫停，根據(jù)需要調(diào)用切槽是的主軸轉(zhuǎn)速 N270 S320主軸轉(zhuǎn)速320r/min N280 G00 N290 G01 X20進(jìn)刀準(zhǔn)備切槽 N300 X12N310 G04 N320 G00 X17N330 N340 G01 N350 G00 T0300N390 T0404N400 M00N410 G00 G92 N440 N450 N460 N470 N480 N490 G00 車槽到暫停進(jìn)給1秒，車槽底退刀準(zhǔn)備倒角返回對(duì)刀點(diǎn)取消3號(hào)刀補(bǔ)選擇4號(hào)刀，并調(diào)用4號(hào)刀補(bǔ)程序暫停，調(diào)整車削螺紋的主軸轉(zhuǎn)速快速定位到螺紋車削循環(huán)起點(diǎn)粗車螺紋循環(huán)，螺距2mm，= ㎜N510 T0400取消4號(hào)刀補(bǔ)N520 T0505選擇5號(hào)刀切斷刀，并調(diào)用5號(hào)刀補(bǔ) N530 M00程序暫停N540 G00 N550 切斷 N560 G00 N580 T0500取消5號(hào)刀補(bǔ) N590 M05主軸停 N600 M30程序結(jié)束 數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝比較通過(guò)以上兩套工藝方案可知傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝在加工RR15時(shí)達(dá)不到零件的精度要求，而且效率低。專用機(jī)床的生產(chǎn)批量大，復(fù)雜程度相對(duì)簡(jiǎn)單；普通機(jī)床的生產(chǎn)批量小，復(fù)雜程度簡(jiǎn)單；數(shù)控機(jī)床適用于小批量生產(chǎn)，復(fù)雜程度較高，用如圖32所示進(jìn)行比較。采用數(shù)控機(jī)床時(shí)要求操作人員要有相當(dāng)高的素質(zhì)，工資成本高，而選用普通設(shè)備所用的工資成本低，對(duì)工作人員素質(zhì)要求低；數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)復(fù)雜，修理復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用高，一般需要專門的維修人員，而普通機(jī)床的系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單得多，修理相對(duì)簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低。而數(shù)控加工工藝系統(tǒng)主要由工件、刀具、夾具、定位部分、運(yùn)動(dòng)部分、能量部分、控制部分、加工程序等部分組成，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)把從外部輸入的幾何信息和工藝信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)控能識(shí)別的數(shù)字信息，即將刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、加工過(guò)程中主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度的轉(zhuǎn)換、冷卻液的開關(guān)、工件和刀具的交換等控制和操作，按規(guī)定的代碼和格式編制加工程序，然后將該程序輸入數(shù)控系統(tǒng)。同時(shí)，所用機(jī)械的設(shè)備少，圖41用一臺(tái)數(shù)控車床就可以了，而傳統(tǒng)機(jī)床用了車床和磨床等。數(shù)控機(jī)床上可以在一次裝夾狀態(tài)下加工多個(gè)面，大大降低了因多次安裝帶來(lái)的誤差。數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)嚴(yán)密、精確。同時(shí)，在對(duì)圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、計(jì)算和編程時(shí)，都要力求準(zhǔn)確無(wú)誤。編程員必須具備較扎實(shí)的工藝基本知識(shí)和較豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。數(shù)控工藝不僅包括詳細(xì)描述的切削加工步驟，而且還包括工夾具型號(hào)、規(guī)格、切削用量和其他特殊要求的內(nèi)容以及標(biāo)有數(shù)控加工坐標(biāo)位置的工序圖等，在自動(dòng)編程中更需要確定詳細(xì)的各種工藝參數(shù)。在設(shè)計(jì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)采用了減少誤差的措施，并由數(shù)控進(jìn)行補(bǔ)償，所以數(shù)控機(jī)床有較高的加工精度。數(shù)控加工工藝加工的零件精度高，誤差小，生產(chǎn)效益高，用普通數(shù)控機(jī)床一般可以提高效率35倍，使用數(shù)控加工中心機(jī)床則可提高生產(chǎn)率510倍，節(jié)約了時(shí)間與資金。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)超精密加工技術(shù)不斷提出了新的要求。 高速、高效90年代以來(lái)，歐、美、日各國(guó)爭(zhēng)相開發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機(jī)床，加快機(jī)床高速化發(fā)展步伐。還由于新產(chǎn)品更新?lián)Q代周期加快，模具、航空、軍事等工業(yè)的加工零件不但復(fù)雜而且品種增多。但過(guò)去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。自動(dòng)編程、加工過(guò)程智能監(jiān)控、在線檢測(cè)等。[15] 開放化、網(wǎng)絡(luò)化目前許多國(guó)家對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。參考文獻(xiàn)1）,：理工大學(xué)出版社， 2）：理工大學(xué)出版社， 3）， 4）， 5），鄭州航天電子技術(shù)有限公司， 6）：機(jī)械工業(yè)出版社， 7）吳長(zhǎng)德..數(shù)控加工對(duì)傳統(tǒng)加工工藝產(chǎn)生的變革[J].現(xiàn)代制造工程，）[M].北京:高等教育出版社，）(數(shù)控專業(yè)21世紀(jì)高職高專規(guī)劃教材).中國(guó)林業(yè)出版社：2003124000，）徐亮，合肥工業(yè)大學(xué)，）, 華北科技學(xué)院學(xué)報(bào)，），貴州大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，），廣東技術(shù)師范學(xué)院，），梧州技術(shù)交流站，）。四年的求知生涯讓我結(jié)識(shí)了許多良師益友，在老師、同學(xué)、親友的大力支持下，我走過(guò)了充實(shí)而又精彩的四年。您學(xué)識(shí)淵博，視野開闊，認(rèn)真負(fù)責(zé)，盡心盡力，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化發(fā)展的高技術(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)正逐漸向發(fā)展中