【正文】 控系統(tǒng)作為控制核心，利用伺服電機(jī)通過(guò)滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)溜板和刀架實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)鏈與普通車床相比也更短，總體結(jié)構(gòu)剛性好，抗振性好。綜合上述幾方面，數(shù)控車削加工的生產(chǎn)效率高。該零件由圓柱、圓錐、圓弧、內(nèi)螺紋、外螺紋、內(nèi)孔等組成，其中外徑尺寸及內(nèi)孔尺寸有較高的尺寸要求和表面粗糙度要求。為保證其表面無(wú)夾傷痕跡，便于加工，加工前應(yīng)作專用夾具如圖 2 所示： M2425g/6g30 0 46 0 254296 177。主運(yùn)動(dòng)通過(guò) 松下 變頻器及變頻電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。加工好零件左端的 M24 螺紋端面和 ￠ 46 外圓作為定位基準(zhǔn)。其軌跡圖如圖 6a 、 6b、 6c、6d、 6e、 6f 所示： (零件坐標(biāo)系)4010043 (零 件坐標(biāo)系)4010043 圖 6b O2021 外輪廓粗加工軌跡 圖 圖 6a O2021 內(nèi)輪廓粗加工軌跡圖 15 (零 件坐標(biāo)系)(精 加工起點(diǎn))4010 027.543圖 6c O2021 外輪廓粗加工軌跡圖 (零件坐標(biāo)系)(精加工起點(diǎn))4310040圖 6d O2021 內(nèi)輪廓精加工軌跡圖 16 (零 件坐標(biāo)系)(內(nèi) 螺紋加工起點(diǎn)) (內(nèi) 螺紋加工中繼點(diǎn))354310040 ( 零件坐標(biāo)系)1004043( 切槽中繼點(diǎn))17( 切槽起點(diǎn))圖 6e O2021 內(nèi)輪廓切槽軌跡圖 圖 6f O2021 內(nèi)螺紋加工軌跡圖 17 CKD6126B 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，零件從右到左沿零件的表面輪廓精車進(jìn)給）。其特點(diǎn)為：定位精度高 ,切屑流暢 ,操作簡(jiǎn)便 , 可與其它系列刀具產(chǎn)品通用。 正三角形刀片可用于主偏角為 60 度 或 90 度 的外圓車刀、端面車刀和內(nèi)孔車刀。 (6) 選擇工件材料代碼 19 按照不同的機(jī)加工性能，加工材料分成 6 個(gè)工件材料組，他們分別和一個(gè)字母和一種顏色對(duì) 應(yīng)，以確定被加工工件的材料組符號(hào)代碼， (7) 確定刀片的斷屑槽型 按加工的背吃刀量和合適的進(jìn)給量，根據(jù)刀具選用手冊(cè)來(lái)確定刀片的斷屑槽型代碼 (8)選擇加工條件臉譜 三類臉譜代表了不同的加工條件 :很好、好、不足。螺紋粗車時(shí)選ap=，逐步減少，精車 ap=。 （ 2） 進(jìn)給速度選擇 根據(jù)加工的實(shí)際情況確定粗車、精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。坐標(biāo)值輸入單位是公制。利用該循環(huán)，可以按同一軌跡重復(fù)切削，每次切削刀具向前移動(dòng)一次。在橢圓形陶瓷成形的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置中，利用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理設(shè)計(jì)專用的橢圓插補(bǔ)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)橢圓曲線的數(shù)控加工，這樣雖然可以提高精度但缺乏通用性。 機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)鏈節(jié)的有關(guān)參數(shù) (如速比、絲杠導(dǎo)程、極限行程及脈沖當(dāng)量等 )均以機(jī)床數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)在數(shù)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中，對(duì)控制系統(tǒng)而言，改變某一進(jìn)給軸機(jī)床數(shù)據(jù)的數(shù)值相當(dāng)于改變了機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)鏈節(jié)相應(yīng)部分的結(jié)構(gòu)，由于伺服電機(jī)實(shí)際驅(qū)動(dòng)的進(jìn)給軸結(jié)構(gòu)并未改變，即與改動(dòng)后的機(jī)床數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的進(jìn)給軸實(shí)際上并不存在，故稱其為“虛擬軸”。 （ 4）輔助功能 輔助功能由 M 代碼后面指令 2 位數(shù)字表示，把對(duì)應(yīng)的信號(hào)送給機(jī)床，用來(lái)控制機(jī)床的 ON/OFF， M 代碼在一個(gè)程序段中只允許一個(gè)有效。 此零件加工程序表如表 8 所示： 表 8 加工程序清單 程序名 :O1000 程序段號(hào) 程序內(nèi)容 程序段解釋 N10 G50 X80 Z100 T0101 建立零件坐標(biāo)系 N20 M03 S500 正轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速 500r/min N30 M08 冷卻液開(kāi)啟 N40 G0 X60 Z61 刀具到循環(huán)起點(diǎn)位置 N50 G71 R1 切削深度 (半徑 )回退 1mm N60 G71 P70 Q160 F90 外圓粗車循環(huán)指令 ,精車余量, N70 G0 X16 循環(huán)起運(yùn)行到倒角延長(zhǎng)線 N80 G1 X24 W4 精加工 245 度 。其他的刀具根據(jù)此刀具在坐標(biāo)系中的偏差計(jì)算出其他刀具的偏置量。 （ 7）沿 + Z 方向上退刀，并停下主軸（不要在 + X 方向上移動(dòng)刀架）。由于近幾年我國(guó)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床的數(shù)量和質(zhì)量都在不斷增加，本文也以國(guó)產(chǎn)數(shù) 控車床和國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)零件圖的分析， 特別對(duì)復(fù)雜 外形如橢圓 的數(shù)控程序編制 和改進(jìn) ，可大大提高程序的正確性和安全性，降低生產(chǎn)成本，提高工作效率。此方法只能檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)是否正確，不能檢驗(yàn)被檢驗(yàn)零件的加工精度，因此，要進(jìn)行零件的首件試切，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有加工誤差時(shí)，分析誤差產(chǎn)生的原因，找出問(wèn)題所在，加以修正，直至加工出符合零件圖要求的零件。 （ 5）把當(dāng)前該把刀的機(jī)床坐標(biāo)系下的 Z 方向坐標(biāo)值，輸入到 G54 零點(diǎn)偏置存儲(chǔ)單元上的 Z 方向坐標(biāo)上。 在對(duì)刀時(shí)，選擇刀具偏置的直接測(cè)量值輸入方法。如執(zhí)行的刀號(hào)與現(xiàn)在的刀號(hào)（自動(dòng)記錄在 PLC參數(shù)，診斷號(hào) D203）一致時(shí)，則換刀指令立刻結(jié)束，并轉(zhuǎn)入下一程序段執(zhí)行。采用 虛擬軸 的編程方法同其它橢圓曲線手工編程方法比較，具有精度高、編程簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，且具有一定的通用性；不足之處是此方 法需改動(dòng)部分機(jī)床數(shù)據(jù)，操作者需具有專業(yè)知識(shí)。39。由于一般數(shù)控機(jī)床的編程代碼只具有直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)功能，因此對(duì)于橢圓這類非圓形曲線的數(shù)控加工大多采用小段直線或小段圓弧去逼近輪廓曲線，完成數(shù)控編程，分別用 4段、 8 段或多段光滑連接的圓弧來(lái)逼近橢圓曲線，控制最大偏離度在公差允許范圍內(nèi)，然后計(jì)算出每段圓弧的起點(diǎn)坐 標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)及圓弧半徑，再編制數(shù)控加工程序進(jìn)行加工。在程序中，給出零件左端的精加工形狀，留出 Δ U/2， Δ W 精加工余量，用 Δ D 表示每次的切削深度。 數(shù)控編程的內(nèi)容與方法 （ 1）建立零件坐標(biāo)系 建立零件坐標(biāo)系 G50（ X 80 Z 100），使刀具上某一點(diǎn)在此坐標(biāo)，此坐標(biāo)一旦建立后，后面指令中絕對(duì)值指令的位置都是用此坐標(biāo)系中該點(diǎn)位置的坐標(biāo)值來(lái)表示。車螺紋時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速 n=320r/min。刀具明細(xì)表如表 5 所示： 表 5 數(shù)控刀具明細(xì)表 零件編號(hào) 零件名稱 材料 數(shù)控刀具明細(xì)表 程序編號(hào) 車間 使用設(shè)備 XXX 軸 45鋼 O1000 數(shù)控中 心 KND6126B 刀號(hào) 刀位號(hào) 刀具名稱 刀具 刀補(bǔ)地址 換刀方 加工部位 21 直徑 /mm 長(zhǎng)度/mm 式 設(shè)定 補(bǔ)償 設(shè)定 直徑 長(zhǎng)度 T01 T0101 YT15 30 59 自動(dòng) 端 面 及 外輪廓 T02 T0202 YT15 30 59 + 自動(dòng) 外輪廓 T03 T0303 YT15 21 25 + 自動(dòng) 切槽 T04 T0404 YT15 23 + 自動(dòng) 外螺紋 編制 張武彬 審核 批準(zhǔn) 年 月 日 共 2 頁(yè) 第 1 頁(yè) （ 2）右端刀具參數(shù)選擇及刀具明細(xì)表 外輪廓粗、精加工采用與左端相同的刀具；內(nèi)孔加工先用 ￠ 5 中心鉆、 ￠ 18 麻花鉆、硬質(zhì)合金內(nèi)孔粗車刀、硬質(zhì)合金內(nèi)孔精車刀、硬質(zhì)合金內(nèi)孔切槽小刀（刀尖寬度3mm）、硬質(zhì)合金 60 度內(nèi)螺紋車刀（刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取 rε=）。 菱形刀片和圓形刀片主要用于成形表面和圓弧表面的加工， 其形狀及尺寸可結(jié)合加工對(duì)象參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。 R 型圓刀片，在重切削時(shí)具有較好的穩(wěn)定性，但易產(chǎn)生較大的徑向力。 （ 2） 選擇刀桿 選用刀桿時(shí)，首先應(yīng)選用尺寸盡可能大的刀桿，同時(shí)要考慮以下幾個(gè)因 素： ① 夾持方式； ② 切削層截面形狀，即背吃刀量和進(jìn)給量； ③ 刀柄的懸伸。30611 0040(精加工起點(diǎn))(零件坐標(biāo)系) 13 10040(零 件坐標(biāo)系)(切 槽起點(diǎn))1734 2) 加工零件的右端：左端加工后裝入專用夾具，先采用 ￠ 18 麻花鉆鉆孔，深度為圖 5c O1000 切槽軌跡圖 圖 5d O1000 外螺紋軌跡圖 10040(零 件坐標(biāo)系)2(螺 紋加工起點(diǎn))61 14 32mm。機(jī)床配備尾座。其余:3. 2 8 圖 2 夾具 4. 設(shè)備的選定 選取普利森集團(tuán)出品的 CKD6126B 型數(shù)控機(jī)床作為加工設(shè)備，此機(jī)床是普利森集團(tuán)于 2021 年開(kāi)發(fā)的數(shù)控車床，其外形圖如圖 3 所示： 圖 3 CKD6126B 數(shù)控車床外形圖 圖 4 KND100T 外形圖 CKD6126B 型數(shù)控車床通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)控制，可對(duì)加工范圍內(nèi)的各種內(nèi)孔、外圓、圓錐面、圓弧面 及螺紋進(jìn)行加工。因此，在加工時(shí)應(yīng)給機(jī)械間隙補(bǔ)償以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性 。 基于上述原因，認(rèn)真研究和改進(jìn)數(shù)控車削加工工藝過(guò)程及編程分析，對(duì)提高生產(chǎn)效率，提升員工素質(zhì)，增加企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有著十分重要的意義。由于數(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、快速定位速度高，通過(guò)合理選擇切削用量，充分發(fā)揮刀具的切削性能，可以減少零件的加工時(shí)間。 6 (4) 加工工種之間的結(jié)合。 數(shù)控加工取代傳統(tǒng)加工占據(jù)生產(chǎn)制造的主導(dǎo)地位已成為一種趨勢(shì)，但由于歷史的原因，傳統(tǒng)的加工設(shè)備與先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床并存，是目前乃至今后很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)大多數(shù)制造企業(yè)的設(shè)備 現(xiàn)狀。 數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比具有的優(yōu)越性 5 普通機(jī)床加工時(shí)，其加工成本相對(duì)較低，工序較長(zhǎng)，且工步中很多具體細(xì)節(jié)由技術(shù)工人來(lái)完成，對(duì)技術(shù)工人的水平要求相對(duì)較高。數(shù)控加工另一個(gè)特點(diǎn)是產(chǎn)品裝夾定位靈活，同一產(chǎn)品零件可能有多種加工方案。 (4) 根 據(jù)數(shù)控機(jī)床加工時(shí)工件裝夾特點(diǎn)與刀具配置、使用的特點(diǎn)區(qū)別于普通機(jī)床加工時(shí)的情況，工件的各部位的數(shù)控加工順序可能與普通、機(jī)床上加工工件的順序也有很大的區(qū)別。針對(duì) APT 語(yǔ)言的缺點(diǎn)， 1978年，法國(guó)達(dá)索飛機(jī)公司開(kāi)始開(kāi)發(fā)集三維設(shè)計(jì)、分析、 NC 加工一體化的系統(tǒng)，稱為 CATIA。國(guó)家級(jí)期刊主管單位是國(guó)家部門或直屬部門。一般來(lái)說(shuō)，學(xué)術(shù)論文具有論證色彩，或具有論辯色彩。 4) 著錄參考文獻(xiàn)有利于節(jié)省