【正文】 放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。（論文） 題目 ： 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 1 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 摘 要 隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，數(shù)控加工技術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，因為效率、質量是先進制造技術的主題。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中 ， 數(shù)控技術 是關鍵技術，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。 數(shù)控技術發(fā)展趨勢 性能發(fā)展方向 （ 1）高速高精高效化 速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標?？茖W技術發(fā)展到今天，實時系統(tǒng)和人工智能相互結合，人工智能正向著具有實時響應的、更現(xiàn)實的領域發(fā)展，而實時系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發(fā)展，由此產生了實時智能控制這一新的領域?？梢暬夹g與虛擬環(huán)境技術相結合，進一步拓寬了應用領域，如無圖紙設計、虛擬樣機技術等，這對縮短產品設計周期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。 體系結構的發(fā)展 （ 1）集成化 采用高度集成化 CPU、 RISC 芯片和大規(guī)模可編程集成電路 FPGA、EPLD、 CPLD 以及專用集成電路 ASIC 芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運行速度。通過機床聯(lián)網，可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設定、操作、運行，不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。 確定加工方法 加工方法的選擇原則是保證加工表面的精度和表面粗糙度的要求，由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結合零件的形狀、尺寸大小和形位公差等要求全面考慮。調頭加工 Φ 32mm、 R R6 的圓弧、 Φ 60mm 的外輪廓，在切退刀槽， 最后車 M32 的螺紋。所選的定位基準應能保證定位準確、可靠，定位夾緊簡單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。該卡盤裝夾工件方便、省時，但夾緊力小，適用于裝軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 11 夾外形規(guī)則的中、小型工件。當裝夾面為螺紋時再做個與之配合的螺紋進行裝夾，叫心軸裝夾。對于機夾可轉位刀具，由于換到時間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產效率，刀具 壽命可選的低些，一般取 1530min 對于裝刀、換刀和調刀比較復雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應選的高些，尤其保證刀具可靠性。在數(shù)控加工中，應盡量少用或不用成型車刀。易于找正并在加工過程中便于檢查，引起的加工誤差小。切削用量包括主軸轉速、背吃刀量及進給速度等。而有些工廠采用光學對刀鏡、對刀儀、自動對刀裝置等，以減少對刀時間，提高對刀精度。 設置刀點和換刀點 刀具究竟從什么位置開始移動到指定的位置呢？所以在程序執(zhí)行的一開始，必須確定刀具在工件坐標系下開始運動的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時刀具相對與工件運動的起點，所以稱程序起始點或起刀點。數(shù)控機床上所選用的道具常采用適應高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細粒質硬質合金）并使用可轉位刀片。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優(yōu)化的目標而定。 3） 用卡盤和頂尖裝夾。 裝夾 方式的選擇 為了工件不至于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確的位置，需將工件壓緊壓牢。合理的選擇定 位基準是保證零件加工精度的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 9 確定加工方案 零件上比較精密表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。加工過程中采用開放式通用型實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計算機實時智能技術、網絡技術、多媒體技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態(tài)數(shù)據管理及動態(tài)刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術融于一體，構成嚴密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實現(xiàn)集成化 、智能化、網絡化。通過提高集成電路密度、減少互連軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 7 長度和數(shù)量來降低產品價格，改進性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。 （ 4）內裝高性能 PLC 數(shù)控系統(tǒng)內裝高性能 PLC 控制模塊，可直接用梯形圖或高級語言編程，具有直觀的在線調試和在線幫 助功能。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。數(shù)控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工。加工過程變量根據經驗以固定參數(shù)形式事先設定，加工程序在實 際加工前用手工方式或通過 CAD/CAM 及自動編程系統(tǒng)進行編制。并在加工過程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的產品。 本文根據數(shù)控機床的特點，針對具體的零件，進行了工藝方案的分析，工裝方案的確定，刀具和切削用量的選擇，確定加工順序和加工路線，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。CAD/CAM 和 CNC 之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程中 CNC 只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機構。數(shù)控技術軸，西門子 880 系統(tǒng)控制軸數(shù)可達 24 軸。當前 INTERNET、虛擬現(xiàn)實、科學計算可視化及多媒體等技術也對用戶界面提出了更高要求。編程工具中包含用于車床銑床的標準 PLC 用戶程序實例，用戶可在標準 PLC 用戶程序基礎上進行編輯修改，從而方便地建立自己的應用程序。 （ 2）模塊化 硬件模塊化易于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標準化。 PCNC 數(shù)控系統(tǒng) 當前開發(fā)研究適應于復雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結構的、智能化新一代 PCNC 數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。對這些表面僅僅根據質量要求選擇相應的最終加工方法是不夠的，還應正確的確定毛坯到最終成形的加工方案。 定位基準選擇的原則 1）基準重合原則。合理的選