【正文】 用于實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等，因此有著重大的應(yīng)用價(jià)值。 1用通用機(jī)床加工時(shí)，要求設(shè)計(jì)制造復(fù)雜的專用夾具或需要很長(zhǎng)調(diào)整時(shí)間的零件。、多規(guī)格、中小批量的零件生產(chǎn)，特別適合新產(chǎn)品的試制生產(chǎn)。、表面粗超度要求較高的零件。、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是具有復(fù)雜曲線、曲面輪廓。5價(jià)格高，一旦出現(xiàn)廢品就會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失的零件。6鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、攻絲等工序聯(lián)合進(jìn)行，相對(duì)位置精度要求較高的零件。，勞動(dòng)強(qiáng)度大，質(zhì)量難以穩(wěn)定控制的零件。我國(guó)是一個(gè)煤炭大國(guó)，煤炭資源在我國(guó)的能源系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位。這就決定了我國(guó)的煤機(jī)企業(yè)的任務(wù)是為煤炭系統(tǒng)生產(chǎn)高質(zhì)量、高可靠性的煤炭開采及保護(hù)裝備。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的條件下，如何謀生存、求發(fā)展，煤機(jī)行業(yè)本身的水平關(guān)鍵要看創(chuàng)新能力、人員素質(zhì)和企業(yè)素質(zhì)的提高。企業(yè)設(shè)備數(shù)字化化程度高低(數(shù)控設(shè)備占主要設(shè)備擁有量比率)是代表工業(yè)化水平的標(biāo)志，同時(shí)要組建符合廠情的生產(chǎn)模式，機(jī)床的配置上要根據(jù)被加工零件的圖紙的復(fù)雜程度、精度、材質(zhì)、數(shù)量和熱處理等因素來選擇機(jī)床汽車工業(yè)近20年來發(fā)展尤為迅猛。在快速發(fā)展的過程中，汽車零部件的加工技術(shù)也在快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，更加快了復(fù)雜零部件快速制造的實(shí)現(xiàn)過程。將高速加工中心和其它高速數(shù)控機(jī)床組成的高速柔性生產(chǎn)線集“高柔性” 與“高效率”于一體，既可滿足產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代的要求，做到一次投資，長(zhǎng)期受益，又有接近于組合機(jī)床剛性自動(dòng)線的生產(chǎn)效率，從而打破汽車生產(chǎn)中有關(guān)“經(jīng)濟(jì)規(guī)?！钡膫鹘y(tǒng)觀念，實(shí)現(xiàn)了多品種、中小批量的高效生產(chǎn)。數(shù)控技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)等等，在汽車制造工業(yè)中都得到了廣泛深入的應(yīng)用。21世紀(jì)的汽車加工制造業(yè)已經(jīng)離不開數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用了。三、數(shù)控加工工藝與程序編制數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容（1）了解圖紙的技術(shù)要求，如尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、工件的材料、硬度、加工性能以及工件數(shù)量等；（2）根據(jù)零件圖紙的要求進(jìn)行工藝分析，其中包括零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析、材料和設(shè)計(jì)精度合理性分析、大致工藝步驟等；（3）根據(jù)工藝分析制定出加工所需要的一切工藝信息——如：加工工藝路線、工藝要求、刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量、切削用量（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、吃刀深度）以及輔助功能（換刀、主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)、切削液開或關(guān)）等，并填寫加工工序卡和工藝過程卡；（4）根據(jù)零件圖和制定的工藝內(nèi)容，再按照所用數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指令代碼及程序格式進(jìn)行數(shù)控編程；零件的工藝分析在確定數(shù)控加工零件和加工內(nèi)容后，根據(jù)所了解的數(shù)控機(jī)床性能及實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，需要對(duì)零件圖進(jìn)行工藝分析，以減少后續(xù)編程和加工中可能出現(xiàn)的失誤，零件圖的工藝分析可以從以下幾個(gè)方面考慮。（1）審查零件圖的完整性和正確性。對(duì)輪廓零件，審查構(gòu)成輪廓各幾何元素的尺寸或相互關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)是否準(zhǔn)確完整。例如：在實(shí)際工件中常常會(huì)遇到圖紙中給出的幾何元素的相互關(guān)系不正確、缺尺寸，使編程計(jì)算無法完成。或雖然給出了幾何元素的相互關(guān)系，但同時(shí)又給出了引起矛盾的相關(guān)尺寸、尺寸多余等同樣給編程帶來困難。(2)審查零件圖中的尺寸標(biāo)準(zhǔn)方式是否適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn)。對(duì)數(shù)控加工來說，最傾向于以同一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸，這種標(biāo)準(zhǔn)方法便于編程，也便于尺寸之間的相互協(xié)調(diào)，在保持設(shè)計(jì)、工藝、檢測(cè)基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)位置的一致性方面帶來很大方便，由于零件設(shè)計(jì)人員往往在尺寸標(biāo)準(zhǔn)中較多地考慮裝機(jī)等使用性能，而不得不采取局部分散的標(biāo)準(zhǔn)方法，這樣會(huì)給工序安排與數(shù)控加工帶來諸多不全。事實(shí)上，由于數(shù)控加工精度及重復(fù)定位精度都很高，不會(huì)因產(chǎn)生較大的積累誤差而破壞使用特性，因而改變局部分散標(biāo)準(zhǔn)法為集中引注或坐標(biāo)式標(biāo)注是安全可行的。（3）審查和分析零件所要求的加工精度，尺寸公差是否都可以得到保證。數(shù)控機(jī)床盡管比普通機(jī)床加工精度高，但數(shù)控加工車普通加工一樣，在加工過程中都會(huì)遇到受力變形的困擾，因此對(duì)于薄壁零件、剛性差的零件加工，一定注意加強(qiáng)零件加工部位的剛性，防止變形的產(chǎn)生。(4)特殊零件的處理。對(duì)于一些特殊零件，由于某些原因可能影響加工精度，可以選擇恰當(dāng)?shù)拇志庸?。走刀路線與加工順序的確定 在數(shù)控加工過程中，每道工序的走刀路線直接影響零件的加工精度與表面粗糙度。刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于零件運(yùn)動(dòng)的軌跡稱為走刀路線，包括切削加工的路徑和刀具切入、切出等空行程。在普通機(jī)床加工中，走刀路線由操作者靠工作經(jīng)驗(yàn)直接把握，工序設(shè)計(jì)時(shí)無須考慮。但是在數(shù)控加工中，走刀路線直接由數(shù)控程序控制的，因此，工序設(shè)計(jì)時(shí)，必須擬定好刀具的走刀路線，并繪制好走刀路線圖，來指導(dǎo)數(shù)控程序的編寫。走刀路線的確定，應(yīng)該遵循以下幾點(diǎn)原則：（1）走刀路線應(yīng)該保證被加工零件的精度和表面粗糙度。在進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來劃分工序時(shí)，應(yīng)遵循粗、精加工分開原則來劃分工序，即先粗加工全部完成之后再進(jìn)行半精加工、精加工。對(duì)于某一加工表面，應(yīng)按粗加工—半精加工—精加工順序完成，粗加工時(shí)應(yīng)當(dāng)在保證加工質(zhì)量、刀具耐用度和機(jī)床—夾具—刀具—工件工藝系統(tǒng)的剛性所允許的條件下，充分發(fā)揮機(jī)床的性能和刀具切削性能，盡盤采用較大的切削深度、較少的切削次數(shù)得到精加工前的各部余童盡可能均勻的加工狀況，即粗加工時(shí)可快速切除大部分加工余量、盡可能減少走刀次數(shù)，縮短粗加工時(shí)間，精加工時(shí)主要保證零件加工的精度和表面質(zhì)量，故通常精加工時(shí)零件的最終輪廓應(yīng)由最后一力連續(xù)精加工而成（2）應(yīng)該使加工路線最短，來縮短數(shù)控加工程序，縮短空走刀時(shí)間，提高加工效率。在保證加工質(zhì)量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路線，不僅可以節(jié)省加工時(shí)間，還能減少一些不必要的刀具磨損及其它消耗。走刀路徑的選擇主要在于粗加工及空行程的走刀路徑的確定，因精加工切削過程的走刀路線基本上都是沿著其零件輪廓順序進(jìn)行的。一般情況下，若能合理選擇起刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)，合理安排各路徑間空行程銜接，都能有效縮短空行程長(zhǎng)度。（3）要盡量簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算，以減少編程的工作量。（4）當(dāng)某段走刀路線重復(fù)使用時(shí)，為了簡(jiǎn)化編程，縮短程序長(zhǎng)度，應(yīng)該使用子程序。工藝順序的安排原則：先加工基準(zhǔn)面（1）一般情況下先加工平面，后加工孔。（2）先加工主要表面，再加工次要表面。（3）先安排粗加工工序，再安排精加工工序。對(duì)于數(shù)控銑床（1）對(duì)于鋁鎂合金，鈦合金和熱合金來說，建議采用順銑加工，對(duì)于降低表面粗糙度值和提高刀具耐用度都有利。（2）對(duì)于零件毛坯為黑色金屬鍛件或鑄件，表皮硬且余量一般較大，這時(shí)采用逆銑較為有利。數(shù)控加工刀具的選擇刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材科的性能、加工工序切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。(1)選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn) 中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀，加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。(2)在進(jìn)行自由曲面（模具）加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般采用頂端密距，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低。(3)在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫(kù)上，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和按刀動(dòng)作。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄，以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫(kù)上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍，以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國(guó)的加工中心采用TSG工具系統(tǒng)，其刀柄有直柄（3種規(guī)格）和錐柄（4種規(guī)格）2種，共包括16種不同用途的刀柄。(4)在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長(zhǎng)，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：①盡量減少刀具數(shù)量；②一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟；粗精加工的刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；④先銑后鉆；⑤先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工；⑥在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。切削用量的確定 合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。背吃刀量由機(jī)床、工件和刀具的剛度來確定，在剛度允許的情況下，應(yīng)該盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。確定背吃刀量的一般方法：（1），如果數(shù)控加工的加工余量小于56mm，粗加工一次盡給就可以達(dá)到要求。但在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可以多次盡給完成。（2），可以分為粗加工和半精加工兩步進(jìn)行。粗加工的背吃刀量同（1）中的要求相同。，在半精加工時(shí)切除。（3），可以分為粗加工、半精加工、精加工三步進(jìn)行。進(jìn)給量的確定（1）當(dāng)工件的質(zhì)量達(dá)到要求能夠保證時(shí)，為了提高生產(chǎn)效率，可以選擇較 高的進(jìn)給速度。一般在100200m/min范圍內(nèi)選取。（2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選用較低的進(jìn)給速度，一般在2050m/min范圍內(nèi)選取。（3）當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求較高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)該選小一點(diǎn)，一般在2050m/min范圍內(nèi)選取。（4）刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以選擇該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。切削速度的選擇（1）工件材料的強(qiáng)度和硬度以及切削加工性等因素，加工材料的強(qiáng)度和硬度越高時(shí)，選較低的切削速度，反之取較高的速度，刀具材料切削性能越好，切削速度越高。（2）斷續(xù)切削時(shí)，為減小沖擊力和熱應(yīng)力，要適當(dāng)降低切削速度。（3）在容易發(fā)生震動(dòng)的情況下，切削速度應(yīng)該避開自激震動(dòng)的臨界速度。（4）加工大件、細(xì)長(zhǎng)件和薄壁件時(shí)，選用較低切削速度。（5）加工帶外皮的工件時(shí)，適當(dāng)降低切削速度。（6）應(yīng)該盡量避開積削瘤產(chǎn)生的區(qū)域。主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算公式：N=1000Vc/（πD）Vc為切削速度，N為主軸轉(zhuǎn)速，D為工件直徑。計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速要根據(jù)機(jī)床說明書選取機(jī)床具有的或是接近的轉(zhuǎn)速。數(shù)控編程的內(nèi)容與方法 1．?dāng)?shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的主要內(nèi)容有：分析零件圖樣，確定數(shù)控加工工藝方案、數(shù)值計(jì)算、編寫零件加工程序、校對(duì)程序及首件試切。2．?dāng)?shù)控編程的步驟（1）分析圖樣。（2）確定加工工藝規(guī)程。（3）數(shù)值計(jì)算。（4）編寫零件加工程序單。（5）程序校驗(yàn)與首件試切。 1．手工編程手工編程是指編程的各個(gè)階段均由人工完成。利用一般的計(jì)算工具，通過各種數(shù)學(xué)方法，人工進(jìn)行刀具軌跡的運(yùn)算，并進(jìn)行指令編制。這種方式比較簡(jiǎn)單，很容易掌握，適應(yīng)性較大。適用于中等復(fù)雜程度程序、計(jì)算量不大的零件編程，對(duì)機(jī)床操作人員來講必須掌握。對(duì)于幾何形狀復(fù)雜的零件需借助計(jì)算機(jī)使用規(guī)定的數(shù)控語(yǔ)言編寫零件源程序，經(jīng)過處理后生成加工程序，稱為自動(dòng)編程。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)不僅向用戶編程提供了一般的準(zhǔn)備功能和輔助功能，而且為編程提供了擴(kuò)展數(shù)控功能的手段。程序結(jié)構(gòu)與格式、結(jié)束符程序開始符、結(jié)束符是同一個(gè)字符，ISO代碼中是%，EIA代碼中是EP，書 寫時(shí)要單列段。程序名有兩種形式：一種是英文字母O（%或P）和1～4位正整數(shù)組成；另一種是由英文字母開頭，字母數(shù)字多字符混合組成的程序名(如TEST1 等)。一般要求單列一段。程序主體是由若干個(gè)程序段組成的。每個(gè)程序段一般占一行。程序結(jié)束可以用M02或M30指令。一般要求單列一段。加工程序的一般格式舉例： % // 開始符 O2000 // 程序名N10 G54 G00 M03 S1000 //程序主體 N20 G01 F100 T02 M08 N30 ??.N200 M30 // 程序結(jié)束四、盤類零件的加工工藝與程序編制由于本次工藝編程加工的零件可以自由選擇，所以我選擇的盤類零件的零件圖如下圖所示：要求：毛坯為70㎜70㎜18㎜板材，六面已粗加工過，要求數(shù)控銑出如圖所示的槽，工件材料為45鋼。1．根據(jù)圖樣要求、毛坯及前道工序加工情況，確定工藝方案及加工路線 ，用通用臺(tái)虎鉗夾緊工件前后兩側(cè)面，臺(tái)虎鉗固定于銑床工作臺(tái)上。 ① 銑刀先走兩個(gè)圓軌跡，再用左刀具半徑補(bǔ)償加工50㎜50㎜四角倒圓的正方形。② 每次切深為2㎜，分二次加工完。2．選擇機(jī)床設(shè)備根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床即可達(dá)到要求。故選用XKN7125型數(shù)控立式銑床。3．選擇刀具現(xiàn)采用φ10㎜的平底立銑刀，定義為T01，并把該刀具的直徑輸入刀具參數(shù)表中。4．確定切削用量切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)該機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定，詳見加工程序。5．確定工件坐標(biāo)系和對(duì)刀點(diǎn)在XOY平面內(nèi)確定以工件中心為工件原點(diǎn)，Z方向以工件表面為工件原點(diǎn)，建立工件坐標(biāo)系。按該機(jī)床規(guī)定的指令代碼和程序段格式，把加工零件的全部工藝過程編寫成程序清單?？紤]到加工圖示的槽，深為4㎜，每次切深為2㎜，分二次加工完，則為編程方便，同時(shí)減少指令條數(shù)，可采用子程序。該工件的加工程序如下： N0010 G00 Z2 S800 T1 M03； N0020 X15 Y0 M08；N0030 G20 N01 ； N0040 G20 N01 ； N0050 G01 Z2 M09；N0060 G00 X0 Y0 Z150；N0070 M02； N0010 G22 N01； N0020 G01 ZP1 F80；N0030 G03 X15 Y0 I15 J0； N0040 G01 X20；N0050 G03 X20 YO I20 J0；N0060 G41 G01 X25 Y15； N0070 G03 X15 Y25 I10 J0； N0080 G01 X15；N0090 G03 X25 Y15 I0 J10； N0100 G01 Y15；N0110 G03 X15 Y25 I10 J0； N0120 G01 X15；N0130 G03 X25 Y15 I0 J10； N0140 G01 Y0；N0150 G40 G01 X15 Y0； N0160 M30；五、總結(jié) 時(shí)