【正文】 ...........................................................22 ..........................................................................................................22 第五章 機(jī)床簡(jiǎn)單故障排除方法與簡(jiǎn)單維修中的注意事項(xiàng) 結(jié)語(yǔ) 致謝 參考文獻(xiàn)第一章 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生發(fā)展與策略在機(jī)械制造工業(yè)中并不是所有的產(chǎn)品零件都具有很大的批量，單件與小批量生產(chǎn)的零件（批量在10～100件）約占機(jī)械加工總量的80%以上。尤其是在造船、航天、航空、機(jī)床、重型機(jī)械以及國(guó)防工業(yè)更是如此。為了滿(mǎn)足多品種，小批量的自動(dòng)化生產(chǎn)，迫切需要一種靈活的，通用的，能夠適用產(chǎn)品頻繁變化的柔性自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床就是在這樣的背景下誕生與發(fā)展起來(lái)的。它為單件、小批量生產(chǎn)的精密復(fù)雜零件提供了自動(dòng)化的加工手段。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ／Ｔ８１２９－１９９７，對(duì)機(jī)床數(shù)字控制的定義：用數(shù)字控制的裝置（簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)控裝置），在運(yùn)行過(guò)程中，不斷地引入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，從而對(duì)某一生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，叫數(shù)字控制，簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)控。用計(jì)算機(jī)控制加工功能，稱(chēng)計(jì)算機(jī)數(shù)控（puterized numerical，縮寫(xiě)ＣＮＣ）。數(shù)控機(jī)床即使采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，或者說(shuō)裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。從應(yīng)用來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床就是將加工過(guò)程所需的各種操作（如主軸變速、松加工件、進(jìn)刀與退刀、開(kāi)車(chē)與停車(chē)、選擇刀具、供給切削液等）和步驟，以及刀具與工件之間的相對(duì)位移量都用數(shù)字化的代碼來(lái)表示，通過(guò)控制介質(zhì)將數(shù)字信息送入專(zhuān)用的或通用的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)輸入的信息進(jìn)行處理與運(yùn)算，發(fā)出各種指令來(lái)控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，是機(jī)床自動(dòng)加工出所需要的零件。從我國(guó)基本國(guó)情的角度出發(fā)，以國(guó)家的戰(zhàn)略需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以提高我國(guó)制造裝備業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo)，用系統(tǒng)的方法，選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國(guó)制造裝備業(yè)發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開(kāi)發(fā)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機(jī)（如量大面廣的數(shù)控車(chē)床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等）帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件（數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機(jī)、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等）的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問(wèn)題。沒(méi)有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品；沒(méi)有規(guī)模就不會(huì)有價(jià)格低廉而富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品；當(dāng)然，沒(méi)有規(guī)模中國(guó)的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。在高精尖裝備研發(fā)方面，要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶(hù)的緊密結(jié)合，以“做得出、用得上、賣(mài)得掉”為目標(biāo)，按國(guó)家意志實(shí)施攻關(guān)，以解決國(guó)家之急需。在競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)方面，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)研究開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。第二章 數(shù)控加工的基本概念 基本概念數(shù)控編程是數(shù)控加工準(zhǔn)備階段的主要內(nèi)容，通常包括分析零件圖樣，確定加工工藝過(guò)程；計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；編寫(xiě)數(shù)控加工程序；制作控制介質(zhì)；校對(duì)程序及首件試切?？傊?它是從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全過(guò)程。常用方法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(guò)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(lái)講必須掌握。人工完成零件加工的數(shù)控工藝分析零件圖紙制定工藝決策確定加工路線(xiàn)選擇工藝參數(shù)計(jì)算刀位軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)編寫(xiě)數(shù)控加工程序單驗(yàn)證程序主要用于點(diǎn)位加工（如鉆、鉸孔）或幾何形狀簡(jiǎn)單（如平面、方形槽）零件的加工，計(jì)算量小，程序段數(shù)有限，編程直觀易于實(shí)現(xiàn)的情況等。對(duì)于具有空間自由曲面、復(fù)雜型腔的零件，刀具軌跡數(shù)據(jù)計(jì)算相當(dāng)繁瑣，工作量大，極易出錯(cuò)，且很難校對(duì)，有些甚至根本無(wú)法完成。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(xiě)零件源程序，經(jīng)過(guò)處理后生成加工程序，稱(chēng)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(hù)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。FANUC6M數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)編程，應(yīng)用靈活，形式自由，具備計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言的表達(dá)式、邏輯運(yùn)算及類(lèi)似的程序流程，使加工程序簡(jiǎn)練易懂，實(shí)現(xiàn)普通編程難以實(shí)現(xiàn)的功能。數(shù)控編程同計(jì)算機(jī)編程一樣也有自己的“語(yǔ)言”,但有一點(diǎn)不同的是,它還沒(méi)發(fā)展到那種相互通用的程度,也就是說(shuō),當(dāng)我要對(duì)一個(gè)毛坯進(jìn)行加工時(shí),（1）UGUnigraphics 是美國(guó)Unigraphics Solution公司開(kāi)發(fā)的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一體的三維參數(shù)化軟件，是當(dāng)今最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造的高端軟件，用于航空、航天、汽車(chē)、輪船、通用機(jī)械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。UG軟件在CAM領(lǐng)域處于領(lǐng)先的地位，產(chǎn)生于美國(guó)麥道飛機(jī)公司，是飛機(jī)零件數(shù)控加工首選編程工具。UG 優(yōu)點(diǎn)提供可靠、精確的刀具路徑能直接在曲面及實(shí)體上加工良好的使用者界面，客戶(hù)也可自行化設(shè)計(jì)界面多樣的加工方式，便于設(shè)計(jì)組合高效率的刀具路徑完整的刀具庫(kù)加工參數(shù)庫(kù)管理功能包含二軸到五軸銑削、車(chē)床銑削、線(xiàn)切割大型刀具庫(kù)管理實(shí)體模擬切削泛用型后處理器等功能高速銑功能CAM客戶(hù)化模板（2）CatiaCatia是法國(guó)達(dá)索（Dassault）公司推出的產(chǎn)品，法制幻影系列戰(zhàn)斗機(jī)、波音73777的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)均采用Catha。CATIA 據(jù)有強(qiáng)大的曲面造型功能，在所有的CAD三維軟件位居前列，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的航空航天企業(yè)、研究所，以逐步取代UG成為復(fù)雜型面設(shè)計(jì)的首選。CATIA具有較強(qiáng)的編程能力，可滿(mǎn)足復(fù)雜零件的數(shù)控加工要求。目前一些領(lǐng)域采取CATIA設(shè)計(jì)建模，UG編程加工，二者結(jié)合，搭配使用。（3）Pro/E 是美國(guó) PTC（參數(shù)技術(shù)有限公司）開(kāi)發(fā)的軟件，是全世界最普及的三維 CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造）系統(tǒng)。廣泛用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)和玩具等民用行業(yè)。具有零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具開(kāi)發(fā)、數(shù)控加工、造型設(shè)計(jì)等多種功能。Pro/E在我國(guó)南方地區(qū)企業(yè)中被大量使用，設(shè)計(jì)建模采用PROE，編程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是目前通行的做法。（4）C（imatronCAD/CAM系統(tǒng)以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM產(chǎn)品，是較早在微機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)三維CAD/CAM全功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供了比較靈活的用戶(hù)界面，優(yōu)良的三維造型、工程繪圖，全面的數(shù)控加工，各種通用、專(zhuān)用數(shù)據(jù)接口以及集成化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。CimatronCAD/CAM系統(tǒng)在國(guó)際上的模具制造業(yè)備受歡迎，國(guó)內(nèi)模局制造行業(yè)也在廣泛使用。（5）Mastercam美國(guó)CNC公司開(kāi)發(fā)的基于PC平臺(tái)的CAD/CAM軟件，它具有方便直觀的幾何造型 Mastercam提供了設(shè)計(jì)零件外形所需的理想環(huán)境，其強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線(xiàn)、曲面零件。Mastercam具有較強(qiáng)的曲面粗加工及的曲面精加工的功能，曲面精加工有多種選擇方式，可以滿(mǎn)足復(fù)雜零件的曲面加工要求，同時(shí)具備多軸加工功能。由于價(jià)格低廉，性能優(yōu)越，成為國(guó)內(nèi)民用行業(yè)數(shù)控編程軟件的首選。（6）FeatureCAM美國(guó)DELCAM公司開(kāi)發(fā)的基于特征的全功能CAM軟件，全新的特征概念，超強(qiáng)的特征識(shí)別，基于工藝知識(shí)庫(kù)的材料庫(kù)，刀具庫(kù)，圖標(biāo)導(dǎo)航的基于工藝卡片的編程模式。全模塊的軟件，從2~5軸銑削，到車(chē)銑復(fù)合加工，從曲面加工到線(xiàn)切割加工，為車(chē)間編程提供全面解決方案。DELCAM軟件后編輯功能相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較好的。近年來(lái)國(guó)內(nèi)一些制造企業(yè)正在逐步引進(jìn)，以滿(mǎn)足行業(yè)發(fā)展的需求，屬新興產(chǎn)品。（7）CAXA制造工程師CAXA制造工程師是北京北航海爾軟件有限公司推出一款全國(guó)產(chǎn)化的CAM產(chǎn)品，為國(guó)產(chǎn)CAM軟件在國(guó)內(nèi)CAM市場(chǎng)中占據(jù)了一席之地。作為我國(guó)制造業(yè)信息化領(lǐng)域自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)軟件優(yōu)秀代表和知名品牌，CAXA已經(jīng)成為我國(guó)CAD/CAM/PLM業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)者和主要供應(yīng)商。CAXA制造工程師是一款面向二至五軸數(shù)控銑床與加工中心、具有良好工藝性能的銑削/鉆削數(shù)控加工編程軟件。該軟件性能優(yōu)越，價(jià)格適中，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)頗受歡迎。（8）EdgeCAM英國(guó)Pathtrace公司出品的具有智能化的專(zhuān)業(yè)數(shù)控編程軟件，可應(yīng)用于車(chē)、銑、線(xiàn)切割等數(shù)控機(jī)床的編程。針對(duì)當(dāng)前復(fù)雜三維曲面加工特點(diǎn)，EdgeCAM設(shè)計(jì)出更加便捷可靠的加工方法，目前流行于歐美制造業(yè)。英國(guó)路徑公司正在進(jìn)行中國(guó)市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)作，為國(guó)內(nèi)的制造業(yè)的客戶(hù)提供更多的選擇。（9）VERICUTVERICUT美國(guó)CGTECH公司出品的一種先進(jìn)的專(zhuān)用數(shù)控加工仿真軟件。VERICUT 采用了先進(jìn)的三維顯示及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對(duì)數(shù)控加工過(guò)程的模擬達(dá)到了極其逼真的程度。不僅能用彩色的三維圖像顯示出刀具切削毛坯形成零件的全過(guò)程，還能顯示出刀柄、夾具,甚至機(jī)床的運(yùn)行過(guò)程和虛擬的工廠環(huán)境也能被模擬出來(lái)，其效果就如同是在屏幕上觀看數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)的錄像。編程人員將各種編程軟上生成的數(shù)控加工程序?qū)隫ERICUTVERICUT中，由該軟件進(jìn)行校驗(yàn)，可檢測(cè)原軟件編程中產(chǎn)生的計(jì)算錯(cuò)誤，降低加工中由于程序錯(cuò)誤導(dǎo)致的加工事故率。目前國(guó)內(nèi)許多實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)，已開(kāi)始引進(jìn)該軟件來(lái)充實(shí)現(xiàn)有的數(shù)控編程系統(tǒng)，取得了良好的效果。隨著制造業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控編程軟件的開(kāi)發(fā)和使用也進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展的新階段，新產(chǎn)品層出不窮，功能模塊越來(lái)越細(xì)化，工藝人員可是在微機(jī)上輕松地設(shè)計(jì)出科學(xué)合理并富有個(gè)性化的數(shù)控加工工藝，把數(shù)控加工編程變得更加容易、便捷，對(duì)零件圖樣要求的形狀、尺寸、精度、材料及毛坯進(jìn)行分析，明確加工內(nèi)容與要求；確定加工方案、走刀路線(xiàn)、切削參數(shù)以及選擇刀具及夾具等。.數(shù)值計(jì)算，根據(jù)零件的幾何尺寸、加工路線(xiàn)、計(jì)算出零件輪廓上的幾何要素的起點(diǎn)、終點(diǎn)及圓弧的圓心坐標(biāo)等。，在完成上述兩個(gè)步驟后，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的功能指令代碼和程序段格式，編寫(xiě)加工程序單。，程序的輸入可以通過(guò)鍵盤(pán)直接輸入數(shù)控系統(tǒng)，也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)通信接口輸入數(shù)控系統(tǒng)。，利用數(shù)控系統(tǒng)提供的圖形顯示功能，檢查刀具軌跡的正確性。對(duì)工件進(jìn)行首件試切，分析誤差誤差產(chǎn)生的原因，及時(shí)修正，直到試切出合格零件，雖然,每個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的編程語(yǔ)言和指令各不相同,但其間也有很多相通之處.字與字的功能 ：字符與代碼：字符是用來(lái)組織、控制或表示數(shù)據(jù)的一些符號(hào)，如數(shù)字、字母、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、數(shù)學(xué)運(yùn)算符等。國(guó)際上廣泛采用兩種標(biāo)準(zhǔn)代碼：（1）ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)代碼（2）EIA美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)代碼字在數(shù)控加工程序中，字是指一系列按規(guī)定排列的字符，作為一個(gè)信息單元存儲(chǔ)、傳遞和操作。字是由一個(gè)英文字母與隨后的若干位十進(jìn)制數(shù)字組成，這個(gè)英文字母稱(chēng)為地址符。如：“X2500”是一個(gè)字，X為地址符，數(shù)字“2500”為地址中的內(nèi)容。字的功能： 組成程序段的每一個(gè)字都有其特定的功能含義，以下是以FANUC0M數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范為主來(lái)介紹的。（1）順序號(hào)字N順序號(hào)又稱(chēng)程序段號(hào)或程序段序號(hào)。順序號(hào)位于程序段之首，由順序號(hào)字N和后續(xù)數(shù)字組成。其作用為校對(duì)、條件跳轉(zhuǎn)、固定循環(huán)等。使用時(shí)應(yīng)間隔使用，如N10 N20 N30??（2）準(zhǔn)備功能字G準(zhǔn)備功能字的地址符是G，又稱(chēng)為G功能或G指令，是用于建立機(jī)床或控制系統(tǒng)工作方式的一種指令。G00～G99（3）尺寸字尺寸字用于確定機(jī)床上刀具運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)的坐標(biāo)位置。其中，第一組 X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R 用于確定終點(diǎn)的直線(xiàn)坐標(biāo)尺寸；第二組 A，B，C，D，E 用于確定終點(diǎn)的角度坐標(biāo)尺寸；第三組 I，J，K 用于確定圓弧輪廓的圓心坐標(biāo)尺寸。在一些數(shù)控系統(tǒng)中，還可以用P指令暫停時(shí)間、用R指令圓弧的半徑等。（4）進(jìn)給功能字F進(jìn)給功能字的地址符是F，又稱(chēng)為F功能或F指令，用于指定切削的進(jìn)給速度。對(duì)于車(chē)床，F(xiàn)可分為每分鐘進(jìn)給和主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給兩種，對(duì)于其它數(shù)控機(jī)床，一般只用每分鐘進(jìn)給。F指令在螺紋切削程序段中常用來(lái)指令螺紋的導(dǎo)程。（5）主軸轉(zhuǎn)速功能字S主軸轉(zhuǎn)速功能字的地址符是S，又稱(chēng)為S功能或S指令，用于指定主軸轉(zhuǎn)速。單位為r/min。（6）刀具功能字T刀具功能字的地址符是T，又稱(chēng)為T(mén)功能或T指令，用于指定加工時(shí)所用刀具的編號(hào),如T01。對(duì)于數(shù)控車(chē)床，其后的數(shù)字還兼作指定刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀尖半徑補(bǔ)償用，如T0101。（7）輔助功能字M輔助功能字的地址符是M，后續(xù)數(shù)字一般為1～3位正整數(shù)，又稱(chēng)為M功能或M指令，用于指定數(shù)控機(jī)床輔助裝置的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，如M00～M99。一個(gè)數(shù)控加工程序是若干個(gè)程序段組成的。程序段格式是指程序段中的字、字符和數(shù)據(jù)的安排形式。程序段格式舉例：N30 G01 F500 S3000 T02 M08； N40 X90；（本程序段省略了續(xù)效字“G01，F(xiàn)500，S3000，T02，M08”，但它們的功能仍然有效）在程序段中，必須明確組成程序段的各要素：移動(dòng)目標(biāo)：終點(diǎn)坐標(biāo)值X、Y、Z；沿怎樣的軌跡移動(dòng)：準(zhǔn)備功能字G；進(jìn)給速度：進(jìn)給功能字F；切削速度：主軸轉(zhuǎn)速功能字S；使用刀具：刀具功能字T；機(jī)床輔助動(dòng)作：輔助功能字M。程序格式（1）程序開(kāi)始符、結(jié)束符程序開(kāi)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(shū)寫(xiě)時(shí)要單列段。（2）程序名程序名有兩種形式：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(kāi)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。（3）程序主體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。（4）程序結(jié)束程序結(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(kāi)始符O2000 // 程序名N10 G54 G00 M03 S1000 // 程序主體N20 G01 F100 T02 M08N30 ??N200 M30