【正文】 等部分。 數(shù)控加工過程如下圖：（要實(shí)現(xiàn)對機(jī)床的控制，需要用幾何信息描述刀具和工件間的相對運(yùn)動以及用工藝信息來描述機(jī)床加工必須具備的一些工藝參數(shù)。形成加工程序，存在信息載體上，由數(shù)控系統(tǒng)讀入，通過譯碼，使機(jī)床動作和加工零件。運(yùn)用數(shù)控設(shè)備對零件進(jìn)行加工，可使工序安排相對集中，而且所用輔助裝置（如工夾具等）也不比較簡單，這樣既減少了生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，又大大縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，并且在加工過程中減少了測量檢驗(yàn)時間，有效地提高了生產(chǎn)效率。由于采用了數(shù)字控制方式，同時在電子元器件、機(jī)械結(jié)構(gòu)上采用了很多高精度的措施，因此使數(shù)控設(shè)備能達(dá)到較高的加工精度（~）。（3）柔性和通用性增強(qiáng)。若被加工產(chǎn)品發(fā)生了變化，只需改變相應(yīng)的控制程序即可實(shí)現(xiàn)加工。（4）可靠性高。同時，較先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)自身具備故障診斷程序，將設(shè)備修復(fù)時間降低到了最低限度。為適應(yīng)這種情況，數(shù)控機(jī)床正朝著以下幾個方面發(fā)展。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床配備了高性能的數(shù)控系統(tǒng)及伺服系統(tǒng)，其位移分辨率和進(jìn)給速度亦可達(dá)到1um、。① 數(shù)控系統(tǒng) 采用位數(shù)、頻率更高的微處理器，以提高系統(tǒng)的基本運(yùn)算速度。以提高通的數(shù)據(jù)處理能力，即提高插補(bǔ)運(yùn)算的速度和精度。所謂數(shù)字伺服系統(tǒng)，指的是伺服系統(tǒng)中的控制信息用數(shù)字量來處理。數(shù)字伺服系統(tǒng)利用計算機(jī)技術(shù)，在電機(jī)上有專用CPU用來實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制，它一般具有下列特性。b.數(shù)字伺服系統(tǒng)是一種離散系統(tǒng)，它是由采樣器和保持器兩個基本環(huán)節(jié)組成的。計算機(jī)處理位置、速度和電流構(gòu)成的三反饋全部數(shù)字化。在檢測靈敏度、時間和溫度漂移以及噪聲和外部干擾方面有極大的優(yōu)越性。這種新的標(biāo)準(zhǔn)接口提供了數(shù)字驅(qū)動設(shè)備、I/O端口與運(yùn)動/機(jī)床控制器之間的開放的數(shù)字化接口。在采用全數(shù)字伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開始采用直線電動機(jī)直接驅(qū)動機(jī)床工作臺的“零傳動”直線伺服進(jìn)給方式。③ 機(jī)床靜、動摩擦的非線性補(bǔ)償控制技術(shù)機(jī)械動、靜摩擦的非線性會導(dǎo)致機(jī)床爬行。④ 高速大功率電主軸的應(yīng)用 在超高速加工中，對機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速提出了極高的要求（10000—75000r/min），傳統(tǒng)的齒輪變速主傳動系統(tǒng)已不能適應(yīng)其要求。它是采用主軸電動機(jī)與機(jī)床主軸合二為一的結(jié)構(gòu)形式，即采用無外殼電動機(jī)，將其空心轉(zhuǎn)子直接套裝在機(jī)床主軸上，帶有冷卻套的定子則安裝在主軸單元的殼體內(nèi)，機(jī)床主軸單元的殼體就是電動機(jī)座，實(shí)現(xiàn)了變頻電動機(jī)與機(jī)床主軸一體化。⑤ 配置高速、功能強(qiáng)的內(nèi)裝式可編程控制器（PLC） 提高可編程控制器的運(yùn)行速度，來滿足數(shù)控機(jī)床高速加工的速度要求。利用PLC的高速處理功能，使CNC與PLC之間有機(jī)的結(jié)合起來，滿足數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中的各種實(shí)時控制要求。② 前臺加工、后臺編輯的前后臺功能，以充分提高其工作效率和機(jī)床利用率。（3） 智能化① 引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù) 自適應(yīng)控制AC(Adaptive Control) 技術(shù)的目的是要求在隨機(jī)變化的加工過程中，通過自動調(diào)節(jié)加工過程中所測得的工作狀態(tài)、特性，按照給定的評價指標(biāo)自動校正自身的工作參數(shù)，以達(dá)到或接近最佳工作狀態(tài)。這些變量事先難以預(yù)知，編制加工程序時只能依據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以致在實(shí)際加工中，很難用最佳參數(shù)進(jìn)行切削。② 采用故障自診斷、自修復(fù)功能 這主要是指利用CNC系統(tǒng)內(nèi)裝程序?qū)崿F(xiàn)在線故障診斷，一旦出現(xiàn)故障時，立即采取停機(jī)等措施，并通過CRT進(jìn)行故障報警，提示發(fā)生故障的部位、原因等。③ 刀具壽命自動檢測和自動換刀功能 利用紅外、聲發(fā)射、激光的檢測手段，對刀具和工件進(jìn)行檢測。④ 引進(jìn)模式識別技術(shù) 應(yīng)用圖像識別和聲控技術(shù)，使機(jī)器自己辨識圖樣，按照自然語言命令進(jìn)行加工。為提高可靠性，目前主要采取以下幾方面的措施。②③除上述幾方面外，數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)正向小型化、數(shù)控變成自動化等方向發(fā)展。程序編制及程序載體數(shù)控程序是數(shù)控機(jī)床自動加工零件的工作指令。得到零件的所有運(yùn)動、尺寸、工藝參數(shù)等加工信息后，用由文字、數(shù)字和符號組成的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼，按規(guī)定的方法和格式，編制零件加工的數(shù)控程序單。編好的數(shù)控程序，存放在便于輸入到數(shù)控裝置的一種存儲載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪一種存儲載體，取決于數(shù)控裝置的設(shè)計類型輸入裝置輸入裝置的作用是將程序載體（信息載體）上的數(shù)控代碼傳遞并存入數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)。數(shù)控機(jī)床加工程序也可通過鍵盤用手工方式直接輸入數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控加工程序還可由編程計算機(jī)用RS232C或采用網(wǎng)絡(luò)通信方式傳送到數(shù)控系統(tǒng)中。數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心。驅(qū)動裝置和位置檢測裝置驅(qū)動裝置接受來自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大后，嚴(yán)格按照指令信息的要求驅(qū)動機(jī)床移動部件，以加工出符合圖樣要求的零件。驅(qū)動裝置包括控制器（含功率放大器）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分。位置檢測裝置將數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的實(shí)際位移量檢測出來，經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置之后，數(shù)控裝置將反饋回來的實(shí)際位移量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，控制驅(qū)動裝置按照指令設(shè)定值運(yùn)動。這些控制包括主軸運(yùn)動部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動停止，工件和機(jī)床部件的松開、夾緊，分度工作臺轉(zhuǎn)位度等開關(guān)輔助動作。機(jī)床本體數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體與傳統(tǒng)機(jī)床相似，由主軸傳動裝置、進(jìn)給傳動裝置、床身、工作臺以及輔助運(yùn)動裝置、液壓氣動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。這種變化的目的是為了滿足數(shù)控機(jī)床的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)。一般可根據(jù)功能和結(jié)構(gòu)，按下面4種原則進(jìn)行分類：（1）按機(jī)床運(yùn)動的控制軌跡進(jìn)行分類① 點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床② 直線控制數(shù)控機(jī)床③ 輪廓控制數(shù)控機(jī)床（2）按伺服控制的方式進(jìn)行分類① 開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床② 閉環(huán)控制機(jī)床③ 混合控制數(shù)控機(jī)床（3）按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平，通常把數(shù)控系統(tǒng)分為低、中、高三類。（2）精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。（4）能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動。（6）有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。必須嚴(yán)格控制公差，對精度要求高的零件；（6）由此可見，數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床都有各自的適用范圍。數(shù)控工藝分析主要從精度和效率兩方面對數(shù)控銑削的加工工藝進(jìn)行分析，加工精度必須達(dá)到圖紙的要求，同時又能充分合理地發(fā)揮機(jī)床的功能，提高生產(chǎn)效率。當(dāng)設(shè)計精度和孔加工的位置精度與機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度相接近時，可采用同一尺寸基準(zhǔn)進(jìn)行集中加工，這樣可以解決多個工位設(shè)計尺寸基準(zhǔn)的加工精度問題。在孔類零件加工時，刀具在XY平面內(nèi)的運(yùn)動路線，主要考慮：（1）定位要迅速（2）定位要準(zhǔn)確加工中心如果重復(fù)定位誤差影響較大時，必須一次定好位，按順序連續(xù)換刀加工，完成同軸孔的加工，然后再加工其他坐標(biāo)位置的孔，以提高孔系的同軸度。按刀具劃分公步。在一次裝夾中要盡可能完成較多表面的加工。（2）數(shù)控銑床具備鏡像加工功能，加工一個軸對稱零件只需編出一半加工程序即可。同時，利用改變刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ梢杂猛粋€加工程序進(jìn)行粗、精加工及加工同一個公稱尺寸的內(nèi)、外兩個型面。第三章 數(shù)控銑床加工復(fù)雜工件 數(shù)控銑床加工復(fù)雜工件1加工要求：用數(shù)控銑床完成工件的加工，工件外形尺寸為200mm150mm37mm，除上表面以外的其他表面均已加工，并符合尺寸和表面粗糙度值要求，材料為45鋼。加工工件的繪圖如下：刀具選擇及工藝路線1 工藝分析如圖1—1所示，兩零件外形規(guī)則，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值及凹凸配等要求較高。工件選用機(jī)用平口鉗裝夾，使之與工作臺X軸移動方向平行。利用尋邊器找正工件的X、Y軸零點(diǎn)，該零點(diǎn)位于工件上表面的中心位置，設(shè)置Z軸零點(diǎn)與機(jī)械原點(diǎn)重合。有時也可不使用刀具長度補(bǔ)償功能，而根據(jù)不同刀具設(shè)定多個工件坐標(biāo)系零點(diǎn)進(jìn)行編程加工。根據(jù)零件圖樣要求給出工件的加工工序?yàn)椋海?）銑削平面，保證尺寸35mm，選用φ80mm可轉(zhuǎn)位銑刀（5個刀片）。（3）銑削邊角料，選用φ16mm三刃立銑刀。（5）粗加工兩圓弧凹槽，選用φ8mm二刃鍵槽銑刀。（7）粗加工銑削中間兩孔，選用φ16mm三刃立銑刀。