數(shù)控機(jī)床分類(lèi)及軸類(lèi)零件加工

PAGEPAGE題目：數(shù)控機(jī)床分類(lèi)及軸類(lèi)零件加工

目錄第一章.數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)概述1.1加工工藝方法分類(lèi)…………………21.1.1金屬切削類(lèi)數(shù)控機(jī)床……………………1.1.2特種加工類(lèi)數(shù)控機(jī)床………………1.1.3板材加工數(shù)控機(jī)床………………………21.2控制控制運(yùn)動(dòng)軌跡分類(lèi)………21.2.1點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床……………………1.2.2直線(xiàn)控制數(shù)控機(jī)床……………………1.2.3輪廓控制數(shù)控機(jī)床……………………1.3驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn)分類(lèi)……………31.3.1開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床………………………1.3.2閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床………………………1.3.3半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床……………………41.3.4混合控制數(shù)控機(jī)床………………………第二章.豐富的高速切削刀具軌跡策略2．1.1確定刀具路徑應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求……………………52.1.2確定刀具進(jìn)到要求……………………52．1．3粗加工刀具路徑要求…………………52．1．4精加工刀具路徑要求…………………6第三章.數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)的發(fā)展3.1.1數(shù)控系統(tǒng)向開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)發(fā)展………73.1.2

數(shù)控系統(tǒng)向軟數(shù)控方向發(fā)展……………73.1.3數(shù)控系統(tǒng)控制性能向智能化方向發(fā)展……………3.1.4數(shù)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展………………3.1.5數(shù)控系統(tǒng)向高可靠性方向發(fā)展……………………3.1.6：數(shù)控系統(tǒng)向復(fù)合化方向發(fā)展

……………3.1.7數(shù)控系統(tǒng)向多軸聯(lián)動(dòng)化方向發(fā)展…………………第四章軸類(lèi)零件的數(shù)控編程實(shí)例4.1.1軸類(lèi)零件數(shù)控編程實(shí)例第五章數(shù)控機(jī)床故障排除方法及其注意事項(xiàng).1維修中應(yīng)注意的事項(xiàng)………………結(jié)束語(yǔ)……………………20致謝…………………………21參考文獻(xiàn)…………………22 摘要此次論文針對(duì)典型零件的工藝分析與加工及數(shù)控的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床在當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機(jī)械制造工業(yè)提升改造和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標(biāo)志。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用，給機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品種類(lèi)和檔次以及生產(chǎn)方式帶來(lái)了革命性的變化。數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代加工車(chē)間最重要的裝備。它的發(fā)展是信息技術(shù)(1T)與制造技術(shù)(MT)結(jié)合發(fā)展的結(jié)果?，F(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技術(shù)，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上的。掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)知識(shí)是現(xiàn)代機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必不可少的。在數(shù)控加工中，從零件的設(shè)計(jì)圖紙到零件成品合格交付，不僅要考慮到數(shù)控程序的編制，還要考慮到諸如零件加工工藝路線(xiàn)的安排、加工機(jī)床的選擇、切削刀具的選擇、零件加工中的定位裝夾等一系列因素的影響，在開(kāi)始編程前，必須要對(duì)零件設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)要求進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)控加工工藝分析，以最終確定哪些是零件的技術(shù)關(guān)鍵，哪些是數(shù)控加工的難點(diǎn)，以及數(shù)控程序編制的難易程度。零件的數(shù)控加工工藝分析是編制數(shù)控程序中最重要而又極其復(fù)雜的環(huán)節(jié)，也是數(shù)控加工工藝方案設(shè)計(jì)的核心工作，必須在數(shù)控加工方案制定前完成。一個(gè)合格的編程人員對(duì)數(shù)控機(jī)床及其控制系統(tǒng)的功能及特點(diǎn)，以及影響數(shù)控加工的每個(gè)環(huán)節(jié)都要有一個(gè)清晰、全面的了解，這樣才能避免由于工藝方案考慮不周而可能出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，造成無(wú)謂的人力、物力等資源的浪費(fèi)。

全面合理的數(shù)控加工工藝分析是提高數(shù)控編程質(zhì)量的重要保障。

數(shù)控車(chē)床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車(chē)床主要用于加工軸類(lèi)、盤(pán)類(lèi)等回轉(zhuǎn)體零件。通過(guò)數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車(chē)槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。

關(guān)鍵詞：切削機(jī)床工藝分析第一章概述1.1加工工藝方法分類(lèi)1.1.1．金屬切削類(lèi)數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)的車(chē)、銑、鉆、磨、齒輪加工相對(duì)應(yīng)的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床等。盡管這些數(shù)控機(jī)床在加工工藝方法上存在很大差別，具體的控制方式也各不相同，但機(jī)床的動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)都是數(shù)字化控制的，具有較高的生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度。在普通數(shù)控機(jī)床加裝一個(gè)刀庫(kù)和換刀裝置就成為數(shù)控加工中心機(jī)床。加工中心機(jī)床進(jìn)一步提高了普通數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。例如銑、鏜、鉆加工中心，它是在數(shù)控銑床基礎(chǔ)上增加了一個(gè)容量較大的刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置形成的，工件一次裝夾后，可以對(duì)箱體零件的四面甚至五面大部分加工工序進(jìn)行銑、鏜、鉆、擴(kuò)、鉸以及攻螺紋等多工序加工，特別適合箱體類(lèi)零件的加工。加工中心機(jī)床可以有效地避免由于工件多次安裝造成的定位誤差，減少了機(jī)床的臺(tái)數(shù)和占地面積，縮短了輔助時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。1.1.2．特種加工類(lèi)數(shù)控機(jī)床除了切削加工數(shù)控機(jī)床以外，數(shù)控技術(shù)也大量用于數(shù)控電火花線(xiàn)切割機(jī)床、數(shù)控電火花成型機(jī)床、數(shù)控等離子弧切割機(jī)床、數(shù)控火焰切割機(jī)床以及數(shù)控激光加工機(jī)床等。1.1.3．板材加工類(lèi)數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)的應(yīng)用于金屬板材加工的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控剪板機(jī)和數(shù)控折彎?rùn)C(jī)等。近年來(lái)，其它機(jī)械設(shè)備中也大量采用了數(shù)控技術(shù)，如數(shù)控多坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、自動(dòng)繪圖機(jī)及工業(yè)機(jī)器人等。1.2控制運(yùn)動(dòng)軌跡分類(lèi)1．2.1點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床位置的精確定位，在移動(dòng)和定位過(guò)程中不進(jìn)行任何加工。機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)只控制行程終點(diǎn)的坐標(biāo)值，不控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)軌跡，因此幾個(gè)坐標(biāo)軸之間的運(yùn)動(dòng)無(wú)任何聯(lián)系。可以幾個(gè)坐標(biāo)同時(shí)向目標(biāo)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以各個(gè)坐標(biāo)單獨(dú)依次運(yùn)動(dòng)。這類(lèi)數(shù)控機(jī)床主要有數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床、數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)等。點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置稱(chēng)為點(diǎn)位數(shù)控裝置。1.2.2．直線(xiàn)控制數(shù)控機(jī)床直線(xiàn)控制數(shù)控機(jī)床可控制刀具或工作臺(tái)以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給速度，沿著平行于坐標(biāo)軸的方向進(jìn)行直線(xiàn)移動(dòng)和切削加工，進(jìn)給速度根據(jù)切削條件可在一定范圍內(nèi)變化。直線(xiàn)控制的簡(jiǎn)易數(shù)控車(chē)床，只有兩個(gè)坐標(biāo)軸，可加工階梯軸。直線(xiàn)控制的數(shù)控銑床，有三個(gè)坐標(biāo)軸，可用于平面的銑削加工。代組合機(jī)床采用數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭帶有多軸箱的軸向進(jìn)給進(jìn)行鉆鏜加工，它也可算是一種直線(xiàn)控制數(shù)控機(jī)床。數(shù)控鏜銑床、加工中心等機(jī)床，它的各個(gè)坐標(biāo)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，兼有點(diǎn)位和直線(xiàn)控制加工的功能，這類(lèi)機(jī)床應(yīng)該稱(chēng)為點(diǎn)位/直線(xiàn)控制的數(shù)控機(jī)床。1.2.3．輪廓控制數(shù)控機(jī)床輪廓控制數(shù)控機(jī)床能夠?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，使合成的平面或空間的運(yùn)動(dòng)軌跡能滿(mǎn)足零件輪廓的要求。它不僅能控制機(jī)床移動(dòng)部件的起點(diǎn)與終點(diǎn)坐標(biāo)，而且能控制整個(gè)加工輪廓每一點(diǎn)的速度和位移，將工件加工成要求的輪廓形狀。常用的數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床就是典型的輪廓控制數(shù)控機(jī)床。數(shù)控火焰切割機(jī)、電火花加工機(jī)床以及數(shù)控繪圖機(jī)等也采用了輪廓控制系統(tǒng)。輪廓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要比點(diǎn)位/直線(xiàn)控系統(tǒng)更為復(fù)雜，在加工過(guò)程中需要不斷進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，然后進(jìn)行相應(yīng)的速度與位移控制?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置的控制功能均由軟件實(shí)現(xiàn)，增加輪廓控制功能不會(huì)帶來(lái)成本的增加。因此，除少數(shù)專(zhuān)用控制系統(tǒng)外，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置都具有輪廓控制功能。1.3驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn)分類(lèi)1.3.1．開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床這類(lèi)控制的數(shù)控機(jī)床是其控制系統(tǒng)沒(méi)有位置檢測(cè)元件，伺服驅(qū)動(dòng)部件通常為反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或混合式伺服步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個(gè)進(jìn)給指令，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路功率放大后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，再經(jīng)過(guò)齒輪減速裝置帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，通過(guò)絲杠螺母機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為移動(dòng)部件的直線(xiàn)位移。移動(dòng)部件的移動(dòng)速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數(shù)所決定的。此類(lèi)數(shù)控機(jī)床的信息流是單向的，即進(jìn)給脈沖發(fā)出去后，實(shí)際移動(dòng)值不再反饋回來(lái)，所以稱(chēng)為開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。但是，系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)部件的實(shí)際位移量不進(jìn)行監(jiān)測(cè)，也不能進(jìn)行誤差校正。因此，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動(dòng)誤差都將影響被加工零件的精度。開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)僅適用于加工精度要求不很高的中小型數(shù)控機(jī)床，特別是簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。1.3.2．閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床接對(duì)工作臺(tái)的實(shí)際位移進(jìn)行檢測(cè)，將測(cè)量的實(shí)際位移值反饋到數(shù)控裝置中，與輸入的指令位移值進(jìn)行比較，用差值對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制，使移動(dòng)部件按照實(shí)際需要的位移量運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)移動(dòng)部件的精確運(yùn)動(dòng)和定位。從理論上講，閉環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度主要取決于檢測(cè)裝置的檢測(cè)精度，也與傳動(dòng)鏈的誤差無(wú)關(guān)，因此其控制精度高。圖1-3所示的為閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)框圖。圖中A為速度傳感器、C為直線(xiàn)位移傳感器。當(dāng)位移指令值發(fā)送到位置比較電路時(shí)，若工作臺(tái)沒(méi)有移動(dòng)，則沒(méi)有反饋量，指令值使得伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)A將速度反饋信號(hào)送到速度控制電路，通過(guò)C將工作臺(tái)實(shí)際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位移指令值相比較，用比較后得到的差值進(jìn)行位置控制，直至差值為零時(shí)為止。這類(lèi)控制的數(shù)控機(jī)床，因把機(jī)床工作臺(tái)納入了控制環(huán)節(jié)，故稱(chēng)為閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的定位精度高，但調(diào)試和維修都較困難，系統(tǒng)復(fù)雜，成本高。1.3.3．半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床是在伺服電動(dòng)機(jī)的軸或數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)絲杠上裝有角位移電流檢測(cè)裝置（如光電編碼器等），通過(guò)檢測(cè)絲杠的轉(zhuǎn)角間接地檢測(cè)移動(dòng)部件的實(shí)際位移，然后反饋到數(shù)控裝置中去，并對(duì)誤差進(jìn)行修正。通過(guò)測(cè)速元件A和光電編碼盤(pán)B可間接檢測(cè)出伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而推算出工作臺(tái)的實(shí)際位移量，將此值與指令值進(jìn)行比較，用差值來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。由于工作臺(tái)沒(méi)有包括在控制回路中，因而稱(chēng)為半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。半閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試比較方便，并且具有很好的穩(wěn)定性。目前大多將角度檢測(cè)裝置和伺服電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)成一體，這樣，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。1.3.4．混合控制數(shù)控機(jī)床將以上三類(lèi)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，就形成了混合控制數(shù)控機(jī)床?；旌峡刂茢?shù)控機(jī)床特別適用于大型或重型數(shù)控機(jī)床，因?yàn)榇笮突蛑匦蛿?shù)控機(jī)床需要較高的進(jìn)給速度與相當(dāng)高的精度，其傳動(dòng)鏈慣量與力矩大，如果只采用全閉環(huán)控制，機(jī)床傳動(dòng)鏈和工作臺(tái)全部置于控制閉環(huán)中，閉環(huán)調(diào)試比較復(fù)雜?；旌峡刂葡到y(tǒng)又分為兩種形式：（1）開(kāi)環(huán)補(bǔ)償型。它的基本控制選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的開(kāi)環(huán)伺服機(jī)構(gòu)，另外附加一個(gè)校正電路。用裝在工作臺(tái)的直線(xiàn)位移測(cè)量元件的反饋信號(hào)校正機(jī)械系統(tǒng)的誤差。（2）半閉環(huán)補(bǔ)償型。它是用半閉環(huán)控制方式取得高精度控制，再用裝在工作臺(tái)上的直線(xiàn)位移測(cè)量元件實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)修正，以獲得高速度與高精度的統(tǒng)一。其中A是速度測(cè)量元件（如測(cè)速發(fā)電機(jī)），B是角度測(cè)量元件，C是直線(xiàn)位移測(cè)量元件。二.豐富的高速切削刀具軌跡策略以高切削速度、高進(jìn)給速度和高加工精度為主要特征的高速切削技術(shù)，最近十幾年發(fā)展迅在航空航天、模具制造及精密微細(xì)加工等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。因此，高速加工技術(shù)的研究已成為國(guó)內(nèi)外制造領(lǐng)域重要的研究項(xiàng)目之一。確定刀具路徑應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求高速切削不僅提高了對(duì)機(jī)床、夾具、刀具和刀柄的要求，同時(shí)也要求改進(jìn)刀具路徑策略，因?yàn)槿袈窂讲缓侠?，在切削過(guò)程中就會(huì)引起切削負(fù)荷的突變，從而給零件、機(jī)床和刀具帶來(lái)沖擊，破壞加工質(zhì)量，損傷刀具。在高速切削中由于切削速度和進(jìn)給速度都很快，這種損害比在普通切削中要嚴(yán)重的多，因此，必須研究適合高速切削的路徑，將切削過(guò)程中切削負(fù)荷的突變降至最低。可以說(shuō)，高速切削機(jī)床只有有了合理的高速刀具軌跡才能真正獲得最大效益。為了消除切削過(guò)程中切削負(fù)荷的突變，刀具路徑應(yīng)滿(mǎn)足以下基本要求：切削是等體積切削，即切削過(guò)程中切削力恒定。盡量減少空行程。盡量減少進(jìn)給速度的損失。通用的刀具路徑刀具進(jìn)給要求進(jìn)刀時(shí)采用螺旋或弧進(jìn)刀，使刀具逐漸切入零件，以保證切削力不發(fā)生突變，延長(zhǎng)刀具壽命。切削速度的連續(xù)和無(wú)突變，使切削連續(xù)平穩(wěn)，否則，將產(chǎn)生沖擊。切削時(shí)使用順銑使切削過(guò)程穩(wěn)定，不易過(guò)切，刀具磨損小，表面質(zhì)量好。采用小的軸向切深以保證小的切削力、少的切削熱和排屑的順暢。無(wú)切削方向突變，即刀具軌跡是無(wú)尖角的，普通加工軌跡的尖角處用圓弧或其他曲線(xiàn)來(lái)取代，從而保證切削方向的變化是逐漸的而不是突變的。這樣有兩點(diǎn)好處：一是現(xiàn)代高速機(jī)床的控制系統(tǒng)都有程序段前視和尖角自動(dòng)減速功能，即在到達(dá)尖角前，將自動(dòng)降低進(jìn)給速度，這樣雖然減小了沖擊，且避免了過(guò)切，但卻損失了進(jìn)給速度。軌跡是無(wú)尖角的，自然也就避免了這種情況的發(fā)生；二是在尖角處切削負(fù)荷會(huì)突然加大，引起沖擊。軌跡是無(wú)尖角的時(shí)候這種問(wèn)題同樣不存在。采用等高線(xiàn)軌跡，加工余量均勻的走刀路線(xiàn)可取得好的效果。為采用等高線(xiàn)法的刀具軌跡，刀具沿X或Y軸方向平動(dòng)，完成金屬的切除，這樣可保證高速加工中切削余量均勻，對(duì)加工穩(wěn)定，尤其是刀具壽命的延長(zhǎng)有利粗加工刀具路徑要求粗加工時(shí)常用的刀具路徑有：Z向等高線(xiàn)層切法，即將零件分成若干層，一層一層逐層往下切，在每層中將零件的所有區(qū)域加工完再進(jìn)人下一層，在每一層均采用螺旋或圓弧進(jìn)刀，同時(shí)采用無(wú)尖角刀具軌跡。這樣有利于排屑，也避免了切削力發(fā)生突變。對(duì)薄壁件來(lái)說(shuō)，更應(yīng)采用這種刀具軌跡，因?yàn)檫@種刀具軌跡在切削過(guò)程中還能使薄壁保持較好的剛性。插銑刀具路徑。對(duì)于深度很深的腔體的粗加工可采用插銑的方法來(lái)進(jìn)行，因?yàn)榍惑w很深時(shí)，需要很長(zhǎng)的刀具，這時(shí)刀具的剛性很差，按常規(guī)的切削路線(xiàn)切削刀具易變形，而且也易產(chǎn)生振動(dòng)，影響加工質(zhì)量和效率，采用插銑的軌跡正好可解決這一問(wèn)題。擺線(xiàn)刀具路徑。另一種更新的粗加工刀具軌跡是擺線(xiàn)刀具軌跡，“擺線(xiàn)”是指當(dāng)一個(gè)圓沿著一條曲線(xiàn)作純滾動(dòng)時(shí)，圓上某一固定點(diǎn)的軌跡。采用這種刀具軌跡使刀具在切削時(shí)距某條曲線(xiàn)(一般是零件的輪廓線(xiàn)及其平移線(xiàn))保持一個(gè)恒定的半徑，從而可使進(jìn)給速度在加工過(guò)程中可保持不變，而且這時(shí)的徑向吃刀量一般取刀具直徑的5%左右，因此刀具的冷卻條件良好，刀具的壽命較長(zhǎng)。這對(duì)高速加工是非常有利的。精加工刀具路徑要求加工時(shí)常用的刀具路徑有：先在陡峭面用Z向等高線(xiàn)層切法加工，然后在非陡峭面采用表面輪廓軌跡法加工；先用表面輪廓軌跡法加工所有面，再在垂直方向上加工陡峭面。薄壁件的精加工采用Z向等高線(xiàn)層切法。當(dāng)然在加工過(guò)程中同樣每一層都要盡量作到螺旋或圓弧進(jìn)刀，采用無(wú)尖角刀具軌跡三.數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)的發(fā)展3.1.120世紀(jì)90年代以來(lái)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，推動(dòng)數(shù)控技術(shù)更快的更新?lián)Q代。世界上許多數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠(chǎng)家利用PC機(jī)豐富的軟、硬件資源開(kāi)發(fā)開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)。開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、可擴(kuò)展性，并可以較容易的實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化。近幾年許多國(guó)家紛紛研究開(kāi)發(fā)這種系統(tǒng)，如美國(guó)科學(xué)制造中心(NCMS)與空軍共同領(lǐng)導(dǎo)的“下一代工作站/機(jī)床控制器體系結(jié)構(gòu)”NGC，歐共體的“自動(dòng)化系統(tǒng)中開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)”O(jiān)SACA，日本的OSEC計(jì)劃等。開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)可以大量采用通用微機(jī)技術(shù)，使編程、操作以及技術(shù)升級(jí)和更新變得更加簡(jiǎn)單快捷。開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)，其硬件、軟件和總線(xiàn)規(guī)范都是對(duì)外開(kāi)放的，數(shù)控系統(tǒng)制造商和用戶(hù)可以根據(jù)這些開(kāi)放的資源進(jìn)行的系統(tǒng)集成，同時(shí)它也為用戶(hù)根據(jù)實(shí)際需要靈活配置數(shù)控系統(tǒng)帶來(lái)極大方便，促進(jìn)了數(shù)控系統(tǒng)多檔次、多品種的開(kāi)發(fā)和廣泛應(yīng)用，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期大大縮短。同時(shí)，這種數(shù)控系統(tǒng)可隨CPU升級(jí)而升級(jí)，而結(jié)構(gòu)可以保持不變。3.1.2

現(xiàn)在，實(shí)際用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)控系統(tǒng)主要有以下四種類(lèi)型，分別代表了數(shù)控技術(shù)的不同發(fā)展階段，對(duì)不同類(lèi)型的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，數(shù)控系統(tǒng)不但從封閉體系結(jié)構(gòu)向開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)發(fā)展，而且正在從硬數(shù)控向軟數(shù)控方向發(fā)展的趨勢(shì)。傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)，如FANUC0系統(tǒng)、MITSUBISHIM50系統(tǒng)、SINUMERIK810M/T/G系統(tǒng)等。這是一種專(zhuān)用的封閉體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)。目前，這類(lèi)系統(tǒng)還是占領(lǐng)了制造業(yè)的大部分市場(chǎng)。但由于開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)正在受到挑戰(zhàn)，已逐漸減小?！癙C嵌入NC”結(jié)構(gòu)的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，如FANUC18i、16i系統(tǒng)、SINUMERIK840D系統(tǒng)、Num1060系統(tǒng)、AB9/360等數(shù)控系統(tǒng)。這是一些數(shù)控系統(tǒng)制造商將多年來(lái)積累的數(shù)控軟件技術(shù)和當(dāng)今計(jì)算機(jī)豐富的軟件資源相結(jié)合開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。它具有一定的開(kāi)放性，但由于它的NC部分仍然是傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)，用戶(hù)無(wú)法介入數(shù)控系統(tǒng)的核心。這類(lèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能強(qiáng)大，價(jià)格昂貴?！癗C嵌入PC”結(jié)構(gòu)的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)它由開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制卡和PC機(jī)共同構(gòu)成。這種運(yùn)動(dòng)控制卡通常選用高速DSP作為CPU，具有很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)控制和PLC控制能力。它本身就是一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)，可以單獨(dú)使用。它開(kāi)放的函數(shù)庫(kù)供用戶(hù)在WINDOWS平臺(tái)下自行開(kāi)發(fā)構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種開(kāi)放結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制卡被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)自動(dòng)化控制各個(gè)領(lǐng)域。如美國(guó)DeltaTau公司用PMAC多軸運(yùn)動(dòng)控制卡構(gòu)造的PMAC-NC數(shù)控系統(tǒng)、日本MAZAK公司用三菱電機(jī)的MELDASMAGIC64構(gòu)造的MAZATROL640CNC等。SOFT型開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)這是一種最新開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)。它提供給用戶(hù)最大的選擇和靈活性，它的CNC軟件全部裝在計(jì)算機(jī)中，而硬件部分僅是計(jì)算機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)和外部I/O之間的標(biāo)準(zhǔn)化通用接口。就像計(jì)算機(jī)中可以安裝各種品牌的聲卡和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序一樣。用戶(hù)可以在WINDOWSNT平臺(tái)上，利用開(kāi)放的CNC內(nèi)核，開(kāi)發(fā)所需的各種功能，構(gòu)成各種類(lèi)型的高性能數(shù)控系統(tǒng)，與前幾種數(shù)控系統(tǒng)相比，SOFT型開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)具有最高的性能價(jià)格比，因而最有生命力。通過(guò)軟件智能替代復(fù)雜的硬件，正在成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢(shì)。其它型產(chǎn)品有美國(guó)MDSI公司的OpenCNC、德國(guó)PowerAutomation公司的PA8000NT等。3.1.3智能化是21世紀(jì)制造技術(shù)發(fā)展的一個(gè)大方向。隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)引入了自適應(yīng)控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制機(jī)理，不但具有自動(dòng)編程、前饋控制、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)裙δ?，而且人機(jī)界面極為友好，并具有故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨完善。伺服系統(tǒng)智能化的主軸交流驅(qū)動(dòng)和智能化進(jìn)給伺服裝置，能自動(dòng)識(shí)別負(fù)載并自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。世界上正在進(jìn)行研究的智能化切削加工系統(tǒng)很多，其中日本智能化數(shù)控裝置研究會(huì)針對(duì)鉆削的智能加工方案具有代表性。3.1.4數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，主要指數(shù)控系統(tǒng)與外部的其它控制系統(tǒng)或上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制。數(shù)控系統(tǒng)一般首先面向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，然后再經(jīng)由因特網(wǎng)通向企業(yè)外部，這就是所謂Internet/Intranet技術(shù)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和發(fā)展，最近業(yè)界又提出了數(shù)字制造的概念。數(shù)字制造，又稱(chēng)“e-制造”，是機(jī)械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一，也是國(guó)際先進(jìn)機(jī)床制造商當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)配置的供貨方式。隨著信息化技術(shù)的大量采用，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)用戶(hù)在進(jìn)口數(shù)控機(jī)床時(shí)要求具有遠(yuǎn)程通訊服務(wù)等功能。數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)一步促進(jìn)了柔性自動(dòng)化制造技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)從點(diǎn)(數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床)、線(xiàn)(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車(chē)間獨(dú)立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng))的方向發(fā)展。柔性自動(dòng)化技術(shù)以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標(biāo)，同時(shí)注重加強(qiáng)單元技術(shù)的開(kāi)拓、完善，數(shù)控機(jī)床及其構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)能方便地與CAD、CAM、CAPP、MTS聯(lián)結(jié)，向信息集成方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向開(kāi)放、集成和智能化方向發(fā)展3.1.5隨著數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的日趨廣泛，數(shù)控系統(tǒng)的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造商追求的目標(biāo)。對(duì)于每天工作兩班的無(wú)人工廠(chǎng)而言，如果要求在16小時(shí)內(nèi)連續(xù)正常工作，無(wú)故障率在P(t)＝99%以上，則數(shù)控機(jī)床的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間MTBF就必須大于3000小時(shí)。我們只對(duì)某一臺(tái)數(shù)控機(jī)床而言，如主機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為10:1(數(shù)控的可靠比主機(jī)高一個(gè)數(shù)量級(jí))。此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的MTBF就要大于33333.3小時(shí)，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動(dòng)等的MTBF就必須大于10萬(wàn)小時(shí)。如果對(duì)整條生產(chǎn)線(xiàn)而言，可靠性要求還要更高。當(dāng)前國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000小時(shí)以上，驅(qū)動(dòng)裝置達(dá)30000小時(shí)以上，但是，可以看到距理想的目標(biāo)還有差距。3.1.6在零件加工過(guò)程中有大量的無(wú)用時(shí)間消耗在工件搬運(yùn)、上下料、安裝調(diào)整、換刀和主軸的升、降速上，為了盡可能降低這些無(wú)用時(shí)間，人們希望將不同的加工功能整合在同一臺(tái)機(jī)床上，因此，復(fù)合功能的機(jī)床成為近年來(lái)發(fā)展很快的機(jī)種。柔性制造范疇的機(jī)床復(fù)合加工概念是指將工件一次裝夾后，機(jī)床便能按照數(shù)控加工程序，自動(dòng)進(jìn)行同一類(lèi)工藝方法或不同類(lèi)工藝方法的多工序加工，以完成一個(gè)復(fù)雜形狀零件的主要乃至全部車(chē)、銑、鉆、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴(kuò)孔等多種加工工序。普通的數(shù)控系統(tǒng)軟件針對(duì)不同類(lèi)型的機(jī)床使用不同的軟件版本，比如Siemens的810M系統(tǒng)和802D系統(tǒng)就有車(chē)床版本和銑床版本之分。復(fù)合化的要求促使數(shù)控系統(tǒng)功能的整合。目前，主流的數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商都能提供高性能的復(fù)合機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)。3.1.由于在加工自由曲面時(shí)，3軸聯(lián)動(dòng)控制的機(jī)床無(wú)法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削，進(jìn)而對(duì)工件的加工質(zhì)量造成破壞性影響，而5軸聯(lián)動(dòng)控制對(duì)球頭銑刀的數(shù)控編程比較簡(jiǎn)單，并且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過(guò)程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率，因此，各大系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商不遺余力地開(kāi)發(fā)5軸、6軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，隨著5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)和編程軟件的成熟和日益普及，5軸聯(lián)動(dòng)控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。最近，國(guó)外主要的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商在6軸聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究上已經(jīng)取得和很大進(jìn)展，在6軸聯(lián)動(dòng)加工中心上可以使用非旋轉(zhuǎn)刀具加工任意形狀的三維曲面，且切深可以很薄，但加工效率太低一時(shí)尚難實(shí)用化。電子技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊控制技術(shù)的發(fā)展使新一代數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)水平大大提高，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，也促進(jìn)了現(xiàn)代制造技術(shù)的快速發(fā)展。數(shù)控機(jī)床性能在高速度、高精度、高可靠性和復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化、綠色化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步?，F(xiàn)代制造業(yè)正在迎來(lái)一場(chǎng)新的技術(shù)革命。軸類(lèi)零件的數(shù)控編程實(shí)例4.1.1軸類(lèi)零件數(shù)控編程實(shí)例1．根據(jù)零件圖樣要求、毛坯情況，確定工藝方案及加工路線(xiàn)

1）對(duì)短軸類(lèi)零件，軸心線(xiàn)為工藝基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤(pán)夾持φ45外圓，使工件伸出卡盤(pán)80㎜，一次裝夾完成粗精加工。

2）

工步順序

①粗車(chē)端面及φ40㎜外圓，留1㎜精車(chē)余量。

②精車(chē)φ40㎜外圓到尺寸。

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)控車(chē)床即可達(dá)到要求。故選用CK0630型數(shù)控臥式車(chē)床。

3．選擇刀具

根據(jù)加工要求，選用兩把刀具，T0101為90°粗車(chē)刀，T0303為90°精車(chē)刀。同時(shí)把兩把刀在自動(dòng)換刀刀架上安裝好，且都對(duì)好刀，把它們的刀偏值輸入相應(yīng)的刀具參數(shù)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(jiàn)加工程序。

5．確定工件坐標(biāo)系、對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)

確定以工件右端面與軸心線(xiàn)的交點(diǎn)O為工件原點(diǎn)，建立XOZ工件坐標(biāo)系，如前頁(yè)圖2-16所示。

采用手動(dòng)試切對(duì)刀方法（操作與前面介紹的數(shù)控車(chē)床對(duì)刀方法基本相同）把點(diǎn)O作為對(duì)刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)設(shè)置在工件坐標(biāo)系下X55、Z20處。

6．編寫(xiě)程序(以CK0630車(chē)床為例)

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(guò)程編寫(xiě)成程序清單。該工件的加工程序如下：

N0010M03S800;主軸正轉(zhuǎn)；

N0020T0101;選用1號(hào)刀，1號(hào)刀補(bǔ)；

N0030G00X46;準(zhǔn)備加工端面；

N0040Z0;

N0050G01X-0.5F100;車(chē)端面；

N0060X43;

N0070Z-64F100;車(chē)削粗車(chē)外圓；

N0080X46;

N0090G00Z0;刀具定位；

N0100X41;

N0110G01Z-64F100;車(chē)削粗車(chē)外圓，留1mm余量；

N0120X46;

N0130G00X55Z20;回起刀點(diǎn)；

N0140T0303;換3號(hào)刀；

N0150G00X40;刀具定位；

N0160Z0;

N0170G01Z-64F100;車(chē)削精車(chē)外圓；

N0180X46;

N0190G1．根據(jù)零件圖樣要求、毛坯情況，確定工藝方案及加工路線(xiàn)

1）對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件，軸心線(xiàn)為工藝基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤(pán)夾持φ25㎜外圓一頭，使工件伸出卡盤(pán)85㎜，用頂尖頂持另一頭，一次裝夾完成粗精加工。

2）

工步順序

①手動(dòng)粗車(chē)端面。

②手動(dòng)鉆中心孔。

③自動(dòng)加工粗車(chē)φ16㎜、φ22㎜外圓，留精車(chē)余量1㎜。

④自右向左精車(chē)各外圓面：倒角→車(chē)削φ16㎜外圓，長(zhǎng)35㎜→車(chē)φ22㎜右端面→倒角→車(chē)φ22㎜外圓，長(zhǎng)45㎜。

⑤粗車(chē)2㎜×0.5㎜槽、3㎜×φ16㎜槽。

⑥精車(chē)3㎜×φ16㎜槽，切槽3㎜×0.5㎜槽，切斷。

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)控車(chē)床即可達(dá)到要求。故選用CK0630型數(shù)控臥式車(chē)床。

3．選擇刀具

根據(jù)加工要求，選用五把刀具，T01為粗加工刀，選90°外圓車(chē)刀，T02為精加工刀，選90°外圓車(chē)刀，T02為切槽刀，刀寬為2㎜，T04為切斷刀，刀寬為3㎜（刀具補(bǔ)償設(shè)置在左刀尖處）。

同時(shí)把四把刀在自動(dòng)換刀刀架上安裝好，且都對(duì)好刀，把它們的刀偏值輸入相應(yīng)的刀具參數(shù)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(jiàn)加工程序。

5．確定工件坐標(biāo)系、對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)

確定以工件右端面與軸心線(xiàn)的交點(diǎn)O為工件原點(diǎn)，建立XOZ工件坐標(biāo)系，如圖2-17所示。

采用手動(dòng)試切對(duì)刀方法（操作與前面介紹的數(shù)控車(chē)床對(duì)刀方法基本相同）把點(diǎn)O作為對(duì)刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)設(shè)置在工件坐標(biāo)系下X50、Z50處。

6．編寫(xiě)程序

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(guò)程編寫(xiě)成程序清單。該工件的加工程序如下：N0010M03S700;主軸正轉(zhuǎn)；N0020T0101;選用1號(hào)刀，1號(hào)刀補(bǔ)；N0030G00

X23;刀具定位；

N0040Z0;

N0050G01Z-76F100;車(chē)削粗車(chē)外圓；

N0060X26;

N0070G00Z0;刀具定位；

N0080X21;

N0090G01Z-35F100;車(chē)削粗車(chē)外圓；

N0100X24;

N0110G00Z0;刀具定位；

N0120X19;

N0130G01Z-35F100;車(chē)削粗車(chē)外圓；

N0140X24

N0150G00Z0;刀具定位；

N0160X17;

N0170G01Z-35F100;

車(chē)削粗車(chē)外圓，留1mm余量；

N0171X24;

N0180G00X50Z50;回到起刀點(diǎn)；

N0190T0202;換2號(hào)刀；

N0200G00X18;定位到倒角起點(diǎn)；

N0210Z0;

N0220G01X16W-1F60;倒角1x45°；

N0230Z-35F100;精車(chē)φ16mm外圓；

N0240X20;倒角起點(diǎn)；

N0250G01X22W-1F60;倒角1x45°；

N0260Z-80F100;精車(chē)φ22mm外圓；

N0270X26;

N0280G00X50Z50;回起刀點(diǎn)；

N0290T0303S250;換3號(hào)刀

N0300G00X18;

N0310Z-35;定位至拉槽點(diǎn)；

N0320G01X15.5F50;粗拉槽；

N0330G00X24;

N0340W-11;定位至拉槽點(diǎn)；

N0350G01X16F50;粗拉槽；

N0360G00X24;

N0370Z-72;定位至拉槽點(diǎn)；

N0380G01X21.5F50;粗拉槽；

N0390GO0X50;N0400Z50;回起刀點(diǎn)；

N0410T0404S250;換4號(hào)刀；

N0420G00X18;

N0430Z-35;定位至拉槽點(diǎn)；

N0440G01X15.5F50;精拉槽3㎜×0.5㎜；

N0450X24;

N0460G00W-11;定位至拉槽點(diǎn)；

N0470G01X16F50;精拉槽3㎜×φ16㎜；

N0480X24;N0490G00Z-73;定位至拉槽點(diǎn)；N0500G01X21.5F50;精拉槽3㎜×0.5㎜；N0510X24;N0520G00Z-79;定位至切斷點(diǎn)；N0530G01X22F100;走刀至倒角點(diǎn)；N0540X20W-1F20;倒角1x45°；N0550X-0.5F1．根據(jù)零件圖樣要求、毛坯情況，確定工藝方案及加工路線(xiàn)

1）對(duì)短軸類(lèi)零件，軸心線(xiàn)為工藝基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤(pán)夾持φ25㎜外圓，一次裝夾完成粗精加工。

2)工步順序

①粗車(chē)外圓?；静捎秒A梯切削路線(xiàn)，為編程時(shí)數(shù)值計(jì)算方便，圓弧部分可用同心圓車(chē)圓弧法。

②自右向左精車(chē)右端面及各外圓面：車(chē)右端面→倒角→切削螺紋外圓→車(chē)φ16㎜外圓→車(chē)R3㎜圓弧→車(chē)φ22㎜外圓。

③切槽。

④車(chē)螺紋。

⑤切斷。

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)控車(chē)床即可達(dá)到要求。故選用CJK6136D型數(shù)控臥式車(chē)床。

3．選擇刀具

根據(jù)加工要求，選用四把刀具，T0101為粗加工刀，選90°外圓車(chē)刀，T0202為精加工刀，選尖頭車(chē)刀，T0303為切槽刀，刀寬為4㎜，T0404為60°螺紋刀。刀具布置如圖2-19所示。

同時(shí)把四把刀在四工位自動(dòng)換刀刀架上安裝好，且都對(duì)好刀，把它們的刀偏值輸入相應(yīng)的刀具參數(shù)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(jiàn)加工程序。

5．確定工件坐標(biāo)系、對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)

確定以工件右端面與軸心線(xiàn)的交點(diǎn)O為工件原點(diǎn)，建立XOZ工件坐標(biāo)系，如圖2-18所示。

采用手動(dòng)試切對(duì)刀方法（操作與前面介紹的數(shù)控車(chē)床對(duì)刀方法相同）把點(diǎn)O作為對(duì)刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)設(shè)置在工件坐標(biāo)系下X50、Z100處。

6．編寫(xiě)程序

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(guò)程編寫(xiě)成程序清單。該工件的加工程序如下：

N0010M03S500;主軸正轉(zhuǎn)；

N0020T0101;選用1號(hào)刀，1號(hào)刀補(bǔ)；

N0030G00X23;刀具定位；

N0040Z1;

N0050G01Z-50F100;車(chē)削粗車(chē)外圓；

N0060X26;

N0070G00Z1;

N0080X20;刀具定位；

N0090G01Z-32F100;車(chē)削粗車(chē)外圓φ20mm；

N0100G02X23W-1.5R1.5F50;粗車(chē)圓弧一刀得R1.5㎜；

N0110G01X25;N0120G00Z1;

N0130X17;N0140G01Z-32F100;車(chē)削粗車(chē)外圓φ17mm，留1mm余量；

N0150G02X23W-2.5R2.5F50;粗車(chē)圓弧二刀得R2.5㎜；N0160G00X50;

N0170Z100;回起刀點(diǎn)；N0180T0202;換2號(hào)刀；

N0190G0X17;

N0200Z0;準(zhǔn)備加工端面；

N0210G01X-0.5F50;加工端面；

N0220X14;倒角起點(diǎn)；

N0230X16W-1;倒角；

N0240Z-32F100;車(chē)削精車(chē)外圓φ16mm；

N0250G02X22W-3R3F50;精車(chē)圓弧R3㎜；

N0260G01Z-50F100;車(chē)削精車(chē)外圓φ22mm；

N0270G01X27;

N0280G00X50Z100;回起刀點(diǎn)；

N0290T0303S250;換3號(hào)刀；

N0300G00X18;

N0310Z-19;定位至拉槽點(diǎn)；

N0320G01X11F20;精拉槽4㎜×11㎜；

N0330X18;

N0340G00X50Z100;回起刀點(diǎn)；N0430G00X50Z100;回起刀點(diǎn)；N0440T0303S200;換3號(hào)刀；N0450G00X24;N0460Z-50;定位至切斷點(diǎn)；N0470G01X-0.5F20;切斷；N0480G00X50Z100;回起刀點(diǎn)；N0490M05;主軸停止；N0500M30;實(shí)例4編制圖2-19所示工件的數(shù)控加工程序，毛坯直徑32mmx100mm棒材，材料為45#鋼圖2-191．根據(jù)零件圖樣要求、毛坯情況，確定工藝方案及加工路線(xiàn):1）對(duì)短軸類(lèi)零件，軸心線(xiàn)為工藝基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤(pán)夾持φ32㎜外圓，一次裝夾完成粗精加工。2）①粗加工外圓與端面。②精加工外圓與端面。③切斷。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)控車(chē)床即可達(dá)到要求。故選用CJK6130型數(shù)控臥式車(chē)床。3．選擇刀具

根據(jù)加工要求，選用二把刀具，T0101車(chē)外圓與端面，T0202切斷刀。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(jiàn)加工程序。5．確定工件坐標(biāo)系、對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)

確定以工件右端面與軸心線(xiàn)的交點(diǎn)O為工件原點(diǎn)，建立XOZ工件坐標(biāo)系。

采用手動(dòng)試切對(duì)刀方法（操作與前面介紹的數(shù)控車(chē)床對(duì)刀方法相同）把點(diǎn)O作為對(duì)刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)設(shè)置在工件坐標(biāo)系下X50、Z50處。6．編寫(xiě)程序N0010G50X50Z150；確定起刀點(diǎn)N0020M03S600；主軸正轉(zhuǎn)N0030T0101；選用1號(hào)刀，1號(hào)刀補(bǔ)N0040G00X35Z57.5；準(zhǔn)備加工右端面N0050G01X-1F150；加工右端面N0060G00X32Z60；準(zhǔn)備開(kāi)始進(jìn)行外圓循環(huán)N0070G90X28Z20F150；開(kāi)始進(jìn)行外圓循環(huán)N0080X26；N0090X24；N0100X22；N0110X21；φ20圓先車(chē)削至φ2１N0120G01X0Z57.5F150；結(jié)束外圓循環(huán)并定位至半圓R7.5的起切點(diǎn)N0130G02X15Z50I0K-7.5F150；車(chē)削半圓R7.5N0140G01X15Z42F150；車(chē)削φ15圓N0150X16；倒角起點(diǎn)N0160X20Z40；倒角N0170Z20；車(chē)削φ20圓N0180G03X30Z15I10K0F150；車(chē)削圓弧R5N0190G01X30Z2F150；車(chē)削φ30圓N0200X26Z0；倒角N0210G0X50Z150；回起刀點(diǎn)N0220T0202；換2號(hào)刀N0230M03S250；N0240G0X33Z-4；定位至切斷點(diǎn)N0250G01X-1F150；切斷第五章數(shù)控機(jī)床故障排除方法及其注意事項(xiàng)由于經(jīng)常參加維修任務(wù)，有些維修經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)結(jié)合有關(guān)理論方面的闡述，在以下列出，希望拋磚引玉。5.1.1（1）初始化復(fù)位法：一般情況下，由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警，可用硬件復(fù)位或開(kāi)關(guān)系統(tǒng)電源依次來(lái)清除故障，若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電，拔插線(xiàn)路板或電池欠壓造成混亂，則必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除，清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄，若初始化后故障仍無(wú)法排除，則進(jìn)行硬件診斷。（2）參數(shù)更改，程序更正法：系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無(wú)效。有時(shí)由于用戶(hù)程序錯(cuò)誤亦可造成故障停機(jī)，對(duì)此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進(jìn)行檢查，改正所有錯(cuò)誤，以確保其正常運(yùn)行。（3）調(diào)節(jié)，最佳化調(diào)整法：調(diào)節(jié)是一種最簡(jiǎn)單易行的辦法。通過(guò)對(duì)電位計(jì)的調(diào)節(jié)，修正系統(tǒng)故障。如某廠(chǎng)維修中，其系統(tǒng)顯示器畫(huà)面混亂，經(jīng)調(diào)節(jié)后正常。如在某廠(chǎng)，其主軸在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)發(fā)生皮帶打滑，原因是其主軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩大，而驅(qū)動(dòng)裝置的斜升時(shí)間設(shè)定過(guò)小，經(jīng)調(diào)節(jié)后正常。最佳化調(diào)整是系統(tǒng)地對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與被拖動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳匹配的綜合調(diào)節(jié)方法，其辦法很簡(jiǎn)單，用一臺(tái)多線(xiàn)記錄儀或具有存貯功能的雙蹤示波器，分別觀察指令和速度反饋或電流反饋的響應(yīng)關(guān)系。通過(guò)調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)和積分時(shí)間，來(lái)使伺服系統(tǒng)達(dá)到即有較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，而又不振蕩的最佳工作狀態(tài)。在現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有示波器或記錄儀的情況下，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，即調(diào)節(jié)使電機(jī)起振，然后向反向慢慢調(diào)節(jié)，直到消除震蕩即可。（4）備件替換法：用好的備件替換診斷出壞的線(xiàn)路板，并做相應(yīng)的初始化啟動(dòng)，使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，然后將壞板修理或返修，這是目前最常用的排故辦法。（5）改善電源質(zhì)量法：目前一般采用穩(wěn)壓電源，來(lái)改善電源波動(dòng)。對(duì)于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過(guò)這些預(yù)防性措施來(lái)減少電源板的故障。（6）維修信息跟蹤法：一些大的制造公司根據(jù)實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)缺陷造成的偶然故障，不斷修改和完善系統(tǒng)軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員。以此做為故障排除的依據(jù)，可正確徹底地排除故障。5.2.1從整機(jī)上取出某塊線(xiàn)路板時(shí)，應(yīng)注意記錄其相對(duì)應(yīng)的位置，連接的電纜號(hào)，對(duì)于固定安裝的線(xiàn)路板，還應(yīng)按前后取下相應(yīng)的壓接部件及螺釘作記錄。拆卸下的壓件及螺釘應(yīng)放在專(zhuān)門(mén)的盒內(nèi)，以免丟失，裝配后，盒內(nèi)的東西應(yīng)全部用上，否則裝配不完整。電烙鐵應(yīng)放在順手的前方，遠(yuǎn)離維修線(xiàn)路板。烙鐵頭應(yīng)作適當(dāng)?shù)男拚赃m應(yīng)集成電路的焊接，并避免焊接時(shí)碰傷別的元器件。測(cè)量線(xiàn)路間的阻值時(shí)，應(yīng)斷電源，測(cè)阻值時(shí)應(yīng)紅黑表筆互換測(cè)量?jī)纱危宰柚荡蟮臑閰⒖贾?。線(xiàn)路板上大多刷有阻焊膜，因此測(cè)量時(shí)應(yīng)找到相應(yīng)的焊點(diǎn)作為測(cè)試點(diǎn)，不要鏟焊膜