第1章 數(shù)控編程

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1、第一章1.1 1.1 數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)1.2 1.2 數(shù)控車(chē)床工作原理數(shù)控車(chē)床工作原理1.3 1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn)數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn)1.4 1.4 數(shù)控機(jī)床分類(lèi)數(shù)控機(jī)床分類(lèi)1.1 數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)1.1.1 1.1.1 數(shù)控與數(shù)控機(jī)床的概念數(shù)控與數(shù)控機(jī)床的概念 數(shù)字控制數(shù)字控制（GB8129-87GB8129-87）“用數(shù)字化信號(hào)對(duì)用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法”。 數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。 計(jì)算機(jī)數(shù)控（計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNCCNC）系統(tǒng)）系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)也采用專(zhuān)

2、數(shù)控系統(tǒng)也采用專(zhuān)用或通用計(jì)算機(jī)及控制軟件與相關(guān)的電氣元部件用或通用計(jì)算機(jī)及控制軟件與相關(guān)的電氣元部件一起來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能。一起來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能。1.1 數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)1.1.2 1.1.2 數(shù)控車(chē)床型號(hào)及技術(shù)參數(shù)數(shù)控車(chē)床型號(hào)及技術(shù)參數(shù) 1.1.2.1 1.1.2.1 數(shù)控車(chē)床型號(hào)數(shù)控車(chē)床型號(hào) 根據(jù)根據(jù)金屬切削機(jī)床型號(hào)編制的方法金屬切削機(jī)床型號(hào)編制的方法（JB1838-85JB1838-85）中規(guī)定，機(jī)床均用漢語(yǔ)拼音字母和數(shù)字，按一定規(guī)律組合中規(guī)定，機(jī)床均用漢語(yǔ)拼音字母和數(shù)字，按一定規(guī)律組合進(jìn)行編號(hào)，以表示機(jī)床的類(lèi)型和主要規(guī)格。數(shù)控車(chē)床編號(hào)進(jìn)行編號(hào)，以表示機(jī)床的類(lèi)型和主要規(guī)格。數(shù)控車(chē)床編號(hào)CK6

3、136CK6136中，字母與數(shù)字含義如下所示：中，字母與數(shù)字含義如下所示：C C K K 6 6 1 1 3636 主參數(shù)代號(hào)主參數(shù)代號(hào) （床身上工件最大回轉(zhuǎn)直徑的（床身上工件最大回轉(zhuǎn)直徑的1/101/10，單位，單位mmmm） 系代號(hào)（臥式車(chē)床系）系代號(hào)（臥式車(chē)床系） 組代號(hào)（落地及臥式車(chē)床組）組代號(hào)（落地及臥式車(chē)床組） 特性代號(hào)（數(shù)控）特性代號(hào)（數(shù)控） 類(lèi)代號(hào)（車(chē)床類(lèi)）類(lèi)代號(hào)（車(chē)床類(lèi)）1.1 數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí) 1.1.2.2 數(shù)控車(chē)床技術(shù)參數(shù) 技術(shù)參數(shù)是用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)機(jī)床時(shí)的主要依據(jù)，表11為CK6136和CA6140的技術(shù)參數(shù)，旨在了解數(shù)控車(chē)床與普通車(chē)床在技術(shù)參數(shù)種類(lèi)和數(shù)值上的不同。數(shù)控機(jī)床

4、性能指標(biāo)的含義和對(duì)機(jī)床的影響見(jiàn)表12數(shù)控機(jī)床性能指標(biāo)表。規(guī)格及參數(shù)名稱(chēng)規(guī)格及參數(shù)名稱(chēng)單位單位CK6136ACK6136ACA6140CA6140與工與工件尺件尺寸和寸和工夾工夾具有具有關(guān)的關(guān)的參數(shù)參數(shù)床身上工件最大回床身上工件最大回轉(zhuǎn)直徑轉(zhuǎn)直徑360360400400兩頂尖間最大支撐兩頂尖間最大支撐長(zhǎng)度長(zhǎng)度750750750750主軸通孔直徑主軸通孔直徑58584848主軸內(nèi)孔錐度主軸內(nèi)孔錐度No.No.莫氏莫氏6 6號(hào)號(hào)莫氏莫氏6 6號(hào)號(hào)主軸端部代號(hào)主軸端部代號(hào)No.No.D6D6尾架套筒內(nèi)孔錐度尾架套筒內(nèi)孔錐度No.No.莫氏莫氏4 4號(hào)號(hào)莫氏莫氏4 4號(hào)號(hào)表表1 11 1數(shù)控車(chē)床和普通車(chē)

5、床技術(shù)參數(shù)數(shù)控車(chē)床和普通車(chē)床技術(shù)參數(shù)1.1 數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)與 機(jī) 床與 機(jī) 床動(dòng) 力 特動(dòng) 力 特性 和 技性 和 技術(shù) 經(jīng) 濟(jì)術(shù) 經(jīng) 濟(jì)指 標(biāo) 有指 標(biāo) 有關(guān) 的 參關(guān) 的 參數(shù)數(shù)主軸轉(zhuǎn)速范圍主軸轉(zhuǎn)速范圍r/minr/min20020018201820101014001400（正轉(zhuǎn)）（正轉(zhuǎn)）141415801580（反轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)）主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)無(wú)級(jí)無(wú)級(jí)正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)2424，反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)1212Z Z軸最快進(jìn)給速度軸最快進(jìn)給速度m/minm/min6 64 4X X軸最快給速度軸最快給速度n/minn/min3 32 2最小設(shè)定單位（脈沖當(dāng)最小設(shè)定單位（脈沖當(dāng)量）量）Z Z：0.01 X

6、0.01 X：0.0050.005Z Z：0.1 X0.1 X：0.020.02定位精度定位精度0.040.04（z z）0.030.03（x x）重復(fù)定位精度重復(fù)定位精度0.0160.016（z z）0.0120.012（x x）主電機(jī)功率主電機(jī)功率KwKw4 4 或或5.55.57.57.5進(jìn)給電機(jī)功率進(jìn)給電機(jī)功率KwKw外形尺寸（長(zhǎng)外形尺寸（長(zhǎng)寬寬高）高）機(jī)床凈重機(jī)床凈重kgkg16001600200020001.1 數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)種類(lèi)種類(lèi)項(xiàng)目項(xiàng)目含義含義影響影響精精度度指指標(biāo)標(biāo)定位精度定位精度數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)等移動(dòng)部件數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)等移動(dòng)部件在確定的終點(diǎn)所達(dá)到的實(shí)際在確定的終點(diǎn)所達(dá)到

7、的實(shí)際位置的水平位置的水平直接影響加工零件的直接影響加工零件的位置精度位置精度重復(fù)定位精度重復(fù)定位精度同一數(shù)控機(jī)床上，同一數(shù)控機(jī)床上， 應(yīng)用相應(yīng)用相同加工程序加工一批零件所同加工程序加工一批零件所得連續(xù)質(zhì)量的一致程度得連續(xù)質(zhì)量的一致程度影響一批零件的加工影響一批零件的加工一致性、質(zhì)量穩(wěn)定性一致性、質(zhì)量穩(wěn)定性分度精度分度精度分度工作臺(tái)在分度時(shí)，理論分度工作臺(tái)在分度時(shí)，理論要求回轉(zhuǎn)的角度值與實(shí)際回要求回轉(zhuǎn)的角度值與實(shí)際回轉(zhuǎn)角度值的差值轉(zhuǎn)角度值的差值影響零件加工部位的影響零件加工部位的空間位置及孔系加工空間位置及孔系加工的同軸度的同軸度分辨率分辨率數(shù)控機(jī)床對(duì)兩個(gè)相鄰的分散數(shù)控機(jī)床對(duì)兩個(gè)相鄰的分散細(xì)節(jié)

8、間可分辨的最小間隔，細(xì)節(jié)間可分辨的最小間隔，決定機(jī)床的加工精度決定機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量和表面質(zhì)量脈沖當(dāng)量脈沖當(dāng)量執(zhí)行運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)量執(zhí)行運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)量決定機(jī)床的加工精度決定機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量和表面質(zhì)量表表1 12 2數(shù)控機(jī)床性能指標(biāo)表數(shù)控機(jī)床性能指標(biāo)表1.1 數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸可控軸數(shù)可控軸數(shù)機(jī)床數(shù)控裝置能控制的軸數(shù)機(jī)床數(shù)控裝置能控制的軸數(shù)影響機(jī)床功能、加工適應(yīng)性影響機(jī)床功能、加工適應(yīng)性和工藝范圍和工藝范圍聯(lián)動(dòng)軸數(shù)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)機(jī)床數(shù)控裝置控制的坐標(biāo)軸同時(shí)到機(jī)床數(shù)控裝置控制的坐標(biāo)軸同時(shí)到達(dá)空間某一點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)目達(dá)空間某一點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)目影響機(jī)床功能、加工適應(yīng)性影響機(jī)床功能、加工適應(yīng)

9、性和工藝范圍和工藝范圍運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)性性能能指指表表主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速機(jī)床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度可加工小孔和提高零件表面可加工小孔和提高零件表面質(zhì)量質(zhì)量進(jìn)給速度進(jìn)給速度機(jī)床進(jìn)給線(xiàn)速度機(jī)床進(jìn)給線(xiàn)速度影響零件加工質(zhì)量、生產(chǎn)效影響零件加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、刀具壽命率、刀具壽命行程行程數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸空間運(yùn)動(dòng)范圍數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸空間運(yùn)動(dòng)范圍影響零件加工大小影響零件加工大小擺角范圍擺角范圍數(shù)控機(jī)床擺角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)角大小數(shù)控機(jī)床擺角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)角大小影響加工零件的空間大小和影響加工零件的空間大小和機(jī)床剛度機(jī)床剛度刀庫(kù)容量刀庫(kù)容量刀庫(kù)能存放加工所需的刀具數(shù)量刀庫(kù)能存放加工所需的刀具數(shù)量加工適應(yīng)性及加工資源加工適應(yīng)性及加工資

10、源換刀時(shí)間換刀時(shí)間帶自動(dòng)換刀裝置的機(jī)床在主軸用刀帶自動(dòng)換刀裝置的機(jī)床在主軸用刀與刀庫(kù)中下一工序用刀交換所需的與刀庫(kù)中下一工序用刀交換所需的時(shí)間時(shí)間影響加工效率影響加工效率加工能力加工能力指標(biāo)指標(biāo)每分鐘最大金屬切每分鐘最大金屬切除率除率單位時(shí)間內(nèi)去除金屬余量的體積單位時(shí)間內(nèi)去除金屬余量的體積影響加工效率影響加工效率1.2 數(shù)控車(chē)床工作原理1.2.1 數(shù)控車(chē)床組成及其作用圖11 CK6136外形圖圖11為數(shù)控車(chē)床CK6136外形圖。 1.2 數(shù)控車(chē)床工作原理 傳統(tǒng)觀(guān)點(diǎn)：傳統(tǒng)觀(guān)點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床由程序載體、輸入輸出設(shè)備、數(shù)控系數(shù)控機(jī)床由程序載體、輸入輸出設(shè)備、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機(jī)床主體等組成。但現(xiàn)代數(shù)控

11、機(jī)床的數(shù)控統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機(jī)床主體等組成。但現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)都采用模塊化結(jié)構(gòu)，伺服系統(tǒng)中的伺服單元和驅(qū)動(dòng)裝系統(tǒng)都采用模塊化結(jié)構(gòu)，伺服系統(tǒng)中的伺服單元和驅(qū)動(dòng)裝置為數(shù)控系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)，輸入輸出裝置也為數(shù)控系置為數(shù)控系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)，輸入輸出裝置也為數(shù)控系統(tǒng)中的一個(gè)功能模塊。統(tǒng)中的一個(gè)功能模塊。 現(xiàn)在的觀(guān)點(diǎn)現(xiàn)在的觀(guān)點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床主要由計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床本體：數(shù)控機(jī)床主要由計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床本體組成，如圖組成，如圖1 12 2。其中每一部分的功用如下。其中每一部分的功用如下。 機(jī) 床 I/O 電 路 和 裝 置測(cè) 量 裝 置主 軸 驅(qū) 動(dòng) 裝 置進(jìn) 給 驅(qū) 動(dòng) 裝 置主 軸 伺 服 單 元

12、進(jìn) 給 伺 服 單 元計(jì) 算 機(jī)數(shù) 控裝 置操 作 面 板PLC計(jì)計(jì) 算算 機(jī)機(jī) 數(shù)數(shù) 控控 系系 統(tǒng)統(tǒng)機(jī)機(jī) 床床輔助控制機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)鍵 盤(pán)輸 入 輸 出設(shè) 備1.2 數(shù)控車(chē)床工作原理1.2.1.1 輸入裝置 1.2.1.2 計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置1.2.1.3 伺服系統(tǒng)1.2.1.4 測(cè)量裝置1.2.1.5 機(jī)床本體 1.2 數(shù)控車(chē)床工作原理 1.2.2 1.2.2 數(shù)控系統(tǒng)的主要功能數(shù)控系統(tǒng)的主要功能取決于數(shù)控系統(tǒng)硬件和軟件的配置取決于數(shù)控系統(tǒng)硬件和軟件的配置： 1.2.2.1 1.2.2.1 多軸控制功能多軸控制功能 1.2.2.2 1.2.2.2 插補(bǔ)功能插補(bǔ)功能1.2.2.3

13、1.2.2.3 進(jìn)給功能進(jìn)給功能1.2.2.4 1.2.2.4 主軸功能主軸功能1.2.2.5 1.2.2.5 刀具功能刀具功能 1.2.2.6 1.2.2.6 刀具補(bǔ)償功能刀具補(bǔ)償功能 1.2.2.7 1.2.2.7 機(jī)械誤差補(bǔ)償功能機(jī)械誤差補(bǔ)償功能 1.2.2.8 1.2.2.8 操作功能操作功能 1.2.2.9 1.2.2.9 程序管理功能程序管理功能 1.2.2.10 1.2.2.10 圖形顯示功能圖形顯示功能 1.2.2.11 1.2.2.11 輔助編程功能輔助編程功能 1.2.2.12 1.2.2.12 自診斷報(bào)警功能自診斷報(bào)警功能 1.2.2.13 1.2.2.13 通訊功能通訊

14、功能 1.2.2.1 1.2.2.1 多軸控制功能多軸控制功能 包括平動(dòng)軸和回轉(zhuǎn)軸包括平動(dòng)軸和回轉(zhuǎn)軸, , 基本平動(dòng)坐標(biāo)軸是基本平動(dòng)坐標(biāo)軸是X X、Y Y、Z Z軸，軸， 基本回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸是基本回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸是A A、B B、C C軸。軸。 聯(lián)動(dòng)軸聯(lián)動(dòng)軸指數(shù)控系統(tǒng)按照加工的要求可以控制同指數(shù)控系統(tǒng)按照加工的要求可以控制同時(shí)運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸的數(shù)目。時(shí)運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸的數(shù)目。1.2 數(shù)控車(chē)床工作原理 1.2.2.2 1.2.2.2 插補(bǔ)功能插補(bǔ)功能 指數(shù)控機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。指數(shù)控機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 如直線(xiàn)、圓弧、螺旋線(xiàn)、拋物線(xiàn)、正弦曲線(xiàn)等。如直線(xiàn)、圓弧、螺旋線(xiàn)、拋物線(xiàn)、正弦曲線(xiàn)等。 數(shù)控機(jī)數(shù)控機(jī)床的

15、插補(bǔ)功能越強(qiáng)，床的插補(bǔ)功能越強(qiáng)， 說(shuō)明加工的輪廓種類(lèi)越多。說(shuō)明加工的輪廓種類(lèi)越多。 1.2.2.3 1.2.2.3 進(jìn)給功能進(jìn)給功能 包括快速進(jìn)給包括快速進(jìn)給( (空行程移動(dòng)空行程移動(dòng)) )、切削進(jìn)、切削進(jìn)給、手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給、點(diǎn)動(dòng)，給、手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給、點(diǎn)動(dòng)， 進(jìn)給量調(diào)整進(jìn)給量調(diào)整( (倍率開(kāi)關(guān)倍率開(kāi)關(guān)) )、自、自動(dòng)加速減速功能等性能。動(dòng)加速減速功能等性能。 進(jìn)給功能與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性進(jìn)給功能與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能有很大的關(guān)系。能有很大的關(guān)系。 1.2.2.4 1.2.2.4 主軸功能主軸功能 可實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)速、恒線(xiàn)速度、定向?？蓪?shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)速、恒線(xiàn)速度、定向停車(chē)及轉(zhuǎn)速調(diào)整車(chē)及轉(zhuǎn)速調(diào)整( (倍率開(kāi)關(guān)倍率開(kāi)關(guān)

16、) )等功能。恒線(xiàn)速度指的是主軸可等功能。恒線(xiàn)速度指的是主軸可以自動(dòng)變速，以自動(dòng)變速， 使得刀具對(duì)工件切削點(diǎn)的線(xiàn)速度保持不變。使得刀具對(duì)工件切削點(diǎn)的線(xiàn)速度保持不變。 主軸定向停車(chē)功能主要用于數(shù)控機(jī)床在換刀、精鏜等工序主軸定向停車(chē)功能主要用于數(shù)控機(jī)床在換刀、精鏜等工序退刀前，退刀前， 對(duì)主軸進(jìn)行準(zhǔn)確定位，對(duì)主軸進(jìn)行準(zhǔn)確定位， 以便于退刀。以便于退刀。1.2 數(shù)控車(chē)床工作原理 1.2.2.5 1.2.2.5 刀具功能刀具功能 指在數(shù)控機(jī)床上可以實(shí)現(xiàn)刀具的自動(dòng)指在數(shù)控機(jī)床上可以實(shí)現(xiàn)刀具的自動(dòng)選擇和自動(dòng)換刀。選擇和自動(dòng)換刀。 1.2.2.6 1.2.2.6 刀具補(bǔ)償功能刀具補(bǔ)償功能 包括刀具位置補(bǔ)償、

17、半徑補(bǔ)償和包括刀具位置補(bǔ)償、半徑補(bǔ)償和長(zhǎng)度補(bǔ)償功能。長(zhǎng)度補(bǔ)償功能。 半徑補(bǔ)償中有車(chē)刀的刀尖半徑、銑刀半半徑補(bǔ)償中有車(chē)刀的刀尖半徑、銑刀半徑的補(bǔ)償，徑的補(bǔ)償， 長(zhǎng)度補(bǔ)償中有車(chē)刀長(zhǎng)度變化的補(bǔ)償。長(zhǎng)度補(bǔ)償中有車(chē)刀長(zhǎng)度變化的補(bǔ)償。 1.2.2.7 1.2.2.7 機(jī)械誤差補(bǔ)償功能機(jī)械誤差補(bǔ)償功能 指系統(tǒng)可以自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)械指系統(tǒng)可以自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)部件因間隙產(chǎn)生的誤差的功能。傳動(dòng)部件因間隙產(chǎn)生的誤差的功能。 1.2.2.8 1.2.2.8 操作功能操作功能 數(shù)控機(jī)床通常有單程序段運(yùn)行、跳數(shù)控機(jī)床通常有單程序段運(yùn)行、跳段執(zhí)行、連續(xù)運(yùn)行、試運(yùn)行、圖形模擬仿真、機(jī)械鎖住、段執(zhí)行、連續(xù)運(yùn)行、試運(yùn)行、圖形模擬仿真、

18、機(jī)械鎖住、暫停和急停等功能，暫停和急停等功能， 有的還有軟件操作功能。有的還有軟件操作功能。 1.2.2.9 1.2.2.9 程序管理功能程序管理功能 指對(duì)加工程序的檢索、編制、指對(duì)加工程序的檢索、編制、插入、刪除、更名、鎖住、在線(xiàn)編輯插入、刪除、更名、鎖住、在線(xiàn)編輯( (即后臺(tái)編輯即后臺(tái)編輯, , 在執(zhí)在執(zhí)行自動(dòng)加工的同時(shí)進(jìn)行編輯行自動(dòng)加工的同時(shí)進(jìn)行編輯) )以及程序的存儲(chǔ)通信等。以及程序的存儲(chǔ)通信等。1.2 數(shù)控車(chē)床工作原理 1.2.2.10 1.2.2.10 圖形顯示功能圖形顯示功能 在顯示器在顯示器(CRT)(CRT)上進(jìn)行二維或三上進(jìn)行二維或三維、單色或彩色的圖形顯示。圖形可以進(jìn)行縮

19、放、旋轉(zhuǎn)，維、單色或彩色的圖形顯示。圖形可以進(jìn)行縮放、旋轉(zhuǎn)， 還可以進(jìn)行刀具軌跡動(dòng)態(tài)顯示。還可以進(jìn)行刀具軌跡動(dòng)態(tài)顯示。 1.2.2.11 1.2.2.11 輔助編程功能輔助編程功能 如固定循環(huán)、鏡像、圖形縮放、如固定循環(huán)、鏡像、圖形縮放、子程序、宏程序、坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)、極坐標(biāo)等功能，子程序、宏程序、坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)、極坐標(biāo)等功能， 可減少可減少手工編程的工作量和難度。手工編程的工作量和難度。 1.2.2.12 1.2.2.12 自診斷報(bào)警功能自診斷報(bào)警功能 指數(shù)控系統(tǒng)對(duì)其軟件、硬件指數(shù)控系統(tǒng)對(duì)其軟件、硬件故障的自我診斷能力。故障的自我診斷能力。 這項(xiàng)功能可以用于監(jiān)視整個(gè)機(jī)床這項(xiàng)功能可以用于監(jiān)視整個(gè)機(jī)床和

20、整個(gè)加工過(guò)程是否正常，和整個(gè)加工過(guò)程是否正常， 并在發(fā)生異常時(shí)及時(shí)報(bào)警。并在發(fā)生異常時(shí)及時(shí)報(bào)警。 1.2.2.13 1.2.2.13 通訊功能通訊功能 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中一般到配有現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中一般到配有RS232RS232接接口或口或DNCDNC接口接口, , 可以與上級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)的高速傳輸。可以與上級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)的高速傳輸。 高檔數(shù)控系統(tǒng)還可與高檔數(shù)控系統(tǒng)還可與MAPMAP或或INTERNETINTERNET相連，以適應(yīng)相連，以適應(yīng)FMSFMS、CIMSCIMS的要求。的要求。1.2 數(shù)控車(chē)床工作原理 1.2.3 數(shù)控機(jī)床工作原理 數(shù)控機(jī)床工作原理如圖數(shù)控機(jī)床工作原理如圖1 13 3。1

21、.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn)1.3 1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn)數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn) 1.3.1 1.3.1 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍 數(shù)控車(chē)床是數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用數(shù)控車(chē)床是數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用最廣泛的一種最廣泛的一種，在數(shù)控車(chē)，在數(shù)控車(chē)床上可以床上可以加工各種帶有復(fù)雜母線(xiàn)的回轉(zhuǎn)體零件加工各種帶有復(fù)雜母線(xiàn)的回轉(zhuǎn)體零件，高級(jí)的數(shù)高級(jí)的數(shù)控車(chē)床（一般稱(chēng)為車(chē)削中心）還能進(jìn)行銑削、鉆削以及加控車(chē)床（一般稱(chēng)為車(chē)削中心）還能進(jìn)行銑削、鉆削以及加工多邊形零件工多邊形零件。如圖。如圖1 14 4為在數(shù)控車(chē)床上加工的工藝范圍。為在數(shù)控車(chē)床上加工的工藝范圍。1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn)

22、圖14 車(chē)削工藝范圍1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn) 1.3.2 數(shù)控車(chē)削特點(diǎn) 數(shù)控車(chē)床加工有普通車(chē)床無(wú)法比擬的特點(diǎn)，主要有以下幾點(diǎn)。 1.3.2.1 數(shù)控車(chē)床的特點(diǎn) （1）傳動(dòng)鏈短 與普通車(chē)床相比，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)不再是電機(jī)-皮帶-齒輪副機(jī)構(gòu)變速，而是采用橫向和縱向進(jìn)給分別由兩臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀架運(yùn)動(dòng)完成，不再使用掛輪、離合器等傳動(dòng)部件，傳動(dòng)鏈大大縮短。1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn) （2 2）剛性高）剛性高 為了為了與數(shù)控系統(tǒng)的高精度相匹配與數(shù)控系統(tǒng)的高精度相匹配，數(shù)控機(jī)床的剛性高，數(shù)控機(jī)床的剛性高，以便適應(yīng)高精度的加工。以便適應(yīng)高精度的加工。 （3 3）輕拖動(dòng)）輕拖動(dòng) 刀架移動(dòng)刀架移動(dòng)采用滾

23、珠絲杠副，摩擦小，移動(dòng)輕便采用滾珠絲杠副，摩擦小，移動(dòng)輕便。絲杠。絲杠兩端的支承是專(zhuān)用軸承，其壓力角比普通軸承大，在出廠(chǎng)兩端的支承是專(zhuān)用軸承，其壓力角比普通軸承大，在出廠(chǎng)時(shí)時(shí)選配好選配好；數(shù)控車(chē)床的潤(rùn)滑部分采用；數(shù)控車(chē)床的潤(rùn)滑部分采用油霧自動(dòng)潤(rùn)滑油霧自動(dòng)潤(rùn)滑，這些，這些措施都使得數(shù)控車(chē)床移動(dòng)輕便。措施都使得數(shù)控車(chē)床移動(dòng)輕便。1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn)1.3.2.2 1.3.2.2 數(shù)控車(chē)床加工特點(diǎn)數(shù)控車(chē)床加工特點(diǎn) （1 1）自動(dòng)化程度高，可以減輕操作者的體力勞動(dòng)強(qiáng)度）自動(dòng)化程度高，可以減輕操作者的體力勞動(dòng)強(qiáng)度 （2 2）加工的零件質(zhì)量高且穩(wěn)定）加工的零件質(zhì)量高且穩(wěn)定（3 3）生產(chǎn)效率高

24、）生產(chǎn)效率高 （4 4）便于新產(chǎn)品研制和改型）便于新產(chǎn)品研制和改型 （5 5）可向更高級(jí)的制造系統(tǒng)發(fā)展）可向更高級(jí)的制造系統(tǒng)發(fā)展 （6 6）加工成本較高）加工成本較高 （7 7） 維修要求高維修要求高 1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn) 1.3.2.2 1.3.2.2 數(shù)控車(chē)床加工特點(diǎn)數(shù)控車(chē)床加工特點(diǎn) （1 1）自動(dòng)化程度高，可以減輕操作者的體力勞動(dòng)強(qiáng)度）自動(dòng)化程度高，可以減輕操作者的體力勞動(dòng)強(qiáng)度 數(shù)數(shù)控加工過(guò)程是按輸入的程序自動(dòng)完成的，控加工過(guò)程是按輸入的程序自動(dòng)完成的，操作者只需開(kāi)始操作者只需開(kāi)始時(shí)對(duì)刀、裝卸工件、更換刀具時(shí)對(duì)刀、裝卸工件、更換刀具，加工過(guò)程中，主要是觀(guān)察加工過(guò)程中，主要是

25、觀(guān)察和監(jiān)督機(jī)床運(yùn)行和監(jiān)督機(jī)床運(yùn)行。但是，由于數(shù)控機(jī)床的技術(shù)含量高，。但是，由于數(shù)控機(jī)床的技術(shù)含量高，操操作者的腦力勞動(dòng)強(qiáng)度相應(yīng)提高作者的腦力勞動(dòng)強(qiáng)度相應(yīng)提高。 （2 2）加工的零件質(zhì)量高且穩(wěn)定）加工的零件質(zhì)量高且穩(wěn)定 數(shù)控機(jī)床的定位精度和數(shù)控機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度都很高，重復(fù)定位精度都很高，較容易保證一批零件尺寸的一致性，較容易保證一批零件尺寸的一致性，只要工藝設(shè)計(jì)和程序正確合理，加之精心操作只要工藝設(shè)計(jì)和程序正確合理，加之精心操作，就可以保，就可以保證零件獲得較高的加工精度證零件獲得較高的加工精度，也便于對(duì)加工過(guò)程實(shí)行質(zhì)量，也便于對(duì)加工過(guò)程實(shí)行質(zhì)量控制。控制。1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范

26、圍及特點(diǎn) （3 3）生產(chǎn)效率高）生產(chǎn)效率高 數(shù)控機(jī)床加工時(shí)能在一次裝夾中加工多數(shù)控機(jī)床加工時(shí)能在一次裝夾中加工多個(gè)加工表面，一般只檢測(cè)首件，所以可以省去普通機(jī)床加個(gè)加工表面，一般只檢測(cè)首件，所以可以省去普通機(jī)床加工時(shí)的不少中間工序，如劃線(xiàn)、尺寸檢測(cè)等，減少了輔助工時(shí)的不少中間工序，如劃線(xiàn)、尺寸檢測(cè)等，減少了輔助時(shí)間和機(jī)動(dòng)時(shí)間，時(shí)間和機(jī)動(dòng)時(shí)間， 而且由于數(shù)控加工出的零件質(zhì)量穩(wěn)定，為后續(xù)工序帶而且由于數(shù)控加工出的零件質(zhì)量穩(wěn)定，為后續(xù)工序帶來(lái)方便，其綜合效率明顯提高。來(lái)方便，其綜合效率明顯提高。 （4 4）便于新產(chǎn)品研制和改型）便于新產(chǎn)品研制和改型 數(shù)控加工一般不需要很多復(fù)數(shù)控加工一般不需要很多復(fù)雜

27、的工藝裝備，通過(guò)編制加工程序就可把形狀復(fù)雜和精度雜的工藝裝備，通過(guò)編制加工程序就可把形狀復(fù)雜和精度要求較高的零件加工出來(lái)，當(dāng)產(chǎn)品改型，更改設(shè)計(jì)時(shí)，只要求較高的零件加工出來(lái)，當(dāng)產(chǎn)品改型，更改設(shè)計(jì)時(shí)，只要改變程序，而不需要重新設(shè)計(jì)工裝。所以，數(shù)控加工能要改變程序，而不需要重新設(shè)計(jì)工裝。所以，數(shù)控加工能大大縮短產(chǎn)品研制周期，為新產(chǎn)品的研制開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品的改大大縮短產(chǎn)品研制周期，為新產(chǎn)品的研制開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品的改進(jìn)、改型提供了捷徑。進(jìn)、改型提供了捷徑。1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn) （5 5）可向更高級(jí)的制造系統(tǒng)發(fā)展）可向更高級(jí)的制造系統(tǒng)發(fā)展 數(shù)控機(jī)床及其數(shù)控機(jī)床及其加工技術(shù)是計(jì)算機(jī)輔助制造的基礎(chǔ)。加工技術(shù)

28、是計(jì)算機(jī)輔助制造的基礎(chǔ)。 （6 6）加工成本較高）加工成本較高 這是由于數(shù)控機(jī)床設(shè)備費(fèi)這是由于數(shù)控機(jī)床設(shè)備費(fèi)用高，首次加工準(zhǔn)備周期較長(zhǎng)，維修成本高等因用高，首次加工準(zhǔn)備周期較長(zhǎng)，維修成本高等因素造成。素造成。 （7 7） 維修要求高維修要求高 數(shù)控機(jī)床是技術(shù)密集型的機(jī)數(shù)控機(jī)床是技術(shù)密集型的機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，需要維修人員既懂機(jī)械，電一體化的典型產(chǎn)品，需要維修人員既懂機(jī)械，又要懂微電子維修方法的知識(shí)，同時(shí)還要配備較又要懂微電子維修方法的知識(shí)，同時(shí)還要配備較好的維修裝備。好的維修裝備。1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn)1.3.2.3 1.3.2.3 適合數(shù)控機(jī)床加工的零件適合數(shù)控機(jī)床加工的零件

29、（1 1）多品種中小批量零件最合適。）多品種中小批量零件最合適。 （2 2）精度要求高的零件。）精度要求高的零件。（3 3）表面粗糙度值小的零件。）表面粗糙度值小的零件。 （4 4）輪廓形狀復(fù)雜的零件。）輪廓形狀復(fù)雜的零件。1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn) 1.3.2.3 1.3.2.3 適合數(shù)控機(jī)床加工的零件適合數(shù)控機(jī)床加工的零件 （1 1）多品種中小批量零件最合適。）多品種中小批量零件最合適。隨著數(shù)控車(chē)床制造成隨著數(shù)控車(chē)床制造成本的逐步下降，現(xiàn)在不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，本的逐步下降，現(xiàn)在不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，加工大批量零加工大批量零件的情況也已經(jīng)出現(xiàn)件的情況也已經(jīng)出現(xiàn)。加工很小批量和單件生產(chǎn)時(shí)

30、加工很小批量和單件生產(chǎn)時(shí)，如能，如能縮短程序的調(diào)試時(shí)間（機(jī)外編程與調(diào)試）和工裝（刀、量、縮短程序的調(diào)試時(shí)間（機(jī)外編程與調(diào)試）和工裝（刀、量、夾具）的準(zhǔn)備時(shí)間也是可以選用的。夾具）的準(zhǔn)備時(shí)間也是可以選用的。 （2 2）精度要求高的零件。）精度要求高的零件。由于數(shù)控車(chē)床的由于數(shù)控車(chē)床的剛性好，制造剛性好，制造精度高，對(duì)刀精確，能方便的進(jìn)行尺寸補(bǔ)償精度高，對(duì)刀精確，能方便的進(jìn)行尺寸補(bǔ)償，所以能加工，所以能加工尺寸精度要求高的工件。尺寸精度要求高的工件。1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn) （3 3）表面粗糙度值小的零件。）表面粗糙度值小的零件。在工件和刀具的材料、精在工件和刀具的材料、精車(chē)余量及刀具角

31、度一定的情況下，車(chē)余量及刀具角度一定的情況下，表面粗糙度取決于切削表面粗糙度取決于切削速度和進(jìn)給速度速度和進(jìn)給速度。普通車(chē)床是恒定轉(zhuǎn)速，直徑不同，切削。普通車(chē)床是恒定轉(zhuǎn)速，直徑不同，切削速度（線(xiàn)速度）不同，而速度（線(xiàn)速度）不同，而數(shù)控車(chē)床具有恒線(xiàn)速度切削功能，數(shù)控車(chē)床具有恒線(xiàn)速度切削功能，車(chē)端面、不同直徑外圓時(shí)可以用同樣的線(xiàn)速度車(chē)端面、不同直徑外圓時(shí)可以用同樣的線(xiàn)速度，保證表面，保證表面粗糙度值既小又一致；在車(chē)削表面粗糙度不同的表面時(shí)，粗糙度值既小又一致；在車(chē)削表面粗糙度不同的表面時(shí)，粗糙度小的表面選用小的進(jìn)給速度，粗糙度大的表面選用粗糙度小的表面選用小的進(jìn)給速度，粗糙度大的表面選用大些的進(jìn)給

32、速度，可變性很好大些的進(jìn)給速度，可變性很好，這點(diǎn)在普通車(chē)床很難做到。，這點(diǎn)在普通車(chē)床很難做到。 （4 4）輪廓形狀復(fù)雜的零件。）輪廓形狀復(fù)雜的零件。任意平面曲線(xiàn)都可用直線(xiàn)或任意平面曲線(xiàn)都可用直線(xiàn)或圓弧來(lái)逼近，數(shù)控車(chē)床具有圓弧插補(bǔ)功能圓弧來(lái)逼近，數(shù)控車(chē)床具有圓弧插補(bǔ)功能，因此數(shù)控車(chē)床，因此數(shù)控車(chē)床不僅可以加工素線(xiàn)為直線(xiàn)的回轉(zhuǎn)體，也可以加工素線(xiàn)為曲不僅可以加工素線(xiàn)為直線(xiàn)的回轉(zhuǎn)體，也可以加工素線(xiàn)為曲線(xiàn)的回轉(zhuǎn)體。線(xiàn)的回轉(zhuǎn)體。1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn)1.3.2.4 1.3.2.4 數(shù)控車(chē)床所用工藝裝備的特點(diǎn)數(shù)控車(chē)床所用工藝裝備的特點(diǎn)（1 1）刀架的特點(diǎn)）刀架的特點(diǎn) 刀架是數(shù)控車(chē)床的重要部件，它

33、刀架是數(shù)控車(chē)床的重要部件，它安裝各種切削加工刀具，其結(jié)構(gòu)直安裝各種切削加工刀具，其結(jié)構(gòu)直接影響機(jī)床的切削性能和工作效率。接影響機(jī)床的切削性能和工作效率。轉(zhuǎn)塔式刀架是普遍采用的刀架形式，轉(zhuǎn)塔式刀架是普遍采用的刀架形式，如圖如圖1-51-5所示。它所示。它通過(guò)轉(zhuǎn)塔頭的旋轉(zhuǎn)、通過(guò)轉(zhuǎn)塔頭的旋轉(zhuǎn)、分度、定位來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)換刀分度、定位來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)換刀工作工作。兩軸連續(xù)控制的數(shù)控車(chē)床，。兩軸連續(xù)控制的數(shù)控車(chē)床，一般都采用一般都采用 6 612 12 工位轉(zhuǎn)塔式刀架。工位轉(zhuǎn)塔式刀架。排刀式刀架排刀式刀架主要用于小型數(shù)控車(chē)床，主要用于小型數(shù)控車(chē)床，適用于短軸或套類(lèi)零件加工。適用于短軸或套類(lèi)零件加工。方刀

34、方刀架架在中低檔數(shù)控車(chē)床中也有使用。在中低檔數(shù)控車(chē)床中也有使用。1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn)（2 2）刀具的特點(diǎn)）刀具的特點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床刀具應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：數(shù)控機(jī)床刀具應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：？ a. a. 精度較高、壽命高、尺寸穩(wěn)定、變化小。精度較高、壽命高、尺寸穩(wěn)定、變化小。數(shù)控車(chē)床能數(shù)控車(chē)床能兼作粗精車(chē)削，為兼作粗精車(chē)削，為使粗車(chē)能大切深、大走刀使粗車(chē)能大切深、大走刀，要求粗車(chē)刀，要求粗車(chē)刀具有強(qiáng)度高、耐用度好；具有強(qiáng)度高、耐用度好；精車(chē)則保證加工精度精車(chē)則保證加工精度，所以要求，所以要求刀具鋒利、精度高、耐用度好。刀具鋒利、精度高、耐用度好。 b. b. 快速換刀；快速換刀； c. c.

35、刀柄應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)系列；刀柄應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)系列； d. d. 能很好地控制切屑的折斷、卷曲和排出；能很好地控制切屑的折斷、卷曲和排出；數(shù)控車(chē)床一數(shù)控車(chē)床一般在封閉環(huán)境中進(jìn)行，要求刀具具有良好的斷屑性能，斷般在封閉環(huán)境中進(jìn)行，要求刀具具有良好的斷屑性能，斷屑范圍要寬，一般采用三維斷屑槽，其形式很多，選擇時(shí)屑范圍要寬，一般采用三維斷屑槽，其形式很多，選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)零件的材料及精度要求來(lái)確定。應(yīng)根據(jù)零件的材料及精度要求來(lái)確定。1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn) e. e. 具有很好的可冷卻性能。具有很好的可冷卻性能。 從結(jié)構(gòu)上看，車(chē)刀可分為從結(jié)構(gòu)上看，車(chē)刀可分為整體式車(chē)刀、焊接式車(chē)刀和整體式車(chē)刀、焊接式車(chē)刀和機(jī)械

36、夾固式車(chē)刀機(jī)械夾固式車(chē)刀三大類(lèi)。三大類(lèi)。整體式車(chē)刀整體式車(chē)刀高速鋼車(chē)刀，它具有抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性好，高速鋼車(chē)刀，它具有抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性好，制造簡(jiǎn)單和刃磨方便、刃口鋒利等優(yōu)點(diǎn)；制造簡(jiǎn)單和刃磨方便、刃口鋒利等優(yōu)點(diǎn)；焊接式車(chē)刀焊接式車(chē)刀將硬質(zhì)合金刀片焊接在刀體上，經(jīng)刃磨而成；將硬質(zhì)合金刀片焊接在刀體上，經(jīng)刃磨而成；機(jī)械夾固式車(chē)刀機(jī)械夾固式車(chē)刀機(jī)械夾固式可重磨車(chē)刀和機(jī)械夾固式不機(jī)械夾固式可重磨車(chē)刀和機(jī)械夾固式不重磨車(chē)刀。重磨車(chē)刀。數(shù)控車(chē)床應(yīng)盡可能使用機(jī)夾刀數(shù)控車(chē)床應(yīng)盡可能使用機(jī)夾刀。由于機(jī)夾刀在。由于機(jī)夾刀在數(shù)控車(chē)床上安裝時(shí)，數(shù)控車(chē)床上安裝時(shí)，一般不采用墊片調(diào)整刀尖高度，所以一般不采用墊片調(diào)整刀尖高

37、度，所以刀尖高的精度在制造時(shí)就得到保證刀尖高的精度在制造時(shí)就得到保證。對(duì)于。對(duì)于長(zhǎng)徑比較大長(zhǎng)徑比較大的內(nèi)的內(nèi)徑刀桿，應(yīng)具有良好的徑刀桿，應(yīng)具有良好的抗震結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)。1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn)從刀具的形狀看，數(shù)控車(chē)削加工中常用的車(chē)刀如圖從刀具的形狀看，數(shù)控車(chē)削加工中常用的車(chē)刀如圖1 16 6所示。所示。圖16 數(shù)控車(chē)床用刀具1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn) 從刀具的材料看，由于在數(shù)控加工中，速度要遠(yuǎn)高于從刀具的材料看，由于在數(shù)控加工中，速度要遠(yuǎn)高于普通加工，為適合因高速而帶來(lái)的高切削溫度及嚴(yán)重摩擦，普通加工，為適合因高速而帶來(lái)的高切削溫度及嚴(yán)重摩擦，而不致使刀具磨損過(guò)于迅速，而不致使

38、刀具磨損過(guò)于迅速，數(shù)控加工刀具以硬質(zhì)合金為數(shù)控加工刀具以硬質(zhì)合金為主主，一般采用，一般采用 YT YT 、YWYW類(lèi)硬質(zhì)合金加工鋼料類(lèi)硬質(zhì)合金加工鋼料，YG YG 類(lèi)類(lèi)硬質(zhì)硬質(zhì)合金加工合金加工鑄鐵鑄鐵。 為不斷提高刀具切削性能，數(shù)控刀具中，為不斷提高刀具切削性能，數(shù)控刀具中，越來(lái)越多地越來(lái)越多地采用涂層硬質(zhì)合金采用涂層硬質(zhì)合金，涂層材料及涂層技術(shù)的迅猛發(fā)展，為，涂層材料及涂層技術(shù)的迅猛發(fā)展，為數(shù)控刀具的性能提高提供了良好的條件。除此以外，數(shù)控?cái)?shù)控刀具的性能提高提供了良好的條件。除此以外，數(shù)控刀具中，刀具中，亦有采用亦有采用CBN CBN 、金屬?gòu)?fù)合陶瓷等特硬材料、金屬?gòu)?fù)合陶瓷等特硬材料的。的。

39、 立方氮化硼（立方氮化硼（CBNCBN）: : 六方氮化硼（白石墨）高溫高六方氮化硼（白石墨）高溫高壓下轉(zhuǎn)化而成。硬度與耐磨性?xún)H次于金剛石，一般用于高壓下轉(zhuǎn)化而成。硬度與耐磨性?xún)H次于金剛石，一般用于高硬度、難加工材料的精加工。硬度、難加工材料的精加工。1.3 數(shù)控車(chē)削加工工藝范圍及特點(diǎn) （3 3）夾具的特點(diǎn)）夾具的特點(diǎn) 在在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床中，考慮成本的因素，中，考慮成本的因素，一般使一般使用與普通車(chē)床一樣的手動(dòng)自定心卡盤(pán)用與普通車(chē)床一樣的手動(dòng)自定心卡盤(pán)。在。在全功能全功能型數(shù)控車(chē)床中型數(shù)控車(chē)床中使用使用自定心液壓或氣動(dòng)卡盤(pán)自定心液壓或氣動(dòng)卡盤(pán)。1.4 數(shù)控機(jī)床分類(lèi)1.4.1 1.

40、4.1 根據(jù)機(jī)床加工特性和主要加工工序分根據(jù)機(jī)床加工特性和主要加工工序分 與普通機(jī)床一樣，數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床一樣，數(shù)控機(jī)床根據(jù)加工特性和主要加工根據(jù)加工特性和主要加工工序工序可分成可分成數(shù)控車(chē)床（含車(chē)削中心）、數(shù)控銑床（含銑削中心）、數(shù)控車(chē)床（含車(chē)削中心）、數(shù)控銑床（含銑削中心）、數(shù)控鏜床、以銑鏜削為主帶刀庫(kù)的加工中心（型號(hào)用數(shù)控鏜床、以銑鏜削為主帶刀庫(kù)的加工中心（型號(hào)用THTH）、）、數(shù)控磨床（含磨削中心）、數(shù)控鉆床（含鉆削中心）、數(shù)數(shù)控磨床（含磨削中心）、數(shù)控鉆床（含鉆削中心）、數(shù)控拉床、數(shù)控刨床、數(shù)控切斷機(jī)床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床、控拉床、數(shù)控刨床、數(shù)控切斷機(jī)床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床、數(shù)控電火花

41、加工機(jī)床（含電加工中心）、數(shù)控板材成形加數(shù)控電火花加工機(jī)床（含電加工中心）、數(shù)控板材成形加工機(jī)床、數(shù)控管料成形加工機(jī)床、柔性加工單元（工機(jī)床、數(shù)控管料成形加工機(jī)床、柔性加工單元（FMCFMC）、）、柔性制造系統(tǒng)（柔性制造系統(tǒng)（FMSFMS）等。）等。1.4 數(shù)控機(jī)床分類(lèi)1.4.2 1.4.2 根據(jù)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)水平數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)水平分分 1.4.2.1 1.4.2.1 運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)方式 （1 1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床只控制刀具只控制刀具從一點(diǎn)到另一點(diǎn)從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確的準(zhǔn)確定位。定位。 在移動(dòng)過(guò)程中不進(jìn)行加工在移動(dòng)過(guò)程中不進(jìn)行加工，對(duì)，對(duì)兩點(diǎn)間的移動(dòng)速度及運(yùn)動(dòng)軌跡沒(méi)有嚴(yán)格兩

42、點(diǎn)間的移動(dòng)速度及運(yùn)動(dòng)軌跡沒(méi)有嚴(yán)格的要求。如圖的要求。如圖1 18 8所示，起點(diǎn)到終點(diǎn)的所示，起點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡可以是運(yùn)動(dòng)軌跡可以是1 1軌跡或軌跡或2 2軌跡種的任意軌跡種的任意一種。一種。這類(lèi)數(shù)控機(jī)床主要有這類(lèi)數(shù)控機(jī)床主要有數(shù)控鉆床、數(shù)數(shù)控鉆床、數(shù)控沖剪床、數(shù)控鏜床和數(shù)控測(cè)量機(jī)控沖剪床、數(shù)控鏜床和數(shù)控測(cè)量機(jī)等。等。1.4 數(shù)控機(jī)床分類(lèi)（2 2）直線(xiàn)控制數(shù)控機(jī)床）直線(xiàn)控制數(shù)控機(jī)床 這類(lèi)數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置這類(lèi)數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置除了控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的準(zhǔn)確位除了控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的準(zhǔn)確位置以外，置以外，還要保證兩點(diǎn)之間移還要保證兩點(diǎn)之間移動(dòng)的軌跡是一條直線(xiàn)動(dòng)的軌跡是一條直線(xiàn)，而且對(duì)而且對(duì)移動(dòng)的速度也要進(jìn)

43、行控制移動(dòng)的速度也要進(jìn)行控制，以，以便適應(yīng)隨工藝因素變化的不同便適應(yīng)隨工藝因素變化的不同需要。這類(lèi)數(shù)控機(jī)床主要有簡(jiǎn)需要。這類(lèi)數(shù)控機(jī)床主要有簡(jiǎn)易數(shù)控車(chē)床、數(shù)控鏜銑床等。易數(shù)控車(chē)床、數(shù)控鏜銑床等。如圖如圖1 19 9所示。所示。1.4 數(shù)控機(jī)床分類(lèi)（3 3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床）輪廓控制數(shù)控機(jī)床能同時(shí)能同時(shí)對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的位移及速度進(jìn)行連對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制續(xù)相關(guān)的控制，它，它不僅要控制不僅要控制移動(dòng)的移動(dòng)的起點(diǎn)與終點(diǎn)起點(diǎn)與終點(diǎn)，而且要控而且要控制整個(gè)加工過(guò)程每一點(diǎn)制整個(gè)加工過(guò)程每一點(diǎn)的的速度、方向和位移量速度、方向和位移量，使合成的平，使合成的平面或空間的

44、面或空間的運(yùn)動(dòng)軌跡能滿(mǎn)足加工的要求運(yùn)動(dòng)軌跡能滿(mǎn)足加工的要求。由于同時(shí)控制兩個(gè)或更多的坐標(biāo)運(yùn)由于同時(shí)控制兩個(gè)或更多的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)，數(shù)據(jù)處理的速度比點(diǎn)位控制要高，因動(dòng)，數(shù)據(jù)處理的速度比點(diǎn)位控制要高，因此，此，要求具有較高速度的運(yùn)算和信息處理要求具有較高速度的運(yùn)算和信息處理能力能力。主要有數(shù)控銑床、數(shù)控車(chē)床等。主要有數(shù)控銑床、數(shù)控車(chē)床等。要增加輪廓控制功能，要增加輪廓控制功能，只需增加插只需增加插補(bǔ)運(yùn)算軟件即可補(bǔ)運(yùn)算軟件即可1.4 數(shù)控機(jī)床分類(lèi) 1.4.2.2 1.4.2.2 伺服系統(tǒng)的控制方式伺服系統(tǒng)的控制方式 （1 1）開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床）開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床通常開(kāi)環(huán)控

45、制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床通常不帶位置檢測(cè)元件不帶位置檢測(cè)元件，使，使用功率用功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件。 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床受步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距精度和開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床受步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距精度和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度的影響，難于實(shí)現(xiàn)高精度加工。但由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度的影響，難于實(shí)現(xiàn)高精度加工。但由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、技術(shù)容易掌握，所以目前仍于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、技術(shù)容易掌握，所以目前仍有應(yīng)用。普通機(jī)床的數(shù)控化改造大多采用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。有應(yīng)用。普通機(jī)床的數(shù)控化改造大多采用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。1.4 數(shù)控機(jī)床分類(lèi) （2 2）閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床）閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床閉環(huán)控制系

46、統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng): :將將位移指令信號(hào)位移指令信號(hào)與位置元件檢測(cè)測(cè)得的與位置元件檢測(cè)測(cè)得的工作臺(tái)實(shí)際位工作臺(tái)實(shí)際位置反饋信號(hào)置反饋信號(hào)隨時(shí)進(jìn)行比較，隨時(shí)進(jìn)行比較，根據(jù)其差值根據(jù)其差值及指令進(jìn)給速度的及指令進(jìn)給速度的要求，按一定的規(guī)律進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，得到進(jìn)給伺服系統(tǒng)的速要求，按一定的規(guī)律進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，得到進(jìn)給伺服系統(tǒng)的速度指令信號(hào)。度指令信號(hào)。1.4 數(shù)控機(jī)床分類(lèi) （3 3）半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床）半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床 如果將位置檢測(cè)元件如果將位置檢測(cè)元件安裝在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的端部安裝在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的端部，或安裝在傳或安裝在傳動(dòng)絲杠端部動(dòng)絲杠端部，間接測(cè)量執(zhí)行部件的實(shí)際位置或位移，就是半閉環(huán)，間接測(cè)量執(zhí)

47、行部件的實(shí)際位置或位移，就是半閉環(huán)控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)。它可以獲得它可以獲得比開(kāi)環(huán)系統(tǒng)更高的精度比開(kāi)環(huán)系統(tǒng)更高的精度，但它的，但它的位移精度比閉環(huán)位移精度比閉環(huán)系統(tǒng)的要低系統(tǒng)的要低。由于位置檢測(cè)元件由于位置檢測(cè)元件安裝方便、調(diào)試容易安裝方便、調(diào)試容易，現(xiàn)在現(xiàn)在大多數(shù)數(shù)控機(jī)床多采用半閉環(huán)控制系統(tǒng)大多數(shù)數(shù)控機(jī)床多采用半閉環(huán)控制系統(tǒng)。1.4 數(shù)控機(jī)床分類(lèi) 1.4.2.3 1.4.2.3 功能水平功能水平 （1 1）經(jīng)濟(jì)型經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床大多指采用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床大多指采用開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，其控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，其功能簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜功能簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，適用于自適用于自動(dòng)化程

48、度和加工精度要求不高的場(chǎng)合動(dòng)化程度和加工精度要求不高的場(chǎng)合。 （2 2）中檔中檔數(shù)控車(chē)床，中檔數(shù)控機(jī)床大多指采用數(shù)控車(chē)床，中檔數(shù)控機(jī)床大多指采用半閉環(huán)半閉環(huán)控控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，一般具有單色顯示的制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，一般具有單色顯示的CRTCRT，程序儲(chǔ)存，程序儲(chǔ)存和編輯功能，和編輯功能，能進(jìn)行刀尖圓弧半徑補(bǔ)償、固定循環(huán)、螺紋能進(jìn)行刀尖圓弧半徑補(bǔ)償、固定循環(huán)、螺紋切削等功能。切削等功能。 （3 3）多功能型多功能型數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床 這類(lèi)數(shù)控機(jī)床的這類(lèi)數(shù)控機(jī)床的功能齊全，價(jià)功能齊全，價(jià)格較貴格較貴。加工復(fù)雜零件的。加工復(fù)雜零件的大中型機(jī)床及柔性制造系統(tǒng)大中型機(jī)床及柔性制造系統(tǒng)、計(jì)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)

49、算機(jī)集成制造系統(tǒng)使用的數(shù)控機(jī)床一般為多功能型。這是使用的數(shù)控機(jī)床一般為多功能型。這是指較高檔次的數(shù)控車(chē)床，這類(lèi)機(jī)床一般指較高檔次的數(shù)控車(chē)床，這類(lèi)機(jī)床一般具備刀尖圓弧半徑具備刀尖圓弧半徑自動(dòng)補(bǔ)償、恒線(xiàn)速度切削、倒角、固定循環(huán)、螺紋切削、自動(dòng)補(bǔ)償、恒線(xiàn)速度切削、倒角、固定循環(huán)、螺紋切削、圖形顯示、用戶(hù)宏程序等功能。圖形顯示、用戶(hù)宏程序等功能。1.4 數(shù)控機(jī)床分類(lèi) 各種功能數(shù)控機(jī)床的性能比較如表各種功能數(shù)控機(jī)床的性能比較如表1 13 3。系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能高檔高檔中檔中檔經(jīng)濟(jì)型經(jīng)濟(jì)型功能功能無(wú)級(jí)變速、無(wú)級(jí)變速、C C軸功能軸功能機(jī)械變速機(jī)械變速分辯率分辯率0.1m0.1m1 m1 m10 m10 m進(jìn)

50、給速度進(jìn)給速度1515100m/min100m/min151524m/min24m/min8 815m/min15m/min伺服驅(qū)動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)閉環(huán)閉環(huán)半閉環(huán)半閉環(huán)開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)電機(jī)電機(jī)交、直流伺服電機(jī)交、直流伺服電機(jī)步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)2 24 4軸或軸或2 25 5軸軸2 23 3軸軸通信功能通信功能MAPMAP，聯(lián)網(wǎng)功能，聯(lián)網(wǎng)功能RS232CRS485RS232CRS485無(wú)無(wú)顯示功能顯示功能三維圖形彩顯三維圖形彩顯CRTCRT圖形顯示圖形顯示數(shù)碼或數(shù)碼或CRTCRT字符字符內(nèi)裝內(nèi)裝PLCPLC有有有有無(wú)無(wú)主主CPUCPU3232位或位或6464位位1616位或位或3232位位8 8位

51、位1.4 數(shù)控機(jī)床分類(lèi) 對(duì)數(shù)控車(chē)床而言對(duì)數(shù)控車(chē)床而言, ,又可又可根據(jù)主軸的配置形式根據(jù)主軸的配置形式: :臥式臥式數(shù)控車(chē)床和數(shù)控車(chē)床和立式立式數(shù)控車(chē)床；數(shù)控車(chē)床；根據(jù)床身導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式根據(jù)床身導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式: :水平導(dǎo)軌水平導(dǎo)軌和和斜床身導(dǎo)軌斜床身導(dǎo)軌數(shù)控車(chē)床數(shù)控車(chē)床1.4 數(shù)控機(jī)床分類(lèi) 車(chē)削中心車(chē)削中心主體主體是數(shù)控車(chē)床，一般是數(shù)控車(chē)床，一般配有配有刀庫(kù)、自動(dòng)刀庫(kù)、自動(dòng)換刀裝置、分度裝置、銑削動(dòng)力頭和機(jī)械手等部件換刀裝置、分度裝置、銑削動(dòng)力頭和機(jī)械手等部件與數(shù)控車(chē)床單機(jī)相比，刀具數(shù)量大大增加，可實(shí)現(xiàn)多與數(shù)控車(chē)床單機(jī)相比，刀具數(shù)量大大增加，可實(shí)現(xiàn)多工序復(fù)合加工。工序復(fù)合加工。臥式車(chē)削中心還具備如

52、下兩種功能：臥式車(chē)削中心還具備如下兩種功能：一是一是動(dòng)力刀具功能動(dòng)力刀具功能：刀架上使用回轉(zhuǎn)刀具，如銑刀和鉆頭；：刀架上使用回轉(zhuǎn)刀具，如銑刀和鉆頭；另一種是另一種是C C軸位置控制功能軸位置控制功能（分度，低速回轉(zhuǎn)）（分度，低速回轉(zhuǎn)） 1.4 數(shù)控機(jī)床分類(lèi) C C軸軸以以z z軸（對(duì)于車(chē)床是指卡盤(pán)與工件的軸線(xiàn)）為軸（對(duì)于車(chē)床是指卡盤(pán)與工件的軸線(xiàn)）為中心的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸。中心的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸。該功能主軸能達(dá)到很高的角度定位分辨率（一般該功能主軸能達(dá)到很高的角度定位分辨率（一般0.0010.001）, ,還能使主軸和卡盤(pán)按進(jìn)給脈沖作任意低速的回還能使主軸和卡盤(pán)按進(jìn)給脈沖作任意低速的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn), ,這樣車(chē)床就具有這樣車(chē)床就具有X X、Z Z和和C C三坐標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)三坐標(biāo)兩聯(lián)動(dòng)三坐標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)三坐標(biāo)兩聯(lián)動(dòng)輪廓控制。輪廓控制。近年出現(xiàn)的雙軸車(chē)削中心，在一個(gè)主軸進(jìn)行加工結(jié)束近年出現(xiàn)的雙軸車(chē)削中心，在一個(gè)主軸進(jìn)行加工結(jié)束后，無(wú)需停機(jī)，零件被轉(zhuǎn)移至另一主軸加工另一端，加工后，無(wú)需停機(jī)，零件被轉(zhuǎn)移至另一主軸加工另一端，加工完畢后，零件除了去毛刺以外，不需要其它的補(bǔ)充加工。完畢后，零件除了去毛刺以外，不需要其它的補(bǔ)充加工。 本章完本章完_ 謝謝欣賞謝謝欣賞