-6--畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說明書題目：非圓曲線的銑削加工作者：學(xué)號：系(院)：機(jī)械工程 系專業(yè)班級：09檢測技術(shù)及應(yīng)用指導(dǎo)者：非圓曲線的銑削加工摘要：機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，可以說，沒有發(fā)達(dá)的機(jī)械制造業(yè)，就不可能有國家的真正繁榮的富強(qiáng)。而機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平，則是反應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。提高加工效率，降低生產(chǎn)成本，提高加工質(zhì)量，快速更新產(chǎn)品，是機(jī)械制造業(yè)競爭和發(fā)展的基礎(chǔ)，也是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)水平的標(biāo)志。20世紀(jì)50年代初第一臺數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)了，數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，綜合了精密機(jī)械、電子、電力拖動(dòng)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測、故障診斷和計(jì)算機(jī)等方面的技術(shù)。數(shù)控機(jī)床的高精度、高效率及高柔性決定了大力推廣使用數(shù)控機(jī)床是我國制造業(yè)提高制造能力和水平，提高市場適應(yīng)能力和競爭能力的必由之路。數(shù)控銑削加工是機(jī)械加工中最常用和最主要的數(shù)控加工方法之一，加入WTO以來，我國汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)得到了快速發(fā)展，大量具有復(fù)雜曲面的零件如模具、葉片和螺旋漿等，都需要用數(shù)控銑床進(jìn)行加工。本設(shè)計(jì)以數(shù)控銑床加工工藝、編程與操作為核心內(nèi)容，重點(diǎn)介紹了數(shù)控銑床加工工藝，數(shù)控銑床的編程方法，數(shù)控銑床的操作方法，典型零件數(shù)控銑床加工綜合實(shí)訓(xùn)等方面的知識及應(yīng)用實(shí)踐技能。關(guān)鍵詞：數(shù)控?cái)?shù)控銑床數(shù)控銑削加工

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要Abstract:Machinerymanufacturingindustryisapillarindustryinthenationaleconomy,itcanbesaidthatwithoutadevelopedmachinerymanufacturing,itisimpossibletostatethetrueprosperityoftheprosperity.Andmachinerymanufacturingscaleandlevelofdevelopment,economicstrengthandscientificandechnologicallevelofresponseisoneoftheimportantsigns.Improveprocessingefficiency,reduceproductioncosts,improveprocessingqualityandrapidupdatingproducts,machinerymanufacturinganddevelopmentonthebasisofcompetition,machinerymanufacturingtechnologyisasymbol.Firstintheearly1950s,the20thcenturyaCNCmachinetool,mechanicalandelectricalintegrationisatypicalCNCmachinetoolproducts,integratedprecisionmachinery,electronics,electrictraction,automaticcontrol,automaticdetection,faultdiagnosis,andcomputertechnologyinsuchareas.High-precisionCNCmachinetool.highefficiencyandhighflexibledecisionisvigorouslypromotingtheuseofCNCmachinetoolmanufacturerstoincreasemanufacturingcapacity,improvetheirabilitytoadaptandcompetitiveability.CNCmillingmachiningisthemostcommonlyusedmethodofNCandthemainone,sincetheaccessiontotheWTO.China'sautomobileindustry,theaerospaceindustryhasbeendevelopingrapidly,alargenumberofpartswithcomplexsurfacessuchasmold,andthepropellerblade,CNCmillingmachineforprocessingneeds.NCmachiningprocesstothedesign,programmingandoperationsatthecore,focusingontheNCMachiningTechnology,CNCMillingMachineProgramming,CNCmillingmachineoperation.TypicalNCmachiningpartssuchastheComprehensivePracticalapplicationofknowledgeandskills.Keywords:CNCCNCMillingMachineCNCmillingmachining目錄第一章數(shù)控機(jī)床的簡介2.1.1NC系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)……………………112.1.2NC系統(tǒng)的軟、硬件結(jié)構(gòu)…………………122.1.3數(shù)控銑床的基本編程…………………14第三章工藝分析與選材3.1機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本原則…………………233.2零件圖樣的工藝分析………233.3機(jī)械零件的一般設(shè)計(jì)步驟……………………243.4材料的選擇…………………25第四章加工準(zhǔn)備及工藝路線的確定4.1基準(zhǔn)的選擇……………………254.1.1基準(zhǔn)的分類……………264.1.2定位方式與定位元件…………………264.1.3工件以及合表面定位…………………284.2確定裝夾方法…………………294.3機(jī)床及工藝裝備的選擇………294.3.1夾具的選擇……………294.3.2刀具的選擇……………324.4確定工藝路線…………………334.5切削用量及切削液的選擇……………………334.5.1背吃刀量………………344.5.2進(jìn)給速度………………344.5.3切削速度………………344.5.4切削液的選擇…………354.6確定進(jìn)給路線…………………355.CPK的簡介及應(yīng)用…………41結(jié)論………………45致謝………………46參考文獻(xiàn)……………………471.引言銑削加工的簡介：一種常見的金屬冷加工方式，和車削不同之處在于銑削加工中刀具在主軸驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，而被加工工件處于相對靜止。車削加工和銑削加工的區(qū)別:車削用來加工回轉(zhuǎn)體零件，把零件通過三抓卡盤夾在機(jī)床主軸上，并高速旋轉(zhuǎn)，然后用車刀按照回轉(zhuǎn)體的母線走刀，切出產(chǎn)品外型來。車床上還可進(jìn)行內(nèi)孔，螺紋，咬花等的加工，后兩者為低速加工。數(shù)控車床可進(jìn)行復(fù)雜回轉(zhuǎn)體外形的加工。銑削是將毛坯固定，用高速旋轉(zhuǎn)的銑刀在毛坯上走刀，切出需要的形狀和特征。傳統(tǒng)銑削較多地用于銑輪廓和槽等簡單外形/特征。數(shù)控銑床可以進(jìn)行復(fù)雜外形和特征的加工。銑鏜加工中心可進(jìn)行三軸或多軸銑鏜加工，用于加工，模具，檢具，胎具，薄壁復(fù)雜曲面，人工假體，葉片等。在選擇數(shù)控銑削加工內(nèi)容時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)控銑床的優(yōu)勢和關(guān)鍵作用數(shù)控銑削加工是數(shù)控加工中最為常見的加工方法之一，廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備制造、模具加工等領(lǐng)域。它以普通銑削加工為基礎(chǔ)，同時(shí)結(jié)合數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，不但能完成普通銑削加工的全部內(nèi)容，而且還能完成普通銑削加工難以進(jìn)行，設(shè)置無法進(jìn)行的加工工序。數(shù)控銑削加工設(shè)備主要有數(shù)控銑床和加工中心，可以對零件進(jìn)行平面輪廓銑削、曲面輪廓銑削加工，還可以進(jìn)行鉆、擴(kuò)、絞、鏜、惚加工及螺紋加工等。當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國家對機(jī)床工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機(jī)電一體化、高質(zhì)量、高精、高效、自動(dòng)化先進(jìn)機(jī)床，以加速工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。長期以來，歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭，已形成一條無形戰(zhàn)線，特別是隨微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床在20世紀(jì)80年代以后加速發(fā)展，各方用戶提出更多需求，早已成為四大國際機(jī)床展上各國機(jī)床制造商競相展示先進(jìn)技術(shù)、爭奪用戶、擴(kuò)大市場的焦點(diǎn)。中國加入WTO后，正式參與世界市場激烈競爭，今后如何加強(qiáng)機(jī)床工業(yè)實(shí)力、加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)是緊迫而又艱巨的任務(wù)。數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)至今的50年，隨科技、特別是微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展。美、德、日三國是當(dāng)今世上在數(shù)控機(jī)床科研、設(shè)計(jì)、制造和使用上，技術(shù)最先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)最多的國家。例如：在19世紀(jì)初時(shí)是1mm級，到20世紀(jì)初時(shí)提高到了0.01mm級．而近30年來，普通機(jī)械加工的精度已從0.01mm提高到0.005mm級，精密加工的精度已從1um級提高到0.02um級，超精密加工的精度已從0.～0.01um級進(jìn)入納米級．在表面粗糙度方面，日本用螢光碳素泡沫拋光劑和細(xì)微SiO2粉末拋光工作，成功獲得了小于0.0005um的表面粗糙度．過去們只注意表面粗糙度、波度和紋理等表面特征，忽視了表面之下0.38mm范圍內(nèi)的內(nèi)部效應(yīng)，即次表面效應(yīng)對零件可靠性的影響．這方面尚需深入研究，采取相應(yīng)措施，方能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命及可靠性．中國于1958年研制出第一臺數(shù)控機(jī)床，發(fā)展過程大致可分為兩大階段。在1958～1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)、發(fā)展條件缺乏認(rèn)識，在人員素質(zhì)差、基礎(chǔ)薄弱、配套件不過關(guān)的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳，無法用於生產(chǎn)而停頓。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實(shí)事求是的科學(xué)精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區(qū))引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性問題，數(shù)控機(jī)床開始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。在20余年間，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面：培訓(xùn)一批設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)的人才；通過合作生產(chǎn)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床，使設(shè)計(jì)、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進(jìn)技術(shù)的差距；通過利用國外先進(jìn)元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開始能自行設(shè)計(jì)及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動(dòng)加工的數(shù)控機(jī)床，供應(yīng)國內(nèi)市場的需求，但對關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)、消化、掌握及創(chuàng)新卻較差。至今許多重要功能部件、自動(dòng)化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國外技術(shù)支撐，不能獨(dú)立發(fā)展，基本上處於從仿制走向自行開發(fā)階段，與日本數(shù)控機(jī)床的水平差距很大。存在的主要問題包括：缺乏象日本“機(jī)電法”、“機(jī)信法”那樣的指引；嚴(yán)重缺乏各方面專家人才和熟練技術(shù)工人；缺少深入系統(tǒng)的科研工作；元部件和數(shù)控系統(tǒng)不配套；企業(yè)和專業(yè)間缺乏合作，基本上孤軍作戰(zhàn)，雖然廠多人眾，但形成不了合力。1.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)對機(jī)械產(chǎn)品多樣化的要求日益強(qiáng)烈，產(chǎn)品更新越來越快，多品種、中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加，同時(shí)隨著汽車工業(yè)和輕工業(yè)消費(fèi)品的高速增長，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，其精度日趨提高，性能不斷改善，激烈的市場競爭要求產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來越短，傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難以適應(yīng)這種多樣化、柔性化、高效和高質(zhì)量復(fù)雜零件加工要求。因此，對制造機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備——機(jī)床，必然會(huì)相應(yīng)地提出高效率、高精度和高自動(dòng)化的要求。在機(jī)械產(chǎn)品中，單件與小批量產(chǎn)品占到70%——80%。這類產(chǎn)品的生產(chǎn)不僅對機(jī)床提出了“三高”要求，而且還要求機(jī)床應(yīng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)產(chǎn)品變化的能力。特別是一些由曲線、曲面組成的復(fù)雜零件，若采用通用機(jī)床加工，只能借助畫線和樣板用手工操作的方法來加工，或利用靠模和仿型機(jī)床來加工，其加工精度和生產(chǎn)效率都受到了很大的限制。數(shù)控機(jī)床就是為了解決單件、小批量，特別是高精度、復(fù)雜型面零件加工的自動(dòng)化并保證質(zhì)量要求而產(chǎn)生的。1947年美國PARSONS公司為了精確制造直升飛機(jī)機(jī)翼、漿葉和框架，開始探討用三坐標(biāo)曲線數(shù)據(jù)控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加工飛機(jī)零件。1952年麻省理工學(xué)院（MIT）伺服機(jī)構(gòu)研究所用實(shí)驗(yàn)室制造的控制裝置與辛辛那提（CincinnatiHydrotel）公司的立式銑床成功的實(shí)現(xiàn)了三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)控制銑刀連續(xù)空間曲面加工，它綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服驅(qū)動(dòng)、精密檢測與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等多方面的技術(shù)成果，是一種新型的機(jī)床，可用于加工復(fù)雜曲面零件。該銑床的研制成功是機(jī)械制造行業(yè)中的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段，揭開了數(shù)控加工技術(shù)的序幕。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢數(shù)控機(jī)床自上世紀(jì)50年代問世到現(xiàn)在的半個(gè)世紀(jì)中，數(shù)控機(jī)床的品種得以不斷發(fā)展，幾乎所有機(jī)床都實(shí)現(xiàn)了數(shù)控化。目前，已經(jīng)出現(xiàn)了包括生產(chǎn)決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造和管理等全過程均由計(jì)算機(jī)集成管理和控制的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS（ComputerIntegratedManufacturingSystem），以實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)自動(dòng)化。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用領(lǐng)域已從航空工業(yè)部門逐步擴(kuò)大到汽車、造船、機(jī)床、建筑等機(jī)械制造行業(yè)，出現(xiàn)了金屬成型類數(shù)控機(jī)床、特種加工數(shù)控機(jī)床，還有數(shù)控繪圖機(jī)、數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)等。1.高精度化普通級數(shù)控機(jī)床加工精度已由原來的±10μm,提高到±5μm和±2μm，精密級從±5μm提高到±1.5μm。2.高速度化提高主軸轉(zhuǎn)速是提高切削速度的最直接方法，現(xiàn)在主軸最高轉(zhuǎn)速可達(dá)50000r/min，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)快速移動(dòng)速度達(dá)30-40m/min。3.高柔性化由單機(jī)化發(fā)展到單元柔性化和系統(tǒng)柔性化，相繼出現(xiàn)柔性制造單元（FMC）,柔性制造系統(tǒng)（FMS）,和介于二者之間的柔性制造線（FTL）。4.高自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床除自動(dòng)編程，上下料、加工等自動(dòng)化外，還在自動(dòng)檢索、監(jiān)控、診斷、自動(dòng)對刀、自動(dòng)傳輸?shù)姆矫姘l(fā)展。5.復(fù)合化包含工序復(fù)合化，功能復(fù)合化，在一臺數(shù)控設(shè)備上完成多工序切削加工（車、銑、鏜、鉆）6.高可靠性系統(tǒng)平均無故障時(shí)間MTBF由80年代10000h提高到現(xiàn)在的30000h，而整機(jī)的MTBF也從100～200h提高到500～800h。7.在智能化網(wǎng)絡(luò)化方面也得到較大發(fā)展現(xiàn)已出現(xiàn)了通過網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行的遠(yuǎn)程診斷服務(wù)1.2數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)A加工精度數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字形式給出的指令進(jìn)行加工的。目前數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量普遍達(dá)到了0.001mm，而且進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，因此，數(shù)控機(jī)床能達(dá)到很高的加工精度。對加工對象的適應(yīng)性強(qiáng)在數(shù)控機(jī)床上改變加工零件時(shí)，只需從新編制（更換）程序，輸入新的程序就能實(shí)現(xiàn)對新的零件的加工，這就為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利。自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低數(shù)控機(jī)床對零件的加工是按事先編好的程序自動(dòng)完成的，操作者除了安放穿孔帶或操作鍵盤、裝卸工件、關(guān)鍵工序的中間檢測以及觀察機(jī)床運(yùn)行之外，不需要進(jìn)行繁雜的重復(fù)性手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度與緊張程度均可大為減輕，加上數(shù)控機(jī)床一般都具有較好的安全防護(hù)、自動(dòng)排屑、自動(dòng)冷卻和自動(dòng)潤滑裝置，操作者的勞動(dòng)條件也大為改善。B生產(chǎn)效率高數(shù)控機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的變化范圍比普通機(jī)床大，因此，數(shù)控機(jī)床每一道工序都選用最有利的切削用量。由于數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)剛性好，因此允許進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，這就提高了數(shù)控機(jī)床的切削功率，節(jié)省了機(jī)動(dòng)時(shí)間。數(shù)控機(jī)床更換被加工零件時(shí)幾乎不需要重新調(diào)整機(jī)床，故節(jié)省了零件安裝、調(diào)整時(shí)間。數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量穩(wěn)定，一般只做首件檢驗(yàn)和工序間關(guān)鍵尺寸的抽樣檢驗(yàn)，因此節(jié)省了停機(jī)檢驗(yàn)時(shí)間。C良好的經(jīng)濟(jì)效益在單件、小批量生產(chǎn)的情況下，使用數(shù)控機(jī)床加工，可節(jié)省劃線工時(shí)，減少調(diào)整、加工和檢驗(yàn)時(shí)間，節(jié)省了直接生產(chǎn)費(fèi)用；使用數(shù)控機(jī)床加工零件一般不需要制作專用夾具，節(jié)省了工藝裝備費(fèi)用；數(shù)控機(jī)床加工精度穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降。D有利于現(xiàn)代化管理采用數(shù)控機(jī)床加工，能準(zhǔn)確地計(jì)算出零件加工工時(shí)和費(fèi)用，并有效地簡化了檢驗(yàn)夾具、半成品的管理工作，這些特點(diǎn)都有利于現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理。1.3數(shù)控機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位和作用數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制的工作母機(jī)的總稱,一般由主機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)(包括伺服及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))及相關(guān)配套件等三個(gè)部分組成。它包括數(shù)控金屬切削機(jī)床、數(shù)控鍛壓機(jī)床等。數(shù)控機(jī)床集現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)、液壓氣動(dòng)技術(shù)、光電技術(shù)于一體,具有高效率、高精度、高自動(dòng)化和高柔性的特點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有不可忽視的重要性:一、數(shù)控機(jī)床是制造業(yè)信息化的重要基礎(chǔ)由于信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,使數(shù)控機(jī)床智能化提高、遠(yuǎn)程遙控成為可能,從而使企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、管理和銷售的信息得以集成并加以有效控制,達(dá)到制造業(yè)信息化目的,提高企業(yè)的市場應(yīng)變能力和競爭能力。二、數(shù)控機(jī)床是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段數(shù)控機(jī)床可大大提高加工零件的質(zhì)量,加工精度高,一致性好,數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度高,可提高加工效率3一5倍;數(shù)控機(jī)床的工序集中,可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,減少占地面積和資金占用,亦可減少操作者勞動(dòng)強(qiáng)度;數(shù)控機(jī)床的柔性化程度高,適合多品種、大中小多種批量生產(chǎn)。1.4數(shù)控機(jī)床的種類目前，數(shù)控機(jī)床品種已經(jīng)基本齊全，規(guī)格繁多，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)已有400多個(gè)品種規(guī)格。可以按照多種原則來進(jìn)行分類。但歸納起來，常見的是以下面4種方法來分類的。1、按工藝用途分類（1）一般數(shù)控機(jī)床。這類機(jī)床和傳統(tǒng)的通用機(jī)床種類一樣，有數(shù)控的車、銑、鏜、鉆、磨床等等，而且每一種又有很多品種，例如數(shù)控銑床中就有立銑、臥銑、工具銑、龍門銑等。這類機(jī)床的工藝可能性和通用機(jī)床相似，所不同的是它能加工復(fù)雜形狀的零件。（2）數(shù)控加工中心機(jī)床。這類機(jī)床是在一般數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是在一般數(shù)控機(jī)床上加裝一個(gè)刀庫(可容納10-100多把刀具)和自動(dòng)換刀裝置而構(gòu)成的一種帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床(又稱多工序數(shù)控機(jī)床或鏜銑類加工中心，習(xí)慣上簡稱為加工中心——MachiningCenter)，這使數(shù)控機(jī)床更進(jìn)一步地向自動(dòng)化和高效化方向發(fā)展。數(shù)控加工中心機(jī)床和一般數(shù)控機(jī)床的區(qū)別是:工件經(jīng)一次裝夾后,數(shù)控裝置就能控制機(jī)床自動(dòng)地更換刀具，連續(xù)地對工件各加工面自動(dòng)地完成銑(車)、鏜、鉆、鉸及攻絲等多工序加工。這類機(jī)床大多是以鏜銑為主的，主要用來加工箱體零件。它和一般的數(shù)控機(jī)床相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：①減少機(jī)床臺數(shù),便于管理，對于多工序的零件只要一臺機(jī)床就能完成全部加工，并可以減少半成品的庫存量；②由于工件只要一次裝夾，因此減少了由于多次安裝造成的定位誤差，可以依靠機(jī)床精度來保證加工質(zhì)量；③工序集中，減少了輔助時(shí)間，提高了生產(chǎn)率；④由于零件在一臺機(jī)床上一次裝夾就能完成多道工序加工，所以大大減少了專用工夾具的數(shù)量，進(jìn)一步縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。由于數(shù)控加工中心機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)很多，深受用戶歡迎，因此在數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)中占有很重要的地位。另外還有一類加工中心，是在車床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以軸類零件為主要加工對象。除可進(jìn)行車削、鏜削外，還可以進(jìn)行端面和周面上任意部位的鉆削、銑削和攻絲加工。這類加工中心也設(shè)有刀庫，可安裝4-12把刀具，習(xí)慣上稱此類機(jī)床為車削中心(TC：TurningCenter)。2、按數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡分類按照能夠控制的刀具與工件間相對運(yùn)動(dòng)的軌跡，可將數(shù)控機(jī)床分為點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床、點(diǎn)位直線控制數(shù)控機(jī)床、輪廓控制數(shù)控機(jī)床等?，F(xiàn)分述如下：（1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床。這類機(jī)床的數(shù)控裝置只能控制機(jī)床移動(dòng)部件從一個(gè)位置(點(diǎn))精確地移動(dòng)到另一個(gè)位置(點(diǎn))，即僅控制行程終點(diǎn)的坐標(biāo)值，在移動(dòng)過程中不進(jìn)行任何切削加工，至于兩相關(guān)點(diǎn)之間的移動(dòng)速度及路線則取決于生產(chǎn)率。為了在精確定位的基礎(chǔ)上有盡可能高的生產(chǎn)率，所以兩相關(guān)點(diǎn)之間的移動(dòng)先是以快速移動(dòng)到接近新的位置，然后降速1-3級，使之慢速趨近定位點(diǎn)，以保證其定位精度。這類機(jī)床主要數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床和數(shù)控測量機(jī)等，其相應(yīng)的數(shù)控裝置稱之為點(diǎn)位控制裝置。（2）點(diǎn)位直線控制數(shù)控機(jī)床。這類機(jī)床工作時(shí)，不僅要控制兩相關(guān)點(diǎn)之間的位置(即距離)，還要控制兩相關(guān)點(diǎn)之間的移動(dòng)速度和路線(即軌跡)。其路線一般都由和各軸線平行的直線段組成。它和點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床的區(qū)別在于：當(dāng)機(jī)床的移動(dòng)部件移動(dòng)時(shí)，可以沿一個(gè)坐標(biāo)軸的方向(一般地也可以沿45°斜線進(jìn)行切削，但不能沿任意斜率的直線切削)進(jìn)行切削加工，而且其輔助功能比點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床多，例如，要增加主軸轉(zhuǎn)速控制、循環(huán)進(jìn)給加工、刀具選擇等功能。這類機(jī)床主要有簡易數(shù)控車床、數(shù)控鏜銑床和數(shù)控加工中心等。相應(yīng)的數(shù)控裝置稱之為點(diǎn)位直線控制裝置。（3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床。這類機(jī)床的控制裝置能夠同時(shí)對兩個(gè)或兩個(gè)以上的坐標(biāo)軸進(jìn)行連續(xù)控制。加工時(shí)不僅要控制起點(diǎn)和終點(diǎn)，還要控制整個(gè)加工過程中每點(diǎn)的速度和位置，使機(jī)床加工出符合圖紙要求的復(fù)雜形狀的零件。它的輔助功能亦比較齊全。這類機(jī)床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床和電加工機(jī)床等。其相應(yīng)的數(shù)控裝置稱之為輪廓控制裝置(或連續(xù)控制裝置)。3、按伺服系統(tǒng)的控制方式分類數(shù)控機(jī)床按照對被控制量有無檢測反饋裝置可以分為開環(huán)和閉環(huán)兩種。在閉環(huán)系統(tǒng)中，根據(jù)測量裝置安放的位置又可以將其分為全閉環(huán)和半閉環(huán)兩種。在開環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還發(fā)展了一種開環(huán)補(bǔ)償型數(shù)控系統(tǒng)。(1)開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。在開環(huán)控制中，機(jī)床沒有檢測反饋裝置數(shù)控裝置發(fā)出信號的流程是單向的，所以不存在系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。也正是由于信號的單向流程,它對機(jī)床移動(dòng)部件的實(shí)際位置不作檢驗(yàn)，所以機(jī)床加工精度不高，其精度主要取決于伺服系統(tǒng)的性能。工作過程是:輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)控裝置運(yùn)算分配出指令脈沖,通過伺服機(jī)構(gòu)(伺服元件常為步進(jìn)電機(jī))使被控工作臺移動(dòng)。

這種機(jī)床工作比較穩(wěn)定、反應(yīng)迅速、調(diào)試方便、維修簡單，但其控制精度受到限制。它適用于一般要求的中、小型數(shù)控機(jī)床。

(2)閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。由于開環(huán)控制精度達(dá)不到精密機(jī)床和大型機(jī)床的要求，所以必須檢測它的實(shí)際工作位置，為此，在開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床上增加檢測反饋裝置，在加工中時(shí)刻檢測機(jī)床移動(dòng)部件的位置，使之和數(shù)控裝置所要求的位置相符合，以期達(dá)到很高的加工精度。

閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖如圖1—5所示。圖中A為速度測量元件，C為位置測量元件。當(dāng)指令值發(fā)送到位置比較電路時(shí)，此時(shí)若工作臺沒有移動(dòng)，則沒有反饋量，指令值使得伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過A將速度反饋信號送到速度控制電路，通過C將工作臺實(shí)際位移量反饋回去，在位置比較電路中與指令值進(jìn)行比較，用比較的差值進(jìn)行控制，直至差值消除時(shí)為止，最終實(shí)現(xiàn)工作臺的精確定位。這類機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是精度高、速度快，但是調(diào)試和維修比較復(fù)雜。其關(guān)鍵是系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須對穩(wěn)定性給予足夠的重視。(3)可以通用。因而靈活性和適應(yīng)性強(qiáng)，也便于批量生產(chǎn)，模塊化的軟、硬件，提高了系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性。所以，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都采用CNC裝置。半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成如圖1—6所示。

這種控制方式對工作臺的實(shí)際位置不進(jìn)行檢查測量，而是通過與伺服電機(jī)有聯(lián)系的測量元件，如測速發(fā)電機(jī)A和光電編碼盤B(或旋轉(zhuǎn)變壓器)等間接檢測出伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)角，推算出工作臺的實(shí)際位移量，圖1—6半閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖用此值與指令值進(jìn)行比較，用差值來實(shí)現(xiàn)控制。從圖1—6可以看出，由于工作臺沒有完全包括在控制回路內(nèi)，因而稱之為半閉環(huán)控制。這種控制方式介于開環(huán)與閉環(huán)之間，精度沒有閉環(huán)高，調(diào)試卻比閉環(huán)方便。

(4)

開環(huán)補(bǔ)償型數(shù)控機(jī)床。將上述三種控制方式的特點(diǎn)有選擇地集中起來，可以組成混合控制的方案。這在大型數(shù)控機(jī)床中是人們多年研究的題目，現(xiàn)在已成為現(xiàn)實(shí)。因?yàn)椋笮蛿?shù)控機(jī)床，需要高得多的進(jìn)給速度和返回速度，又需要相當(dāng)高的精度。如果只采用全閉環(huán)的控制，機(jī)床傳動(dòng)鏈和工作臺全部置于控制環(huán)節(jié)中，因素十分復(fù)雜，盡管安裝調(diào)試多經(jīng)周折，仍然困難重重。為了避開這些矛盾，可以采用混合控制方式。在具體方案中它又可分為兩種形式：一是開環(huán)補(bǔ)償型；一是半閉環(huán)補(bǔ)償型。這里僅將開環(huán)補(bǔ)償型控制數(shù)控機(jī)床加以介紹。圖1—7為開環(huán)補(bǔ)償型控制方式的組成框圖。它的特點(diǎn)是：基本控制選用步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)控制伺服機(jī)構(gòu)，附加一個(gè)校正伺服電路。通過裝在工作臺上的直線位移測量元件的反饋信號來校正機(jī)械系統(tǒng)的誤差。4、按數(shù)控裝置分類數(shù)控機(jī)床若按其實(shí)現(xiàn)數(shù)控邏輯功能控制的數(shù)控裝置來分，有硬線（件）數(shù)控和軟線（件）數(shù)控兩種。（1）硬線數(shù)控（稱普通數(shù)控，即NC）。這類數(shù)控系統(tǒng)的輸入、插補(bǔ)運(yùn)算、控制等功能均由集成電路或分立元件等器件實(shí)現(xiàn)。一般來說，數(shù)控機(jī)床不同，其控制電路也不同，因此系統(tǒng)的通用性較差，因其全部由硬件組成，所以功能和靈活性也較差。這類系統(tǒng)在70年代以前應(yīng)用得比較廣泛。（2）軟線數(shù)控（又稱計(jì)算機(jī)數(shù)控或微機(jī)數(shù)控，即CNC或MNC）。這類系統(tǒng)利用中、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路組成CNC裝置，或用微機(jī)與專用集成芯片組成，其主要的數(shù)控功能幾乎全由軟件來實(shí)現(xiàn)，對于不同的數(shù)控機(jī)床，只須編制不同的軟件就可以實(shí)現(xiàn)，而硬件幾乎可以通用。因而靈活性和適應(yīng)性強(qiáng)，也便于批量生產(chǎn)，模塊化的軟、硬件，提高了系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性。所以，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都采用CNC裝置。第二章．計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)2.1.1CNC系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（簡稱CNC系統(tǒng)）是在硬件數(shù)控（NC）統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它用一臺計(jì)算機(jī)完成數(shù)控裝置的所有功能。CNC系統(tǒng)由硬件和軟件組合，其組成框圖如圖1所示根據(jù)上述組成框圖，CNC系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：靈活性通用性可靠性數(shù)控功能多樣化使用維護(hù)方便2.1.2CNC系統(tǒng)的軟、硬件結(jié)構(gòu)1》數(shù)控系統(tǒng)的硬件由數(shù)控裝置，輸入/輸出裝置，驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)床電器邏輯控制裝置等組成，這四部分之間通過I/O接口互連。數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，其軟件和硬件來控制各種數(shù)控功能的實(shí)現(xiàn)。數(shù)控裝置的硬件結(jié)構(gòu)按CNC裝置中的印制電路板的插接方式可以分為大板結(jié)構(gòu)和功能模板（小板）結(jié)構(gòu)；按CNC裝置硬件的制造方式，可以分為專用型結(jié)構(gòu)和個(gè)人計(jì)算機(jī)式結(jié)構(gòu)；按CNC裝置中微處理器的個(gè)數(shù)可以分為單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)。（一）大板結(jié)構(gòu)和功能模板結(jié)構(gòu)1大板結(jié)構(gòu)大板結(jié)構(gòu)CNC系統(tǒng)的CNC裝置由主電路板，位置控制板，PC板，圖形控制板，附加I/O板和電源單元等組成。主電路板是大印制電路版，其它電路板是小板，插在大印制電路板上的插槽內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)類似于微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)。2功能模板結(jié)構(gòu)（二）單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)1）單微處理器結(jié)構(gòu)在單微處理器結(jié)構(gòu)中，只有一個(gè)微處理器，以集中控制，分時(shí)處理數(shù)控裝置的各個(gè)任務(wù)。下圖是單微處理器結(jié)構(gòu)圖。2．多微處理器結(jié)構(gòu)隨著數(shù)控系統(tǒng)功能的增加，數(shù)控機(jī)床的加工速度的提高，單微處理器數(shù)控系統(tǒng)已不能滿足要求，因此，許多數(shù)控系統(tǒng)采用了多微處理器的結(jié)構(gòu)。若在一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的微處理器，每個(gè)微處理器通過數(shù)據(jù)總線或通信方式進(jìn)行連接，共享系統(tǒng)的公用存儲器與I/O接口，每個(gè)微處理器分擔(dān)系統(tǒng)的一部分工作，這就是多微處理系統(tǒng)。下圖所示的數(shù)控系統(tǒng)帶有4個(gè)CPU。目前使用的多微處理器系統(tǒng)有三種不同的結(jié)構(gòu)，即主從式結(jié)構(gòu)，總線式多主CPU結(jié)構(gòu)和分布式結(jié)構(gòu)。2）CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)（一）CNC軟件分為應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件。CNC系統(tǒng)軟件是為實(shí)現(xiàn)CNC系統(tǒng)各項(xiàng)功能所編制的專用軟件，也叫控制軟件，存放在計(jì)算機(jī)EPROM內(nèi)存中。各種CNC系統(tǒng)的功能設(shè)置和控制方案各不相同，它們的系統(tǒng)軟件在結(jié)構(gòu)上和規(guī)模上差別很大，但是一般都包括輸入數(shù)據(jù)處理程序，插補(bǔ)運(yùn)算程序，速度控制程序，管理程序和診斷程序。下面分別敘述它們的作用。1輸入數(shù)據(jù)處理程序它接收輸入的零件加工程序，將標(biāo)準(zhǔn)代碼表示的加工指令和數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，數(shù)據(jù)處理，并按規(guī)定的格式存放。有的系統(tǒng)還要進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算，或?yàn)椴逖a(bǔ)運(yùn)算和速度控制等進(jìn)行預(yù)計(jì)算。通常，輸入數(shù)據(jù)處理程序包括輸入，譯碼和數(shù)據(jù)處理三項(xiàng)內(nèi)容。輸入程序譯碼程序數(shù)據(jù)處理程序2插補(bǔ)計(jì)算程序CNC系統(tǒng)根據(jù)工件加工程序中提供的數(shù)據(jù)，如曲線的種類，起點(diǎn)，終點(diǎn)等進(jìn)行運(yùn)算。根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，分別向各坐標(biāo)軸發(fā)出進(jìn)給脈沖。這個(gè)過程稱為插補(bǔ)運(yùn)算。進(jìn)給脈沖通過伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)工作臺或刀具作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，完成程序規(guī)定的加工任務(wù)。CNC系統(tǒng)是一邊插補(bǔ)進(jìn)行運(yùn)算，一邊進(jìn)行加工，是一種典型的實(shí)時(shí)控制方式，所以，插補(bǔ)運(yùn)算的快慢直接影響機(jī)床的進(jìn)給速度，因此應(yīng)該盡可能地縮短運(yùn)算時(shí)間，這是編制插補(bǔ)運(yùn)算程序的關(guān)鍵。3速度控制程序速度控制程序根據(jù)給定的速度值控制插補(bǔ)運(yùn)算的頻率，以保預(yù)定的進(jìn)給速度。在速度變化較大時(shí)，需要進(jìn)行自動(dòng)加減速控制，以避免因速度突變而造成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)失步。4管理程序管理程序負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)處理，插補(bǔ)運(yùn)算等為加工過程服務(wù)的各種程序進(jìn)行調(diào)度管理。管理程序還要對面板命令，時(shí)鐘信號，故障信號等引起的中斷進(jìn)行處理。5診斷程序診斷程序的功能是在程序運(yùn)行中及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障，并指出故障的類型。也可以在運(yùn)行前或故障發(fā)生后，檢查系統(tǒng)各主要部件（CPU,存儲器，接口，開關(guān)，伺服系統(tǒng)等）的功能是否正常，并指出發(fā)生故障的部位。（二）CNC系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)CNC系統(tǒng)是在同一時(shí)間或同一時(shí)間間隔內(nèi)完成兩種以上性質(zhì)相同或不同的工作，因此需要對系統(tǒng)軟件的各功能模塊實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行處理。為此，在CNC軟件設(shè)計(jì)中，常采用資源分時(shí)共享并行處理和資源重疊流水并行處理技術(shù)。資源分時(shí)共享并行處理適用于單微處理系統(tǒng)，主要采用對CPU的分時(shí)共享來解決多任務(wù)的并行處理。資源重疊流水并行處理適用于多微處理器系統(tǒng)，資源重疊流水并行處理是指在一段時(shí)間間隔內(nèi)處理兩個(gè)或多個(gè)任務(wù)，即時(shí)間重疊。由于兩種技術(shù)處理方式不同，相應(yīng)的CNC軟件也可設(shè)計(jì)成不同的結(jié)構(gòu)形狀。不同的軟件結(jié)構(gòu)對各任務(wù)的安排方式也不同，管理方式也不同。較常見的CNC軟件結(jié)構(gòu)形式有前后臺型軟件結(jié)構(gòu)和中斷型軟件結(jié)構(gòu)。前后臺型軟件結(jié)構(gòu)前后臺型軟件結(jié)構(gòu)將整個(gè)CNC系統(tǒng)軟件分為前臺程序和后臺程序。2.中斷型軟件結(jié)構(gòu)2.1.3銑床編程基礎(chǔ)數(shù)控銑床具有豐富的加工功能和較寬的加工工藝范圍，面對的工藝性問題也較多。在開始編制銑削加工程序前，一定要仔細(xì)分析數(shù)控銑削加工工藝性，掌握銑削加工工藝裝備的特點(diǎn)，以保證充分發(fā)揮數(shù)控銑床的加工功能。一、數(shù)控銑床的主要功能各種類型數(shù)控銑床所配置的數(shù)控系統(tǒng)雖然各有不同，但各種數(shù)控系統(tǒng)的功能，除一些特殊功能不盡相同外，其主要功能基本相同。

1、點(diǎn)位控制功能

此功能可以實(shí)現(xiàn)對相互位置精度要求很高的孔系加工。

2、連續(xù)輪廓控制功能

此功能可以實(shí)現(xiàn)直線、圓弧的插補(bǔ)功能及非圓曲線的加工。

3、刀具半徑補(bǔ)償功能

此功能可以根據(jù)零件圖樣的標(biāo)注尺寸來編程，而不必考慮所用刀具的實(shí)際半徑尺寸，從而減少編程時(shí)的復(fù)雜數(shù)值計(jì)算。

4、刀具長度補(bǔ)償功能

此功能可以自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒叩拈L短，以適應(yīng)加工中對刀具長度尺寸調(diào)整的要求。

5、比例及鏡像加工功能

比例功能可將編好的加工程序按指定比例改變坐標(biāo)值來執(zhí)行。鏡像加工又稱軸對稱加工，如果一個(gè)零件的形狀關(guān)于坐標(biāo)軸對稱，那么只要編出一個(gè)或兩個(gè)象限的程序，而其余象限的輪廓就可以通過鏡像加工來實(shí)現(xiàn)。

6、旋轉(zhuǎn)功能

該功能可將編好的加工程序在加工平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)任意角度來執(zhí)行。

7、子程序調(diào)用功能

有些零件需要在不同的位置上重復(fù)加工同樣的輪廓形狀，將這一輪廓形狀的加工程序作為子程序，在需要的位置上重復(fù)調(diào)用，就可以完成對該零件的加工。

8、宏程序功能

該功能可用一個(gè)總指令代表實(shí)現(xiàn)某一功能的一系列指令，并能對變量進(jìn)行運(yùn)算，使程序更具靈活性和方便性。二、數(shù)控銑床坐標(biāo)系和參考點(diǎn)圖3.1.1(a)立式數(shù)控銑床；(b)臥式數(shù)控銑床三、機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系之間的聯(lián)系當(dāng)工件安裝在機(jī)床上以后，機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)是絕對不可能重合的，工件的原點(diǎn)相對于機(jī)床的原點(diǎn)，在X、Y、Z方向有位移量，通過對刀操作可以測定。因此，編程人員在編制程序時(shí)，只要根據(jù)零件圖樣就可以選定編程原點(diǎn)，建立編程坐標(biāo)系，計(jì)算坐標(biāo)數(shù)值，而不必考慮工件毛坯裝夾的實(shí)際位置。對加工人員來說，則應(yīng)在裝夾工件、調(diào)試程序時(shí)，確定加工原點(diǎn)的位置，并在數(shù)控系統(tǒng)中給予設(shè)定(即給出原點(diǎn)設(shè)定值)，這樣數(shù)控機(jī)床才能按照準(zhǔn)確的加工位置進(jìn)行加工。數(shù)控操作人員確定工件原點(diǎn)相對機(jī)床原點(diǎn)的操作過程，稱為對刀。數(shù)控銑床基本G指令在這一部分中，將以FANUC-0MC數(shù)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，介紹數(shù)控銑床程序編制的基本方法。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：軸控制功能強(qiáng)，其基本可控制軸數(shù)為X、Y、Z三軸，擴(kuò)展后可聯(lián)動(dòng)控制軸數(shù)為四軸；編程代碼通用性強(qiáng)，編程方便，可靠性高。常用文字碼及其含義見表3.1。表3.1常用文字碼及其含義功能文字碼含義程序號O：ISO/:EIA表示程序名代號(1～9999)程序段號N表示程序段代號(1～9999)準(zhǔn)備機(jī)能G確定移動(dòng)方式等準(zhǔn)備功能坐標(biāo)字X、Y、Z、A、C坐標(biāo)軸移動(dòng)指令(±99999.999mm)R圓弧半徑(±99999.999mm)I、J、K圓弧圓心坐標(biāo)(±99999.999mm)進(jìn)給功能F表示進(jìn)給速度(1～1000mm/min)主軸功能S表示主軸轉(zhuǎn)速(0～9999r/min)刀具功能T表示刀具號(0～99)輔助功能M冷卻液開、關(guān)控制等輔助功能(0～99)偏移號H表示偏移代號(0～99)暫停P、X表示暫停時(shí)間(0～99999.999s)子程序號及子程序調(diào)用次數(shù)P子程序的標(biāo)定及子程序重復(fù)調(diào)用次數(shù)設(shè)定(1～9999)宏程序變量P、Q、R變量代號1、G92--設(shè)置加工坐標(biāo)系

編程格式：G92X～Y～Z～

G92指令是將加工原點(diǎn)設(shè)定在相對于刀具起始點(diǎn)的某一空間點(diǎn)上。若程序格式為G92XaYbZc

則將加工原點(diǎn)設(shè)定到距刀具起始點(diǎn)距離為X=-a，Y=-b，Z=-c的位置上。

例：G92X20Y10Z10其確立的加工原點(diǎn)在距離刀具起始點(diǎn)X=-20，Y=-10，Z=-10的位置上,如圖3.1.2所示。圖3.1.2G92設(shè)置加工坐標(biāo)系

2、G53--選擇機(jī)床坐標(biāo)系

編程格式：G53G90X～Y～Z～；

G53指令使刀具快速定位到機(jī)床坐標(biāo)系中的指定位置上，式中X、Y、Z后的值為機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，其尺寸均為負(fù)值。

例：G53G90X-100Y-100Z-20

則執(zhí)行后刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置如圖3.1.3所示。圖3.1.3G53選擇機(jī)床坐標(biāo)系3、G54、G55、G56、G57、G58、G59選擇1～6號加工坐標(biāo)系圖3.1.4設(shè)置加工坐標(biāo)系這些指令可以分別用來選擇相應(yīng)的加工坐標(biāo)系。

編程格式：G54G90G00(G01)X～Y～Z～(F～)；該指令執(zhí)行后，所有坐標(biāo)值指定的坐標(biāo)尺寸都是選定的工件加工坐標(biāo)系中的位置。1～6號工件加工坐標(biāo)系是通過CRT/MDI方式設(shè)置的。

例：在圖3.1.4中，用CRT/MDI在參數(shù)設(shè)置方式下設(shè)置了兩個(gè)加工坐標(biāo)系：

G54：X-50Y-50Z-10

G55：X-100Y-100Z-20

這時(shí)，建立了原點(diǎn)在O′的G54加工坐標(biāo)系和原點(diǎn)在O″的G55加工坐標(biāo)系。若執(zhí)行下述程序段：

N10G53G90X0Y0Z0

N20G54G90G01X50Y0Z0F100

N30G55G90G01X100Y0Z0F100

則刀尖點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3.1.4中OAB所示。注意事項(xiàng)（1）G54與G55～G59的區(qū)別G54～G59設(shè)置加工坐標(biāo)系的方法是一樣的，但在實(shí)際情況下，機(jī)床廠家為了用戶的不同需要，在使用中有以下區(qū)別：利用G54設(shè)置機(jī)床原點(diǎn)的情況下，進(jìn)行回參考點(diǎn)操作時(shí)機(jī)床坐標(biāo)值顯示為G54的設(shè)定值，且符號均為正；利用G55～G59設(shè)置加工坐標(biāo)系的情況下，進(jìn)行回參考點(diǎn)操作時(shí)機(jī)床坐標(biāo)值顯示零值。（2）G92與G54～G59的區(qū)別G92指令與G54～G59指令都是用于設(shè)定工件加工坐標(biāo)系的，但在使用中是有區(qū)別的。G92指令是通過程序來設(shè)定、選用加工坐標(biāo)系的，它所設(shè)定的加工坐標(biāo)系原點(diǎn)與當(dāng)前刀具所在的位置有關(guān)，這一加工原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置是隨當(dāng)前刀具位置的不同而改變的。（3）G54～G59的修改G54～G59指令是通過MDI在設(shè)置參數(shù)方式下設(shè)定工件加工坐標(biāo)系的，一旦設(shè)定，加工原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置是不變的，它與刀具的當(dāng)前位置無關(guān)，除非再通過MDI方式修改。（4）應(yīng)用范圍本課程所列加工坐標(biāo)系的設(shè)置方法，僅是FANUC系統(tǒng)中常用的方法之一，其余不一一例舉。其它數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)置方法應(yīng)按隨機(jī)說明書執(zhí)行。4、常見錯(cuò)誤當(dāng)執(zhí)行程序段“G92X10Y10”時(shí)，常會(huì)認(rèn)為是刀具在運(yùn)行程序后到達(dá)X10Y10點(diǎn)上。其實(shí)，G92指令程序段只是設(shè)定加工坐標(biāo)系，并不產(chǎn)生任何動(dòng)作，這時(shí)刀具已在加工坐標(biāo)系中的X10Y10點(diǎn)上。G54～G59指令程序段可以和G00、G01指令組合，如G54G90G01X10Y10時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件在選定的加工坐標(biāo)系中進(jìn)行移動(dòng)。程序段運(yùn)行后，無論刀具當(dāng)前點(diǎn)在哪里，它都會(huì)移動(dòng)到加工坐標(biāo)系中的X10Y10點(diǎn)上。5、坐標(biāo)平面選定G17——XY平面，G18——ZX平面，G19——YZ平面6、參考點(diǎn)控制指令（1）、自動(dòng)返回參考點(diǎn)G28格式：G28X_Y_Z_其中，X、Y、Z為指定的中間點(diǎn)位置。（2）、自動(dòng)從參考點(diǎn)返回G29格式：G29X_Y_Z其中，X、Y、Z為指令的定位終點(diǎn)位置。7、單位的設(shè)定尺寸單位選擇G20，G21，G22格式： G20英制G21公制G22脈沖當(dāng)量8、快速定位指令G00格式：G00X_Y_Z_其中，X、Y、Z、為快速定位終點(diǎn)，在G90時(shí)為終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；在G91時(shí)為終點(diǎn)相對于起點(diǎn)的位移量。9、直線進(jìn)給指令G01格式：G01X_Y_Z_F_其中，X、Y、Z為終點(diǎn)，在G90時(shí)為終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；在G91時(shí)為終點(diǎn)相對于起點(diǎn)的位移量。10、圓弧進(jìn)給指令G02：順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03：逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令格式：第三章工藝分析與選擇3.1機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本原則在理解了零件的使用要求和掌握了材料的機(jī)械性能的基礎(chǔ)上，一般考慮以下幾方面：1.強(qiáng)度首先考慮承受載荷的狀態(tài)和應(yīng)力特性。在靜載荷下工作的零件，可以選用脆性材料制造。當(dāng)載荷帶有些沖擊時(shí)，應(yīng)主要使用塑性材料。對于承受彎曲或扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的零件，由于應(yīng)力在橫截面上分布不均勻，可以采用復(fù)合熱處理，如調(diào)質(zhì)和表面硬化，使零件的表面與芯部具有不同的金相組織，提高零件的疲勞強(qiáng)度。對于接觸應(yīng)力大的零件，可以對材料進(jìn)行局部強(qiáng)化處理，如調(diào)質(zhì)、滲碳、滲氮等，改善材料的表面性能。當(dāng)零件承受變應(yīng)力時(shí)，選擇耐疲勞的材料。組織均勻、韌性較好、夾雜物少的鋼材的疲勞強(qiáng)度都較高。零件的結(jié)構(gòu)形狀、表面狀態(tài)和熱處理方法對疲勞強(qiáng)度有明顯的影響。受沖擊載荷較大的零件，應(yīng)選擇沖擊韌性較好的材料制造。2.剛度彈性模量是材料影響零件剛度的唯一機(jī)械性能指標(biāo)，而各種材料的彈性模量相差不大，故改變材料對零件剛度的影響不明顯。由于結(jié)構(gòu)形狀對零件的剛度有明顯的影響，設(shè)計(jì)中常通過改變結(jié)構(gòu)來調(diào)整零件的剛度。3.磨損零件表面的磨損是一個(gè)十分復(fù)雜的過程，耐磨性材料的選用原則很難簡單地說明。本書將在以后的章節(jié)中，針對具體零件的磨損介紹材料的選用。在一定條件下，摩擦系數(shù)小且穩(wěn)定，耐磨性好、磨合性好的材料稱為減摩材料。鋼－青銅、鋼－軸承合金組成的摩擦副就具有良好的減摩性能。4.制造工藝性當(dāng)零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸較大時(shí)，宜采用鑄件或焊接件制造。這對材料提出了鑄造性、可焊性的要求。采用冷拉或深拔工藝制造的零件，如鍵、銷，要考慮材料的延伸率和冷作硬化對材料機(jī)械性能的影響。當(dāng)零件在機(jī)床上的加工量很大時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮材料的可切削性能，減小刀具磨損，提高生產(chǎn)效率和加工精度。5.材料的經(jīng)濟(jì)性根據(jù)零件的使用要求和制造的數(shù)量，綜合考慮材料本身的價(jià)格、材料的加工費(fèi)用或毛坯材料的費(fèi)用（如鑄件或切割的鋼板）、材料的利用率等選擇材料。有時(shí)可以將零件設(shè)計(jì)成組合結(jié)構(gòu)，用兩種材料制造，如蝸輪的齒圈和輪轂、滑動(dòng)軸承的軸瓦和軸承襯等，從而節(jié)省貴重材料。當(dāng)零件在一些特殊環(huán)境下工作時(shí)，如高溫、腐蝕性介質(zhì)，應(yīng)當(dāng)參考有關(guān)的專業(yè)文獻(xiàn)選擇材料。3.2零件圖樣的工藝分析1）零件圖樣尺寸的正確標(biāo)注，加工精度，內(nèi)腔外形的尺寸統(tǒng)2）盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸內(nèi)槽圓弧半徑R的大小決定著刀具直徑的大小，所以內(nèi)槽圓弧半徑R不應(yīng)太小。如圖一般，當(dāng)R<0.2H(H為被加工輪廓面的最大高度)時(shí)，可以判定零件上該部位的工藝性不好。3）保證基準(zhǔn)統(tǒng)一最好采用統(tǒng)一基準(zhǔn)定位，因此零件上應(yīng)有合適的孔作為定位基準(zhǔn)孔，也可以專門設(shè)置工藝孔作為定位基準(zhǔn)。若無法制出工藝孔，最起碼也要用精加工表面作為統(tǒng)一基準(zhǔn)，以減少二次裝夾產(chǎn)生的誤差。4）分析零件的變形情況零件在數(shù)控銑削加工時(shí)的變形較大時(shí)，就應(yīng)當(dāng)考慮采取一些必要的工藝措施進(jìn)行預(yù)防。這兒，常見的影響就是零件的銑削的高度對刀具的影響以及夾具的影響。3.3機(jī)零件計(jì)的般步驟機(jī)械零件的設(shè)計(jì)大體要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟：1）根據(jù)零件的使用要求，選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)。為此，必須對各種零件的不同用途、優(yōu)缺點(diǎn)、特性與使用范圍等，進(jìn)行綜合對比并正確選用。2）根據(jù)機(jī)器的工作要求，計(jì)算作用在零件上的載荷。3）根據(jù)零件的工作要求及對零件的特殊要求，選擇適當(dāng)?shù)牟牧稀?）根據(jù)零件可能的失效形式確定計(jì)算準(zhǔn)則，根據(jù)計(jì)算準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算，確定出零件的基本尺寸。5）根據(jù)工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化等原則進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。6）細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)完成后，必要時(shí)進(jìn)行詳細(xì)的校核計(jì)算，以判定結(jié)構(gòu)的合理性。7）畫出零件的工作圖，并寫出計(jì)算說明書。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)對于數(shù)值的計(jì)算除少數(shù)與幾何尺寸精度要求有關(guān)外對于手算工作一般以兩、三位有效數(shù)字的計(jì)算精度為宜。必須再度強(qiáng)調(diào)指出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是機(jī)械零的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容之一在有些情況下它占用了設(shè)計(jì)工作量中的一個(gè)較大比例，一定要給予足夠的重視。繪制的零件工作圖應(yīng)完全符合制圖標(biāo)準(zhǔn)，并滿足加工的要求。寫出的設(shè)計(jì)說明書要條理清晰語言簡練數(shù)字正確格式統(tǒng)一并附有必要的結(jié)構(gòu)草圖和計(jì)算草圖重要的引用數(shù)據(jù)一般要指明來源出處對于重要的計(jì)算結(jié)果寫出簡短的結(jié)論。3.4材料的選擇在材料的選擇時(shí)，我們通?？紤]會(huì)到材料的使用性能、工藝性和材料的經(jīng)濟(jì)性。我們加工的是卡車泵中的定子，所選用的材料是Gcr15鋼。Gcr15鋼的特性：合性能良好.球化退火后有良好的切削加工性能.淬火和回火后硬度高而且均勻,耐磨性能和接觸疲勞強(qiáng)度高.熱加工性能好.含有較多的合金元素,價(jià)格比較便宜.GCr15鋼是高碳鉻軸承鋼中使用和生產(chǎn)量最多的牌號,被世界廣泛采用.但是白點(diǎn)敏感性強(qiáng),焊接性能較差.具有高而均勻的硬度,良好的耐磨性.用于制作承受負(fù)荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型正火零件.具有了軸承的耐磨性,也加強(qiáng)了頂也鋼性.GCr15鍛造工藝噴射成形作為一項(xiàng)新穎的快速凝固技術(shù),在材料制造與加工方面顯示出巨大的優(yōu)勢.采用該技術(shù)制備了GCr15鋼、2.98wt﹪si超高碳鋼,以及Cu-20wt﹪Fe原位復(fù)合材料,對它們的組織與性能進(jìn)行了研究.噴射成形GCr15鋼的鑄態(tài)組織為等軸細(xì)層狀珠光體,平均片間距為85nm;油淬處理獲得的馬氏體片平均寬度為0.35μm.x射線衍射分析及TEM觀察表明,硬度隨回火溫度升高而下降與回火中ε碳化物析出及長大有關(guān).由CCT曲線測試獲得噴射成形GCrl5鋼的Ms(150℃)比母合金的Ms(250℃)低100℃,其主要原因是因?yàn)榍罢呋w中固溶的碳含量高于后者.噴射成形GCr15鋼鑄態(tài)試樣的超塑延伸率優(yōu)于常規(guī)工藝制備的同種材料.首次利用噴射成形工藝制備了Cu-2Owt﹪Fe合金(SF).Gcr15鋼符合了我廠材料的使用性能、工藝性和材料的經(jīng)濟(jì)性三大要求。使用性：在零件加工過程中滿足定子的載荷大小和分布載荷。刀具方面在下面可以談到，選擇硬度，韌度等各方面性能比它好的刀具，零件所工作壞境達(dá)到要求等。工藝性能：經(jīng)過淬火加回火后具有較高的硬度、均勻的組織、良好的耐磨性、高的接觸疲勞性能。在該定子加工的第六道工序，就是通過淬火從而提高硬度，受力均勻，有良好的尺寸穩(wěn)定性和抗蝕性等。經(jīng)濟(jì)性：價(jià)格較便宜。第四章加工準(zhǔn)備及工藝路線的確定4.1基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)是機(jī)械制造中應(yīng)用十分廣泛的一個(gè)概念，機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)時(shí)零件尺寸的標(biāo)注,制造時(shí)工件的定位，校驗(yàn)時(shí)尺寸的測量，一直到裝配時(shí)零部件的的裝配位置確定等，都要用到基準(zhǔn)的概念?；鶞?zhǔn)就是用來確定生產(chǎn)對象上幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn),線或面.基準(zhǔn)分為：⑴設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、⑵工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)又分為：⑴工序基準(zhǔn)、⑵定位基準(zhǔn)、⑶測量基準(zhǔn)、⑷裝配基準(zhǔn)機(jī)械圖紙上的基準(zhǔn)都是用大寫字母A、B、C、D等用一個(gè)特定的帶圈的基準(zhǔn)符號表示的。當(dāng)基準(zhǔn)符號對準(zhǔn)的面及面的延伸線或該面的尺寸界限時(shí)，表示是以該面為基準(zhǔn)。當(dāng)基準(zhǔn)符號對準(zhǔn)的是尺寸線，表示是以該尺寸標(biāo)注的實(shí)體中心線為基準(zhǔn)。4.1.1基準(zhǔn)的分類一、基準(zhǔn)零件上用來確定其它點(diǎn)線面的位置，所依據(jù)的點(diǎn)、線、面叫做基準(zhǔn)。1.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是在零件圖上所采用的基準(zhǔn)。它是標(biāo)注設(shè)計(jì)尺寸的起點(diǎn)。2.工藝基準(zhǔn)零件在加工、檢驗(yàn)和裝配過程中所使用的基準(zhǔn)為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)分為定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)(1)定位基準(zhǔn)--定位基準(zhǔn)在加工中用作定位的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。它是工件上與夾具定位元件直接接觸的點(diǎn)、線或面。如圖內(nèi)曲線的加工是通過銷4，銷7和平面1來定位的。(2)測量基準(zhǔn)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸和位置時(shí)所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為測量基準(zhǔn)(3)裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)用來確定零件或部件在機(jī)器中的位置所采用的基準(zhǔn)。例如軸類零件的軸頸，齒輪零件的內(nèi)孔和箱體的底面等常為裝配基準(zhǔn)。4.1.2定位方式與定位元件齒輪、汽缸套、盤類、杠桿類工件的加工，常以圓柱孔（空的中心線）作為定位基準(zhǔn)，常用的定位方式有：在圓柱體上定位；在圓錐體上定位等。工件以圓孔為定位基面，常用的定位元件是定位銷和定位心軸等。1.定位銷1）圓柱定位銷定位銷工作部分的直徑通常根據(jù)加工要求和考慮到便于裝夾，按g5，ｇ6，f6，f7制造。定位銷頭部均有15°倒角，以便引導(dǎo)工件套入。短圓柱銷限制工件2個(gè)移動(dòng)自由度，長圓柱銷限制工件4個(gè)自由度。標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)定位銷屬于短定位銷。2菱形銷在固定式和可換式定位銷中，有時(shí)要求控銷配合只在一個(gè)方向上限制工件的移動(dòng)自由度，這時(shí)可使用菱形銷。圖4.1.4所示為菱形銷的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)菱形銷限制工件的一個(gè)自由度。菱形銷的尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，可以通過計(jì)算或按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（見表4-1），由孔直徑菱形銷的尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，可以通過計(jì)算或按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（見表4-1），由孔直徑D2選取菱形銷的寬度b（對于修圓銷按b1選取）和尺寸B(參見圖4.14)。“一面兩孔”定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)確定兩銷中心距尺寸及其公差(2)確定圓柱定位銷直徑尺寸d1及其公差(3)確定菱形銷寬度b及其公差和B值。(4)計(jì)算菱形銷直徑的基本尺寸d2首先按照右式計(jì)算孔2與銷2的最小配合間隙Δ2mn，再計(jì)算菱形銷直徑的基本尺寸并按h6或h6確定菱形銷尺寸公差:(定位精度要求高時(shí)，可按h5制造)1.一面兩孔組合定位時(shí)要解決的問題如圖4.15所示，由于平面限制工件的z軸向、x、y的旋轉(zhuǎn)三個(gè)自由度，第一個(gè)圓柱定位銷限制工件的x、y兩個(gè)自由度，第二個(gè)短圓柱定位銷限制工件的x.z兩個(gè)自由度，因此，x自由度就被重復(fù)限制了，顯然出現(xiàn)了過定位，所以有可能會(huì)使同一批工件中的部分工件兩孔無法套在兩定位銷上，如圖4.15所示，無法進(jìn)行正確的定位。為了避免由于過定位引起的工件安裝時(shí)的干涉，可以采取以下措施：減小孔2定位銷【如圖4.15所示】的直徑d2，采用這種方法可使孔與銷之間的間隙增大，用以補(bǔ)償中心距的誤差，實(shí)現(xiàn)工件的順利裝卸。但是增加了工件的轉(zhuǎn)動(dòng)誤差，影響定位精度，因此只有在工件加工精度不高時(shí)才使用這種方法。采用削邊銷，沿垂直于兩孔中心的連線方向削邊，通常把削邊銷【圖4.15】作為菱形銷提高其強(qiáng)度。由于這種方法只增大連心線方向的間隙，不增加工件的轉(zhuǎn)動(dòng)誤差，因而定位精度較高，在生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用。圖4.15一面兩孔組合定位情況（a）1、2——孔;(b)1——平面；2——短圓柱銷；3——短菱形銷4.2確定裝夾方法如圖是NBV850數(shù)控銑床的夾具，以兩個(gè)銷進(jìn)行定位，下面是工作臺，18個(gè)零件就有十八個(gè)工位，該定子Φ5.0標(biāo)記孔裝夾方向位于右方，零件表面是通過夾具夾緊的，該夾緊是通過操作面板上按鈕來控制。4.3.1夾具的選擇1．對夾具的基本要求1）為保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做得盡可能開敞，因此夾緊機(jī)構(gòu)元件與加工面之間應(yīng)保持一定的安全距離，同時(shí)要求夾緊機(jī)構(gòu)元件能低則低，以防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刃具在加工過程中發(fā)生碰撞。（2）為保持零件安裝方位與機(jī)床坐標(biāo)系及編程坐標(biāo)系方向的一致性，夾具應(yīng)能保證在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)定向安裝，還要求能協(xié)調(diào)零件定位面與機(jī)床之間保持一定的坐標(biāo)聯(lián)系。（3）夾具的剛性與穩(wěn)定性要好。盡量不采用在加工過程中更換夾緊點(diǎn)的設(shè)計(jì)，當(dāng)非要在加工過程中更換夾緊點(diǎn)不可時(shí)，要特別注意不能因更換夾緊點(diǎn)而破壞夾具或工件定位精度。2．常用夾具種類（1）萬能組合夾具適合于小批量生產(chǎn)或研制時(shí)的中、小型工件在數(shù)控銑床上進(jìn)行銑削加工。如圖2—28所示的槽系組合夾具。（2）專用銑削夾具這是特別為某一項(xiàng)或類似的幾項(xiàng)工件設(shè)計(jì)制造的夾具，一般在年產(chǎn)量較大或研制時(shí)非要不可時(shí)采用。其結(jié)構(gòu)固定，僅適用于一個(gè)具體零件的具體工序，這類夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求簡化，使制造時(shí)間盡可能縮短。（3）多工位夾具可以同時(shí)裝夾多個(gè)工件，可減少換刀次數(shù)，也便于一面加工，一面裝卸工件，有利于縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率，較適宜于中批量生產(chǎn)。（4）氣動(dòng)或液壓夾具適用于生產(chǎn)批量較大，采用其他夾具又特別費(fèi)工、費(fèi)力的工件，能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度和提高生產(chǎn)率，但此類夾具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)往往較高，而且制造周期較長。圖2—29為數(shù)控氣動(dòng)立臥式分度工作臺。端齒盤為分度元件，靠氣動(dòng)轉(zhuǎn)位分度，可完成5°為基數(shù)的整倍垂直(或水平)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)的分度。（5）通用銑削夾具圖2—30為數(shù)控回轉(zhuǎn)座。一次安裝工件，同時(shí)可從四面加工坯料，圖2—30(a)可作四面加工；圖2—30b)、圖2—30c)可作圓柱凸輪的空間成型面和平面凸輪加工；圖6—60d）為雙回轉(zhuǎn)臺，可用于加工在表面上成不同角度布置的孔，可作五個(gè)方向的加工。圖2—31為數(shù)控銑床上通用可調(diào)夾具系統(tǒng)。該系統(tǒng)由圖示基礎(chǔ)件和另外一套定位夾緊調(diào)整件組成，基礎(chǔ)件1為內(nèi)裝立式油缸2和臥式油缸6的平板，通過銷4與5和機(jī)床工作臺的一個(gè)孔與槽對定；夾緊元件可從上或側(cè)面把雙頭螺桿或螺栓旋入油缸活塞桿，對不用的對定孔用螺塞封蓋。 圖2—28槽系組合夾具組裝過程示意圖3．?dāng)?shù)控銑削夾具的選用原則在選用夾具時(shí)，通常需要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證及經(jīng)濟(jì)性，選用時(shí)可參照下列原則：（1）在生產(chǎn)量小或研制時(shí)，應(yīng)廣泛采用萬能組合夾具，只有在組合夾具無法解決工件裝夾時(shí)才考慮采用其他夾具。（2）小批量或成批生產(chǎn)時(shí)可考慮采用專用夾具，但應(yīng)盡量簡單。（3）在生產(chǎn)批量較大時(shí)可考慮采用多工位夾具和氣動(dòng)、液壓夾具。4.3.2刀具的選擇1．?dāng)?shù)控銑削刀具的基本要求（1）銑刀剛性要好目的有二：一是為提高生產(chǎn)率而采用大切削用量的需要；二是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)。（2）銑刀的耐用度要高尤其是當(dāng)一把銑刀加工的內(nèi)容很多時(shí)，如刀具不耐用而磨損很快，就會(huì)影響工件的表面質(zhì)量與加工精度，而且會(huì)增加換刀引起的調(diào)刀與對刀次數(shù)，也會(huì)使工件表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺階，降低了工件的表面質(zhì)量。除上述兩點(diǎn)之外，銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削中是十分忌諱的?？傊?，根據(jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài)，切削性能及加工余量選擇剛性好，耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率和獲得滿意的加工質(zhì)量的前提。2.銑削刀具的選擇1）銑刀類型的選擇刀具選擇是數(shù)控加工中的工藝內(nèi)容之一，他不僅影響機(jī)床的加工效率，而且影響加工質(zhì)量。編程時(shí)，選擇刀具通常考慮機(jī)床的加工能力，工序內(nèi)容，工件材料等因素。與傳統(tǒng)的加工法相比，數(shù)控加工對刀具的要求更高，不僅要求精度高，剛度高，耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。選取時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)。我們選擇了4刃直徑為16的硬質(zhì)合金立銑刀。平面零件周邊輪廓的加工，常選用立銑刀?？紤]基圓的大小我們選擇直徑16的刀具。如下面大圖。立銑刀按端部切削刃的不同可分為過中心刃和不過中心刃兩種。過中心刃立銑刀可直接軸向進(jìn)刀。由于不過中心刃立銑刀端面中心處無切削刃，所以它不能作軸向進(jìn)給，端面刃主要用來加工與側(cè)面相垂直的底平面。立銑刀按齒數(shù)可分為粗齒、中齒、細(xì)齒三種。為了改善切屑卷曲情況，增大容屑空間，防止切屑堵塞，刀齒數(shù)比較少，容屑槽圓弧半徑則較大。一般粗齒立銑刀齒數(shù)Z=3～4，細(xì)齒立銑刀齒數(shù)Z=5～8，套式結(jié)構(gòu)Z=10～20，容屑槽圓弧半徑r=2～5mm。當(dāng)立銑刀直徑較大時(shí)，還可制成不等齒距結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)抗振作用，使切削過程平穩(wěn)。立銑刀按螺旋角大小可分為30°、40°、60°等幾種形式。標(biāo)準(zhǔn)立銑刀的螺旋角β=40°～45°（粗齒）和60°～65°（細(xì)齒），套式結(jié)構(gòu)立銑刀的β為15°～25。直徑較小的立銑刀，一般制成帶柄形式。φ2～φ71mm的立銑刀制成直柄；φ6～φ66mm的立銑刀制成莫氏錐柄；φ25～φ80mm的立銑刀做成7：24錐柄，內(nèi)有螺孔用來拉緊刀具。直徑大于φ40～φ160mm的立銑刀可做成套式結(jié)構(gòu)。我們所選硬質(zhì)合金立銑刀4刃圓弧頭，螺旋角28o。4.4確定工藝路線南京新貝斯特有限公司機(jī)械加工工藝卡片零件圖號7691534304機(jī)床編號銑床NBV850設(shè)備責(zé)任人何元江零件名稱定子切削液Mastersc410,濃度4%車間責(zé)任人李文昌毛坯種類冷軋管材材料Gcr15硬度HB170-HB207工別工序工序內(nèi)容設(shè)備名稱特性刀具產(chǎn)品檢具的名稱及規(guī)格進(jìn)貨檢驗(yàn)規(guī)格尺寸Φ52.5-0.3mm存儲下料厚度19.2+0.6mm游標(biāo)卡尺車車外圓端面及記號槽臥式數(shù)控機(jī)床外圓厚度Φ51.75-0.15mm，18.75±0.15mm游標(biāo)卡尺T1外圓車刀T2螺紋車刀磨磨另一端面立式磨床厚度18.16-0.07mm千分尺砂瓦，80x150x25,白剛玉鉆鉆鉸孔數(shù)控鉆削中心孔徑/垂直度/孔距Φ3.51+0.03mm對端面垂直度44.0±0.06mm塞規(guī)，游標(biāo)卡尺T1－T4刀柄，卡簧，鉆頭銑銑內(nèi)曲面數(shù)控銑床基圓尺寸Φ35±0.05mm塞規(guī)，游標(biāo)卡尺T1刀柄，卡簧，銑刀4.5切削用量及切削液的選擇切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速(切削速度)、切削深度、進(jìn)給速度（進(jìn)給量）等。切削用量的大小對切削力、切削速率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。對于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并應(yīng)編入程序內(nèi)。合理切削用量的選擇：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)效率為主，也考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；精加工時(shí)，應(yīng)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，根據(jù)機(jī)床說明書，切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。根據(jù)機(jī)床說明書粗精加工主軸轉(zhuǎn)速S都選擇S=2000r/min進(jìn)給量f=200mm/min立銑刀刃數(shù)n=4,直徑D=16，將這些參數(shù)代入下公式得：v=80mm/min進(jìn)給量0.2mm/r背吃刀量0.8mm4.5.4切削液的選擇Master馬斯特SC410，三乙醇胺含量5-15%，不含氯，折光系數(shù)2.9

產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、特別適用于鑄鐵材料、鋼等黑色金屬材料的切削加工及磨削加工；

2、抗硬水配方設(shè)計(jì)、超常的冷卻液壽命和極低的冷卻液補(bǔ)充量，為使用者降低生產(chǎn)費(fèi)用；

3、不會(huì)產(chǎn)生鑄鐵削堆積發(fā)熱問題。4.5確定進(jìn)給路線（8.5排量內(nèi)曲線）銑削內(nèi)圓弧時(shí)也要遵循從切向切入的原則，最好安排從圓弧過渡到圓弧的加工路線，（如圖5）這樣可以提高內(nèi)孔表面的加工精度和加工質(zhì)量。如圖4.51的軌跡，是銑刀逆時(shí)針方向通過粗精加工形成的。逆銑是工件表面有硬皮，機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)有間隙，才選用逆銑。因?yàn)槟驺姇r(shí)，刀齒是從已加工表面切入，不會(huì)崩刀；機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的間隙不會(huì)引起振動(dòng)和爬行。%O0001（程序名）(D7691-534-305)（零件圖號）(2009-6-1)（日期）G40G49G80G15（取消補(bǔ)償前面的補(bǔ)償值）G91G28Z0(回z軸原點(diǎn))G90G10L20P1X746.970Y-353.501G90G10L20P2X596.956Y-353.581G90G10L20P3X446.890Y-353.561圖4.51G90G10L20P4X296.94Y-353.541（確定18個(gè)工位的中心點(diǎn)）G90G10L20P5X146.966Y-353.581G90G10L20P6X-3.105Y-353.541G90G10L20P7X-3.085Y-233.551G90G10L20P8X146.945Y-233.601G90G10L20P9X296.945Y-233.531G90G10L20P10X446.943Y-233.543G90G10L20P11X596.903Y-233.543G90G10L20P12X746.963Y-233.603G90G10L20P13X746.943Y-113.553G90G10L20P14X596.923Y-113.553G90G10L20P15X446.923Y-113.553G90G10L20P16X296.913Y-113.523G90G10L20P17X146.973Y-113.523G90G10L20P18X-3.097Y-113.523G90G0G54.1P1X0Y0（調(diào)用中心點(diǎn)坐標(biāo)）M98P1000（子程序）G90G0G54.1P2X0Y0（擴(kuò)展坐標(biāo)系，賦值）M98P1000G90G0G54.1P3X0Y0M98P1000G90G0G54.1P4X0Y0M98P1000G90G0G54.1P5X0Y0M98P1000G90G0G54.1P6X0Y0M98P1000G90G0G54.1P7X0Y0M98P1000G90G0G54.1P8X0Y0M98P1000G90G0G54.1P9X0Y0M98P1000G90G0G54.1P10X0Y0M98P1000G90G0G54.1P11X0Y0M98P1000G90G0G54.1P12X0Y0M98P1000G90G0G54.1P13X0Y0M98P1000G90G0G54.1P14X0Y0M98P1000G90G0G54.1P15X0Y0M98P1000G90G0G54.1P16X0Y0M98P1000G90G0G54.1P17X0Y0M98P1000G90G0G54.1P18X0Y0M98P1000G91G28Z0.G90G53G0X400Y-20（機(jī)床坐標(biāo)系設(shè)置，設(shè)定一個(gè)坐標(biāo)系，目的便于裝卸零件方便）M09M05M02%（主程序結(jié)束）O1000N100G0G17G40G80（選擇在x,y平面坐標(biāo)系）N106G0G90X0Y0M08（選擇中心點(diǎn)）N107S2000M03N108G43H1Z50.M08（刀具長度補(bǔ)償為1號）N110Z10.N112G0Z-39.5N114G0G42D1X4.898Y-4.967F200（刀具進(jìn)行插補(bǔ)功能）N116G3X9.614Y-.084R4.8F200N118G1X9.605Y.418F200N120X9.57Y.92N122X9.509Y1.418N124X9.421Y1.918N126X9.289Y2.492N128X9.113Y3.158N130X8.912Y3.846N132X8.695Y4.526N134X8.457Y5.202N136X8.201Y5.875N138X7.923Y6.544N140X7.622Y7.213N142X7.299Y7.88N144X6.96Y8.529N146X6.674Y9.033N148X6.454Y9.361N150X6.234Y9.638N152X5.983Y9.904N154X5.707Y10.153N156X5.407Y10.381N158X5.087Y10.587N160X4.739Y10.771N162X4.277Y10.972N164X3.709Y11.182N166X3.121Y11.366N168X2.523Y11.519N170X1.918Y11.64N172X1.307Y11.73N174X.691Y11.787N176X.073Y11.812N178X-.545Y11.805N180X-1.163Y11.765N182X-1.778Y11.693N184X-2.388Y11.589N186X-2.986Y11.455N188X-3.493Y11.312N190X-3.902Y11.163N192X-4.275Y10.993N194X-4.628Y10.798N196X-4.965Y10.575N198X-5.281Y10.328N200X-5.57Y10.063N202X-5.828Y9.785N204X-6.08Y9.467N206X-6.393Y9.004N208X-6.767Y8.401N210X-7.128Y7.774N212X-7.464Y7.145N214X-7.777Y6.512N216X-8.069Y5.869N218X-8.342Y5.222N220X-8.591Y4.575N222X-8.823Y3.919N224X-9.034Y3.26N226X-9.216Y2.627N228X-9.353Y2.078N230X-9.449Y1.584N232X-9.519Y1.086N234X-9.563Y.586N236X-9.58Y.084N238X-9.571Y-.419N240X-9.536Y-.92N242X-9.475Y-1.419N244X-9.387Y-1.918N246X-