１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知１.１.１數(shù)控機(jī)床概述計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（ＣｏｍｐｕｔｅｒＮｕｍｅｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌ，ＣＮＣ）系統(tǒng)是一種自動(dòng)控制技術(shù)。利用數(shù)字化信息對(duì)某一過(guò)程進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的一整套裝置稱(chēng)為數(shù)控系統(tǒng)。而配有數(shù)控系統(tǒng)的高效自動(dòng)化機(jī)床就是數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床的最大區(qū)別在于數(shù)控機(jī)床裝備有數(shù)控系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)字化信息對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工。圖１－１所示為數(shù)控車(chē)床，圖１－２所示為數(shù)控銑床。機(jī)械產(chǎn)品中８０％左右都屬于單件或小批量產(chǎn)品。下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，所要求加工的機(jī)械產(chǎn)品的形狀越來(lái)越復(fù)雜、加工精度要求越來(lái)越高，而且經(jīng)常面臨著改型或更新?lián)Q代，為了解決上述問(wèn)題，數(shù)控機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生。它有效地解決了上述矛盾，為單件、小批量生產(chǎn)的精密復(fù)雜零件提供了高效的自動(dòng)化加工手段。數(shù)控機(jī)床加工出來(lái)的工件可以平滑如鏡，比人類(lèi)毛發(fā)還要細(xì)微數(shù)倍，而且數(shù)控機(jī)床擅長(zhǎng)復(fù)雜零件的加工，比如水輪機(jī)葉片的加工。對(duì)于一些多軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床，僅在一臺(tái)機(jī)床上就可以完成一個(gè)復(fù)雜零件的所有工序，相當(dāng)于把“車(chē)間”集成為一臺(tái)機(jī)床，極大地節(jié)省了空間、提高了生產(chǎn)效率。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知有的數(shù)控機(jī)床非常智能化，它能在線檢測(cè)加工狀況，獨(dú)立自主地管理自己，而且能夠與企業(yè)和客戶(hù)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)通信，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化與智能化。下面我們以加工圖１－３中的軸零件為例，來(lái)了解數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程及指揮數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)的指令。當(dāng)拿到生產(chǎn)依據(jù)的技術(shù)圖樣時(shí)，要根據(jù)給定的工件尺寸和表面粗糙度，采用相應(yīng)的加工方法與加工步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)零件的加工?？刂茢?shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)的指令主要是由英文字母和０～９的阿拉伯?dāng)?shù)字所組成的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知１.１.２數(shù)控機(jī)床的組成、工作原理及運(yùn)動(dòng)軌跡控制一、數(shù)控機(jī)床的組成如圖１－４所示，數(shù)控機(jī)床主要由機(jī)床本體、數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)３大部分組成。１.數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的“大腦”。數(shù)控裝置首先接收輸入的加工信息，經(jīng)過(guò)“思考”處理后，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的指令脈沖，并通過(guò)伺服系統(tǒng)控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件按加工程序指令運(yùn)動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知數(shù)控裝置通常由一臺(tái)專(zhuān)用微型計(jì)算機(jī)或通用計(jì)算機(jī)構(gòu)成。基于ＰＣ的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)主要由一臺(tái)通用微型計(jì)算機(jī)加裝運(yùn)動(dòng)控制卡、Ｉ／Ｏ接口卡及ＣＮＣ系統(tǒng)軟件構(gòu)成。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的數(shù)控裝置有日本的法那克（ＦＡＮＵＣ）、三菱（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ），德國(guó)的西門(mén)子（ＳＩＥＭＥＮＳ），美國(guó)的哈斯（ＨＡＡＳ）和國(guó)產(chǎn)華中數(shù)控及廣州數(shù)控等，如圖１－５所示。２.伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的“四肢”，執(zhí)行來(lái)自ＣＮＣ裝置的運(yùn)動(dòng)指令。伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)裝置、伺服電動(dòng)機(jī)和位置檢測(cè)裝置組成，如圖１－６所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知伺服驅(qū)動(dòng)裝置的主要功能包括：放大功率，調(diào)節(jié)速度，將弱電信號(hào)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)電信號(hào)，并保證系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。伺服電動(dòng)機(jī)包括主軸電動(dòng)機(jī)和各方向的進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，分別如圖１－７（ａ）和圖１－７（ｂ）所示。伺服電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，拖動(dòng)機(jī)械部件做移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)前直線電動(dòng)機(jī)（圖１－７（ｃ））、直線驅(qū)動(dòng)技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展與應(yīng)用，被認(rèn)為是未來(lái)驅(qū)動(dòng)的方向。直線電動(dòng)機(jī)通過(guò)取消機(jī)械傳動(dòng)部件，可以達(dá)到較高的加速度等級(jí)和速度（速度可達(dá)１２０ｍ／ｍｉｎ以上）。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知檢測(cè)裝置的作用是把位移和速度測(cè)量信號(hào)作為反饋信號(hào)，并將反饋信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送回計(jì)算機(jī)與脈沖指令信號(hào)進(jìn)行比較，以控制驅(qū)動(dòng)元件的正確運(yùn)轉(zhuǎn)。數(shù)控機(jī)床常用的檢測(cè)元件如圖１－８所示。檢測(cè)裝置的精度直接影響到數(shù)控機(jī)床的定位精度和加工精度。通過(guò)位置檢測(cè)裝置，可構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)，圖１－９所示為閉環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。３.機(jī)床本體上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知數(shù)控機(jī)床的本體與普通機(jī)床基本類(lèi)似，不同之處是數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好，傳動(dòng)系統(tǒng)通常采用滾珠絲杠（見(jiàn)圖１－１０）代替普通機(jī)床的絲杠和齒條傳動(dòng)，主軸變速系統(tǒng)內(nèi)簡(jiǎn)化了齒輪箱，普遍采用變頻調(diào)速和伺服控制，使機(jī)床的傳動(dòng)精度更高。此外，有的數(shù)控機(jī)床床身采用混凝土，減震效果非常好。為了使數(shù)控機(jī)床自動(dòng)工作，還必須輸入相應(yīng)的零件加工程序，它是聯(lián)系人和數(shù)控機(jī)床的橋梁。加工程序以指令的形式記載各種加工信息，例如零件加工的工藝過(guò)程、工藝參數(shù)和刀具運(yùn)動(dòng)等。通過(guò)將這些信息輸入到數(shù)控裝置，從而實(shí)現(xiàn)人對(duì)機(jī)床的控制，對(duì)零件進(jìn)行切削加工，最終加工出人們所期望的產(chǎn)品形狀。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知程序的輸入有多種形式，包括通過(guò)手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式（ＭＤＩ）或通信接口將加工程序輸入機(jī)床的方式等。二、數(shù)控機(jī)床的工作原理在數(shù)控加工中，編程人員首先按照零件加工的工藝要求編寫(xiě)零件的加工程序，并將加工程序輸入到數(shù)控裝置中；數(shù)控裝置對(duì)加工程序進(jìn)行相應(yīng)譯碼和運(yùn)算，并將處理結(jié)果送到機(jī)床各個(gè)坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)；伺服系統(tǒng)接收來(lái)自數(shù)控裝置輸出的指令信息，并且經(jīng)過(guò)功率放大后，帶動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件按照規(guī)定的軌跡和速度運(yùn)動(dòng)，從而使機(jī)床自動(dòng)加工出符合圖紙要求的零件。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知在這一過(guò)程中，主軸運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、更換刀具，以及工件的夾緊與松開(kāi)，冷卻泵的開(kāi)與關(guān)，以及其他輔助裝置等，嚴(yán)格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進(jìn)行工作，最終加工出符合圖紙要求的零件。從數(shù)控機(jī)床的工作原理可以看出：數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中無(wú)須人為干預(yù)，當(dāng)加工零件發(fā)生變化時(shí)，只需改變加工程序即可，這就是數(shù)控加工“柔性”的體現(xiàn)。三、數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡的控制數(shù)控機(jī)床對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的控制主要有３種形式：點(diǎn)位控制運(yùn)動(dòng)、直線控制運(yùn)動(dòng)和連續(xù)控制運(yùn)動(dòng)。１.點(diǎn)位控制上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知點(diǎn)位控制只要求控制機(jī)床的移動(dòng)部件從一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，并準(zhǔn)確定位，點(diǎn)與點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)軌跡沒(méi)有嚴(yán)格要求，在移動(dòng)過(guò)程中不進(jìn)行任何切削加工。因此，為了提高加工效率，保證定位精度，一般移動(dòng)按照“先快后慢”的原則，即先快速接近目標(biāo)點(diǎn)，再低速趨近并準(zhǔn)確定位。圖１－１１所示為數(shù)控鉆床加工示意圖。點(diǎn)位控制方式僅用于數(shù)控鉆床、數(shù)控銼床和數(shù)控沖床等。２.直線控制直線控制運(yùn)動(dòng)指刀具或工作臺(tái)以給定的速度按直線運(yùn)動(dòng)。這類(lèi)數(shù)控機(jī)床不僅要控制移動(dòng)部件從一點(diǎn)準(zhǔn)確地移動(dòng)到另一點(diǎn)，而且要控制移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度和軌跡。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知刀具相對(duì)工件移動(dòng)的軌跡是平行于機(jī)床某一坐標(biāo)軸的直線，移動(dòng)部件在移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行切削加工，加工示例如圖１－１２所示。直線控制方式僅用于簡(jiǎn)易數(shù)控車(chē)床和數(shù)控銑床等。３.連續(xù)控制連續(xù)控制運(yùn)動(dòng)也稱(chēng)為輪廓控制運(yùn)動(dòng)，指刀具或工作臺(tái)按工件的輪廓軌跡運(yùn)動(dòng)，它不僅能控制移動(dòng)部件從一個(gè)點(diǎn)準(zhǔn)確地移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)，而且還能控制整個(gè)加工過(guò)程每一點(diǎn)的速度與位移量，這樣可以加工出由任意斜線、曲線或曲面組成的復(fù)雜零件。圖１－１３所示為輪廓控制的加工軌跡，刀具在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)工件表面連續(xù)進(jìn)行切削。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知能夠進(jìn)行輪廓控制的機(jī)床至少是兩軸聯(lián)動(dòng)。所謂聯(lián)動(dòng)軸數(shù)是指按照一定的函數(shù)關(guān)系能夠同時(shí)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的軸數(shù)。聯(lián)動(dòng)軸數(shù)越多，其空間曲面加工能力越強(qiáng)。大多數(shù)數(shù)控機(jī)床都具有輪廓切削控制功能，如數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床和數(shù)控加工中心等。這些機(jī)床根據(jù)所控制的聯(lián)動(dòng)坐標(biāo)軸數(shù)不同，又可以分為下面幾種形式。１）兩軸聯(lián)動(dòng)主要用于數(shù)控車(chē)床加工回轉(zhuǎn)體曲面或用于數(shù)控銑床加工箱板類(lèi)零件的曲線輪廓，如圖１－１３所示。２）兩軸半聯(lián)動(dòng)上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知主要用于三軸以上機(jī)床的控制，其中兩軸可以聯(lián)動(dòng)，而另外一根軸可以做周期性進(jìn)給。圖１－１４所示就是采用這種方式進(jìn)行切削加工的三維空間曲面。３）三軸聯(lián)動(dòng)一般分為兩類(lèi)，一類(lèi)就是Ｘ、Ｙ、Ｚ三個(gè)直線坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)，常用于數(shù)控銑床、加工中心等，圖１－１５所示為用球頭銑刀銑切三維空間曲面。另一類(lèi)是除了同時(shí)控制Ｘ、Ｙ、Ｚ其中兩個(gè)直線坐標(biāo)外，還同時(shí)控制圍繞其中某一直線坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸。如車(chē)削加工中心，它除了控制Ｚ軸和Ｘ軸兩個(gè)直線坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)外，還同時(shí)控制圍繞Ｚ軸旋轉(zhuǎn)的主軸Ｃ軸聯(lián)動(dòng)，如圖１－１６所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知４）四軸聯(lián)動(dòng)同時(shí)控制Ｘ、Ｙ、Ｚ三個(gè)直線坐標(biāo)軸與某一旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)，圖１－１７所示為同時(shí)控制Ｘ、Ｙ、Ｚ三個(gè)直線坐標(biāo)軸與一個(gè)刀具擺動(dòng)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床。５）五軸聯(lián)動(dòng)除同時(shí)控制Ｘ、Ｙ、Ｚ三個(gè)直線坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)外，還同時(shí)控制圍繞這些直線坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的Ａ、Ｂ、Ｃ軸中的兩個(gè)坐標(biāo)軸，形成５個(gè)軸聯(lián)動(dòng)。如圖１－１８所示數(shù)控機(jī)床，除了３個(gè)直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)外，工作臺(tái)還可以做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，另外支撐工作臺(tái)的托盤(pán)還可以擺動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知這樣３個(gè)直線坐標(biāo)軸加上兩個(gè)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸就形成了五軸聯(lián)動(dòng)。這時(shí)刀具可以被鎖定在空間的任意方向，以加工任意復(fù)雜形狀的零件。１.１.３數(shù)控加工程序編制的內(nèi)容和方法一、編制數(shù)控加工程序的內(nèi)容及步驟數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全部工作過(guò)程，如圖１－１９所示。編程工作主要包括以下幾方面。１.分析零件圖紙和制定工藝方案上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知這項(xiàng)工作是編程的第一步，內(nèi)容包括：對(duì)零件圖紙進(jìn)行分析，分析零件的材料、形狀、尺寸、精度、毛坯形狀和熱處理要求等，明確加工的內(nèi)容和要求；確定加工方案；選擇適合的數(shù)控機(jī)床；選擇或設(shè)計(jì)刀具和夾具；確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。要求編程人員通過(guò)上面的分析，并結(jié)合數(shù)控機(jī)床使用的基礎(chǔ)知識(shí)，如數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、性能、數(shù)控系統(tǒng)的功能等，確定加工方法和加工路線。２.數(shù)學(xué)處理在確定了工藝方案后，就需要根據(jù)零件的幾何尺寸和加工路線等，計(jì)算刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)，以獲得刀位數(shù)據(jù)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知通常需要計(jì)算出零件輪廓上相鄰幾何元素交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值，得出各幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心坐標(biāo)值等，以滿(mǎn)足編程要求。當(dāng)零件的幾何形狀與控制系統(tǒng)的插補(bǔ)功能不一致時(shí)，就需要進(jìn)行較復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算，一般需要使用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算，否則難以完成。３.編寫(xiě)加工程序在完成上述工藝處理及數(shù)值計(jì)算工作后，即可編寫(xiě)零件加工程序。程序編制人員使用數(shù)控系統(tǒng)的程序指令，按照規(guī)定的程序格式，逐段編寫(xiě)加工程序。此外，還應(yīng)填寫(xiě)有關(guān)的工藝文件，如數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控刀具卡片等。程序編制人員應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的功能、程序指令及代碼十分熟悉，才能編寫(xiě)出正確的加工程序。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知４.程序檢驗(yàn)程序編好后，在正式加工之前，一般要對(duì)程序進(jìn)行檢驗(yàn)?？刹捎脵C(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)的方式來(lái)檢查機(jī)床動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)軌跡的正確性，以檢驗(yàn)程序。在具有圖形模擬顯示功能的數(shù)控機(jī)床上，可通過(guò)顯示走刀軌跡或模擬刀具對(duì)工件的切削過(guò)程，對(duì)程序進(jìn)行檢查。通過(guò)檢查首件試切件，不僅可確認(rèn)程序是否正確，還可知道加工精度是否符合要求。若能采用與被加工零件材料相同的材料進(jìn)行試切，則更能反映實(shí)際加工效果。當(dāng)發(fā)現(xiàn)加工的零件不符合加工技術(shù)要求時(shí)，可修改程序或采取尺寸補(bǔ)償?shù)却胧?。二、?shù)控加工程序編制的方法上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知數(shù)控加工程序的編制方法主要有兩種：手工編制程序和自動(dòng)編制程序。１.手工編制程序手工編程是指編程員根據(jù)加工圖樣和工藝，采用數(shù)控程序指令（目前一般都采用ＩＳＯ數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)代碼）和指定格式進(jìn)行程序編寫(xiě)，然后通過(guò)操作鍵盤(pán)輸入數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)，再進(jìn)行調(diào)試、修改等。上述編程的過(guò)程即屬于手工編程的形式，如圖１－２０所示。對(duì)于加工形狀簡(jiǎn)單、計(jì)算量小、程序不長(zhǎng)的零件，采用手工編程比較容易，而且經(jīng)濟(jì)、及時(shí)。２.自動(dòng)編制程序上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知自動(dòng)編制程序是指在編程過(guò)程中，除了分析零件圖紙和制定工藝方案由人工進(jìn)行外，其余工作均由計(jì)算機(jī)輔助完成。一般適用于自動(dòng)編程的零件有以下幾類(lèi)。（１）形狀復(fù)雜的零件（如空間曲線、曲面）。（２）工序多或形狀雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個(gè)孔的零件）。（３）形狀雖不復(fù)雜但計(jì)算工作量大的零件（如輪廓加工時(shí)，非圓曲線的計(jì)算）。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知圖形交互式自動(dòng)編程是目前使用最為廣泛的自動(dòng)編程方法，它是指將零件的圖形信息直接輸入計(jì)算機(jī)，由ＣＡＤ／ＣＡＭ軟件的ＮＣ模塊自動(dòng)生成數(shù)控程序，或者通過(guò)其他應(yīng)用程序?qū)⒘慵D紙信息直接轉(zhuǎn)換成數(shù)控程序。圖形交互自動(dòng)編程系統(tǒng)處理信息的過(guò)程如下：（１）幾何造型，即ＣＡＤ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ），即將零件的幾何實(shí)體準(zhǔn)確繪制在計(jì)算機(jī)的屏幕上，作為下一步刀具軌跡計(jì)算的依據(jù)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知（２）刀具路徑的產(chǎn)生，即ＣＡＰＰ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＰｒｏｃｅｓｓＰｌａｎｎｉｎｇ）和ＣＡＭ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ），即根據(jù)加工要求，輸入各種加工參數(shù)和制定工藝路線等，生成刀具位置數(shù)據(jù)，同時(shí)在屏幕上顯示出刀具軌跡圖形。（３）后置處理，即形成數(shù)控加工文件。在進(jìn)行后置處理時(shí)，編程人員應(yīng)根據(jù)具體的數(shù)控機(jī)床指令代碼和編程格式，編寫(xiě)后置處理文件，或者通過(guò)菜單式對(duì)話的方式將相應(yīng)的信息輸入系統(tǒng)，形成后置處理文件，然后系統(tǒng)根據(jù)該后置處理文件，形成特定機(jī)床的指令代碼（即數(shù)控加工程序）。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知該指令代碼可直接傳送到數(shù)控機(jī)床，進(jìn)行工件的加工。１.１.４數(shù)控加工的特點(diǎn)一、數(shù)控機(jī)床加工的特點(diǎn)１.適應(yīng)性強(qiáng)２.生產(chǎn)效率高３.加工質(zhì)量穩(wěn)定４.工序集中，一機(jī)多用５.加工精度高６.減輕勞動(dòng)強(qiáng)度上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知７.易于建立與計(jì)算機(jī)間的通信聯(lián)絡(luò)，容易實(shí)現(xiàn)群控。１.１.５數(shù)控加工零件的特點(diǎn)在數(shù)控機(jī)床上加工的零件可以是普通零件，但更多是普通機(jī)床加工起來(lái)具有一定的難度或?qū)Σ僮魅藛T的技術(shù)水平有相當(dāng)高要求的零件，一般在數(shù)控機(jī)床上加工的零件有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（１）用普通機(jī)床加工較困難或無(wú)法加工（需昂貴的工藝裝備）的零件。（２）多品種、小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件及短期急需的零件。（３）輪廓形狀復(fù)雜，對(duì)加工精度要求較高的零件。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知（４）價(jià)值昂貴，加工中不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件。１.１.６數(shù)控機(jī)床的合理使用數(shù)控機(jī)床是高精度、高效率的加工母機(jī)。合理使用數(shù)控機(jī)床，有利于最大限度地發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功效。數(shù)控機(jī)床正常使用的條件為：數(shù)控機(jī)床所處位置的電源電壓波動(dòng)小，環(huán)境溫度低于３０℃，相對(duì)濕度小于８０％。１.機(jī)床位置環(huán)境要求機(jī)床的位置應(yīng)遠(yuǎn)離振源，避免陽(yáng)光直接照射、熱輻射及潮濕和氣流的影響。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知２.溫度條件一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控電控箱內(nèi)部設(shè)有排風(fēng)扇或冷風(fēng)機(jī)，以保持電子元件，特別是中央處理器工作溫度恒定或溫差變化很小。過(guò)高的溫度和濕度將導(dǎo)致控制系統(tǒng)的元件壽命降低，并導(dǎo)致其故障增多。溫度和濕度增高時(shí)，灰塵增多會(huì)在集成電路板上產(chǎn)生黏結(jié)，并導(dǎo)致短路，降低數(shù)控系統(tǒng)的壽命。３.電源要求一般數(shù)控機(jī)床安裝在機(jī)加工車(chē)間，不僅環(huán)境溫度變化大、使用條件差，而且各種機(jī)電設(shè)備多，致使電網(wǎng)電壓波動(dòng)大。因此，安裝數(shù)控機(jī)床的位置，需要對(duì)電源電壓有嚴(yán)格控制。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知電源電壓波動(dòng)必須在數(shù)控機(jī)床允許的范圍內(nèi)，并且保持相對(duì)穩(wěn)定，否則會(huì)影響數(shù)控系統(tǒng)的正常工作。４.按說(shuō)明書(shū)的規(guī)定使用數(shù)控機(jī)床用戶(hù)在使用數(shù)控機(jī)床時(shí)，不允許隨意改變控制系統(tǒng)內(nèi)制造廠設(shè)定的參數(shù)，這些參數(shù)的設(shè)定直接關(guān)系到數(shù)控機(jī)床各部件的動(dòng)態(tài)特征。數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)中只有間隙補(bǔ)償參數(shù)值可根據(jù)實(shí)際情況予以調(diào)整。液壓卡盤(pán)、液壓刀架、液壓尾座和液壓缸的壓力都應(yīng)在許用壓力范圍內(nèi)，不允許任意提高。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１數(shù)控機(jī)床編程與加工的基礎(chǔ)認(rèn)知用戶(hù)不能隨意更換機(jī)床附件，如使用超出說(shuō)明書(shū)規(guī)定的液壓卡盤(pán)等。數(shù)控機(jī)床制造廠在設(shè)置附件時(shí)，充分考慮了各項(xiàng)環(huán)節(jié)參數(shù)的匹配，盲目更換數(shù)控機(jī)床附件會(huì)造成各項(xiàng)環(huán)節(jié)參數(shù)的不匹配，甚至產(chǎn)生估計(jì)不到的事故。上一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)１.２.１數(shù)控加工工藝概述一、數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容（１）分析加工零件的圖紙，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求，并根據(jù)數(shù)控編程的要求對(duì)零件圖做數(shù)學(xué)處理。（２）制定數(shù)控加工路線，確定數(shù)控加工方法。（３）確定工件的定位與裝夾方法，確定刀具和夾具。（４）調(diào)整數(shù)控加工工序，如對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇及刀具的補(bǔ)償?shù)取＃ǎ担┓峙鋽?shù)控加工中的加工余量，確定各工序的切削參數(shù)。（６）填寫(xiě)數(shù)控加工工藝卡片。（７）填寫(xiě)數(shù)控加工刀具卡片。下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)（８）繪制各道工序的數(shù)控加工路線圖。二、數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)因?yàn)閿?shù)控加工主要是利用程序進(jìn)行加工的，所以數(shù)控加工工藝必須有利于數(shù)控程序的編寫(xiě)并體現(xiàn)數(shù)控加工的特點(diǎn)，一般數(shù)控加工工藝具有以下特點(diǎn)。（１）數(shù)控加工工藝中工序相對(duì)集中。（２）數(shù)控加工工藝要充分考慮編程的要求。三、常用的數(shù)控加工方法１.平面孔系零件上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)常用點(diǎn)位、直線控制數(shù)控機(jī)床（如數(shù)控鉆床）加工，選擇加工方法時(shí)，主要考慮加工精度和加工效率兩個(gè)原則，即用什么加工方法能保證零件的加工精度、用什么加工方法能提高零件的加工效率。２.旋轉(zhuǎn)體類(lèi)零件常用數(shù)控車(chē)床或數(shù)控磨床加工，選擇加工方法時(shí)，主要考慮加工效率和刀尖強(qiáng)度兩個(gè)原則。（１）考慮加工效率。在車(chē)床上加工時(shí)，通常加工余量大，必須合理安排粗加工路線，以提高加工效率。實(shí)際編程時(shí)，一般不宜采用循環(huán)指令（否則，以工進(jìn)速度的空刀行程太大）。比較好的方法是用粗車(chē)盡快去除材料，再精車(chē)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)（２）考慮刀尖強(qiáng)度。數(shù)控車(chē)床上經(jīng)常用到低強(qiáng)度刀具加工細(xì)小凹槽，在確定加工方法時(shí)必須考慮選用刀具的刀尖強(qiáng)度。３.平面輪廓零件常用數(shù)控銑床加工，選擇加工方法時(shí)，主要考慮加工精度和加工效率兩個(gè)原則，在確定加工方法時(shí)應(yīng)注意：（１）刀具的切入與切出方向的控制。如圖１－２１所示，銑削棱形，刀具沿切削邊Ａ１Ｂ的延長(zhǎng)線方向切入，沿切削邊ＤＤ１的延長(zhǎng)線方向切出，工件表面輪廓光滑。如果刀具不是沿切削邊的延長(zhǎng)線方向切入、切出，則會(huì)在工件表面輪廓上留下刀具切削的痕跡。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)（２）一次逼近方法的選擇。用微小直線段或圓弧段逼近非圓曲線輪廓的方法稱(chēng)為一次逼近。在只具有直線和圓弧插補(bǔ)功能的數(shù)控銑床上加工非圓曲線輪廓時(shí)，微小直線段或圓弧段與被加工輪廓之間的誤差稱(chēng)為一次逼近誤差，選擇一次逼近方法時(shí)，應(yīng)該使工件的輪廓誤差在合格范圍內(nèi)，同時(shí)程序段的數(shù)量較少為佳。４.立體輪廓零件常用多坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床（加工中心）加工，選擇加工方法時(shí)，主要考慮加工精度和加工效率兩個(gè)原則。在確定加工方法時(shí)應(yīng)考慮以下兩點(diǎn)：上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)（１）工件強(qiáng)度及表面質(zhì)量：立體輪廓零件上的強(qiáng)度薄弱部位，常常難以承受粗加工時(shí)的切削量，同時(shí)對(duì)表面質(zhì)量要求高的部位要采取相應(yīng)的工藝措施。（２）機(jī)床的插補(bǔ)功能。１.２.２數(shù)控加工工藝分析一、零件圖的工藝分析分析零件圖是工藝制定中的首要工作，它主要包括以下內(nèi)容。１.零件結(jié)構(gòu)工藝性分析零件結(jié)構(gòu)工藝性是指零件對(duì)加工方法的適應(yīng)性，即所分析的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成型。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)在進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)分析時(shí)，若發(fā)現(xiàn)零件的結(jié)構(gòu)不合理等問(wèn)題應(yīng)向設(shè)計(jì)人員或有關(guān)部門(mén)提出修改意見(jiàn)。２.零件輪廓幾何要素分析零件輪廓是數(shù)控加工的最終軌跡，也是數(shù)控編程的依據(jù)。在手工編程時(shí)，要計(jì)算零件輪廓上每個(gè)基點(diǎn)的坐標(biāo)；在自動(dòng)編程時(shí)，要對(duì)構(gòu)成零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義。因此，在分析零件圖時(shí)，要分析零件輪廓幾何元素的給定條件是否充分。由于設(shè)計(jì)等多方面的原因，可能在圖樣上出現(xiàn)構(gòu)成零件加工輪廓的條件不充分、尺寸模糊不清等缺陷，增加了編程工作的難度，有的甚至無(wú)法編程。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)３.零件精度及技術(shù)要求分析對(duì)被加工零件的精度及技術(shù)要求進(jìn)行分析，是零件工藝性分析的重要內(nèi)容，只有在分析零件尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度的基礎(chǔ)上，才能對(duì)加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量進(jìn)行正確而合理的選擇。精度及技術(shù)要求分析主要包括以下內(nèi)容：（１）分析精度及各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全、合理；（２）分析每道工序的加工精度能否達(dá)到圖樣要求，若達(dá)不到，需采取其他措施（如磨削）彌補(bǔ)時(shí)，則應(yīng)給后續(xù)工序留有余量；上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)（３）找出圖樣上有位置精度要求的表面，這些表面應(yīng)在一次安裝下完成加工；（４）對(duì)表面粗糙度要求較高的表面，應(yīng)確定相應(yīng)的工藝措施（如磨削）。４.零件圖的數(shù)學(xué)處理零件圖的數(shù)學(xué)處理主要是計(jì)算零件加工軌跡的尺寸，即計(jì)算零件加工輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，或刀具中心輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，以便編制加工程序。二、數(shù)控加工工藝的制訂上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)在進(jìn)行了零件圖的工藝分析之后，制定數(shù)控加工工藝時(shí)，要確定工序的劃分、各工序間的加工余量、加工路線、工件的定位和安裝、夾具的選擇、刀具的選擇、對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定、切削用量的選擇和加工方案的確定等。１.數(shù)控加工工序的劃分劃分?jǐn)?shù)控加工工序時(shí)推薦遵循的原則有兩個(gè)。１）保證零件精度的原則數(shù)控加工要求工序盡可能集中，常常粗、精加工在一次裝夾下完成，為了減小熱變形和切削力引起的變形對(duì)工件的形狀精度、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)對(duì)既有內(nèi)表面（內(nèi)型、腔）又有外表面需要加工的零件，安排加工工序時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)、外表面的粗加工，后進(jìn)行內(nèi)、外表面的精加工，切不可將零件上一部分表面（外表面或內(nèi)表面）加工完畢后，再加工其他表面（內(nèi)表面或外表面），以保證工件的表面質(zhì)量要求。同時(shí)，對(duì)一些箱體零件，為保證孔的加工精度，應(yīng)先加工表面后加工孔。遵循保證精度的原則，實(shí)際上就是以零件的精度為依據(jù)來(lái)劃分?jǐn)?shù)控加工的工序。２）提高生產(chǎn)效率的原則上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)數(shù)控加工中，為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時(shí)間，應(yīng)將需用同一把刀加工的部位全部加工完成后，再換另一把刀來(lái)加工其他部位，同時(shí)應(yīng)盡量減少刀具的空行程。用同一把刀加工工件的多個(gè)部位時(shí)，應(yīng)以最短的路線到達(dá)各加工部位。遵循提高生產(chǎn)效率的原則，實(shí)際上就是以加工效率為依據(jù)來(lái)劃分?jǐn)?shù)控加工的工序。２.加工余量的確定加工余量是指毛坯實(shí)體尺寸與零件（圖紙）尺寸之差。加工余量的大小對(duì)零件的加工質(zhì)量和制造經(jīng)濟(jì)性有較大的影響。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)余量過(guò)大會(huì)浪費(fèi)原材料，且機(jī)械加工工時(shí)會(huì)增加機(jī)床、刀具及能源的消耗；余量過(guò)小則不能消除上道工序留下的各種誤差、表面缺陷和本工序的裝夾誤差，容易產(chǎn)生廢品。因此，應(yīng)根據(jù)影響余量的因素合理地確定加工余量。一般零件通常要經(jīng)過(guò)粗加工、半精加工、精加工才能達(dá)到最終的精度要求。因此，零件總的加工余量應(yīng)等于各中間工序加工余量之和。（１）加工余量的確定原則。①采用最小加工余量原則，以求縮短加工時(shí)間，降低零件的加工費(fèi)用。②應(yīng)有充分的加工余量，防止產(chǎn)生廢品。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)（２）確定加工余量時(shí)還應(yīng)考慮的情況。①由于零件的大小不同，切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的變形也會(huì)有差異，工件大，加工過(guò)程中的變形增加，加工余量相應(yīng)大一些。零件熱處理時(shí)也會(huì)引起變形，應(yīng)適當(dāng)增大加工余量。②加工方法、裝夾方式和工藝裝備的剛性可能引起零件的變形，過(guò)大的加工余量會(huì)由于切削力增大、切削熱增加而引起零件變形，故應(yīng)控制零件的最大加工余量。（３）確定零件加工余量的方法。①查表法。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)這種方法是根據(jù)各工廠的生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究積累的數(shù)據(jù)，先制成各種切削條件下的加工余量表格，再匯集成手冊(cè)。確定加工余量時(shí)查閱這些手冊(cè)，再結(jié)合工廠的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修改。目前我國(guó)各工廠普遍采用查表法來(lái)確定零件的加工余量。②經(jīng)驗(yàn)估算法。這種方法是根據(jù)工藝編制人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定加工余量的。一般情況下，為了防止因余量過(guò)小而產(chǎn)生廢品，經(jīng)驗(yàn)估算法的加工余量數(shù)值總是偏大。經(jīng)驗(yàn)估算法常用于單件小批量生產(chǎn)。③分析計(jì)算法。這種方法是根據(jù)一定的試驗(yàn)資料數(shù)據(jù)和加工余量計(jì)算公式，分析影響加工余量的各項(xiàng)因素，通過(guò)計(jì)算確定零件的加工余量。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)這種方法比較合理，但必須有比較全面和可靠的試驗(yàn)資料數(shù)據(jù)，計(jì)算工作量較大。３.加工路線的確定（１）零件加工方法的選擇。在數(shù)控機(jī)床上加工零件，一般有兩種情況：一是有零件圖樣和毛坯，要選擇適合加工該零件的數(shù)控機(jī)床；二是已經(jīng)有了數(shù)控機(jī)床，要選擇適合該機(jī)床加工的零件。無(wú)論哪種情況，都應(yīng)根據(jù)零件的種類(lèi)與加工內(nèi)容選擇合適的數(shù)控機(jī)床和加工方法。①機(jī)床的選擇。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)數(shù)控車(chē)床適合加工形狀比較復(fù)雜的軸類(lèi)零件和由復(fù)雜曲線回轉(zhuǎn)形成的模具內(nèi)型腔；立式數(shù)控銑床適合加工平面凸輪、樣板、形狀復(fù)雜的平面或立體零件，以及模具的內(nèi)、外型腔等；臥式數(shù)控銑床適合加工箱體、泵體、殼體類(lèi)零件；多坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)的加工中心則可以用于加工各種復(fù)雜的曲線、曲面、葉輪和模具等。②粗、精加工的選擇。只經(jīng)過(guò)粗加工的表面，尺寸精度可達(dá)ＩＴ１４～ＩＴ１２級(jí)，表面粗糙度Ｒａ值可達(dá)１２.５～５０μｍ。經(jīng)粗、精加工的表面，尺寸精度可達(dá)ＩＴ９～ＩＴ７級(jí)，表面粗糙度Ｒａ值可達(dá)１.６～３.２μｍ。③孔加工方法的選擇。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)孔加工的方法比較多，有鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔和鏜孔等。大直徑的孔還可采用圓弧插補(bǔ)方式進(jìn)行銑削加工。對(duì)于直徑大于Φ３０ｍｍ且已鑄出或鍛出毛坯孔的孔加工，一般采用粗鏜→半精鏜→孔口倒角→精鏜的加工方案。大直徑孔可采用立銑刀粗銑→精銑的加工方案。對(duì)于直徑小于Φ３０ｍｍ的無(wú)毛坯孔的孔加工，通常采用锪平端面→打中心孔→鉆→擴(kuò)→孔口倒角→鉸的加工方案。有同軸度要求的小孔，通常采用锪平端面→打中心孔→鉆→半精鏜→孔口倒角→精鏜（或鉸）的加工方案。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)為提高孔的位置精度，在鉆孔工步前推薦安排锪平端面和打中心孔工步?？卓诘菇前才旁诎刖庸ぶ蟆⒕庸ぶ?，以防孔內(nèi)產(chǎn)生毛刺。④螺紋的加工。螺紋的加工根據(jù)孔徑大小而定，一般情況下，直徑在Ｍ５～Ｍ２０之間的螺紋，通常采用攻螺紋的方法加工。直徑在Ｍ６以下的螺紋，通常在加工中心上完成底孔加工后，再用其他方法攻螺紋。因?yàn)樵诩庸ぶ行纳瞎ヂ菁y不能隨機(jī)控制加工狀態(tài)，故小直徑絲錐容易折斷。直徑在Ｍ２５以上的螺紋，可采用鏜刀片鏜削加工。由于獲得同一級(jí)精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實(shí)際選擇加工方法時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸和熱處理要求全面考慮。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)（２）加工路線的確定。在數(shù)控加工中，刀具（嚴(yán)格說(shuō)是刀位點(diǎn)）相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡稱(chēng)為加工路線，即刀具從對(duì)刀點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起，直至加工程序結(jié)束所經(jīng)過(guò)的路徑，包括切削加工的路徑和刀具快退及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路線的確定首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單、走刀路線盡量短和效率較高等。４.工件的定位、安裝與夾具的選擇為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床高速度、高精度和自動(dòng)化的效能，還應(yīng)有相應(yīng)的數(shù)控夾具進(jìn)行配合。（１）工件定位、安裝的基本原則。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)①力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。②盡量減少工件的裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后加工出全部待加工表面。③避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。（２）選擇夾具的基本原則。①當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具及其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。②零件在夾具上的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)③夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對(duì)零件各加工表面的加工，即夾具要開(kāi)敞，其定位夾緊元件不能影響加工中的走刀（如產(chǎn)生碰撞等）。（３）常用數(shù)控夾具。①數(shù)控車(chē)床夾具。數(shù)控車(chē)床夾具除了使用通用三爪自定心卡盤(pán)、四爪卡盤(pán)及大批量生產(chǎn)中使用的便于自動(dòng)控制的液壓、電動(dòng)和氣動(dòng)夾具外，數(shù)控車(chē)床加工中還有多種相應(yīng)的夾具，它們主要分為兩大類(lèi)，即用于軸類(lèi)工件的夾具和用于盤(pán)類(lèi)工件的夾具。ａ.用于軸類(lèi)工件的夾具。數(shù)控車(chē)床加工軸類(lèi)工件時(shí)，坯件裝卡在主軸頂尖和尾座頂尖之間，工件由主軸上的撥動(dòng)卡盤(pán)或撥齒頂尖帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)這類(lèi)夾具在粗車(chē)時(shí)可以傳遞足夠大的轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)主軸高速旋轉(zhuǎn)車(chē)削。用于軸類(lèi)工件的夾具有自動(dòng)夾緊撥動(dòng)卡盤(pán)、撥齒頂尖、三爪撥動(dòng)卡盤(pán)和快速可調(diào)萬(wàn)能卡盤(pán)等。車(chē)削空心軸時(shí)常用圓柱心軸、圓錐心軸或各種錐套軸或堵頭作為定位裝置。ｂ.用于盤(pán)類(lèi)工件的夾具。這類(lèi)夾具適用于無(wú)尾座的卡盤(pán)式數(shù)控車(chē)床，主要包括可調(diào)卡爪式卡盤(pán)和快速可調(diào)卡盤(pán)等。②數(shù)控銑床上的夾具。數(shù)控銑床上的夾具一般安裝在工作臺(tái)上，其形式根據(jù)被加工工件的特點(diǎn)而不同，如通用臺(tái)虎鉗和數(shù)控分度轉(zhuǎn)臺(tái)等。圖１－３３～圖１－３６所示為一些常見(jiàn)夾具。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)５.刀具的選擇與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅要求刀具的剛性好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、耐用度高、斷屑和排屑性能好，同時(shí)還要求安裝調(diào)整方便。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。１）車(chē)削用刀具及其選擇數(shù)控車(chē)削常用的車(chē)刀一般分尖形車(chē)刀、圓弧形車(chē)刀以及成型車(chē)刀三類(lèi)。車(chē)削刀具形狀與被加工表面的關(guān)系如圖１－３７所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)（１）尖形車(chē)刀。以直線形切削刃為特征的車(chē)刀一般稱(chēng)為尖形車(chē)刀。這類(lèi)車(chē)刀的刀尖由直線形的主、副切削刃構(gòu)成，如９０°內(nèi)外圓車(chē)刀、左右端面車(chē)刀、切槽（切斷）車(chē)刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車(chē)刀。尖形車(chē)刀幾何參數(shù)（主要是幾何角度）的選擇方法與普通車(chē)削時(shí)基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)（如加工路線、加工干涉等）進(jìn)行全面的考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。用這類(lèi)車(chē)刀加工零件時(shí)，其零件的輪廓形狀主要由一個(gè)獨(dú)立的刀尖或一條直線形主切削刃位移后得到，它與另兩類(lèi)車(chē)刀加工時(shí)所得到零件輪廓形狀的原理是截然不同的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)（２）圓弧形車(chē)刀。圓弧形車(chē)刀是較為特殊的數(shù)控加工用車(chē)刀。其特征是，構(gòu)成主切削刃的刀刃形狀為一圓度誤差或輪廓誤差很小的圓?。辉搱A弧上的每一點(diǎn)都是圓弧形車(chē)刀的刀尖，因此，刀位點(diǎn)不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上；車(chē)刀圓弧半徑理論上與被加工零件的形狀無(wú)關(guān)，并可按需要靈活確定或經(jīng)測(cè)定后確認(rèn)。圓弧形車(chē)刀可以用于車(chē)削內(nèi)外表面，特別適合于車(chē)削各種光滑連接（凹形）的成型面。選擇車(chē)刀圓弧半徑時(shí)應(yīng)考慮兩點(diǎn)：一是車(chē)刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干涉；二是車(chē)刀圓弧半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，還會(huì)因刀尖強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差而導(dǎo)致車(chē)刀損壞。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)當(dāng)某些尖形車(chē)刀或成型車(chē)刀（如螺紋車(chē)刀）的刀尖具有一定的圓弧形狀時(shí)，也可作為圓弧車(chē)刀使用。（３）成型車(chē)刀。成型車(chē)刀俗稱(chēng)樣板車(chē)刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車(chē)刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車(chē)削加工中，常見(jiàn)的成型車(chē)刀有小半徑圓弧車(chē)刀、非矩形車(chē)槽刀和螺紋車(chē)刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車(chē)刀，當(dāng)確有必要選用時(shí)，則應(yīng)在工藝文件或加工程序單上進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。２）銑削用刀具及其選擇（１）平底立銑刀（見(jiàn)圖１－３８）。在數(shù)控加工中，銑削平面零件及其內(nèi)外輪廓時(shí)常用平底立銑刀，該刀具有關(guān)參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)銑刀半徑ＲＤ應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑Ｒｍｉｎ，一般取ＲＤ＝（０.８～０.９）Ｒｍｉｎ。零件的加工高度Ｈ≤（１／４～１／６）ＲＤ，以保證刀具有足夠的剛度。粗加工內(nèi)輪廓時(shí)，銑刀最大直徑Ｄ可按下式計(jì)算（見(jiàn)圖１－３９）：上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)用平底立銑刀銑削內(nèi)槽底部時(shí)，由于槽底兩次走刀需要搭接，而刀具底刃起作用的半徑為Ｒｅ＝Ｒ－ｒ，如圖１－３８所示，即每次切槽的直徑為ｄ＝２Ｒｅ＝２（Ｒ－ｒ），故編程時(shí)應(yīng)取刀具半徑為Ｒｅ＝０.９５（Ｒ－ｒ），以避免兩次走刀之間出現(xiàn)過(guò)高的刀痕。（２）常用的其他銑刀。對(duì)于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常用球形銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤(pán)銑刀，如圖１－４０所示。３）標(biāo)準(zhǔn)化刀具上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)目前，數(shù)控機(jī)床上大多使用系列化、標(biāo)準(zhǔn)化刀具，對(duì)可轉(zhuǎn)位機(jī)夾外圓車(chē)刀、端面車(chē)刀等的刀柄和刀頭都有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及系列化型號(hào)；對(duì)于加工中心及有自動(dòng)換刀裝置的機(jī)床，刀具的刀柄都已有系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定，如錐柄刀具系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為ＴＳＧ—ＪＴ、直柄刀具系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為ＤＳＧ—ＪＺ。此外，對(duì)所選擇的刀具，在使用前都需對(duì)刀具尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量以獲得精確數(shù)據(jù)，并由操作者將這些數(shù)據(jù)輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，經(jīng)程序在加工過(guò)程調(diào)用，從而加工出合格的工件。（１）標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)控加工刀具從結(jié)構(gòu)上可分為整體式和鑲嵌式。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)鑲嵌式又可以分為焊接式和機(jī)夾式。機(jī)夾式根據(jù)刀體結(jié)構(gòu)的不同，又分為可轉(zhuǎn)位和不轉(zhuǎn)位兩種。減振式，當(dāng)?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L(zhǎng)與直徑之比較大時(shí)，為了減小刀具的振動(dòng)、提高加工精度，多采用此類(lèi)刀具；內(nèi)冷式，切削液通過(guò)刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部；特殊形式，如復(fù)合刀具和可逆攻螺紋刀具等。（２）標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)控加工刀具電制造所采用的材料不同可分為高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金剛石刀具和涂層刀具。圖１－４１所示為常見(jiàn)的數(shù)控機(jī)夾車(chē)削刀具。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)６.對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定（１）刀位點(diǎn)。在進(jìn)行數(shù)控加工編程時(shí)，往往是將整個(gè)刀具濃縮為一個(gè)點(diǎn)，這就是“刀位點(diǎn)”，它是在加工上用于表現(xiàn)刀具位置的參照點(diǎn)。①一般來(lái)說(shuō)，立銑刀、端銑刀的刀位點(diǎn)是刀具軸線與刀具底面的交點(diǎn)；②球頭銑刀的刀位點(diǎn)為球心；③鏜刀、車(chē)刀的刀位點(diǎn)為刀尖或刀尖圓弧中心；上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)④鉆頭的刀位點(diǎn)是鉆尖或鉆頭底面中心。（２）對(duì)刀點(diǎn)。對(duì)刀操作就是要測(cè)出在程序起點(diǎn)處刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)及工件原點(diǎn)的坐標(biāo)位置，即確定對(duì)刀點(diǎn)（也稱(chēng)起刀點(diǎn)）。正確選擇“對(duì)刀點(diǎn)”的原則如下：①便于用數(shù)學(xué)處理和簡(jiǎn)化程序編制；②在機(jī)床上找正容易，加工中便于檢查；③引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在零件、夾具或機(jī)床上，并應(yīng)盡可能設(shè)在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)（３）換刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)是指加工過(guò)程中需要換刀時(shí)刀具與工件的相對(duì)位置點(diǎn)。換刀點(diǎn)往往設(shè)在工件的外部，離工件有一定的換刀安全距離，以便能順利換刀，不碰撞工件和其他部件。①在銑床上，常以機(jī)床參考點(diǎn)為換刀點(diǎn)；②在加工中心上，常以換刀機(jī)械手的固定位置點(diǎn)為換刀點(diǎn)；③在車(chē)床上，常以刀架遠(yuǎn)離工件的行程極限點(diǎn)為換刀點(diǎn)。７.切削用量的選擇數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫(xiě)入程序中。切削用量包括切削速度、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)（１）切削用量的選擇原則。粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(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)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。從刀具的耐用度出發(fā)，切削用量的選擇順序是：先確定背吃刀量，其次確定進(jìn)給量，最后確定切削速度。（２）背吃刀量的確定。背吃刀量由機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。確定背吃刀量的原則：上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)①在工件表面粗糙度值要求為Ｒａ１２.５～２５μｍ時(shí)，如果數(shù)控加工的加工余量小于６ｍｍ，粗加工一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。但在余量較大、工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可分多次進(jìn)給完成。②在工件表面粗糙度值要求為Ｒａ３.２～１２.５μｍ時(shí)，可分粗加工和半精加工兩步進(jìn)行。粗加工時(shí)的背吃刀量選取同前。粗加工后留０.５～１.０ｍｍ余量，在半精加工時(shí)切除。③在工件表面粗糙度值要求為Ｒａ０.８～３.２μｍ時(shí)，可分粗加工、半精加工和精加工三步進(jìn)行。半精加工時(shí)的背吃刀量?。?５～２ｍｍ，精加工時(shí)背吃刀量?。?３～０.５ｍｍ。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)（３）進(jìn)給量的確定。進(jìn)給量主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。確定進(jìn)給速度的原則：①當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度，一般在１００～２００ｍｍ／ｍｉｎ內(nèi)選取。②在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在２０～５０ｍｍ／ｍｉｎ內(nèi)選取。③當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在２０～５０ｍｍ／ｍｉｎ內(nèi)選取。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)④刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以選擇該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。（４）主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來(lái)選擇，其計(jì)算公式為ｎ＝１０００ｖ／πＤ計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速ｎ最后要根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。（５）數(shù)控車(chē)削的切削條件。數(shù)控車(chē)削切削條件參考表１－１。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)（６）數(shù)控銑削的切削條件。①數(shù)控銑削銑刀刀具材料與許用最高切削速度參考表１－２。②銑刀每齒進(jìn)給量參考表１－３。③銑削時(shí)的切削速度參考表１－４。切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類(lèi)比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。８.加工方案的確定上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)在進(jìn)行了零件加工的工藝分析之后，就可以確定加工方案了。在確定加工方案時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)主要表面的尺寸精度和表面粗糙度的要求，初步確定為達(dá)到這些要求所需要的加工方法，即精加工的方法，再確定從毛坯到最終成形的加工方案。通常對(duì)一個(gè)零件進(jìn)行加工有多種加工方案，在確定時(shí)要進(jìn)行分析比較，從中選出比較好的加工方案。９.根據(jù)數(shù)控加工工藝，填寫(xiě)數(shù)控加工工藝卡片為了在加工過(guò)程中能及時(shí)對(duì)加工零件進(jìn)行檢驗(yàn)，也為了使零件的加工有序地進(jìn)行，對(duì)于每個(gè)加工零件，在確定了數(shù)控加工方案之后，要制定詳細(xì)的數(shù)控加工工藝，并填寫(xiě)數(shù)控加工工藝卡片，作為零件在加工過(guò)程中的工藝文件。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)１.２.３典型零件的數(shù)控加工工藝一、車(chē)削零件的數(shù)控加工工藝１.適合數(shù)控車(chē)削加工的零件１）精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件由于數(shù)控車(chē)床剛性好,制造和對(duì)刀精度高，以及能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償,所以能加工尺寸精度要求較高的零件,在有些場(chǎng)合甚至可以以車(chē)代磨。此外,數(shù)控車(chē)削的刀具運(yùn)動(dòng)是通過(guò)高精度插補(bǔ)運(yùn)算和伺服驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，再加上機(jī)床的剛性好、制造精度高，所以它能加工對(duì)母線直線度、圓度、圓柱度等形狀精度要求較高的零件。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)對(duì)于圓弧以及其他曲線輪廓，數(shù)控車(chē)削加工出的形狀與圖紙上所要求的幾何形狀的接近程度比用仿形車(chē)床要高得多。數(shù)控車(chē)削對(duì)提高位置精度特別有效，且加工質(zhì)量穩(wěn)定。２）表面粗糙度要求高的回轉(zhuǎn)體零件數(shù)控車(chē)床具有恒線速切削功能，能加工出表面粗糙度值小而均勻的零件。在材質(zhì)、精車(chē)余量和刀具已定的情況下，表面粗糙度取決于進(jìn)給量和切削速度。在普通車(chē)床上車(chē)削錐面和端面時(shí)，由于轉(zhuǎn)速恒定不變，致使車(chē)削后的表面粗糙度不一致，只有某一直徑處的表面粗糙度值最小。使用數(shù)控車(chē)床的恒線速切削功能，就可選用最佳線速度來(lái)切削錐面和端面，使車(chē)削后的表面粗糙度值既小又一致。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)數(shù)控車(chē)削還適合車(chē)削各部位表面粗糙度要求不同的零件。表面粗糙度值要求大的部位選用大的進(jìn)給量，表面粗糙度值要求小的部位選用小的進(jìn)給量。３）表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件由于數(shù)控車(chē)床具有直線和圓弧插補(bǔ)功能，所以可以車(chē)削由任意直線和曲線組成的形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件。組成零件輪廓的曲線可以是數(shù)學(xué)方程式描述的曲線，也可以是列表曲線。對(duì)于由直線或圓弧組成的輪廓，直接利用機(jī)床的直線或圓弧插補(bǔ)功能；對(duì)于由非圓曲線組成的輪廓應(yīng)先用直線或圓弧去逼近，然后再用直線或圓弧插補(bǔ)功能進(jìn)行插補(bǔ)切削。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)入門(mén)４）帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件普通車(chē)床所能車(chē)削的螺紋相當(dāng)有限，它只能車(chē)削等導(dǎo)程的直、錐面公、英制螺紋，而且一臺(tái)車(chē)床只能限定加工若干種導(dǎo)程。數(shù)控車(chē)床不但能車(chē)削任何等導(dǎo)程的直、錐和端面螺紋，而且能車(chē)削增導(dǎo)程、減導(dǎo)程，以及要求等導(dǎo)程與變導(dǎo)程之間平滑過(guò)渡的螺紋。數(shù)控車(chē)床車(chē)削螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)向不必像普通車(chē)床那樣交替變換，它可以一刀又一刀不停頓地循環(huán)，直到完成加工為止，所以其車(chē)螺紋的效率很高。數(shù)控車(chē)床可以配備精密螺紋切削功能，再加上一般采用硬質(zhì)合金成型刀片，以及可以使用較高的轉(zhuǎn)速，所以車(chē)削出來(lái)的螺紋精度高、表面粗糙度小。圖１－４２所示為典型的較復(fù)雜的車(chē)削零件。上一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作１.３.１華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的面板按鍵功能華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的面板如圖１－５１所示。一、圖１－５１華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床操作按鍵名稱(chēng)和功能（見(jiàn)表１－１０）二、菜單命令條數(shù)控系統(tǒng)屏幕的下方就是菜單命令條，如圖１－５２所示。由于每個(gè)功能包括不同的操作，故在主菜單條上選擇一個(gè)功能項(xiàng)后，菜單條會(huì)顯示該功能下的子菜單。下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作例如，選擇主菜單條中的“自動(dòng)加工Ｆ１”后，就進(jìn)入自動(dòng)加工的子菜單條，如圖１－５３所示。每個(gè)子菜單條的最后一項(xiàng)都是“返回”項(xiàng)，按該鍵能返回上一級(jí)菜單。三、快捷鍵說(shuō)明華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的快捷鍵如圖１－５４所示?？旖萱I的作用和菜單命令條是一樣的。在菜單命令條及彈出菜單中，每一個(gè)功能項(xiàng)的按鍵上都標(biāo)注了“Ｆ１”“Ｆ２”等字樣，表明要執(zhí)行該項(xiàng)操作也可以通過(guò)按下相應(yīng)的快捷鍵來(lái)執(zhí)行。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作１.３.２數(shù)控機(jī)床的手動(dòng)操作一、返回機(jī)床參考點(diǎn)進(jìn)入系統(tǒng)后首先應(yīng)將機(jī)床各軸返回參考點(diǎn)，具體的操作步驟如下：（１）按下“回參考點(diǎn)”按鍵（指示燈亮）。（２）按下“＋Ｘ”按鍵，Ｘ軸立即回到參考點(diǎn)。（３）按下“＋Ｚ”按鍵，Ｚ軸立即返回參考點(diǎn)。二、手動(dòng)移動(dòng)機(jī)床坐標(biāo)軸１.點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給。（１）按下“手動(dòng)”按鍵（指示燈亮），系統(tǒng)處于點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行方式。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作（２）選擇進(jìn)給速度。（３）按住“＋Ｘ”或“－Ｘ”按鍵（指示燈亮），Ｘ軸產(chǎn)生正向或負(fù)向連續(xù)移動(dòng)；松開(kāi)“＋Ｘ”或“－Ｘ”按鍵（指示燈滅），Ｘ軸減速停止。（４）依同樣方法，按下“＋Ｙ”或“－Ｙ”（數(shù)控銑床系統(tǒng)華中世紀(jì)星２１Ｍ有此功能）及“＋Ｚ”或“－Ｚ”按鍵，使Ｚ軸產(chǎn)生正向或負(fù)向連續(xù)移動(dòng)。２.點(diǎn)動(dòng)快速移動(dòng)在點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，先按下“快進(jìn)”按鍵，然后再按坐標(biāo)軸按鍵，則該軸將產(chǎn)生快速運(yùn)動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作３.點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給速度選擇進(jìn)給速度為系統(tǒng)參數(shù)“最高快移速度”的１／３乘以進(jìn)給修調(diào)選擇的進(jìn)給倍率?？焖僖苿?dòng)的進(jìn)給速度為系統(tǒng)參數(shù)“最高快移速度”乘以快速修調(diào)選擇的快移倍率。進(jìn)給速度選擇的方法如下：（１）按下進(jìn)給修調(diào)或快速修調(diào)右側(cè)的“１００％”按鍵（指示燈亮），進(jìn)給修調(diào)或快速修調(diào)倍率被置為１００％。（２）按下“＋”鍵，修調(diào)倍率增加１０％；按下“－”按鍵，修調(diào)倍率減少１０％。４.增量進(jìn)給。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作（１）按下“增量”按鍵（指示燈亮），系統(tǒng)處于增量進(jìn)給運(yùn)行方式。（２）按下增量倍率按鍵（指示燈亮）。（３）按一下“＋Ｘ”或“－Ｘ”按鍵，Ｘ軸將向正向或負(fù)向移動(dòng)一個(gè)增量值。（４）按一下“＋Ｙ”或“－Ｙ”按鍵，Ｙ軸將向正向或負(fù)向移動(dòng)一個(gè)增量值（銑床系統(tǒng)有此功能）。（５）按一下“＋Ｚ”或“－Ｚ”按鍵，Ｚ軸將向正向或負(fù)向移動(dòng)一個(gè)增量值。５.增量值選擇。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作增量值的大小由選擇的增量倍率按鍵來(lái)決定。增量倍率按鍵有四個(gè)擋位：×１、×１０、×１００、×１０００。增量倍率按鍵和增量值的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表１－１１所示。當(dāng)系統(tǒng)在增量進(jìn)給運(yùn)行方式下增量倍率按鍵選擇的是“×１”按鍵時(shí)，則每按一下坐標(biāo)軸，該軸移動(dòng)０.００１ｍｍ。三、手動(dòng)控制主軸１.主軸正反轉(zhuǎn)及停止。（１）確保系統(tǒng)處于手動(dòng)方式下。（２）設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作（３）按下“主軸正轉(zhuǎn)”按鍵（指示燈亮），主軸以機(jī)床參數(shù)設(shè)定的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)。（４）按下“主軸反轉(zhuǎn)”按鍵（指示燈亮），主軸以機(jī)床參數(shù)設(shè)定的轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)。（５）按下“主軸停止”按鍵（指示燈亮），主軸停止運(yùn)轉(zhuǎn)。２.主軸速度修調(diào)。主軸正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)的速度可通過(guò)主軸修調(diào)調(diào)節(jié)，具體步驟為：（１）按下主軸修調(diào)右側(cè)的“１００％”按鍵（指示燈亮），主軸修調(diào)倍率被置為１００％。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作（２）按下“＋”按鍵，修調(diào)倍率遞增１０％；按下“－”按鍵，修調(diào)倍率遞減１０％。四、刀位選擇和刀位轉(zhuǎn)換當(dāng)系統(tǒng)處于手動(dòng)方式下：（１）按下“刀位選擇”按鍵，選擇所使用的刀，這時(shí)顯示窗口右下方的“輔助機(jī)能”里會(huì)顯示當(dāng)前所選中的刀號(hào)。如圖１－５５所示選擇的刀號(hào)為ＳＴ０１。（２）按下“刀位轉(zhuǎn)換”按鍵，轉(zhuǎn)塔刀架轉(zhuǎn)到所選的刀位。五、機(jī)床鎖住上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作在手動(dòng)運(yùn)行方式下，按下“機(jī)床鎖住”鍵，再進(jìn)行手動(dòng)操作，系統(tǒng)執(zhí)行命令，顯示屏上的坐標(biāo)軸位置信息變化，但機(jī)床不動(dòng)。六、ＭＤＩ運(yùn)行１.進(jìn)入ＭＤＩ運(yùn)行方式在系統(tǒng)控制面板上，按下菜單鍵中左數(shù)第４個(gè)按鍵———“ＭＤＩＦ４”按鍵，進(jìn)入ＭＤＩ功能子菜單；在ＭＤＩ功能子菜單下，按下左數(shù)第６個(gè)按鍵———“ＭＤＩ運(yùn)行Ｆ６”按鍵，進(jìn)入ＭＤＩ運(yùn)行方式，如圖１－５６所示。這時(shí)就可以在“ＭＤＩ”一欄后的命令行內(nèi)輸入Ｇ代碼指令段，如圖１－５７所示。２.輸入ＭＤＩ指令段上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作ＭＤＩ指令段有兩種輸入方式，分別是一次輸入多個(gè)指令字，以及多次輸入，每次輸入一個(gè)指令字。例如，輸入“Ｇ００Ｘ１００Ｚ８００”：（１）直接在命令行輸入“Ｇ００Ｘ１００Ｚ８００”，然后按“Ｅｎｔｅｒ”鍵，這時(shí)顯示窗口內(nèi)“Ｘ”“Ｚ”值分別變?yōu)椤埃保埃?０００”和“８００.０００”。（２）在命令行先輸入“Ｇ00”，按“Ｅｎｔｅｒ”鍵，顯示窗口內(nèi)顯示“Ｇ00”；再輸入“Ｘ100”按“Ｅｎｔｅｒ”鍵，顯示窗口內(nèi)“Ｘ”值變?yōu)椤埃保埃?０００”；最后輸入“Ｚ800”，然后按“Ｅｎｔｅｒ”鍵，顯示窗口內(nèi)“Ｚ”值變?yōu)椤埃福埃?０００”。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作在輸入指令時(shí)，可以在命令行看見(jiàn)當(dāng)前輸入的內(nèi)容，在按“Ｅｎｔｅｒ”鍵之前發(fā)現(xiàn)輸入錯(cuò)誤，可用“ＢＳ”按鍵將其刪除：在按“Ｅｎｔｅｒ”鍵后發(fā)現(xiàn)輸入錯(cuò)誤或需要修改時(shí)，只需重新輸入一次指令，新輸入的指令就會(huì)自動(dòng)覆蓋舊的指令。（３）運(yùn)行ＭＤＩ指令段。輸入完成一個(gè)ＭＤＩ指令段后，按下操作面板上的“循環(huán)啟動(dòng)”按鍵，系統(tǒng)就開(kāi)始運(yùn)行所輸入的指令。１.３.３自動(dòng)運(yùn)行操作一、進(jìn)入程序運(yùn)行菜單在系統(tǒng)控制面板下，按下“自動(dòng)加工Ｆ１”按鍵，進(jìn)入程序運(yùn)行子菜單，如圖１－５８所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作在程序運(yùn)行子菜單下，可以自動(dòng)運(yùn)行零件程序。二、選擇運(yùn)行程序按下“程序選擇Ｆ１”按鍵，會(huì)彈出一個(gè)含有兩個(gè)選項(xiàng)的菜單，即“磁盤(pán)程序（Ｙ—）Ｆ１”和“正在編輯的程序（Ｚ—）Ｆ２”，如圖１－５９所示。當(dāng)選擇了“磁盤(pán)程序”時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“Ｗｉｎｄｏｗｓ打開(kāi)文件”窗口，用戶(hù)在電腦中選擇事先做好的程序文件，選中并單擊窗口中的“打開(kāi)”按鈕將其打開(kāi)，這時(shí)顯示窗口會(huì)顯示該程序的內(nèi)容。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作當(dāng)選擇了“正在編輯的程序（Ｚ—）Ｆ２”時(shí)，如果當(dāng)前沒(méi)有選擇編輯程序，系統(tǒng)會(huì)彈出提示框，說(shuō)明當(dāng)前沒(méi)有正在編輯的程序，否則顯示窗口會(huì)顯示正在編輯的程序的內(nèi)容。三、程序校驗(yàn)（１）打開(kāi)要加工的程序；（２）按下機(jī)床控制面板上的“自動(dòng)”鍵，進(jìn)入程序運(yùn)行方式；（３）在程序運(yùn)行子菜單下，按“程序校驗(yàn)Ｆ３”按鍵，程序校驗(yàn)開(kāi)始；（４）如果程序正確，校驗(yàn)完成后，光標(biāo)將返回到程序頭，并顯示窗口下方提示欄的顯示提示信息，說(shuō)明沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作四、啟動(dòng)自動(dòng)運(yùn)行（１）選擇并打開(kāi)零件加工程序；（２）按下機(jī)床控制面板上的“自動(dòng)”按鍵（指示燈亮），進(jìn)入程序運(yùn)行方式；（３）按下機(jī)床控制面板上的“循環(huán)啟動(dòng)”按鍵（指示燈亮），機(jī)床開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)行當(dāng)前的加工程序。五、單段運(yùn)行（１）按下機(jī)床控制面板上的“單段”按鍵（指示燈亮），進(jìn)入單段自動(dòng)運(yùn)行方式；上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作（２）按下“循環(huán)啟動(dòng)”按鍵，運(yùn)行一個(gè)程序段，機(jī)床就會(huì)減速停止，刀具、主軸均停止運(yùn)行；（３）按下“循環(huán)啟動(dòng)”按鍵，系統(tǒng)執(zhí)行下一個(gè)程序段，執(zhí)行完成后再次停止。１.３.４程序編輯和管理一、進(jìn)入程序編輯菜單在系統(tǒng)控制面板下，按下“程序編輯Ｆ２”按鍵，進(jìn)入編輯功能子菜單，如圖１－６０所示。在編輯功能子菜單下，可對(duì)零件程序進(jìn)行編輯等操作。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作二、選擇編輯程序按下“選擇編輯程序Ｆ２”按鍵，會(huì)彈出一個(gè)含有三個(gè)選項(xiàng)的菜單，即“磁盤(pán)程序（Ｘ—）Ｆ１”“正在加工的程序（Ｙ—）Ｆ２”和“新建程序（Ｚ—）Ｆ３”，如圖１－６１所示。當(dāng)選擇了“磁盤(pán)程序（Ｘ—）Ｆ１”時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“Ｗｉｎｄｏｗｓ打開(kāi)文件”窗口，用戶(hù)在計(jì)算機(jī)中選擇事先做好的程序文件，選中并單擊窗口中的“打開(kāi)”按鈕將其打開(kāi)，這時(shí)顯示窗口會(huì)顯示該程序的內(nèi)容。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作當(dāng)選擇了“正在加工的程序（Ｙ—）Ｆ２”時(shí)，如果當(dāng)前沒(méi)有選擇加工程序，系統(tǒng)會(huì)彈出提示框，說(shuō)明當(dāng)前沒(méi)有正在加工的程序，否則顯示窗口會(huì)顯示正在加工的程序內(nèi)容。如果該程序正處于加工狀態(tài)，系統(tǒng)會(huì)彈出提示，提醒用戶(hù)先停止加工再進(jìn)行編輯。當(dāng)選擇了“新建程序（Ｚ—）Ｆ３”時(shí)，顯示窗口的最上方出現(xiàn)閃爍的光標(biāo)，這時(shí)就可以開(kāi)始建立新程序了。三、編輯當(dāng)前程序在進(jìn)入編輯狀態(tài)、程序被打開(kāi)后，可以將控制面板上的按鍵結(jié)合計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)上的數(shù)字和功能鍵來(lái)進(jìn)行編輯操作。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的基本操作刪除：將光標(biāo)落在需要?jiǎng)h除的字符上，按電腦鍵盤(pán)上的“Ｄｅｌｅｔｅ”鍵刪除錯(cuò)誤的內(nèi)容。插入：將光標(biāo)落在需要插入的位置，輸入數(shù)據(jù)。查找：按下菜單鍵中的“查找Ｆ６”按鍵，彈出對(duì)話框，在“查找”欄內(nèi)輸入要查找的字符串，然后按“查找下一個(gè)”按鍵，當(dāng)找到字符串后，光標(biāo)會(huì)定位在找到的字符串處。刪除一行：按“行刪除Ｆ８”鍵，將刪除光標(biāo)所在的程序行。將光標(biāo)移到下一行：按下控制面板上的上、下箭頭鍵。每按一下箭頭鍵，窗口中的光標(biāo)就會(huì)向上或向下移動(dòng)一行。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１