數(shù)控機(jī)床加工與操作方法畢業(yè)論文

1、鄭州大學(xué)自考本科畢業(yè)論文專業(yè)：數(shù)控技術(shù)專業(yè) 姓名： 準(zhǔn)考證號(hào)： 010412103853 論文題目：數(shù)控機(jī)床加工與操作方法 2014年3月10日摘要 數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，離開(kāi)了數(shù)控技術(shù)，先進(jìn)制造技術(shù)就成了無(wú)本之木。數(shù)控技術(shù)的廣泛使用給機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)方式、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、管理方式帶來(lái)深刻的變化，它的關(guān)聯(lián)效益和輻射能力更是難以估計(jì)。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備已成為關(guān)系國(guó)家戰(zhàn)略和體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力水平的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，其水平高低是衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)加工機(jī)床及生產(chǎn)過(guò)程數(shù)控化，已經(jīng)成為當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展方向。 本論文主要介紹數(shù)控機(jī)床的定義，數(shù)控機(jī)床初學(xué)者的要

2、求，機(jī)床加工前的準(zhǔn)備工作，數(shù)控機(jī)床的程序指令，數(shù)控機(jī)床對(duì)刀操作方法，數(shù)控機(jī)床的工作原理和結(jié)構(gòu)，加工特點(diǎn)，機(jī)床加工幾何精度要求，數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)技術(shù)，機(jī)床維修和生產(chǎn)安全要求。關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)概念；加工方法；分類；刀具補(bǔ)償；目 錄摘 要i目 錄ii一、數(shù)控技術(shù)的概念與特點(diǎn)1二、數(shù)控機(jī)床加工前的準(zhǔn)備要求32.1數(shù)控機(jī)床的初學(xué)者要求 5 2.2數(shù)控技術(shù)常用術(shù)語(yǔ)大全6 2.3數(shù)控機(jī)床工作原理和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介92.4 數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn)10 2.5 數(shù)控機(jī)床的操作方法13 2.6 數(shù)控車床是怎樣操作的18三、數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生幾何誤差的因素22 3.1 普遍認(rèn)為數(shù)控機(jī)床的幾何誤差由以下幾方

3、面原因引起22 3.2幾何誤差補(bǔ)償技術(shù)23四、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)24 5、 數(shù)控機(jī)床的分類與發(fā)展26 5.1數(shù)控機(jī)床分類26 5.2數(shù)控機(jī)床發(fā)展 27六、數(shù)控機(jī)床維修中應(yīng)注意的事項(xiàng) 28七、數(shù)控加工安全規(guī)則29結(jié) 論30致 謝31參 考 文 獻(xiàn)32一、數(shù)控加工技術(shù)概念與特點(diǎn)簡(jiǎn)單的說(shuō)就是利用數(shù)字化控制系統(tǒng)在加工機(jī)床上完成整個(gè)零件的加工。這一類的機(jī)床稱為數(shù)控機(jī)床。這是一種現(xiàn)代化的加工手段。同時(shí)數(shù)控加工技術(shù)也成為一個(gè)國(guó)家制造業(yè)發(fā)展的標(biāo)志。利用數(shù)控加工技術(shù)可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工，而且加工的準(zhǔn)確性和精度都可以得到很好的保證?？傮w上說(shuō)，和傳統(tǒng)的機(jī)械加工手段相比數(shù)控加工技術(shù)具有以下特點(diǎn)（既有優(yōu)

4、缺點(diǎn)）： （1） 數(shù)控機(jī)床優(yōu)點(diǎn) 1、加工效率高。 利用數(shù)字化的控制手段可以加工復(fù)雜的曲面。而加工過(guò)程是由計(jì)算機(jī)控制，所以零件的互換性強(qiáng)，加工的速度快。 2、加工精度高。 同傳統(tǒng)的加工設(shè)備相比，數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)化了傳動(dòng)裝置,提高分辨率,減少了人為誤差，因此加工的效率可以得到很大的提高。 3、勞動(dòng)強(qiáng)度低。 由于采用了自動(dòng)控制方式，也就是說(shuō)加工的全部過(guò)程是由數(shù)控系統(tǒng)完成，不像傳統(tǒng)加工手段那樣煩瑣，操作者在數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，只需要監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。所以勞動(dòng)強(qiáng)度很低。 4、適應(yīng)能力強(qiáng)。 數(shù)控加工系統(tǒng)就像計(jì)算機(jī)一樣，可以通過(guò)調(diào)整部分參數(shù)達(dá)到修改或改變其運(yùn)作方式，因此加工的范圍可以得到很大的擴(kuò)展。 5、工作環(huán)境好

5、。 數(shù)控加工機(jī)床是機(jī)械控制、強(qiáng)電控制、弱電控制為一體高科技產(chǎn)物，對(duì)機(jī)床的運(yùn)行溫度、濕度及環(huán)境都有較高的要求。 6、就業(yè)容易、待遇高。 由于我國(guó)處于數(shù)控加工技術(shù)的大力發(fā)展階段，大量的數(shù)控機(jī)床和先進(jìn)的加工手段的快速引進(jìn)，卻沒(méi)有大量熟練數(shù)控技術(shù)操作的人員參與，因此造成該行業(yè)嚴(yán)重缺乏人才。(二)數(shù)控機(jī)床的缺點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床的主要缺點(diǎn)如下：價(jià)格較高，設(shè)備首次投資大；對(duì)操作、維修人員的技術(shù)要求較高；加工復(fù)雜形狀的零件時(shí),手工編程的工作量大。 二、數(shù)控機(jī)床零件加工前的準(zhǔn)備要求1. 機(jī)床位置環(huán)境要求 機(jī)床的位置應(yīng)遠(yuǎn)離振源、應(yīng)避免陽(yáng)光直接照射和熱輻射的影響，避免潮濕和氣流的影響。如機(jī)床附近有振源，則機(jī)床四周應(yīng)設(shè)置防

6、振溝。否則將直接影響機(jī)床的加工精度及穩(wěn)定性，將使電子元件接觸不良，發(fā)生故障，影響機(jī)床的可靠性。 2. 電源要求 一般數(shù)控車床安裝在機(jī)加工車間，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)波動(dòng)大。因此，安裝數(shù)控車床的位置，需要電源電壓有嚴(yán)格控制。電源電壓波動(dòng)必須在允許范圍內(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。 3. 溫度條件 數(shù)控車床的環(huán)境溫度低于30攝氏度，相對(duì)溫度小于80%。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度差變化很小。過(guò)高的溫度和濕度將導(dǎo)致控制系統(tǒng)元件壽命降低，并導(dǎo)致故障增多。溫度和濕度的增高，灰塵增

7、多會(huì)在集成電路板產(chǎn)生粘結(jié)，并導(dǎo)致短路。 4. 按說(shuō)明書的規(guī)定使用機(jī)床 用戶在使用機(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)系到機(jī)床各部件動(dòng)態(tài)特征。只有間隙補(bǔ)償參數(shù)數(shù)值可根據(jù)實(shí)際情況予以調(diào)整。 用戶不能隨意更換機(jī)床附件，如使用超出說(shuō)明書規(guī)定的液壓卡盤。制造廠在設(shè)置附件時(shí)，充分考慮各項(xiàng)環(huán)節(jié)參數(shù)的匹配。盲目更換造成各項(xiàng)環(huán)節(jié)參數(shù)的不匹配，甚至造成估計(jì)不到的事故。 使用液壓卡盤、液壓刀架、液壓尾座、液壓油缸的壓力，都應(yīng)在許用應(yīng)力范圍內(nèi)，不允許任意提高。 數(shù)控車削的工藝與工裝 數(shù)控車床加工的工藝與普通車床的加工工藝類似，但由于數(shù)控車床是一次裝夾，連續(xù)自動(dòng)加工完成所有車削工序，因

8、而應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。 1. 合理選擇切削用量 對(duì)于高效率的金屬切削加工來(lái)說(shuō)，被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時(shí)間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟(jì)有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。 切削條件的三要素：切削速度、進(jìn)給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高，刀尖溫度會(huì)上升，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械的、化學(xué)的、熱的磨損。切削速度提高20%，刀具壽命會(huì)減少1/2。 進(jìn)給條件與刀具后面磨損關(guān)系在極小的范圍內(nèi)產(chǎn)生。但進(jìn)給量大，切削溫度上升，后面磨損大。它比切削速度對(duì)刀具的影響小。切深對(duì)刀具的影響雖然沒(méi)有切削速度和進(jìn)給量大，但在微小切深切削時(shí)，被切削材料產(chǎn)生硬化層，同樣會(huì)影響刀具的壽命

9、。 用戶要根據(jù)被加工的材料、硬度、切削狀態(tài)、材料種類、進(jìn)給量、切深等選擇使用的切削速度。 最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎(chǔ)上選定的。有規(guī)則的、穩(wěn)定的磨損達(dá)到壽命才是理想的條件。 然而，在實(shí)際作業(yè)中，刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質(zhì)量、切削噪聲、加工熱量等有關(guān)。在確定加工條件時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行研究。對(duì)于不銹鋼和耐熱合金等材料來(lái)說(shuō)，可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃。 2. 合理選擇刀具 1) 粗車時(shí)，要選強(qiáng)度高、耐用度好的刀具，以便滿足粗車時(shí)大背吃刀量、大進(jìn)給量的要求。 2) 精車時(shí)，要選精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度的要求。 3) 為減少換刀時(shí)間和方便對(duì)刀，

10、應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾刀片。 3. 合理選擇夾具 1) 盡量選用通用夾具裝夾工件，避免采用專用夾具； 2) 零件定位基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差。 4. 確定加工路線 加工路線是指數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中，刀具相對(duì)零件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向。 1) 應(yīng)能保證加工精度和表面粗糙要求； 2) 應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時(shí)間。 5. 加工路線與加工余量的聯(lián)系 目前，在數(shù)控車床還未達(dá)到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯上過(guò)多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數(shù)控車床加工時(shí)，則需注意程序的靈活安排。 6. 夾具安裝要點(diǎn) 目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實(shí)現(xiàn)的，如圖1。液壓卡盤

11、夾緊要點(diǎn)如下：首先用扳手卸下液壓油缸上的螺帽，卸下拉管，并從主軸后端抽出，再用搬手卸下卡盤固定螺釘，即可卸下卡盤。 刀具上的 修光刃 指的是在刀具刀刃后面副偏角方向磨出的一小段與刀尖平行的刀刃 主要用于刀刃切削后進(jìn)行一次二次切削 相當(dāng)于精加工過(guò)程 去處毛刺等傷痕 目的是提高工件的表面粗糙度 多應(yīng)用于進(jìn)行精加工的刀具上 2.1、數(shù)控機(jī)床的初學(xué)者要求對(duì)于數(shù)控機(jī)床操作初學(xué)者，經(jīng)常發(fā)生碰撞。常聽(tīng)別人說(shuō)，不碰機(jī)床，就學(xué)不會(huì)機(jī)床操作，這一種非常錯(cuò)誤有害認(rèn)識(shí)。機(jī)床碰撞對(duì)機(jī)床精度很大損害，對(duì)于不同類型機(jī)床影響也不一樣。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于剛性不強(qiáng)機(jī)床影響較大，對(duì)于剛性較強(qiáng)龍門結(jié)構(gòu)機(jī)床，同等撞擊力下影響較小。如果機(jī)床

12、懸臂式得結(jié)構(gòu)，以及機(jī)床主軸裝一回轉(zhuǎn)軸上機(jī)床結(jié)構(gòu)，一旦機(jī)床發(fā)生碰撞話，對(duì)機(jī)床精度影響致命。所以對(duì)于高精度數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，碰撞絕對(duì)要杜絕。只要操作者細(xì)心掌握一定防碰撞方法，碰撞完全可以預(yù)防避免。 以下幾點(diǎn)心得或許對(duì)數(shù)控機(jī)床初學(xué)者預(yù)防碰撞有所幫助。碰撞發(fā)生最主要原因：一對(duì)刀具或者砂輪 直徑長(zhǎng)度輸入錯(cuò)誤；二對(duì)工件尺寸其他相關(guān)幾何尺寸輸入錯(cuò)誤以及工件初始位置定位錯(cuò)誤；三機(jī)床工件坐標(biāo)系設(shè)置錯(cuò)誤，或者機(jī)床零點(diǎn)加工過(guò)程被重置，而產(chǎn)生變化。機(jī)床碰撞大多發(fā)生機(jī)床快速移動(dòng)過(guò)程，這時(shí)候發(fā)生碰撞危害也最大，應(yīng)絕對(duì)避免。所以操作者要特別要注意機(jī)床執(zhí)行程序初始階段機(jī)床更換刀具或砂輪時(shí)候，此時(shí)一旦程序編輯錯(cuò)誤，刀具或砂輪直徑長(zhǎng)

13、度輸入錯(cuò)誤，那么就很容易發(fā)生碰撞。程序結(jié)束階段，各數(shù)控軸退刀動(dòng)作順序錯(cuò)誤，那么也可能發(fā)生碰撞。為了避免上述碰撞，第一次使用刀具砂輪時(shí)，要仔細(xì)進(jìn)行對(duì)刀，不能輕視該問(wèn)題。為了避免碰撞，操作者操作機(jī)床時(shí)，要充分五官功能，觀察機(jī)床有無(wú)異常動(dòng)作，有無(wú)火花，有無(wú)噪音異常響動(dòng)，有無(wú)震動(dòng)，有無(wú)焦味。發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即停止程序，待機(jī)床問(wèn)題解決后，機(jī)床才能繼續(xù)工作。同時(shí)操作之前，操作者應(yīng)該接受機(jī)床操作安全培訓(xùn)，每類機(jī)床應(yīng)有安全操作規(guī)程，操作人員應(yīng)經(jīng)系統(tǒng)操作安全培訓(xùn)，持有培訓(xùn)合格上崗證后才能上機(jī)床工作。工作前，應(yīng)知道滅火器位置，并且操作者要掌握滅火器方法，機(jī)床氣壓開(kāi)關(guān)位置，機(jī)床輸入電源開(kāi)關(guān)位置，液壓工作站位置，都因

14、掌握應(yīng)急關(guān)閉方法，對(duì)于使用冷卻油磨床應(yīng)將滅火器放置機(jī)床三米之內(nèi)?？傊?，掌握數(shù)控機(jī)床操作技巧一個(gè)循序漸進(jìn)過(guò)程，并不能一蹴而就。它建立掌握了機(jī)床基本操作、基礎(chǔ)機(jī)械加工知識(shí)基礎(chǔ)編程知識(shí)之上。數(shù)控機(jī)床操作技巧也不一成不變。它需要操作者成分發(fā)揮想象力動(dòng)手能力有機(jī)組合，具有創(chuàng)新性勞動(dòng)。 2.2、數(shù)控技術(shù)常用術(shù)語(yǔ)大全所選用的數(shù)控術(shù)語(yǔ)主要參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)iso 2806和中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb 81291987 以及近年新出現(xiàn)的一些數(shù)控詞匯1）計(jì)算機(jī)數(shù)值控制 （computerized numerical control, cnc） 用計(jì)算機(jī)控制加工功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)值控制。2）軸（axis）機(jī)床的部件可以沿著其作

15、直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)方向。3）機(jī)床坐標(biāo)系（ machine coordinate systern ）固定于機(jī)床上，以機(jī)床零點(diǎn)為基準(zhǔn)的笛卡爾坐標(biāo)系。4）機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)（ machine coordinate origin ）機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。5）工件坐標(biāo)系（ workpiece coordinate system ）固定于工件上的笛卡爾坐標(biāo)系。6）工件坐標(biāo)原點(diǎn)（ wrok-piexe coordinate origin）工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。7）機(jī)床零點(diǎn)（ machine zero ）由機(jī)床制造商規(guī)定的機(jī)床原點(diǎn)。8）參考位置（ reference position ）機(jī)床啟動(dòng)用的沿著坐標(biāo)軸上的一個(gè)固

16、定點(diǎn)，它可以用機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)為參考基準(zhǔn)。9）絕對(duì)尺寸（absolute dimension)絕對(duì)坐標(biāo)值（absolute coordinates）距一坐標(biāo)系原點(diǎn)的直線距離或角度。10）增量尺寸（ incremental dimension ) 增量坐標(biāo)值（incremental coordinates）在一序列點(diǎn)的增量中，各點(diǎn)距前一點(diǎn)的距離或角度值。11）最小輸人增量（least input increment） 在加工程序中可以輸人的最小增量單位。12）命令增量（least command increment）從數(shù)值控制裝置發(fā)出的命令坐標(biāo)軸移動(dòng)的最小增量單位。13）插補(bǔ) （interpolat

17、ion）在所需的路徑或輪廓線上的兩個(gè)已知點(diǎn)間根據(jù)某一數(shù)學(xué)函數(shù)（例如：直線，圓弧或高階函數(shù)）確定其多個(gè)中間點(diǎn)的位置坐標(biāo)值的運(yùn)算過(guò)程。14）直線插補(bǔ)（llne interpolation）這是一種插補(bǔ)方式，在此方式中，兩點(diǎn)間的插補(bǔ)沿著直線的點(diǎn)群來(lái)逼近，沿此直線控制刀具的運(yùn)動(dòng)。15）圓弧插補(bǔ)（circula : interpolation）這是一種插補(bǔ)方式，在此方式中，根據(jù)兩端點(diǎn)間的插補(bǔ)數(shù)字信息，計(jì)算出逼近實(shí)際圓弧的點(diǎn)群，控制刀具沿這些點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，加工出圓弧曲線。16）順時(shí)針圓?。╟lockwise arc）刀具參考點(diǎn)圍繞軌跡中心，按負(fù)角度方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡17）逆時(shí)針圓?。╟ou

18、nterclockwise arc）刀具參考點(diǎn)圍繞軌跡中心，按正角度方向旋轉(zhuǎn)所形成的軌跡。18）手工零件編程（manual part prograrnmiog）手工進(jìn)行零件加工程序的編制。19）計(jì)算機(jī)零件編程（cornputer part prograrnrnlng）用計(jì)算機(jī)和適當(dāng)?shù)耐ㄓ锰幚沓绦蛞约昂笾锰幚沓绦驕?zhǔn)備零件程序得到加工程序。20）絕對(duì)編程（absolute prograrnming）用表示絕對(duì)尺寸的控制字進(jìn)行編程。21）增量編程（increment programming）用表示增量尺寸的控制字進(jìn)行編程。22）宇符（character）用于表示組織或控制數(shù)據(jù)的一組元素符號(hào)。23）控

19、制字符（control character）出現(xiàn)于特定的信息文本中，表示某一控制功能的字符。24）地址（address）一個(gè)控制字開(kāi)始的字符或一組字符，用以辨認(rèn)其后的數(shù)據(jù)。25）程序段格式（block format）字、字符和數(shù)據(jù)在一個(gè)程序段中的安排。26）指令碼（instruction code) /機(jī)器碼（machine code）計(jì)算機(jī)指令代碼，機(jī)器語(yǔ)言，用來(lái)表示指令集中的指令的代碼。27）程序號(hào)（program number）以號(hào)碼識(shí)別加工程序時(shí)，在每一程序的前端指定的編號(hào) .28）程序名（prograo name）以名稱識(shí)別加工程序時(shí)，為每一程序指定的名稱。29）指令方式（comma

20、nd mode）指令的工作方式。30）程序段（block）程序中為了實(shí)現(xiàn)某種操作的一組指令的集合31）零件程序（p art program）在自動(dòng)加工中，為了使自動(dòng)操作有效按某種語(yǔ)言或某種格式書寫的順序指令集。零件程序是寫在輸人介質(zhì)上的加工程序，也可以是為計(jì)算機(jī)準(zhǔn)備的輸人，經(jīng)處理后得到加工程序。32）加工程序（machine program）在自動(dòng)加工控制系統(tǒng)中，按自動(dòng)控制語(yǔ)言和格式書寫的順序指令集。這些指令記錄在適當(dāng)?shù)妮斎私橘|(zhì)上，完全能實(shí)現(xiàn)直接的操作。33）程序結(jié)束（end of program）指出工件加工結(jié)束的輔助功能34）數(shù)據(jù)結(jié)束（end of data）程序段的所有命令執(zhí)行完后，使主

21、軸功能和其他功能（例如冷卻功能）均被刪除的輔助功能。35）程序暫停（progrom stop）程序段的所有命令執(zhí)行完后，刪除主軸功能和其他功能，并終止其后的數(shù)據(jù)處理的輔助功能.36）準(zhǔn)備功能（preparatory functton）使機(jī)床或控制系統(tǒng)建立加工功能方式的命令37）輔助功能（miscellaneous function）控制機(jī)床或系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)功能的一種命令。38）刀具功能（tool funetion）依據(jù)相應(yīng)的格式規(guī)范，識(shí)別或調(diào)人刀具。39）進(jìn)給功能（feed function）定義進(jìn)給速度技術(shù)規(guī)范的命令。40）主軸速度功能（spindle speed function）定義主軸速度

22、技術(shù)規(guī)范的命令。41）進(jìn)給保持（feed hold）在加工程序執(zhí)行期問(wèn)，暫時(shí)中斷進(jìn)給的功能。42）刀具軌跡（tool path）切削刀具上規(guī)定點(diǎn)所走過(guò)的軌跡。43）零點(diǎn)偏置（zero offset）數(shù)控系統(tǒng)的一種特征它容許數(shù)控測(cè)量系統(tǒng)的原點(diǎn)在指定范圍內(nèi)相對(duì)于機(jī)床零點(diǎn)移動(dòng)，但其永久零點(diǎn)則存在數(shù)控系統(tǒng)中。44）刀具偏置（tool offset）在一個(gè)加工程序的全部或指定部分，施加于機(jī)床坐標(biāo)軸上的相對(duì)位移該軸的位移方向由偏置值的正負(fù)來(lái)確定.45）刀具長(zhǎng)度偏置（tool length offset）在刀具長(zhǎng)度方向卜的偏晉46）刀具半徑偏置（tool radlus offseo）刀具在兩個(gè)坐標(biāo)方向的刀具

23、偏置。47）刀具半徑補(bǔ)償（cutter compensation）垂直于刀具軌跡的位移，用來(lái)修正實(shí)際的刀具半徑與編程的刀具半徑的差異48）刀具軌跡進(jìn)給速度（tool path feedrate）刀具上的基準(zhǔn)點(diǎn)沿著刀具軌跡相對(duì)于工件移動(dòng)時(shí)的速度，其單位通常用每分鐘或每轉(zhuǎn)的移動(dòng)量來(lái)表示。49）固定循環(huán)（fixed cycle , canned cycle）預(yù)先設(shè)定的一些操作命令，根據(jù)這些操作命令使機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)，主軸工作，從而完成固定的加工動(dòng)作。例如，鉆孔、鏗削、攻絲以及這些加工的復(fù)合動(dòng)作。50）子程序（subprogram）加工程序的一部分，子程序可由適當(dāng)?shù)募庸た刂泼钫{(diào)用而生效51）工序單（p

24、lanning sheet）在編制零件的加工工序前為其準(zhǔn)備的零件加工過(guò)程表。52）執(zhí)行程序（executlve program）在 cnc 系統(tǒng)中，建立運(yùn)行能力的指令集合53）倍率（override）使操作者在加工期間能夠修改速度的編程值（例如，進(jìn)給率、主軸轉(zhuǎn)速等）的手工控制功能。54）伺服機(jī)構(gòu)（servo-mwchanisnt）這是一種伺服系統(tǒng)，其中被控量為機(jī)械位置或機(jī)械位置對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù).55）誤差（error）計(jì)算值、觀察值或?qū)嶋H值與真值、給定值或理論值之差56）分辨率（resolution）兩個(gè)相鄰的離散量之間可以分辨的最小間隔2.3、數(shù)控機(jī)床工作原理和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介1. 數(shù)控機(jī)床工作原理按照

25、零件加工的技術(shù)要求和工藝要求，編寫零件的加工程序，然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置，通過(guò)數(shù)控裝置控制機(jī)床的主軸運(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、潤(rùn)滑泵的開(kāi)與關(guān)，使刀具、工件和其它輔助裝置嚴(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，從而加工出符合圖紙要求的零件。2. 數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體四個(gè)部分組成，如圖所示。數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程 1）控制介質(zhì) 控制介質(zhì)以指令的形式記載各種加工信息，如零件加工的工藝過(guò)程、工藝參數(shù)和刀具運(yùn)動(dòng)等，將這些信息輸入到數(shù)控裝置，控制數(shù)控機(jī)床對(duì)零件切削加工。 2）數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心，其功能是接受輸

26、入的加工信息，經(jīng)過(guò)數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼、運(yùn)算和邏輯處理，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈沖，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)。 3）伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)由伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)裝置組成，通常所說(shuō)數(shù)控系統(tǒng)是指數(shù)控裝置與伺服系統(tǒng)的集成，因此說(shuō)伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行系統(tǒng)。數(shù)控裝置發(fā)出的速度和位移指令控制執(zhí)行部件按進(jìn)給速度和進(jìn)給方向位移。每個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件都配備一套伺服系統(tǒng)，有的伺服系統(tǒng)還有位置測(cè)量裝置，直接或間接測(cè)量執(zhí)行部件的實(shí)際位移量，并反饋給數(shù)控裝置，對(duì)加工的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。 4）機(jī)床本體 數(shù)控機(jī)床的本體與普通機(jī)床基本類似，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)采用滾珠

27、絲杠代替普通機(jī)床的絲杠和齒條傳動(dòng)，主軸變速系統(tǒng)了齒輪箱，普遍采用變頻調(diào)速和伺服控制。 2.4、數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床已越來(lái)越多的應(yīng)用于現(xiàn)代制造業(yè)，并發(fā)揮出普通機(jī)床無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，數(shù)控機(jī)床主要有以下幾特點(diǎn)： 1.傳動(dòng)鏈短，與普通機(jī)床相比主軸驅(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)運(yùn)動(dòng)完成，不再使用掛輪、離合器等傳統(tǒng)部件，傳動(dòng)鏈大大縮短。 2.剛性高，為了與數(shù)控系統(tǒng)的高精度相匹配，數(shù)控機(jī)床的剛性高，以便適應(yīng)高精度的加工要求。 3.輕拖動(dòng)，刀架（工作臺(tái)）移動(dòng)采用滾珠絲杠副，摩擦小，移動(dòng)輕便。絲杠兩端的支承式專用軸承，其壓力角比普通軸承大，在出廠時(shí)便選配好；數(shù)控

28、機(jī)床的潤(rùn)滑部分采用油霧自動(dòng)潤(rùn)滑，這些措施都使得數(shù)控機(jī)床移動(dòng)輕便。二、數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn) 1.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)控加工過(guò)程是按輸入的程序自動(dòng)完成的，操作者只需起始對(duì)刀、裝卸工件、更換刀具，在加工過(guò)程中， 主要是觀察和監(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，操作者的腦力勞動(dòng)相應(yīng)提高。 2.加工零件精度高、質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度都很高，較容易保證一批零件尺寸的一致性，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)量控制。 3.生產(chǎn)效率高。數(shù)控機(jī)床加工是能再一次裝夾中加工多個(gè)加工表面，一般只檢測(cè)首件

29、，所以可以省區(qū)普通機(jī)床加工時(shí)的不少中間工序，如劃線、尺寸檢測(cè)等，減少了輔助時(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)工序帶來(lái)方便，其綜合效率明顯提高。 4.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)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)品的改進(jìn)、改型提供了捷徑。 5.可向更高級(jí)的制造系統(tǒng)發(fā)展。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)。 6.初始投資較大。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)，維修成本高等因素造成。 7.

30、維修要求高。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，又要懂微電子維修方面的知識(shí)，同時(shí)還要配備較好的維修裝備。 三、適合數(shù)控機(jī)床加工的零件 1.最適合多品種中小批量零件。隨著數(shù)控機(jī)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，加工大批量零件的情況也已經(jīng)出現(xiàn)。加工很小批量和單件生產(chǎn)時(shí)，如能縮短程序的調(diào)試時(shí)間和工裝的準(zhǔn)備時(shí)間也是可以選用的。 2.精度要求高的零件。有于數(shù)控機(jī)床的剛性好，制造精度高，對(duì)刀精確，能方便的進(jìn)行尺寸補(bǔ)償，所以能加工尺寸精度要求高的零件。 3.表面粗糙度值小的零件。在工件和刀具的材料、精加工余量及刀具角度一定的情況下，表面粗糙度取決于切削速度和進(jìn)給速度

31、。普通機(jī)床是恒定轉(zhuǎn)速，直徑不同切削速度就不同，像數(shù)控車床具有恒線速切削功能，車端面、不同直徑外圓時(shí)可以用相同的線速度，保證表面粗糙度值既小且一致。在加工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大些的進(jìn)給速度，可變性很好，這點(diǎn)在普通機(jī)床很難做到。 4.輪廓形狀復(fù)雜的零件。任意平面曲線都可以用直線或圓弧來(lái)逼近，數(shù)控機(jī)床具有圓弧插補(bǔ)功能，可以加工各種復(fù)雜輪廓的零件。 四、數(shù)控機(jī)床的管理使用 數(shù)控機(jī)床的使用好壞既需要操作者的精心使用，又必須依靠科學(xué)的管理，完善的管理制度、科學(xué)的生產(chǎn)模式是提高生產(chǎn)效率的有效手段。 1.建立健全完善的管理制度，有效控制、監(jiān)督數(shù)控機(jī)床相關(guān)人

32、員的工作，使機(jī)床的操作、運(yùn)行全過(guò)程受控。 2.加強(qiáng)技術(shù)人員、技術(shù)工人管理人員的培訓(xùn)。數(shù)控加工的培訓(xùn)是一向長(zhǎng)期的工作，是一個(gè)不斷提高的過(guò)程。通過(guò)培訓(xùn)工藝人員可以編制更加簡(jiǎn)化的數(shù)控加工工藝、簡(jiǎn)化程序、縮短加工時(shí)間；技術(shù)工人可以提高操作技能；管理人員可以更加了解數(shù)控設(shè)備的特點(diǎn)、過(guò)程控制，以現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念實(shí)施管理。 3.科學(xué)組織生產(chǎn)。改進(jìn)停工待料，生產(chǎn)能力不平衡問(wèn)題，提高數(shù)控機(jī)床的開(kāi)工率，合理安排生產(chǎn)節(jié)拍，合理分配生產(chǎn)任務(wù)。利用零件加工的相似性，將待加工零件進(jìn)行分類，從而在工藝編制、生產(chǎn)計(jì)劃及調(diào)度中合理安排，提高設(shè)備生產(chǎn)能力的平衡度。科學(xué)的生產(chǎn)批次將極大限度的降低機(jī)床調(diào)整時(shí)間比例、工裝準(zhǔn)備時(shí)間比例，

33、可提高批量效率。 4.為了發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的價(jià)值，操作者必須正確的掌握數(shù)控機(jī)床操作原則。按機(jī)床操作規(guī)程正確操作機(jī)床；按工藝和程序要求加工零件；加工前協(xié)調(diào)零件、刀具、壓板等尺寸避免干涉和碰撞；提高技術(shù)素質(zhì)，減少裝刀、找正等非加工時(shí)間；正確維護(hù)保養(yǎng)各種輔具確保精度可靠。 五、結(jié)論 數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用已日益廣泛，如何“管好、用好、維護(hù)好”數(shù)控機(jī)床已成為亟待解決的重要問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床的使用不是簡(jiǎn)單的使用設(shè)備，是一相繼屬性很強(qiáng)的應(yīng)用工程。只有科學(xué)的管理，充分了解數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，協(xié)調(diào)好各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的平衡，才能真正發(fā)揮出它的經(jīng)濟(jì)效益。2.5、數(shù)控機(jī)床的操作方法1數(shù)控機(jī)床操作者的要求；就當(dāng)前國(guó)內(nèi)許多剛剛從事數(shù)控機(jī)床操作人

34、員的分類來(lái)說(shuō)，有很大一部分操作者是以前從事過(guò)一般手動(dòng)機(jī)床或者半自動(dòng)機(jī)床操作的技術(shù)工人，他們對(duì)機(jī)械加工非常熟悉，但對(duì)于數(shù)控機(jī)床的編程是比較陌生的；也有剛從機(jī)械?？茖W(xué)校畢業(yè)的學(xué)生，他們對(duì)機(jī)械加工知識(shí)，數(shù)控加工和編程的理論比較熟悉，但是缺少實(shí)際的機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)；也有很多操作者是從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)機(jī)械加工和編程的，那他們要學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床操作，困難是非常巨大的。對(duì)于這些初學(xué)數(shù)控機(jī)床的人員，掌握一定的數(shù)控機(jī)床操作技巧是非常重要的。一方面他們可以避免發(fā)生機(jī)床碰撞事故，導(dǎo)致機(jī)床損壞；二是可以在較短的時(shí)間之內(nèi)，能夠迅速提高操作者的數(shù)控機(jī)床操作技能，勝任本職工作，為單位創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。本文特別針對(duì)這些剛接觸數(shù)控機(jī)床的操作人

35、員，介紹了一些數(shù)控機(jī)床的操作技巧的理論知識(shí)，希望對(duì)剛剛從事的數(shù)控機(jī)床的操作者來(lái)說(shuō)有一些借鑒的意義。 1首先，操作者需對(duì)操作的數(shù)控機(jī)床有一個(gè)全面的了解。了解機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)：要了解機(jī)床的機(jī)械構(gòu)造組成；要掌握機(jī)床的軸系分布；更要牢牢地掌握機(jī)床各個(gè)數(shù)控軸的正負(fù)方向；要掌握機(jī)床的各部件的功能和使用，譬如簡(jiǎn)單的氣動(dòng)系統(tǒng)原理和功能，簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)工作原理和功能；另外要掌握機(jī)床各輔助單元的工作原理和功能，譬如刀庫(kù)、冷卻單元、電壓穩(wěn)壓器，電器柜冷卻器等等單元的工作原理，功能和使用方法，以及機(jī)床各個(gè)安全門鎖的工作原理、功能和使用方法。 牢牢地掌握機(jī)床的各操作按鈕功能：知道怎么執(zhí)行程序；怎么暫停程序后檢查工件加工狀

36、態(tài)后，恢復(fù)暫停狀態(tài)后繼續(xù)執(zhí)行程序，怎么停止程序；怎么更改程序后再執(zhí)行程序，諸如此類。 了解你所操作機(jī)床是什么樣的操作系統(tǒng)；簡(jiǎn)單了解數(shù)控系統(tǒng)的控制原理和工作方法；系統(tǒng)使用什么樣工作語(yǔ)言，機(jī)床加工使用的軟件及其使用的語(yǔ)言。如果操作者對(duì)該語(yǔ)言不了解或者對(duì)該語(yǔ)言的專業(yè)詞匯不了解，那么就需要專業(yè)的培訓(xùn)，在培訓(xùn)時(shí)需要認(rèn)真地做好筆記，機(jī)床軟件中的每個(gè)詞匯代表什么中文意思，必須死記硬背進(jìn)行掌握，那么才能為以后在工作中正確使用機(jī)床。另外，操作者也需要在培訓(xùn)時(shí)對(duì)一般的操作報(bào)警的語(yǔ)句進(jìn)行學(xué)習(xí)掌握，知道其中文是代表什么意思，怎么解決問(wèn)題，怎么消除錯(cuò)誤報(bào)警。另外對(duì)于操作者來(lái)說(shuō)，如果有精力和能力允許的話，可以對(duì)該類語(yǔ)言進(jìn)

37、行學(xué)習(xí)掌握，那么對(duì)以后提高機(jī)床操作技巧有很大幫助。2其次，要熟練掌握控制數(shù)控機(jī)床的手動(dòng)或者自動(dòng)操作，熟練掌握控制機(jī)床的各數(shù)控軸的移動(dòng)。操作者必須達(dá)到熟能生巧的境界，那么才能在任何情況下都能做到收放自如；才會(huì)在遇到碰撞或者故障情況下，操作者可以正確而及時(shí)的處理問(wèn)題，操作者才會(huì)形成條件反射，果斷采取制動(dòng)手段。另外操作者對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工程序要非常熟悉；什么樣的工序和操作，機(jī)床就應(yīng)該有什么樣的動(dòng)作，都要非常熟悉。當(dāng)機(jī)床執(zhí)行程序時(shí)，你才能在第一時(shí)間知道機(jī)床動(dòng)作是否正確，是否需要采取制動(dòng)措施。另外，每個(gè)初學(xué)操作者在操作機(jī)床的初期或多或少有一些恐懼心理，害怕機(jī)床發(fā)生撞刀、發(fā)生撞機(jī)。那么只有操作者在熟練掌握了

38、數(shù)控機(jī)床的操作之后，才能克服類似的恐懼心理，才能在此基礎(chǔ)之上學(xué)習(xí)掌握更高的數(shù)控機(jī)床操作技巧。3第三，要熟練掌握程序編輯，各個(gè)工序的參數(shù)補(bǔ)償和刀具或者砂輪的直徑和長(zhǎng)度的補(bǔ)償。首先經(jīng)過(guò)培訓(xùn)掌握你所要操作數(shù)控機(jī)床的編程語(yǔ)言，編程方法和各參數(shù)補(bǔ)償方法?，F(xiàn)在大多數(shù)先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床都配有編程或仿真的pc工作站。那么初學(xué)者可以在工作站上先進(jìn)行軟件編輯和機(jī)床切削的仿真學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)編程過(guò)程中，不要只注重模擬結(jié)果，更重要是要學(xué)習(xí)模擬加工的過(guò)程，要明白工件的加工需要使用什么樣的刀具或者砂輪，機(jī)床數(shù)控軸通過(guò)怎樣的運(yùn)動(dòng)軌跡完成了切削加工；機(jī)床在執(zhí)行具體某個(gè)工序加工時(shí)，機(jī)床內(nèi)各相關(guān)部件移動(dòng)的位置和方向；注意在執(zhí)行加工時(shí)各個(gè)

39、軸的運(yùn)動(dòng)方向和切入方向，包括怎樣進(jìn)刀，怎樣退刀，注意在機(jī)床加工時(shí)各個(gè)工步的工進(jìn)的速度和位移。在通過(guò)仿真軟件進(jìn)行加工，注意在模擬過(guò)程中所有參數(shù)都必須正確輸入，不要因?yàn)槟M就隨意輸入馬虎了事，這樣可能出現(xiàn)仿真加工的結(jié)果不正確；或者造成以后實(shí)際加工時(shí)的碰撞事故，或者零件報(bào)廢。如果仿真軟件有防碰撞測(cè)試的功能，那么就要使用該功能，檢查編程的正確性。另外，操作者需要特注意：仿真加工只是理論上的一個(gè)結(jié)果，并不代表機(jī)床在實(shí)際切削加工過(guò)程中就不會(huì)發(fā)生碰撞，也不代表就能加工出合格的產(chǎn)品。仿真模擬的目的是為了節(jié)省編程時(shí)間，提高機(jī)床實(shí)際利用率，減少加工工件時(shí)的調(diào)試時(shí)間，并不代表實(shí)際的零件加工。完成完美的工件加工是和數(shù)

40、控機(jī)床操作者的智慧和汗水密不可分的。4第四，實(shí)際加工過(guò)程中的加工技巧，認(rèn)真做好準(zhǔn)備工作，先將圖紙讀懂，確認(rèn)要加工工件的位置，確認(rèn)要加工工件部位的精度公差，然后編輯加工程序。要將加工中需要的工件和刀具或者砂輪準(zhǔn)備好，將加工過(guò)程中需要的檢測(cè)儀器都準(zhǔn)備好，將加工過(guò)程中需要的輔助工裝和夾具都準(zhǔn)備齊全。 加工第一件工件時(shí)，機(jī)床應(yīng)該使用單步工作狀態(tài)進(jìn)行試切削。當(dāng)機(jī)床程序每調(diào)用一個(gè)新的刀具或者砂輪時(shí)應(yīng)該先進(jìn)行對(duì)刀，檢查程序動(dòng)作是否正確。 工件加工時(shí)盡量采取一次裝夾，完成工件加工；如果需要進(jìn)行測(cè)量或者其他原因需要工件的二次裝夾，那么就必須保證第二次裝夾與第一次裝夾的定位和加工基準(zhǔn)的統(tǒng)一。如果采取機(jī)床的自動(dòng)定位

41、裝置，那么需要保持自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量速度一致性。在對(duì)工件的加工精度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，最好能夠在機(jī)床上完成，這樣可以減少二次裝夾的定位誤差。 另外，機(jī)床在加工工件的某些部位，其尺寸公差的精度要求較高時(shí)，操作者在每次加工完成后，都需要進(jìn)行精度檢查，檢查合格后再去加工工件下一個(gè)的位置；如果工件上某個(gè)部位的形狀是由兩個(gè)或者多個(gè)方向加工合成的，那么每個(gè)方向的加工都會(huì)影響該部位形狀的位置或者形狀的公差，那么加工時(shí)應(yīng)先加工對(duì)工件精度影響較小的一個(gè)方向，然后再加工工件公差要求較高的方向，最后反復(fù)加工，最后逼近所要求的精度。如果在機(jī)床上使用標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量?jī)x器不能對(duì)工件進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)又不能把工件從機(jī)床上取下進(jìn)行測(cè)量，否則影

42、響工件的加工精度，那么可以使用特殊的卡規(guī)、塞規(guī)、量規(guī)等手段來(lái)檢測(cè)，如果機(jī)床本身軟件帶有測(cè)量功能，那么可以使用機(jī)床本身來(lái)測(cè)量工件。在完成整個(gè)工件的加工后，再對(duì)工件進(jìn)行全面的檢測(cè)。 對(duì)于成批量工件的加工。當(dāng)初次程序調(diào)試完成后，那么需要優(yōu)化加工程序。優(yōu)化的基本原則如下：保證加工質(zhì)量的前提，優(yōu)化切削參數(shù)，譬如工進(jìn)速度、刀具或砂輪轉(zhuǎn)速、橫向進(jìn)給量，加工深度等等；優(yōu)化加工步驟，優(yōu)化加工基準(zhǔn)，提高加工效率，使用高壽命刀具或砂輪，減少換刀次數(shù)或者砂輪修正次數(shù)；建立合理的加工程序的數(shù)學(xué)模型，編輯有效可靠程序，合理設(shè)置粗精加工的余量和次數(shù)和使用適當(dāng)?shù)某尚偷毒呋蛘呱拜?，?duì)于提高效率，保證加工質(zhì)量具具有較為顯著的效果

43、。2對(duì)于保證被加工工件的加工質(zhì)量應(yīng)該注意以下幾方面：加工時(shí)要對(duì)機(jī)床進(jìn)行熱機(jī)一段時(shí)間，保持機(jī)床各機(jī)械軸在工作期間的熱平衡，盡量保持機(jī)床加工過(guò)程的被加工工件溫度穩(wěn)定，并且盡量保持工作頭、機(jī)床主軸、絲杠導(dǎo)軌，光柵尺，刀具夾頭或者砂輪接桿的冷熱平衡。如果機(jī)床使用冷卻油和冷卻液，要保持其溫度恒定，冷卻液的溫度是影響工件加工的精度的重要因素之一，通過(guò)機(jī)床的冷卻系統(tǒng)來(lái)保證冷卻液的恒定溫度。 一般工廠晚上都需要關(guān)機(jī)，第二天需要再開(kāi)機(jī)床，所以每天機(jī)床工作前都需要進(jìn)行熱機(jī)。為了提高的機(jī)床利用率，現(xiàn)有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工。一是開(kāi)機(jī)后對(duì)原始程序稍許修改，在所有的加工工序中做一個(gè)遠(yuǎn)離工件的補(bǔ)償量，那么加工過(guò)程中，機(jī)

44、床的在機(jī)床加工時(shí)根據(jù)測(cè)量結(jié)果更改修正值，當(dāng)機(jī)床處于熱平衡狀態(tài)后，修正值就可以不需要再更改。另外一種方法是，那么在開(kāi)機(jī)后的一段時(shí)間先加工工件公差較大的部位，然后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后等到機(jī)床達(dá)到熱平衡后，再來(lái)加工工件上某些公差要求較高的位置；或者先用機(jī)床進(jìn)行粗加工，等機(jī)床工作達(dá)到熱平衡后，再進(jìn)行工件的精加工。 對(duì)于一個(gè)具有多基準(zhǔn)，有多處精度要求較高的尺寸的工件。那么應(yīng)先加工工件上有一個(gè)基準(zhǔn)僅定義一個(gè)或兩個(gè)尺寸，但尺寸精度要求較高的位置，而對(duì)同一基準(zhǔn)有多個(gè)尺寸的部位，應(yīng)先加工精度最高的部位，然后再加工精度較低的位置。因?yàn)闄C(jī)床在加工高精度的部位時(shí)工件容易產(chǎn)生廢品，那工件其余的部位就可以不加工，這樣節(jié)省了加工

45、成本。1加工的 基本原則：先粗加工，把工件的多余材料去掉，然后精加工；加工中應(yīng)避免振動(dòng)的發(fā)生；避免工件加工時(shí)的熱變性。造成的振動(dòng)發(fā)生有很多原因，可能是負(fù)載過(guò)大，可能是機(jī)床和工件的共振，或者可能是機(jī)床的剛性不足，也可能是刀具或砂輪鈍化后造成的。我們可以通過(guò)下述方法來(lái)減小振動(dòng)：減小橫向進(jìn)給量和加工深度，檢查工件裝夾是否牢靠，提高刀具的轉(zhuǎn)速或者降低轉(zhuǎn)速可以降低共振，另外查看是否有必要的更換新的刀具。 對(duì)于數(shù)控機(jī)床操作的初學(xué)者，經(jīng)常發(fā)生碰撞。常聽(tīng)別人說(shuō)，不碰機(jī)床，就學(xué)不會(huì)機(jī)床操作，這是一種非常錯(cuò)誤和有害的認(rèn)識(shí)。機(jī)床碰撞對(duì)機(jī)床的精度是很大的損害，對(duì)于不同類型機(jī)床影響也不一樣。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于剛性不強(qiáng)的機(jī)床

46、影響較大，對(duì)于剛性較強(qiáng)的龍門結(jié)構(gòu)的機(jī)床，在同等的撞擊力下影響較小。如果機(jī)床是懸臂式得結(jié)構(gòu)，以及機(jī)床主軸是裝在一回轉(zhuǎn)軸上的機(jī)床結(jié)構(gòu)，一旦機(jī)床發(fā)生碰撞的話，對(duì)機(jī)床的精度影響是致命的。所以對(duì)于高精度數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，碰撞絕對(duì)要杜絕。只要操作者細(xì)心和掌握一定的防碰撞的方法，碰撞是完全可以預(yù)防和避免。 以下幾點(diǎn)心得或許對(duì)數(shù)控機(jī)床初學(xué)者預(yù)防碰撞有所幫助。 碰撞發(fā)生的最主要的原因：一是對(duì)刀具或者砂輪 的直徑和長(zhǎng)度輸入錯(cuò)誤；二是對(duì)工件的尺寸和其他相關(guān)的幾何尺寸輸入錯(cuò)誤以及工件的初始位置定位錯(cuò)誤；三是機(jī)床的工件坐標(biāo)系設(shè)置錯(cuò)誤，或者機(jī)床零點(diǎn)在加工過(guò)程中被重置，而產(chǎn)生變化。機(jī)床碰撞大多發(fā)生在機(jī)床快速移動(dòng)過(guò)程中，這時(shí)候發(fā)

47、生的碰撞的危害也最大，應(yīng)絕對(duì)避免。所以操作者要特別要注意機(jī)床在執(zhí)行程序的初始階段和機(jī)床在更換刀具或砂輪的時(shí)候，此時(shí)一旦程序編輯錯(cuò)誤，刀具或砂輪的直徑和長(zhǎng)度輸入錯(cuò)誤，那么就很容易發(fā)生碰撞。在程序結(jié)束階段，各數(shù)控軸的退刀動(dòng)作順序錯(cuò)誤，那么也可能發(fā)生碰撞。為了避免上述碰撞，在第一次使用刀具和砂輪時(shí)，要仔細(xì)進(jìn)行對(duì)刀，不能輕視該問(wèn)題。為了避免碰撞，操作者在操作機(jī)床時(shí)，要充分五官的功能，觀察機(jī)床有無(wú)異常動(dòng)作，有無(wú)火花，有無(wú)噪音和異常響動(dòng)，有無(wú)震動(dòng)，有無(wú)焦味。發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即停止程序，待機(jī)床問(wèn)題解決后，機(jī)床才能繼續(xù)工作。同時(shí)在操作之前，操作者應(yīng)該接受機(jī)床操作的安全培訓(xùn)，每類機(jī)床應(yīng)有安全操作規(guī)程，操作人員應(yīng)

48、經(jīng)系統(tǒng)的操作和安全培訓(xùn)，持有培訓(xùn)合格的上崗證后才能上機(jī)床工作。工作前，應(yīng)知道滅火器的位置，并且操作者要掌握滅火器的方法，機(jī)床的氣壓開(kāi)關(guān)的位置，機(jī)床的輸入電源的開(kāi)關(guān)的位置，液壓工作站的位置，都因掌握應(yīng)急的關(guān)閉的方法，對(duì)于使用冷卻油的磨床應(yīng)將滅火器的放置在機(jī)床的三米之內(nèi)。 總之，掌握數(shù)控機(jī)床的操作技巧是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，并不能一蹴而就。它是建立在掌握了機(jī)床基本操作、基礎(chǔ)的機(jī)械加工知識(shí)和基礎(chǔ)的編程知識(shí)之上的。數(shù)控機(jī)床操作技巧也不是一成不變的。它是需要操作者成分發(fā)揮想象力和動(dòng)手能力的有機(jī)組合，是具有創(chuàng)新性的勞動(dòng)。2.6、數(shù)控車床是怎樣操作的1. 手工編程操作 將編制的加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，具體的操作

49、方法是：先通過(guò)機(jī)械操作面板啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床，接著由crt/mdi面板輸入加工程序，然后運(yùn)行加工程序。 1）啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床操作 機(jī)床啟動(dòng)按鈕on 程序鎖定按鈕off 2）編輯操作 選擇mdi方式或edit方式 按（prgrm）健 輸入程序名鍵入程序地址符、程序號(hào)字符后按（insrt）鍵。 鍵入程序段 鍵入程序段號(hào)、操作指令代碼后按（input）鍵。 3）運(yùn)行程序操作 程序鎖定按鈕on 選擇自動(dòng)循環(huán)方式 2. 調(diào)用程序操作 調(diào)用已儲(chǔ)存在數(shù)控系統(tǒng)中的加工程序，具體的操作方法先通過(guò)機(jī)械操作面板啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床，接著調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)的加工程序，然后運(yùn)行程序。 1）啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床操作 機(jī)床啟動(dòng)按鈕on 程序鎖定按鈕off

50、2）調(diào)用程序操作 選擇mdi方式或edit方式 按（prgrm）鍵 調(diào)用程序鍵入程序地址符、程序號(hào)字符后按（input）鍵。 3）運(yùn)行程序操作 程序鎖定按鈕on 選擇自動(dòng)循環(huán)方式 按自動(dòng)循環(huán)按鈕 3. 數(shù)控車床對(duì)刀操作 數(shù)控車床對(duì)刀方法有三種：試切削對(duì)刀法、機(jī)械對(duì)刀法和光學(xué)對(duì)刀法。1 數(shù)控車床對(duì)刀方法1）試切削對(duì)刀法對(duì)刀原理 如圖2所示，假設(shè)刀架在外圓刀所處位置換上切割刀，雖然刀架沒(méi)有移動(dòng)，刀具的坐標(biāo)位置也沒(méi)有發(fā)生變化，但兩把刀尖不在同一位置上，如果不消除這種換刀后產(chǎn)生的刀尖位置誤差，勢(shì)必造成換刀后的切削加工誤差。 2 數(shù)控車床對(duì)刀原理?yè)Q刀后刀尖位置誤差的計(jì)算：x=x1-x2 z=z1-z2

51、根據(jù)對(duì)刀原理，數(shù)控系統(tǒng)記錄了換刀后產(chǎn)生的刀尖位置誤差x、z，如果用刀具位置補(bǔ)償?shù)姆椒ù_定換刀后的刀尖坐標(biāo)位置，這樣能保證刀具對(duì)工件的切削加工精度。 2）基準(zhǔn)刀對(duì)刀操作 用外圓車刀切削工件端面，向數(shù)控系統(tǒng)輸入刀尖位置的z坐標(biāo)。 用外圓車刀切削工件外圓，測(cè)量工件的外圓直徑，向數(shù)控系統(tǒng)輸入該工件的外圓直徑測(cè)量值，即刀尖位置的x坐標(biāo)。 3 基準(zhǔn)刀對(duì)刀操作3） 一般刀對(duì)刀操作 所示，用切割刀的刀尖對(duì)準(zhǔn)工件端面和側(cè)母線的交點(diǎn)，向數(shù)控系統(tǒng)輸入切割刀刀尖所在位置的z坐標(biāo)和x坐標(biāo)。這樣，數(shù)控系統(tǒng)記錄了兩把刀尖在同一位置上的不同坐標(biāo)值，計(jì)算出換刀后一般刀與基準(zhǔn)刀的刀尖位置偏差，并通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)刀具位置偏差補(bǔ)償來(lái)消除

52、換刀后的刀尖位置偏差。 4 對(duì)刀操作 4. 刀位偏置值的修改與應(yīng)用 如果車削工件外圓后，工件的外圓直徑大了0.30mm。對(duì)此，我們可不用修改程序，而通過(guò)修改刀位偏置值來(lái)解決，即在x方向把刀具位置的偏置值減小0.30mm，這樣 方便地解決了切削加工中產(chǎn)生的加工誤差。 三、數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生幾何誤差的因素 3.1 、普遍認(rèn)為數(shù)控機(jī)床的幾何誤差由以下幾方面原因引起 1.1 機(jī)床的原始制造誤差 是指由組成機(jī)床各部件工作表面的幾何形狀、表面質(zhì)量、相互之間的位置誤差所引起的機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差,是數(shù)控機(jī)床幾何誤差產(chǎn)生的主要原因。 1.2 機(jī)床的控制系統(tǒng)誤差 包括機(jī)床軸系的伺服誤差(輪廓跟隨誤差),數(shù)控插補(bǔ)算法誤差。 1

53、.3 熱變形誤差 由于機(jī)床的內(nèi)部熱源和環(huán)境熱擾動(dòng)導(dǎo)致機(jī)床的結(jié)構(gòu)熱變形而產(chǎn)生的誤差。 1.4切削負(fù)荷造成工藝系統(tǒng)變形所導(dǎo)致的誤差 包括機(jī)床、刀具、工件和夾具變形所導(dǎo)致的誤差。這種誤差又稱為“讓刀”,它造成加工零件的形狀畸變,尤其當(dāng)加工薄壁工件或使用細(xì)長(zhǎng)刀具時(shí),這一誤差更為嚴(yán)重。 1.5 機(jī)床的振動(dòng)誤差 在切削加工時(shí),數(shù)控機(jī)床由于工藝的柔性和工序的多變,其運(yùn)行狀態(tài)有更大的可能性落入不穩(wěn)定區(qū)域,從而激起強(qiáng)烈的顫振。導(dǎo)致加工工件的表面質(zhì)量惡化和幾何形狀誤差。 1.6 檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試誤差 包括以下幾個(gè)方面: (1)由于測(cè)量傳感器的制造誤差及其在機(jī)床上的安裝誤差引起的測(cè)量傳感器反饋系統(tǒng)本身的誤差; (2)

54、由于機(jī)床零件和機(jī)構(gòu)誤差以及在使用中的變形導(dǎo)致測(cè)量傳感器出現(xiàn)的誤差。 1.7 外界干擾誤差 由于環(huán)境和運(yùn)行工況的變化所引起的隨機(jī)誤差。 1.8 其它誤差 如編程和操作錯(cuò)誤帶來(lái)的誤差。 上面的誤差可按照誤差的特點(diǎn)和性質(zhì),歸為兩大類:即系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。 數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)誤差是機(jī)床本身固有的誤差,具有可重復(fù)性。數(shù)控機(jī)床的幾何誤差是其主要組成部分,也具有可重復(fù)性。利用該特性,可對(duì)其進(jìn)行“離線測(cè)量”,可采用“離線檢測(cè)開(kāi)環(huán)補(bǔ)償”的技術(shù)來(lái)加以修正和補(bǔ)償,使其減小,達(dá)到機(jī)床精度強(qiáng)化的目的。 隨機(jī)誤差具有隨機(jī)性,必須采用“在線檢測(cè)閉環(huán)補(bǔ)償”的方法來(lái)消除隨機(jī)誤差對(duì)機(jī)床加工精度的影響,該方法對(duì)測(cè)量?jī)x器、測(cè)量環(huán)境要求

55、嚴(yán)格,難于推廣。3.2、幾何誤差補(bǔ)償技術(shù) 針對(duì)誤差的不同類型,實(shí)施誤差補(bǔ)償可分為兩大類。隨機(jī)誤差補(bǔ)償要求“在線測(cè)量”,把誤差檢測(cè)裝置直接安裝在機(jī)床上,在機(jī)床工作的同時(shí),實(shí)時(shí)地測(cè)出相應(yīng)位置的誤差值,用此誤差值實(shí)時(shí)的對(duì)加工指令進(jìn)行修正。隨機(jī)誤差補(bǔ)償對(duì)機(jī)床的誤差性質(zhì)沒(méi)有要求,能夠同時(shí)對(duì)機(jī)床的隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。但需要一整套完整的高精度測(cè)量裝置和其它相關(guān)的設(shè)備,成本太高,經(jīng)濟(jì)效益不好。 進(jìn)行了溫度的在線測(cè)量和補(bǔ)償,未能達(dá)到實(shí)際應(yīng)用。系統(tǒng)誤差補(bǔ)償是用相應(yīng)的儀器預(yù)先對(duì)機(jī)床進(jìn)行檢測(cè),即通過(guò)“離線測(cè)量”得到機(jī)床工作空間指令位置的誤差值,把它們作為機(jī)床坐標(biāo)的函數(shù)。機(jī)床工作時(shí),根據(jù)加工點(diǎn)的坐標(biāo),調(diào)出相應(yīng)的

56、誤差值以進(jìn)行修正。要求機(jī)床的穩(wěn)定性要好,保證機(jī)床誤差的確定性,以便于修正,經(jīng)補(bǔ)償后的機(jī)床精度取決于機(jī)床的重復(fù)性和環(huán)境條件變化。數(shù)控機(jī)床在正常情況下,重復(fù)精度遠(yuǎn)高于其空間綜合誤差,故系統(tǒng)誤差的補(bǔ)償可有效的提高機(jī)床的精度,甚至可以提高機(jī)床的精度等級(jí)。 四、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)字控制（numerical control nc）是一種借助數(shù)字、字符或其它符號(hào)對(duì)某一工作過(guò)程（如加工、測(cè)量、裝配等）進(jìn)行可編程控制的自動(dòng)化方法。 數(shù)控技術(shù)（numerical control technology）采用數(shù)字控制的方法對(duì)某一工作過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)。數(shù)控機(jī)床（numerical control machine tools） 是采用數(shù)字控制技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制的一類機(jī)床。它數(shù)控技術(shù)典型應(yīng)用的例子。數(shù)控系統(tǒng)（numerical contr