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PAGEPAGE40畢業(yè)論文題目數(shù)控技術(shù)專業(yè)數(shù)控加工與維護(hù)工程班級(jí)07大專數(shù)控(三)班學(xué)生余定坤指導(dǎo)教師汪化娟西安工業(yè)大學(xué)函授部二00九年摘要20世紀(jì)人類最偉大的科技是計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用,計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用是世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最偉大的技術(shù)進(jìn)步。從1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今經(jīng)歷了50多年的歷史。數(shù)控設(shè)備包括:車(chē)、銑、刨、磨、鏜、沖壓、電加工、加工中心及各類專機(jī)。每年

裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術(shù)(ComputerNumericalControl,簡(jiǎn)稱:CNC)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)(如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國(guó)防工業(yè)產(chǎn)業(yè))的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別,不在于生產(chǎn)什么,而在于怎樣生產(chǎn),用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料,而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力和水平,提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資,不僅采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè),而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖和限制政策??傊罅Πl(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。

當(dāng)今世界數(shù)控技術(shù)及裝備發(fā)展的趨勢(shì)及我國(guó)數(shù)控裝備技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上討論了在我國(guó)加入WTO和對(duì)外開(kāi)放進(jìn)一步深化的新環(huán)境下,發(fā)展我國(guó)數(shù)控技術(shù)及裝備、提高我國(guó)制造業(yè)信息化水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的重要性。我國(guó)是制造大國(guó),在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移,即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù),否則在新一輪國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中,我國(guó)制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場(chǎng)為代價(jià),交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟(jì)格局中的國(guó)際“加工中心”和“組裝中心”,而非掌握核心技術(shù)的制造中心的地位,這樣將會(huì)嚴(yán)重影響我國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

我們應(yīng)站在國(guó)家安全戰(zhàn)略的高度來(lái)重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問(wèn)題,首先從社會(huì)安全看,因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國(guó)就業(yè)人口最多的行業(yè),制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平,而且還可緩解我國(guó)就業(yè)的壓力,保障社會(huì)的穩(wěn)定;其次從國(guó)防安全看,西方發(fā)達(dá)國(guó)家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國(guó)家的戰(zhàn)略物質(zhì),對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)禁運(yùn)和限制,“東芝事件”和“考克斯報(bào)告”就是最好的例證。不過(guò)現(xiàn)在在廣東廣州和遼寧大連在數(shù)控發(fā)面也在快速發(fā)展。

在07年年度機(jī)械行業(yè)報(bào)告中發(fā)現(xiàn),06年行業(yè)的收入同比增長(zhǎng)約20%,達(dá)到1,456億元。06年國(guó)內(nèi)金切機(jī)床產(chǎn)量估計(jì)可達(dá)56萬(wàn)臺(tái),其中數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量達(dá)85,000臺(tái),同比增長(zhǎng)24.2%和42.5%,產(chǎn)品數(shù)控化率為15.2%。到2010年,國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的50%以上,功能部件配套齊全,自給率達(dá)60%。目前國(guó)內(nèi)機(jī)床總產(chǎn)量中,經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床約占50%,滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求;普及型數(shù)控機(jī)床約占45%,取得國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì);高級(jí)型數(shù)控機(jī)床約占5%,品種大大增加。

可持續(xù)發(fā)展的能力上,對(duì)競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)、工程化能力較弱;數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng);相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。如東北的老工業(yè)區(qū)。不過(guò)現(xiàn)在也在從建之中。中國(guó)的機(jī)床多從國(guó)外進(jìn)口,尤其日本、德國(guó)占去近50%。在日本、德國(guó)他們有先進(jìn)的操作系統(tǒng)和機(jī)床耐用時(shí),如日本法那克(FANUC)、德國(guó)西門(mén)子(SIEMENS)。而在中國(guó)你又聽(tīng)說(shuō)幾個(gè),所以現(xiàn)在我們首要做的就是能掌握核心技術(shù),但這些又何從學(xué)起呢,仿造是先進(jìn)的必經(jīng)之路啊。就象我們學(xué)了課程,還要做習(xí)題一樣.沒(méi)有誰(shuí)能跨越這一步。中國(guó)出了個(gè)藍(lán)天數(shù)控,成了圈內(nèi)知名品牌,但真正能做的又有多少呢?

不過(guò)中國(guó)也在努力,廣州數(shù)控、華中數(shù)控不就是新崛起的嗎?中國(guó)畢竟起步晚,一切還是穩(wěn)塌實(shí)地的好,不過(guò)分崇洋,也不過(guò)分自卑。中國(guó)是個(gè)大國(guó),需要的很多。發(fā)展大型、精密、高速數(shù)控裝備和數(shù)控系統(tǒng)及功能部件,改變大型、高精度數(shù)控機(jī)床大部分依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀,滿足機(jī)械、航空航天等工業(yè)發(fā)展的需要。現(xiàn)在它已經(jīng)是一個(gè)國(guó)家是否強(qiáng)大的一個(gè)象征了。中國(guó)的人很多,但真正懂技術(shù)的很少,抱著外國(guó)的技術(shù),卻又語(yǔ)言、文字無(wú)法溝通。

中國(guó)的數(shù)控車(chē)床也很多了,真正會(huì)操作的又有多少呢?據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)機(jī)床的數(shù)控化率還不到4%,遠(yuǎn)低于世界平均7%、發(fā)達(dá)國(guó)家50%的水平。國(guó)內(nèi)每年新增加各種數(shù)控設(shè)備5萬(wàn)臺(tái)以上,而數(shù)控設(shè)備操作人員嚴(yán)重缺乏,目前人才缺口達(dá)數(shù)十萬(wàn)。受傳統(tǒng)思想的影響,大部分父母在子女教育方面都是“望子成龍、望女成鳳”.而現(xiàn)在很多企業(yè)在招聘高級(jí)藍(lán)領(lǐng)工人時(shí),給予的待遇比一般的本科生還要高,甚至超過(guò)碩士研究生。我們應(yīng)該培養(yǎng)從事數(shù)控加工、模具制造和CAD/CAM技術(shù)的機(jī)電復(fù)合型人才,掌握和熟練運(yùn)用制圖、力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)理論與制造技術(shù)、電工電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等學(xué)科的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用知識(shí)數(shù)控技術(shù)專業(yè)。畢業(yè)生適合在機(jī)床、汽車(chē)、機(jī)電、冶金、建筑、輕紡及各種機(jī)電制造行業(yè)從事數(shù)控程序編制、模具設(shè)計(jì)、數(shù)控加工以及一線的管理工作,也可以從事機(jī)械設(shè)備的維護(hù)、維修工作或者機(jī)電產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)工作。

說(shuō)到這里,我們又有幾個(gè)人能夠維修機(jī)床。機(jī)床不工作了,又有幾人知道該怎么辦。我在實(shí)習(xí)的見(jiàn)過(guò)這樣的情景,機(jī)床壞了的話就要等專業(yè)人員來(lái)修。輔導(dǎo)老師說(shuō)了一句我永遠(yuǎn)都不會(huì)忘記的話,他說(shuō):“其實(shí)很好修的,只是我們看不懂英文,它的功能很龐大,而我們平時(shí)用卻很少?!庇⒄Z(yǔ)還好,操作資料日文、德文的更多,因?yàn)槎际侨思疑a(chǎn)的機(jī)床,又有幾個(gè)人會(huì)呢?對(duì)各類數(shù)據(jù)控機(jī)床的安裝、調(diào)試、檢修工作也需要學(xué)很多東西,如果用國(guó)外的技術(shù)就要學(xué)習(xí)人家的文字,而水平達(dá)到者又有多少。不要以為維修工不須太多知識(shí)的,但現(xiàn)在這個(gè)科技發(fā)展的時(shí)代我們要的是全能技術(shù)人才。據(jù)廣州市勞動(dòng)力市場(chǎng)服務(wù)中心目前對(duì)廣州475家勞動(dòng)力中介服務(wù)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),2006年上半年企業(yè)登記求職人數(shù)為75萬(wàn),求職者約55萬(wàn)人次,需求倍率為1.35,而在天津需求倍率甚至達(dá)到1.7。

我們也不僅僅是維修,一個(gè)技術(shù)人員還要會(huì)改進(jìn)它,完善它,我們不是僅僅對(duì)一些數(shù)據(jù)發(fā)呆。平時(shí)我們還要對(duì)機(jī)床進(jìn)行好保養(yǎng)維護(hù)。一般數(shù)控機(jī)床都與計(jì)算機(jī)相連接的,在硬件和軟件之間我們能處理好也不容易的。一個(gè)有高度職業(yè)道德的人,還要有豐富的專業(yè)知識(shí)和邊緣知識(shí),勇于實(shí)踐和勤奮積累經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)。其實(shí)我們還應(yīng)該學(xué)好電腦,它出了事故也直接影響著機(jī)床的安全。

在機(jī)床上都可以編程的,如果程序大的話就用電腦在線加工了。我們不僅僅是熟練掌握操作面板,還要熟練操作電腦。如果你想成為一個(gè)數(shù)控方面的精英,你不僅會(huì)操作、維修,你還應(yīng)該會(huì)編程,還要會(huì)CAD、MasterCAM、Pro/E、UG、CAXA等。其中有很多是英文的,這就要求我們還要學(xué)好英語(yǔ)的。在調(diào)查中,59.6%的數(shù)控人才是中專及以下學(xué)歷,31.4%是大專學(xué)歷,僅有8.9%為本科學(xué)歷,本科以上僅為1.1%。可以看出,中等和高等職業(yè)技術(shù)教育在數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)方面大有可為。

中國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展也要系統(tǒng)化、信息化、新穎化、聯(lián)盟化,它需要一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,不可基于求事。機(jī)床及其制造系統(tǒng)的柔性化將在可重組制造(ReconfigurableManufacturing)技術(shù)的支持下,通過(guò)對(duì)制造系統(tǒng)的快速重組實(shí)現(xiàn)更敏捷和經(jīng)濟(jì)地適應(yīng)不確定市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品多變的要求。數(shù)控技術(shù)被成為不衰竭的技術(shù),它有著極強(qiáng)的生命力。而數(shù)控技術(shù)人才的發(fā)展也需要一個(gè)日積月累的過(guò)程,相信我國(guó)數(shù)控技術(shù)會(huì)立于世界前列。關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù)刀具工藝目錄第一章數(shù)控機(jī)床的分類1.1數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 31.2按工藝用途分類 31.3按運(yùn)動(dòng)方式分類 41.3.1點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 1.3.2直線控制數(shù)控機(jī)床 1.3.3輪廓控制數(shù)控機(jī)床 1.4按控制方式分類 41.4.1開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 1.4.2閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 1.4.3半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 1.4.4混合控制數(shù)控機(jī)床 1.5按數(shù)控制機(jī)床的性能分類 41.6按所用數(shù)控裝置的構(gòu)成方式分?jǐn)?shù) 61.7數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 61.8對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計(jì) 7第二章數(shù)控車(chē)的工藝與工裝削2.1.合理選擇切削用量 72.2.合理選擇刀具 82.3.合理選擇夾具 82.4.確定加工路線 82.5.加工路線與加工余量的聯(lián)系 82.6.夾具安裝要點(diǎn) 92.7.數(shù)控車(chē)削加工中妙用G00及保證尺寸精度的技巧 92.8.控制尺寸精度的技巧 10第三章簡(jiǎn)單介紹FANUC系統(tǒng)3.1日本FANUC簡(jiǎn)介 113.2FANUC系統(tǒng)介紹 113.3北京FANUC簡(jiǎn)介 133.4數(shù)控車(chē)床 14第四章數(shù)控車(chē)床編程與技巧4.1

靈活設(shè)置參考點(diǎn) 234.2

化零為整法 23

4.3

減少刀具空行程 234.4

優(yōu)化參數(shù),平衡刀具負(fù)荷,減少刀具磨損 24第五章典型零件的加工第六章數(shù)控車(chē)床的維護(hù)與保養(yǎng)的點(diǎn)檢管理6.1.數(shù)控機(jī)床的維護(hù) 316.2.數(shù)控機(jī)床一般的故障診斷分析 32結(jié)束語(yǔ)致謝參考文獻(xiàn)第一章數(shù)控機(jī)床的分類 1.1數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床的操作和監(jiān)控全部在這個(gè)數(shù)控單元中完成,它是數(shù)控機(jī)床的大腦。與普通機(jī)床相比,數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn):●加工精度高,具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量;●可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng),能加工形狀復(fù)雜的零件;●加工零件改變時(shí),一般只需要更改數(shù)控程序,可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間;●機(jī)床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生產(chǎn)率高(一般為普通機(jī)床的3~5倍);●機(jī)床自動(dòng)化程度高,可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度;●對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高,對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。數(shù)控機(jī)床一般由下列幾個(gè)部分組成:●主機(jī),他是數(shù)控機(jī)床的主題,包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。●數(shù)控裝置,是數(shù)控機(jī)床的核心,包括硬件(印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等)以及相應(yīng)的軟件,用于輸入數(shù)字化的零件程序,并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。●驅(qū)動(dòng)裝置,他是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件,包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下通過(guò)電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí),可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工?!褫o助裝置,指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件,用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行,如冷卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭,還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等。●編程及其他附屬設(shè)備,可用來(lái)在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。自從1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床以來(lái),數(shù)控機(jī)床在制造工業(yè),特別是在汽車(chē)、航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用,數(shù)控技術(shù)無(wú)論在硬件和軟件方面,都有飛速發(fā)展1.2數(shù)控機(jī)床的分類1.按工藝用途分類金屬切削類數(shù)控機(jī)床,包括數(shù)控車(chē)床,數(shù)控鉆床,數(shù)控銑床,數(shù)控磨床,數(shù)控鏜床發(fā)及加工中心.這些機(jī)床都有適用于單件、小批量和多品種和零件加工,具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度,以及很高的設(shè)備柔性。金屬成型類數(shù)控機(jī)床;這類機(jī)床包括數(shù)控折彎?rùn)C(jī),數(shù)控組合沖床、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)等。數(shù)控特種加工機(jī)床;這類機(jī)床包括數(shù)控線(電極)切割機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控火焰切割機(jī)、數(shù)控激光切割機(jī)床、專用組合機(jī)床等。其他類型的數(shù)控設(shè)備;非加工設(shè)備采用數(shù)控技術(shù),如自動(dòng)裝配機(jī)、多坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、自動(dòng)繪圖機(jī)和工業(yè)機(jī)器人等。1.3.按運(yùn)動(dòng)方式分類按控1.3.1點(diǎn)位控制:點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件只能夠?qū)崿F(xiàn)從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的精確運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)和定位過(guò)程中不進(jìn)行任何加工工序。如數(shù)控鉆床、數(shù)按坐標(biāo)鏜床、數(shù)控焊機(jī)和數(shù)控彎管機(jī)等。1.3.2直線控制:點(diǎn)位直線控制的特點(diǎn)是機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件不僅要實(shí)現(xiàn)一個(gè)坐標(biāo)位置到另一個(gè)位置的精確移動(dòng)和定位,而且能實(shí)現(xiàn)平行于坐標(biāo)軸的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或控制兩個(gè)坐標(biāo)軸實(shí)現(xiàn)斜線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。1.3.3輪廓控制:輪廓控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)坐標(biāo)軸同時(shí)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。它不僅要求控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的起點(diǎn)與終點(diǎn)坐標(biāo)位置,而且要求控制整個(gè)加工過(guò)程每一點(diǎn)的速度和位移量,即要求控制運(yùn)動(dòng)軌跡,將零件加工成在平面內(nèi)的直線、曲線或在空間的曲面。1.4.按控制方式分類1.4.1開(kāi)環(huán)控制:即不帶位置反饋裝置的控制方式。1.4.2半閉環(huán)控制:指在開(kāi)環(huán)控制伺服電動(dòng)機(jī)軸上裝有角位移檢測(cè)裝置,通過(guò)檢測(cè)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角間接地檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)部件的位移反饋給數(shù)控裝置的比較器,與輸入的指令進(jìn)行比較,用差值控制運(yùn)動(dòng)部件。1.4.3閉環(huán)控制:是在機(jī)床的最終的運(yùn)動(dòng)部件的相應(yīng)位置直接直線或回轉(zhuǎn)式檢測(cè)裝置,將直接測(cè)量到的位移或角位移值反饋到數(shù)控裝置的比較器中與輸入指令移量進(jìn)行比較,用差值控制運(yùn)動(dòng)部件,使運(yùn)動(dòng)部件嚴(yán)格按實(shí)際需要的位移量運(yùn)動(dòng)。1.4.4.混合控制數(shù)控機(jī)床混合控制數(shù)控機(jī)床特別適用于大型或重型數(shù)控機(jī)床,因?yàn)榇笮突蛑匦蛿?shù)控機(jī)床需要較高的進(jìn)給速度與相當(dāng)高的精度,其傳動(dòng)鏈慣量與力矩大,如果只采用全閉環(huán)控制,機(jī)床傳動(dòng)鏈和工作臺(tái)全部置于控制閉環(huán)中,閉環(huán)調(diào)試比較復(fù)雜。混合控制系統(tǒng)又分為兩種形式:(1)開(kāi)環(huán)補(bǔ)償型。它的基本控制選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的開(kāi)環(huán)伺服機(jī)構(gòu),另外附加一個(gè)校正電路。用裝在工作臺(tái)的直線位移測(cè)量元件的反饋信號(hào)校正機(jī)械系統(tǒng)的誤差。(2)半閉環(huán)補(bǔ)償型。它是用半閉環(huán)控制方式取得高精度控制,再用裝在工作臺(tái)上的直線位移測(cè)量元件實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)修正,以獲得高速度與高精度的統(tǒng)一。其中A是速度測(cè)量元件(如測(cè)速發(fā)電機(jī)),B是角度測(cè)量元件,C是直線位移測(cè)量元件1.5、按數(shù)控制機(jī)床的性能分類經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床;中檔數(shù)控機(jī)床;高檔數(shù)控機(jī)床1.6.按所用數(shù)控裝置的構(gòu)成方式分?jǐn)?shù)硬線數(shù)控系統(tǒng);軟線數(shù)控系統(tǒng);1.7數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)高速、精密、復(fù)合、智能和綠色是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì),近幾年來(lái),在實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化等方面取得可喜成績(jī)。主要表現(xiàn)在:1.機(jī)床復(fù)合技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)展隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)進(jìn)步,復(fù)合加工技術(shù)日趨成熟,包括銑-車(chē)復(fù)合、車(chē)銑復(fù)合、車(chē)-鏜-鉆-齒輪加工等復(fù)合,車(chē)磨復(fù)合,成形復(fù)合加工、特種復(fù)合加工等,復(fù)合加工的精度和效率大大提高?!耙慌_(tái)機(jī)床就是一個(gè)加工廠”、“一次裝卡,完全加工”等理念正在被更多人接受,復(fù)合加工機(jī)床發(fā)展正呈現(xiàn)多樣化的態(tài)勢(shì)。2.智能化技術(shù)有新突破數(shù)控機(jī)床的智能化技術(shù)有新的突破,在數(shù)控系統(tǒng)的性能上得到了較多體現(xiàn)。如:自動(dòng)調(diào)整干涉防碰撞功能、斷電后工件自動(dòng)退出安全區(qū)斷電保護(hù)功能、加工零件檢測(cè)和自動(dòng)補(bǔ)償學(xué)習(xí)功能、高精度加工零件智能化參數(shù)選用功能、加工過(guò)程自動(dòng)消除機(jī)床震動(dòng)等功能進(jìn)入了實(shí)用化階段,智能化提升了機(jī)床的功能和品質(zhì)。3.機(jī)器人使柔性化組合效率更高機(jī)器人與主機(jī)的柔性化組合得到廣泛應(yīng)用,使得柔性線更加靈活、功能進(jìn)一步擴(kuò)展、柔性線進(jìn)一步縮短、效率更高。機(jī)器人與加工中心、車(chē)銑復(fù)合機(jī)床、磨床、齒輪加工機(jī)床、工具磨床、電加工機(jī)床、鋸床、沖壓機(jī)床、激光加工機(jī)床、水切割機(jī)床等組成多種形式的柔性單元和柔性生產(chǎn)線已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用。4.精密加工技術(shù)有了新進(jìn)展數(shù)控金切機(jī)床的加工精度已從原來(lái)的絲級(jí)(0.01mm)提升到目前的微米級(jí)(0.001mm),有些品種已達(dá)到0.05μm左右。超精密數(shù)控機(jī)床的微細(xì)切削和磨削加工,精度可穩(wěn)定達(dá)到0.05μm左右,形狀精度可達(dá)0.01μm左右。采用光、電、化學(xué)等能源的特種加工精度可達(dá)到納米級(jí)(0.001μm)。通過(guò)機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、機(jī)床零部件的超精加工和精密裝配、采用高精度的全閉環(huán)控制及溫度、振動(dòng)等動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償技術(shù),提高機(jī)床加工的幾何精度,降低形位誤差、表面粗糙度等,從而進(jìn)入亞微米、納米級(jí)超精加工時(shí)代。5.功能部件性能不斷提高功能部件不斷向高速度、高精度、大功率和智能化方向發(fā)展,并取得成熟的應(yīng)用。全數(shù)字交流伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置,高技術(shù)含量的電主軸、力矩電機(jī)、直線電機(jī),高性能的直線滾動(dòng)組件,高精度主軸單元等功能部件推廣應(yīng)用,極大的提高數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平。1.8對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計(jì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)起步于1958年,近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個(gè)階段:第一階段從1958年到1979年,即封閉式發(fā)展階段。在此階段,由于國(guó)外的技術(shù)封鎖和我國(guó)的基礎(chǔ)條件的限制,數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國(guó)家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期,即引進(jìn)技術(shù),消化吸收,初步建立起國(guó)產(chǎn)化體系階段。在此階段,由于改革開(kāi)放和國(guó)家的重視,以及研究開(kāi)發(fā)環(huán)境和國(guó)際環(huán)境的改善,我國(guó)數(shù)控技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)以及在產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。第三階段是在國(guó)家的“八五”的后期和“九五”期間,即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的研究,進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)階段。在此階段,我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。在“九五”末期,國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)50%,配國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)(普及型)也達(dá)到了10%。縱觀我國(guó)數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程,特別是經(jīng)過(guò)4個(gè)5年計(jì)劃的攻關(guān),總體來(lái)看取得了以下成績(jī)。a.奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。我國(guó)現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、數(shù)控主機(jī)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù),其中大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ),部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。b.初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上,建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)廠以及北京第一機(jī)床廠、濟(jì)南第一機(jī)床廠等若干數(shù)控主機(jī)生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。c.建立了一支數(shù)控研究、開(kāi)發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍。雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到,我國(guó)高端數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國(guó)的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國(guó)的發(fā)展速度很快,但橫向比(與國(guó)外對(duì)比)不僅技術(shù)水平有差距,在某些方面發(fā)展速度也有差距,即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨勢(shì)。從國(guó)際上來(lái)看,對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(jì)大致如下。a.技術(shù)水平上,與國(guó)外先進(jìn)水平大約落后10~15年,在高精尖技術(shù)方面則更大。b.產(chǎn)業(yè)化水平上,市場(chǎng)占有率低,品種覆蓋率小,還沒(méi)有形成規(guī)模生產(chǎn);功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低;外觀質(zhì)量相對(duì)差;可靠性不高,商品化程度不足;國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng),用戶信心不足。c.可持續(xù)發(fā)展的能力上,對(duì)競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)、工程化能力較弱;數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng);相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。分析存在上述差距的主要原因有以下幾個(gè)方面。a.認(rèn)識(shí)方面。對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程艱巨性、復(fù)雜性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足;對(duì)市場(chǎng)的不規(guī)范、國(guó)外的封鎖加扼殺、體制等困難估計(jì)不足;對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。b.體系方面。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題的時(shí)候多,從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題的時(shí)候少;沒(méi)有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。c.機(jī)制方面。不良機(jī)制造成人才流失,又制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新,且制約了規(guī)劃的有效實(shí)施,往往規(guī)劃理想,實(shí)施困難。d.技術(shù)方面。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強(qiáng),核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)。機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)落后,水平較低,數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。1.8.1對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考1.戰(zhàn)略考慮我國(guó)是制造大國(guó),在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移,即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù),否則在新一輪國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中,我國(guó)制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場(chǎng)為代價(jià),交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟(jì)格局中的國(guó)際“加工中心”和“組裝中心”,而非掌握核心技術(shù)的制造中心的地位,這樣將會(huì)嚴(yán)重影響我國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。我們應(yīng)站在國(guó)家安全戰(zhàn)略的高度來(lái)重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問(wèn)題,首先從社會(huì)安全看,因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國(guó)就業(yè)人口最多的行業(yè),制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平,而且還可緩解我國(guó)就業(yè)的壓力,保障社會(huì)的穩(wěn)定;其次從國(guó)防安全看,西方發(fā)達(dá)國(guó)家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國(guó)家的戰(zhàn)略物質(zhì),對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)禁運(yùn)和限制,“東芝事件”和“考克斯報(bào)告”就是最好的例證。2發(fā)展策略從我國(guó)基本國(guó)情的角度出發(fā),以國(guó)家的戰(zhàn)略需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,以提高我國(guó)制造裝備業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo),用系統(tǒng)的方法,選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國(guó)制造裝備業(yè)發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開(kāi)發(fā)的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主,以整機(jī)(如量大面廣的數(shù)控車(chē)床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等)帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件(數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機(jī)、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等)的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問(wèn)題。沒(méi)有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品;沒(méi)有規(guī)模就不會(huì)有價(jià)格低廉而富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品;當(dāng)然,沒(méi)有規(guī)模中國(guó)的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。在高精尖裝備研發(fā)方面,要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶的緊密結(jié)合,以“做得出、用得上、賣(mài)得掉”為目標(biāo),按國(guó)家意志實(shí)施攻關(guān),以解決國(guó)家之急需。

六個(gè)方面:智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高速、高精度、符合、環(huán)保。目前德國(guó)和瑞士的機(jī)床精度最高,綜合起來(lái),德國(guó)的水平最高,日本的產(chǎn)值最大。美國(guó)的機(jī)床業(yè)一般。中國(guó)大陸、韓國(guó)。臺(tái)灣屬于同一水平。但就門(mén)類、種類多少而言,我們應(yīng)該能進(jìn)世界前4名在競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)方面,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新,強(qiáng)調(diào)研究開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品,為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。第二章數(shù)控車(chē)的工藝與工裝削數(shù)控車(chē)床加工的工藝與普通車(chē)床的加工工藝類似,但由于數(shù)控車(chē)床是一次裝夾,連續(xù)自動(dòng)加工完成所有車(chē)削工序,因而應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。2.1.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。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難加工材料來(lái)說(shuō),可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃。2.2.合理選擇刀具1)粗車(chē)時(shí),要選強(qiáng)度高、耐用度好的刀具,以便滿足粗車(chē)時(shí)大背吃刀量、大進(jìn)給量的要求。2)精車(chē)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,應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾刀片。2.3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。2.4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(chē)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(chē)床上加工。如必須用數(shù)控車(chē)床加工時(shí),則需注意程序的靈活安排。2.6.夾具安裝要點(diǎn)目前液壓卡盤(pán)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(pán)夾緊要點(diǎn)如下:首先用搬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(pán)固定螺釘,即可卸下卡盤(pán)。2.7.數(shù)控車(chē)削加工中妙用G00及保證尺寸精度的技巧目前我們所接觸到的教科書(shū)及數(shù)控車(chē)削方面的技術(shù)書(shū)籍,程序首句均為建立工件坐標(biāo)系,即以G50XαZβ作為程序首句。根據(jù)該指令,可設(shè)定一個(gè)坐標(biāo)系,使刀具的某一點(diǎn)在此坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為(XαZβ)(本文工件坐標(biāo)系原點(diǎn)均設(shè)定在工件右端面)。采用這種方法編寫(xiě)程序,對(duì)刀后,必須將刀移動(dòng)到G50設(shè)定的既定位置方能進(jìn)行加工,找準(zhǔn)該位置的過(guò)程如下。對(duì)刀后,裝夾好工件毛坯;主軸正轉(zhuǎn),手輪基準(zhǔn)刀平工件右端面A;Z軸不動(dòng),沿X軸釋放刀具至C點(diǎn),輸入G50Z0,電腦記憶該點(diǎn);程序錄入方式,輸入G01W-8F50,將工件車(chē)削出一臺(tái)階;X軸不動(dòng),沿Z軸釋放刀具至C點(diǎn),停車(chē)測(cè)量車(chē)削出的工件臺(tái)階直徑γ,輸入G50Xγ,電腦記憶該點(diǎn);程序錄入方式下,輸入G00XαZβ,刀具運(yùn)行至編程指定的程序原點(diǎn),再輸入G50XαZβ,電腦記憶該程序原點(diǎn)。上述步驟中,步驟6即刀具定位在XαZβ處至關(guān)重要,否則,工件坐標(biāo)系就會(huì)被修改,無(wú)法正常加工工件。有過(guò)加工經(jīng)驗(yàn)的人都知道,上述將刀具定位到XαZβ處的過(guò)程繁瑣,一旦出現(xiàn)意外,X或Z軸無(wú)伺服,跟蹤出錯(cuò),斷電等情況發(fā)生,系統(tǒng)只能重啟,重啟后系統(tǒng)失去對(duì)G50設(shè)定的工件坐標(biāo)值的記憶,“復(fù)位、回零運(yùn)行”不再起作用,需重新將刀具運(yùn)行至XαZβ位置并重設(shè)G50。如果是批量生產(chǎn),加工完一件后,回G50起點(diǎn)繼續(xù)加工下一件,在操作過(guò)程中稍有失誤,就可能修改工件坐標(biāo)系。鑒于上述程序首句使用G50建立工件坐標(biāo)系的種種弊端,筆者想辦法將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上,將程序首句G50XαZβ改為G00XαZβ后,問(wèn)題迎刃而解。其操作過(guò)程只需采用上述找G50過(guò)程的前五步,即完成步驟1、2、3、4、5后,將刀具運(yùn)行至安全位置,調(diào)出程序,按自動(dòng)運(yùn)行即可。即使發(fā)生斷電等意外情況,重啟系統(tǒng)后,在編輯方式下將光標(biāo)移至能安全加工又不影響工件加工進(jìn)程的程序段,按自動(dòng)運(yùn)行方式繼續(xù)加工即可。上述程序首句用G00代替G50的實(shí)質(zhì)是將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上,不再囿于G50XαZβ程序原點(diǎn)的限制,不改變工件坐標(biāo)系,操作簡(jiǎn)單,可靠性強(qiáng),收到了意想不到的效果。2.8、控制尺寸精度的技巧2.8.1修改刀補(bǔ)值保證尺寸精度由于第一次對(duì)刀誤差或者其他原因造成工件誤差超出工件公差,不能滿足加工要求時(shí),可通過(guò)修改刀補(bǔ)使工件達(dá)到要求尺寸,保證徑向尺寸方法如下:絕對(duì)坐標(biāo)輸入法根據(jù)“大減小,小加大”的原則,在刀補(bǔ)001~004處修改。如用2號(hào)切斷刀切槽時(shí)工件尺寸大了0.1mm,而002處刀補(bǔ)顯示是X3.8,則可輸入X3.7,減少2號(hào)刀補(bǔ)。相對(duì)坐標(biāo)法如上例,002刀補(bǔ)處輸入U(xiǎn)-0.1,亦可收到同樣的效果。同理,對(duì)于軸向尺寸的控制亦如此類推。如用1號(hào)外圓刀加工某處軸段,尺寸長(zhǎng)了0.1mm,可在001刀補(bǔ)處輸入W0.1。2.8.2半精加工消除絲桿間隙影響保證尺寸精度對(duì)于大部分?jǐn)?shù)控車(chē)床來(lái)說(shuō),使用較長(zhǎng)時(shí)間后,由于絲桿間隙的影響,加工出的工件尺寸經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。這時(shí),我們可在粗加工之后,進(jìn)行一次半精加工消除絲桿間隙的影響。如用1號(hào)刀G71粗加工外圓之后,可在001刀補(bǔ)處輸入U(xiǎn)0.3,調(diào)用G70精車(chē)一次,停車(chē)測(cè)量后,再在001刀補(bǔ)處輸入U(xiǎn)-0.3,再次調(diào)用G70精車(chē)一次。經(jīng)過(guò)此番半精車(chē),消除了絲桿間隙的影響,保證了尺寸精度的穩(wěn)定。程序編制保證尺寸精度2.8.3絕對(duì)編程保證尺寸精度編程有絕對(duì)編程和相對(duì)編程。相對(duì)編程是指在加工輪廓曲線上,各線段的終點(diǎn)位置以該線段起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)而確定的坐標(biāo)系。也就是說(shuō),相對(duì)編程的坐標(biāo)原點(diǎn)經(jīng)常在變換,連續(xù)位移時(shí)必然產(chǎn)生累積誤差,絕對(duì)編程是在加工的全過(guò)程中,均有相對(duì)統(tǒng)一的基準(zhǔn)點(diǎn),即坐標(biāo)原點(diǎn),故累積誤差較相對(duì)編程小。數(shù)控車(chē)削工件時(shí),工件徑向尺寸的精度一般比軸向尺寸精度高,故在編寫(xiě)程序時(shí),徑向尺寸最好采用絕對(duì)編程,考慮到加工及編寫(xiě)程序的方便,軸向尺寸常采用相對(duì)編程,但對(duì)于重要的軸向尺寸,最好采用絕對(duì)編程。數(shù)值換算保證尺寸精度很多情況下,圖樣上的尺寸基準(zhǔn)與編程所需的尺寸基準(zhǔn)不一致,故應(yīng)先將圖樣上的基準(zhǔn)尺寸換算為編程坐標(biāo)系中的尺寸。如圖2b中,除尺寸13.06mm外,其余均屬直接按圖2a標(biāo)注尺寸經(jīng)換算后而得到的編程尺寸。其中,φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三個(gè)尺寸為分別取兩極限尺寸平均值后得到的編程尺寸。2.8.4修改程序和刀補(bǔ)控制尺寸數(shù)控加工中,我們經(jīng)常碰到這樣一種現(xiàn)象:程序自動(dòng)運(yùn)行后,停車(chē)測(cè)量,發(fā)現(xiàn)工件尺寸達(dá)不到要求,尺寸變化無(wú)規(guī)律。如用1號(hào)外圓刀加工圖3所示工件,經(jīng)粗加工和半精加工后停車(chē)測(cè)量,各軸段徑向尺寸如下:φ30.06mm、φ23.03mm及φ16.02mm。對(duì)此,筆者采用修改程序和刀補(bǔ)的方法進(jìn)行補(bǔ)救,方法如下:2.8.5修改程序原程序中的X30不變,X23改為X23.03,X16改為X16.04,這樣一來(lái),各軸段均有超出名義尺寸的統(tǒng)一公差0.06mm;改刀補(bǔ)在1號(hào)刀刀補(bǔ)001處輸入U(xiǎn)-0.06。經(jīng)過(guò)上述程序和刀補(bǔ)雙管齊下的修改后,再調(diào)用精車(chē)程序,工件尺寸一般都能得到有效的保證。數(shù)控車(chē)削加工是基于數(shù)控程序的自動(dòng)化加工方式,實(shí)際加工中,操作者只有具備較強(qiáng)的程序指令運(yùn)用能力和豐富的實(shí)踐技能,方能編制出高質(zhì)量的加工程序,加工出高質(zhì)量的工件。第三章簡(jiǎn)單介紹下FANUC系統(tǒng)3.1.日本FANUC簡(jiǎn)介日本發(fā)那科公司(FANUC)是當(dāng)今世界上數(shù)控系統(tǒng)科研、設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售實(shí)力最強(qiáng)大的企業(yè),總?cè)藬?shù)4549人年9月數(shù)字),科研設(shè)計(jì)人員1500人。2005年9月銷(xiāo)售額1827.8億日元(約合15.6億美元),9月每人平均銷(xiāo)售額9萬(wàn)美元。FANUC目前數(shù)控系統(tǒng)月生產(chǎn)能力超過(guò)7000套,大量出口,銷(xiāo)售額在世界市場(chǎng)上占50%,在日本國(guó)內(nèi)占70%。2005年數(shù)控系統(tǒng)在中國(guó)銷(xiāo)售約1.6萬(wàn)臺(tái)套,主要為中檔產(chǎn)品。掌握數(shù)控機(jī)床發(fā)展核心技術(shù)的FANUC,不僅加快了日本本國(guó)數(shù)控機(jī)床的快速發(fā)展,而且加快了全世界數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平的提高。FANUC能夠在今天具有世界首位的實(shí)力與先進(jìn)性,占領(lǐng)廣大市場(chǎng),決非偶然。遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí),引進(jìn)技術(shù)、自主創(chuàng)新早在1956年,日本技術(shù)專家預(yù)見(jiàn)到未來(lái)3c(Communication、Computer、Contr01)時(shí)代即將到來(lái),一方面集聚有關(guān)人才,另一方面即著手開(kāi)展這方面的發(fā)展工作。當(dāng)時(shí)富士通信制造株式會(huì)社(即現(xiàn)在的3.2FANUC系統(tǒng)介紹FANUC系統(tǒng)是日本富士通公司的產(chǎn)品,通常其中文譯名為發(fā)那科。FANUC系統(tǒng)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)有非常悠久的歷史,有多種型號(hào)的產(chǎn)品在使用,使用較為廣泛的產(chǎn)品有FANUC0、FANUC16、FANUC18、FANUC21等。在這些型號(hào)中,使用最為廣泛的是FANUC0系列。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝、各個(gè)控制板高度集成,使可靠性有很大提高,而且便于維修、更換。FANUC系統(tǒng)設(shè)計(jì)了比較健全的自我保護(hù)電路。PMC信號(hào)和PMC功能指令極為豐富,便于工具機(jī)廠商編制PMC控制程序,而且增加了編程的靈活性。系統(tǒng)提供串行RS232C接口,以太網(wǎng)接口,能夠完成PC和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸。FANUC系統(tǒng)性能穩(wěn)定,操作界面友好,系統(tǒng)各系列總體結(jié)構(gòu)非常的類似,具有基本統(tǒng)一的操作界面。FANUC系統(tǒng)可以在較為寬泛的環(huán)境中使用,對(duì)于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高,因此適應(yīng)性很強(qiáng)。鑒于前述的特點(diǎn),F(xiàn)ANUC系統(tǒng)擁有廣泛的客戶。使用該系統(tǒng)的操作員隊(duì)伍十分龐大,因此有必要了解該系統(tǒng)的一些軟、硬件上的特點(diǎn)。3.2.1我們可以通過(guò)常見(jiàn)的FANUC0系列了解整個(gè)FANUC系統(tǒng)的特點(diǎn)。1.剛性攻絲主軸控制回路為位置閉環(huán)控制,主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)與攻絲軸(Z軸)進(jìn)給完全同步,從而實(shí)現(xiàn)高速高精度攻絲。2.復(fù)合加工循環(huán)復(fù)合加工循環(huán)可用簡(jiǎn)單指令生成一系列的切削路徑。比如定義了工件的最終輪廓,可以自動(dòng)生成多次粗車(chē)的刀具路徑,簡(jiǎn)化了車(chē)床編程。3.圓柱插補(bǔ)適用于切削圓柱上的槽,能夠按照?qǐng)A柱表面的展開(kāi)圖進(jìn)行編程。4.直接尺寸編程可直接指定諸如直線的傾角、倒角值、轉(zhuǎn)角半徑值等尺寸,這些尺寸在零件圖上指定,這樣能簡(jiǎn)化部件加工程序的編程。5.記憶型螺距誤差補(bǔ)償可對(duì)絲杠螺距誤差等機(jī)械系統(tǒng)中的誤差進(jìn)行補(bǔ)償,補(bǔ)償數(shù)據(jù)以參數(shù)的形式存儲(chǔ)在CNC的存儲(chǔ)器中。6.CNC內(nèi)裝PMC編程功能PMC對(duì)機(jī)床和外部設(shè)備進(jìn)行程序控制7.隨機(jī)存儲(chǔ)模塊MTB(機(jī)床廠)可在CNC上直接改變PMC程序和宏執(zhí)行器程序。由于使用的是閃存芯片,故無(wú)需專用的RAM寫(xiě)入器或PMC的調(diào)試RAM。8.顯示裝置3.2.2、FANUC0系列硬件框架1.系統(tǒng)構(gòu)成圖6系統(tǒng)硬件概要圖6從總體上描述了系統(tǒng)板上應(yīng)該連接的硬件和應(yīng)具有的功能。圖7FANUC0i系列控制單元構(gòu)成及連接圖7所表示的是FANUC0i控制單元及其所要連接的部件示意圖,每一個(gè)文字方框中表示的部件,都按照?qǐng)D中所列的位置(插座、插槽)與系統(tǒng)相連接。具體的連接方式、方法請(qǐng)參照FANUC連接說(shuō)明書(shū)(硬件)的各章節(jié)。2.系統(tǒng)連線系統(tǒng)綜合連接圖系統(tǒng)的綜合連接詳圖中標(biāo)示了系統(tǒng)板上的插槽名以及每一個(gè)插槽所連接的部件。3.系統(tǒng)構(gòu)成主軸電動(dòng)機(jī)的控制有兩種接口;模擬和數(shù)字(串行傳送)輸出。模擬接口需用其他公司的變頻器及電動(dòng)機(jī)。(1)模擬主軸接口(2)串行主軸接口4.數(shù)字伺服伺服的連接分A型和B型,由伺服放大器上的一個(gè)短接棒控制。A型連接是將位置反饋線接到cNc系統(tǒng),B型連接是將其接到伺服放大器。0i和近期開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)用B型。o系統(tǒng)大多數(shù)用A型。兩種接法不能任意使用,與伺服軟件有關(guān)。連接時(shí)最后的放大器JxlB需插上FANUC(提供的短接插頭,如果遺忘會(huì)出現(xiàn)#401報(bào)警.另外,薦選用一個(gè)伺服放大器控制兩個(gè)電動(dòng)機(jī),應(yīng)將大電動(dòng)機(jī)電摳接在M端子上,小電動(dòng)機(jī)接在L端子上.否則電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)聽(tīng)到不正常的嗡聲。3.3北京FANUC簡(jiǎn)介北京發(fā)那科機(jī)電有限公司是由北京機(jī)床研究所與日本FANUC公司于1992年共同組建的合資公司,專門(mén)從事機(jī)床數(shù)控裝置的生產(chǎn)、銷(xiāo)售與維修。注冊(cè)資金1130萬(wàn)美元,美國(guó)GE-Fanuc和北京實(shí)創(chuàng)開(kāi)發(fā)總公司各參股10%,中外雙方股比各占50%。日本FANUC公司是世界上最大的專業(yè)生產(chǎn)數(shù)控裝置和機(jī)器人、智能化設(shè)備的著名廠商。該公司技術(shù)領(lǐng)先,實(shí)力雄厚,為當(dāng)今世界工業(yè)自動(dòng)化事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。FANUC為日本合資公司提供了全方位技術(shù)支持。北京機(jī)床研究所是中國(guó)機(jī)床工業(yè)最大的研究開(kāi)發(fā)基地,國(guó)內(nèi)第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床在該所誕生,1980年引進(jìn)FANUC技術(shù),成立了國(guó)內(nèi)第一家數(shù)控裝置生產(chǎn)廠,為中國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),并在數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用方面具有領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)。北京發(fā)那科成立以來(lái),本著“用戶至上、服務(wù)為本、品質(zhì)第一”的理念,定位于“您身邊的數(shù)控專家”,致力于為中國(guó)的數(shù)控機(jī)床提供品質(zhì)卓越,服務(wù)貼心的產(chǎn)品和服務(wù)。公司經(jīng)過(guò)近三個(gè)五年的發(fā)展,陪同中國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)一起走過(guò)起步、發(fā)展的階段。中國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的發(fā)展?jié)摿θ匀缓芫薮螅袊?guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展必將經(jīng)歷騰飛的過(guò)程,而北京發(fā)那科是否還能保持在中國(guó)數(shù)控行業(yè)中的領(lǐng)先地位?北京發(fā)那科已逐漸認(rèn)識(shí)到光依靠FANUC的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是不能長(zhǎng)久保持北京發(fā)那科的增長(zhǎng)勢(shì)頭的,只有形成北京發(fā)那科自己的獨(dú)特的產(chǎn)品和服務(wù)才能擁有長(zhǎng)久的競(jìng)爭(zhēng)力。3.4數(shù)控車(chē)床數(shù)控車(chē)床編程如何確定加工方案3.4.1.確定加工方案的原則加工方案又稱工藝方案,數(shù)控機(jī)床的加工方案包括制定工序、工步及走刀路線等內(nèi)容。在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中,由于加工對(duì)象復(fù)雜多樣,特別是輪廓曲線的形狀及位置千變?nèi)f化,加上材料不同、批量不同等多方面因素的影響,在對(duì)具體零件制定加工方案時(shí),應(yīng)該進(jìn)行具體分析和區(qū)別對(duì)待,靈活處理。只有這樣,才能使所制定的加工方案合理,從而達(dá)到質(zhì)量?jī)?yōu)、效率高和成本低的目的。制定加工方案的一般原則為:先粗后精,先近后遠(yuǎn),先內(nèi)后外,程序段最少,走刀路線最短以及特殊情況特殊處理。1先粗后精為了提高生產(chǎn)效率并保證零件的精加工質(zhì)量,在切削加工時(shí),應(yīng)先安排粗加工工序,在較短的時(shí)間內(nèi),將精加工前大量的加工余量(如圖3-4中的虛線內(nèi)所示部分)去掉,同時(shí)盡量滿足精加工的余量均勻性要求。當(dāng)粗加工工序安排完后,應(yīng)接著安排換刀后進(jìn)行的半精加工和精加工。其中,安排半精加工的目的是,當(dāng)粗加工后所留余量的均勻性滿足不了精加工要求時(shí),則可安排半精加工作為過(guò)渡性工序,以便使精加工余量小而均勻。在安排可以一刀或多刀進(jìn)行的精加工工序時(shí),其零件的最終輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)加工而成。這時(shí),加工刀具的進(jìn)退刀位置要考慮妥當(dāng),盡量不要在連續(xù)的輪廓中安排切人和切出或換刀及停頓,以免因切削力突然變化而造成彈性變形,致使光滑連接輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等疵病。2先近后遠(yuǎn)這里所說(shuō)的遠(yuǎn)與近,是按加工部位相對(duì)于對(duì)刀點(diǎn)的距離大小而言的。在一般情況下,特別是在粗加工時(shí),通常安排離對(duì)刀點(diǎn)近的部位先加工,離對(duì)刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工,以便縮短刀具移動(dòng)距離,減少空行程時(shí)間。對(duì)于車(chē)削加工,先近后遠(yuǎn)有利于保持毛坯件或半成品件的剛性,改善其切削條件。3先內(nèi)后外對(duì)既要加工內(nèi)表面(內(nèi)型、腔),又要加工外表面的零件,在制定其加工方案時(shí),通常應(yīng)安排先加工內(nèi)型和內(nèi)腔,后加工外表面。這是因?yàn)榭刂苾?nèi)表面的尺寸和形狀較困難,刀具剛性相應(yīng)較差,刀尖(刃)的耐用度易受切削熱影響而降低,以及在加工中清除切屑較困難等。4走刀路線最短確定走刀路線的工作重點(diǎn),主要用于確定粗加工及空行程的走刀路線,因精加工切削過(guò)程的走刀路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的。走刀路線泛指刀具從對(duì)刀點(diǎn)(或機(jī)床固定原點(diǎn))開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起,直至返回該點(diǎn)并結(jié)束加工程序所經(jīng)過(guò)的路徑,包括切削加工的路徑及刀具引入、切出等非切削空行程。在保證加工質(zhì)量的前提下,使加工程序具有最短的走刀路線,不僅可以節(jié)省整個(gè)加工過(guò)程的執(zhí)行時(shí)間,還能減少一些不必要的刀具消耗及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動(dòng)部件的磨損等。優(yōu)化工藝方案除了依靠大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)外,還應(yīng)善于分析,必要時(shí)可輔以一些簡(jiǎn)單計(jì)算。上述原則并不是一成不變的,對(duì)于某些特殊情況,則需要采取靈活可變的方案。如有的工件就必須先精加工后粗加工,才能保證其加工精度與質(zhì)量。這些都有賴于編程者實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)的不斷積累與學(xué)習(xí)。3.4.2加工路線與加工余量的關(guān)系在數(shù)控車(chē)床還未達(dá)到普及使用的條件下,一般應(yīng)把毛坯件上過(guò)多的余量,特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車(chē)床上加工。如必須用數(shù)控車(chē)床加工時(shí),則要注意程序的靈活安排。安排一些子程序?qū)τ嗔窟^(guò)多的部位先作一定的切削加工。(1)對(duì)大余量毛坯進(jìn)行階梯切削時(shí)的加工路線(2)分層切削時(shí)刀具的終止位置3.4.3.車(chē)螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)控車(chē)床加工螺紋時(shí),因其傳動(dòng)鏈的改變,原則上其轉(zhuǎn)速只要能保證主軸每轉(zhuǎn)一周時(shí),刀具沿主進(jìn)給軸(多為Z軸)方向位移一個(gè)螺距即可,不應(yīng)受到限制。但數(shù)控車(chē)床加工螺紋時(shí),會(huì)受到以下幾方面的影響:(1)螺紋加工程序段中指令的螺距(導(dǎo)程)值,相當(dāng)于以進(jìn)給量(mm/r)表示的進(jìn)給速度F,如果將機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速選擇過(guò)高,其換算后的進(jìn)給速度(mm/min)則必定大大超過(guò)正常值;(2)刀具在其位移的始/終,都將受到伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)升/降頻率和數(shù)控裝置插補(bǔ)運(yùn)算速度的約束,由于升/降頻特性滿足不了加工需要等原因,則可能因主進(jìn)給運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生出的“超前”和“滯后”而導(dǎo)致部分螺牙的螺距不符合要求;(3)車(chē)削螺紋必須通過(guò)主軸的同步運(yùn)行功能而實(shí)現(xiàn),即車(chē)削螺紋需要有主軸脈沖發(fā)生器(編碼器)。當(dāng)其主軸轉(zhuǎn)速選擇過(guò)高,通過(guò)編碼器發(fā)出的定位脈沖(即主軸每轉(zhuǎn)一周時(shí)所發(fā)出的一個(gè)基準(zhǔn)脈沖信號(hào))將可能因“過(guò)沖”(特別是當(dāng)編碼器的質(zhì)量不穩(wěn)定時(shí))而導(dǎo)致工件螺紋產(chǎn)生亂扣。因此,車(chē)螺紋時(shí),主軸轉(zhuǎn)速的確定應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則:(1)在保證生產(chǎn)效率和正常切削的情況下,宜選擇較低的主軸轉(zhuǎn)速;(2)當(dāng)螺紋加工程序段中的導(dǎo)入長(zhǎng)度δ1和切出長(zhǎng)度δ2(如圖所示)考慮比較充裕,即螺紋進(jìn)給距離超過(guò)圖樣上規(guī)定螺紋的長(zhǎng)度較大時(shí),可選擇適當(dāng)高一些的主軸轉(zhuǎn)速;(3)當(dāng)編碼器所規(guī)定的允許工作轉(zhuǎn)速超過(guò)機(jī)床所規(guī)定主軸的最大轉(zhuǎn)速時(shí),則可選擇盡量高一些的主軸轉(zhuǎn)速;(4)通常情況下,車(chē)螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速(n螺)應(yīng)按其機(jī)床或數(shù)控系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的計(jì)算式進(jìn)行確定,其計(jì)算式多為:n螺≤n允/L(r/min)式中n允—編碼器允許的最高工作轉(zhuǎn)速(r/min);L—工件螺紋的螺距(或?qū)С蹋琺m)。FANUC0-TD系統(tǒng)3.4.4.G代碼命令代碼組及其含義“模態(tài)代碼”和“一般”代碼“形式代碼”的功能在它被執(zhí)行后會(huì)繼續(xù)維持,而“一般代碼”僅僅在收到該命令時(shí)起作用。定義移動(dòng)的代碼通常是“模態(tài)代碼”,像直線、圓弧和循環(huán)代碼。反之,像原點(diǎn)返回代碼就叫“一般代碼”。每一個(gè)代碼都?xì)w屬其各自的代碼組。在“模態(tài)代碼”里,當(dāng)前的代碼會(huì)被加載的同組代碼替換。G代碼組別解釋G0001定位(快速移動(dòng))G01直線切削G02順時(shí)針切圓弧(CW,順時(shí)鐘)G03逆時(shí)針切圓弧(CCW,逆時(shí)鐘)G0400暫停(Dwell)G09停于精確的位置G2006英制輸入G21公制輸入G2204內(nèi)部行程限位有效G23內(nèi)部行程限位無(wú)效G2700檢查參考點(diǎn)返回G28參考點(diǎn)返回G29從參考點(diǎn)返回G30回到第二參考點(diǎn)G3201切螺紋G4007取消刀尖半徑偏置G41刀尖半徑偏置(左側(cè))G42刀尖半徑偏置(右側(cè))G5000修改工件坐標(biāo);設(shè)置主軸最大的RPMG52設(shè)置局部坐標(biāo)系G53選擇機(jī)床坐標(biāo)系G7000精加工循環(huán)G71內(nèi)外徑粗切循環(huán)G72臺(tái)階粗切循環(huán)G73成形重復(fù)循環(huán)G74Z向步進(jìn)鉆削G75X向切槽G76切螺紋循環(huán)G8010取消固定循環(huán)G83鉆孔循環(huán)G84攻絲循環(huán)G85正面鏜孔循環(huán)G87側(cè)面鉆孔循環(huán)G88側(cè)面攻絲循環(huán)G89側(cè)面鏜孔循環(huán)G9001(內(nèi)外直徑)切削循環(huán)G92切螺紋循環(huán)G94(臺(tái)階)切削循環(huán)G9612恒線速度控制G97恒線速度控制取消G9805每分鐘進(jìn)給率G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給率3.4.5.代碼解釋G00定位1.格式G00X_Z_這個(gè)命令把刀具從當(dāng)前位置移動(dòng)到命令指定的位置(在絕對(duì)坐標(biāo)方式下),或者移動(dòng)到某個(gè)距離處(在增量坐標(biāo)方式下)。2.非直線切削形式的定位我們的定義是:采用獨(dú)立的快速移動(dòng)速率來(lái)決定每一個(gè)軸的位置。刀具路徑不是直線,根據(jù)到達(dá)的順序,機(jī)器軸依次停止在命令指定的位置。3.直線定位刀具路徑類似直線切削(G01)那樣,以最短的時(shí)間(不超過(guò)每一個(gè)軸快速移動(dòng)速率)定位于要求的位置。4.舉例N10G0X100Z65G01直線插補(bǔ)1.格式G01X(U)_Z(W)_F_;直線插補(bǔ)以直線方式和命令給定的移動(dòng)速率從當(dāng)前位置移動(dòng)到命令位置。X,Z:要求移動(dòng)到的位置的絕對(duì)坐標(biāo)值。U,W:要求移動(dòng)到的位置的增量坐標(biāo)值。2.舉例①絕對(duì)坐標(biāo)程序G01X50.Z75.F0.2;X100.;②增量坐標(biāo)程序G01U0.0W-75.F0.2;U50.圓弧插補(bǔ)(G02,G03)1.格式G02(G03)X(U)__Z(W)__I__K__F__;G02(G03)X(U)__Z(W)__R__F__;G02–順時(shí)鐘(CW)G03–逆時(shí)鐘(CCW)X,Z–在坐標(biāo)系里的終點(diǎn)U,W–起點(diǎn)與終點(diǎn)之間的距離I,K–從起點(diǎn)到中心點(diǎn)的矢量(半徑值)R–圓弧范圍(最大180度)。2.舉例①絕對(duì)坐標(biāo)系程序G02X100.Z90.I50.K0.F0.2或G02X100.Z90.R50.F02;②增量坐標(biāo)系程序G02U20.W-30.I50.K0.F0.2;或G02U20.W-30.R50.F0.2;第二原點(diǎn)返回(G30)坐標(biāo)系能夠用第二原點(diǎn)功能來(lái)設(shè)置。1.用參數(shù)(a,b)設(shè)置刀具起點(diǎn)的坐標(biāo)值。點(diǎn)“a”和“b”是機(jī)床原點(diǎn)與起刀點(diǎn)之間的距離。2.在編程時(shí)用G30命令代替G50設(shè)置坐標(biāo)系。3.在執(zhí)行了第一原點(diǎn)返回之后,不論刀具實(shí)際位置在那里,碰到這個(gè)命令時(shí)刀具便移到第二原點(diǎn)。4.更換刀具也是在第二原點(diǎn)進(jìn)行的。切螺紋(G32)1.格式G32X(U)__Z(W)__F__;G32X(U)__Z(W)__E__;F–螺紋導(dǎo)程設(shè)置E–螺距(毫米)在編制切螺紋程序時(shí)應(yīng)當(dāng)帶主軸轉(zhuǎn)速RPM均勻控制的功能(G97),并且要考慮螺紋部分的某些特性。在螺紋切削方式下移動(dòng)速率控制和主軸速率控制功能將被忽略。而且在送進(jìn)保持按鈕起作用時(shí),其移動(dòng)進(jìn)程在完成一個(gè)切削循環(huán)后就停止了。2.舉例G00X29.4;(1循環(huán)切削)G32Z-23.F0.2;G00X32;Z4.;X29.;(2循環(huán)切削)G32Z-23.F0.2;G00X32.;Z4.刀具直徑偏置功能(G40/G41/G42)1.格式G41X_Z_;G42X_Z_;在刀具刃是尖利時(shí),切削進(jìn)程按照程序指定的形狀執(zhí)行不會(huì)發(fā)生問(wèn)題。不過(guò),真實(shí)的刀具刃是由圓弧構(gòu)成的(刀尖半徑)就像上圖所示,在圓弧插補(bǔ)和攻螺紋的情況下刀尖半徑會(huì)帶來(lái)誤差。2.偏置功能命令切削位置刀具路徑G40取消刀具按程序路徑的移動(dòng)G41右側(cè)刀具從程序路徑左側(cè)移動(dòng)G42左側(cè)刀具從程序路徑右側(cè)移動(dòng)補(bǔ)償?shù)脑瓌t取決于刀尖圓弧中心的動(dòng)向,它總是與切削表面法向里的半徑矢量不重合。因此,補(bǔ)償?shù)幕鶞?zhǔn)點(diǎn)是刀尖中心。通常,刀具長(zhǎng)度和刀尖半徑的補(bǔ)償是按一個(gè)假想的刀刃為基準(zhǔn),因此為測(cè)量帶來(lái)一些困難。把這個(gè)原則用于刀具補(bǔ)償,應(yīng)當(dāng)分別以X和Z的基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)測(cè)量刀具長(zhǎng)度刀尖半徑R,以及用于假想刀尖半徑補(bǔ)償所需的刀尖形式數(shù)(0-9)。這些內(nèi)容應(yīng)當(dāng)事前輸入刀具偏置文件。“刀尖半徑偏置”應(yīng)當(dāng)用G00或者G01功能來(lái)下達(dá)命令或取消。不論這個(gè)命令是不是帶圓弧插補(bǔ),刀不會(huì)正確移動(dòng),導(dǎo)致它逐漸偏離所執(zhí)行的路徑。因此,刀尖半徑偏置的命令應(yīng)當(dāng)在切削進(jìn)程啟動(dòng)之前完成;并且能夠防止從工件外部起刀帶來(lái)的過(guò)切現(xiàn)象。反之,要在切削進(jìn)程之后用移動(dòng)命令來(lái)執(zhí)行偏置的取消過(guò)工件坐標(biāo)系選擇(G54-G59)1.格式G54X_Z_;2.功能通過(guò)使用G54–G59命令,來(lái)將機(jī)床坐標(biāo)系的一個(gè)任意點(diǎn)(工件原點(diǎn)偏移值)賦予1221–1226的參數(shù),并設(shè)置工件坐標(biāo)系(1-6)。該參數(shù)與G代碼要相對(duì)應(yīng)如下:工件坐標(biāo)系1(G54)工件原點(diǎn)返回偏移值參數(shù)1221工件坐標(biāo)系2(G55)工件原點(diǎn)返回偏移值參數(shù)1222工件坐標(biāo)系3(G56)工件原點(diǎn)返回偏移值參數(shù)1223工件坐標(biāo)系4(G57)工件原點(diǎn)返回偏移值參數(shù)1224工件坐標(biāo)系5(G58)工件原點(diǎn)返回偏移值參數(shù)1225工件坐標(biāo)系6(G59)工件原點(diǎn)返回偏移值參數(shù)1226在接通電源和完成了原點(diǎn)返回后,系統(tǒng)自動(dòng)選擇工件坐標(biāo)系1(G54)。在有“模態(tài)”命令對(duì)這些坐標(biāo)做出改變之前,它們將保持其有效性。除了這些設(shè)置步驟外,系統(tǒng)中還有一參數(shù)可立刻變更G54~G59的參數(shù)。工件外部的原點(diǎn)偏置值能夠用1220號(hào)參數(shù)來(lái)傳遞。精加工循環(huán)(G70)1.格式G70P(ns)Q(nf)ns:精加工形狀程序的第一個(gè)段號(hào)。nf:精加工形狀程序的最后一個(gè)段號(hào)2.功能用G71、G72或G73粗車(chē)削后,G70精車(chē)削。外園粗車(chē)固定循環(huán)(G71)1.格式G71U(△d)R(e)G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)N(ns)…………….F__從序號(hào)ns至nf的程序段,指定A及B間的移動(dòng)指令。.S__.T__N(nf)……△d:切削深度(半徑指定)不指定正負(fù)符號(hào)。切削方向依照AA’的方向決定,在另一個(gè)值指定前不會(huì)改變。FANUC系統(tǒng)參數(shù)(NO.0717)指定。e:退刀行程本指定是狀態(tài)指定,在另一個(gè)值指定前不會(huì)改變。FANUC系統(tǒng)參數(shù)(NO.0718)指定。ns:精加工形狀程序的第一個(gè)段號(hào)。nf:精加工形狀程序的最后一個(gè)段號(hào)?!鱱:X方向精加工預(yù)留量的距離及方向。(直徑/半徑)△w:Z方向精加工預(yù)留量的距離及方向。2.功能如果在下圖用程序決定A至A’至B的精加工形狀,用△d(切削深度)車(chē)掉指定的區(qū)域,留精加工預(yù)留量△u/2及△w。端面車(chē)削固定循環(huán)(G72)1.格式G72W(△d)R(e)G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)△t,e,ns,nf,△u,△w,f,s及t的含義與G71相同。2.功能如下圖所示,除了是平行于X軸外,本循環(huán)與G71相同。成型加工復(fù)式循環(huán)(G73)1.格式G73U(△i)W(△k)R(d)G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)N(ns)…沿AA’B的程序段號(hào)N(nf)………△i:X軸方向退刀距離(半徑指定),FANUC系統(tǒng)參數(shù)(NO.0719)指定。△k:Z軸方向退刀距離(半徑指定),FANUC系統(tǒng)參數(shù)(NO.0720)指定。d:分割次數(shù)這個(gè)值與粗加工重復(fù)次數(shù)相同,F(xiàn)ANUC系統(tǒng)參數(shù)(NO.0719)指定。ns:精加工形狀程序的第一個(gè)段號(hào)。nf:精加工形狀程序的最后一個(gè)段號(hào)。△u:X方向精加工預(yù)留量的距離及方向。(直徑/半徑)△w:Z方向精加工預(yù)留量的距離及方向。2.功能本功能用于重復(fù)切削一個(gè)逐漸變換的固定形式,用本循環(huán),可有效的切削一個(gè)用粗加工段造或鑄造等方式已經(jīng)加工成型的工件。端面啄式鉆孔循環(huán)(G74)1.格式G74R(e);G74X(u)Z(w)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)e:后退量本指定是狀態(tài)指定,在另一個(gè)值指定前不會(huì)改變。FANUC系統(tǒng)參數(shù)(NO.0722)指定。x:B點(diǎn)的X坐標(biāo)u:從a至b增量z:c點(diǎn)的Z坐標(biāo)w:從A至C增量△i:X方向的移動(dòng)量△k:Z方向的移動(dòng)量△d:在切削底部的刀具退刀量?!鱠的符號(hào)一定是(+)。但是,如果X(U)及△I省略,可用所要的正負(fù)符號(hào)指定刀具退刀量。f:進(jìn)給率:2.功能如下圖所示在本循環(huán)可處理斷削,如果省略X(U)及P,結(jié)果只在Z軸操作,用于鉆孔。外經(jīng)/內(nèi)徑啄式鉆孔循環(huán)(G75)1.格式G75R(e);G75X(u)Z(w)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)2.功能以下指令操作如下圖所示,除X用Z代替外與G74相同,在本循環(huán)可處理斷削,可在X軸割槽及X軸啄式鉆孔。螺紋切削循環(huán)(G76)1.格式G76P(m)(r)(a)Q(△dmin)R(d)G76X(u)Z(w)R(i)P(k)Q(△d)F(f)m:精加工重復(fù)次數(shù)(1至99)本指定是狀態(tài)指定,在另一個(gè)值指定前不會(huì)改變。FANUC系統(tǒng)參數(shù)(NO.0723)指定。r:到角量本指定是狀態(tài)指定,在另一個(gè)值指定前不會(huì)改變。FANUC系統(tǒng)參數(shù)(NO.0109)指定。a:刀尖角度:可選擇80度、60度、55度、30度、29度、0度,用2位數(shù)指定。本指定是狀態(tài)指定,在另一個(gè)值指定前不會(huì)改變。FANUC系統(tǒng)參數(shù)(NO.0724)指定。如:P(02/m、12/r、60/a)△dmin:最小切削深度本指定是狀態(tài)指定,在另一個(gè)值指定前不會(huì)改變。FANUC系統(tǒng)參數(shù)(NO.0726)指定。i:螺紋部分的半徑差如果i=0,可作一般直線螺紋切削。k:螺紋高度這個(gè)值在X軸方向用半徑值指定。△d:第一次的切削深度(半徑值)l:螺紋導(dǎo)程(與G32)2.功能螺紋切削循環(huán)。內(nèi)外直徑的切削循環(huán)(G90)1.格式直線切削循環(huán):G90X(U)___Z(W)___F___;按開(kāi)關(guān)進(jìn)入單一程序塊方式,操作完成如圖所示1→2→3→4路徑的循環(huán)操作。U和W的正負(fù)號(hào)(+/-)在增量坐標(biāo)程序里是根據(jù)1和2的方向改變的。錐體切削循環(huán):G90X(U)___Z(W)___R___F___;必須指定錐體的“R”值。切削功能的用法與直線切削循環(huán)類似。2.功能外園切削循環(huán)。1.U<0,W<0,R<02.U>0,W<0,R>03.U<0,W<0,R>04.U>0,W<0,R<0切削螺紋循環(huán)(G92)1.格式直螺紋切削循環(huán):G92X(U)___Z(W)___F___;螺紋范圍和主軸RPM穩(wěn)定控制(G97)類似于G32(切螺紋)。在這個(gè)螺紋切削循環(huán)里,切螺紋的退刀有可能如[圖9-9]操作;倒角長(zhǎng)度根據(jù)所指派的參數(shù)在0.1L~12.7L的范圍里設(shè)置為0.1L個(gè)單位。錐螺紋切削循環(huán):G92X(U)___Z(W)___R___F___;2.功能切削螺紋循環(huán)臺(tái)階切削循環(huán)(G94)1.格式平臺(tái)階切削循環(huán):G94X(U)___Z(W)___F___;錐臺(tái)階切削循環(huán):G94X(U)___Z(W)___R___F___;2.功能臺(tái)階切削線速度控制(G96,G97)NC車(chē)床用調(diào)整步幅和修改RPM的方法讓速率劃分成,如低速和高速區(qū);在每一個(gè)區(qū)內(nèi)的速率可以自由改變。G96的功能是執(zhí)行線速度控制,并且只通過(guò)改變RPM來(lái)控制相應(yīng)的工件直徑變化時(shí)維持穩(wěn)定的切削速率。G97的功能是取消線速度控制,并且僅僅控制RPM的穩(wěn)定。設(shè)置位移量(G98/G99)切削位移能夠用G98代碼來(lái)指派每分鐘的位移(毫米/分),或者用G99代碼來(lái)指派每轉(zhuǎn)位移(毫米/轉(zhuǎn));這里G99的每轉(zhuǎn)位移在NC車(chē)床里是用于編程的。每分鐘的移動(dòng)速率(毫米/分)=每轉(zhuǎn)位移速率(毫米/轉(zhuǎn))x主軸RPM軸類零件綜合車(chē)削加工——數(shù)控車(chē)床編程實(shí)例40編制圖所示零件的加工程序。工藝條件:工件材質(zhì)為45#鋼,或鋁;毛坯為直徑Φ54mm,長(zhǎng)200mm的棒料;刀具選用:1號(hào)端面刀加工工件端面,2號(hào)端面外圓刀粗加工工件輪廓,3號(hào)端面外圓刀精加工工件輪廓,4號(hào)外圓螺紋刀加工導(dǎo)程為3mm,螺距為1mm的三頭螺紋。N10G90GN20M03S500(主軸以500r/min正轉(zhuǎn))N30G00X100Z80(到程序起點(diǎn)或換刀點(diǎn)位置)N40G00X60Z5(到簡(jiǎn)單端面循環(huán)起點(diǎn)位置)N50G81X0Z1.5F100(簡(jiǎn)單端面循環(huán),加工過(guò)長(zhǎng)毛坯)N60G81X0Z0(簡(jiǎn)單端面循環(huán)加工,加工過(guò)長(zhǎng)毛坯)N70G00X100Z80(到程序起點(diǎn)或換刀點(diǎn)位置)N80T0202(換二號(hào)外圓粗加工刀,取2號(hào)刀補(bǔ))N90G00X60Z3(到簡(jiǎn)單外圓循環(huán)起點(diǎn)位置)N100G80X52.6Z-133F100(簡(jiǎn)單外圓循環(huán),加工過(guò)大毛坯直徑)N110G01X54(到復(fù)合循環(huán)起點(diǎn)位置)N120G71U1R1P16Q32E0.3(有凹槽外徑粗切復(fù)合循環(huán)加工)N130G00X100Z80(粗加工后,到換刀點(diǎn)位置)N140T0303(換三號(hào)外圓精加工刀,取3號(hào)刀補(bǔ))N150G00GN160G01X10F100(精加工輪廓開(kāi)始,到倒角延長(zhǎng)線處)N170X19.95Z-2(精加工倒2×45°角)N180Z-33(精加工螺紋外徑)N190G01X30(精加工Z33處端面)N200Z-43(精加工Φ30外圓)N210G03X42Z-49R6(精加工R6圓弧)N220G01Z-53(精加工Φ42外圓)N230X36Z-65(精加工下切錐面)N240Z-73(精加工Φ36槽徑)N250G02X40Z-75R2(精加工R2過(guò)渡圓?。㎞260G01X44(精加工Z75處端面)N270X46Z-76(精加工倒1×45°角)N280Z-84(精加工Φ46槽徑)N290G02Z-113R25(精加工R25圓弧凹槽)N300G03X52Z-122R15(精加工R15圓弧)N310G01Z-133(精加工Φ52外圓)N320G01X54(退出已加工表面,精加工輪廓結(jié)束)N330G00GN340M05(主軸停)N350T0404(換四號(hào)螺紋刀,取4號(hào)刀刀補(bǔ))N360M03S200(主軸以200r/min正轉(zhuǎn))N370G00X30Z5(到簡(jiǎn)單螺紋循環(huán)起點(diǎn)位置)N380G00X19.3N390G32Z-20E1C2P120F3(加工兩頭螺紋,吃刀深0.7)N400G00X30N410Z5N420X18.9N430G32Z-20E1C2P120F3(加工兩頭螺紋,吃刀深0.4)N440G00X30N450Z5N460X18.7N470G32Z-20E1C2P120F3(加工兩頭螺紋,吃刀深0.2)N480G00X30N490Z5N500X18.7N510G32Z-20E1C2P120F3(光整加工螺紋)N520G00X30N530Z5N540G76C2R-3E1A60X18.7Z-20K0.65U0.1V0.1Q0.6P240FN550G00X100Z80(返回程序起點(diǎn)位置)N560M05(主軸停轉(zhuǎn))N570M30(主程序結(jié)束并復(fù)位)3.4.6.子程序的定義在編制加工程序中,有時(shí)會(huì)遇到一組程序段在一個(gè)程序中多次出現(xiàn),或者在幾個(gè)程序中都要使用它。這個(gè)典型的加工程序可以做成固定程序,并單獨(dú)加以命名,這組程序段就稱為子程序。3.4.7.使用于程序的目的和作用使用于程序可以減少不必要的編程重復(fù),從而達(dá)到減化編程的目的。其作用相當(dāng)于一個(gè)固定循環(huán)。3.4.8在主程序中,調(diào)用于程序的指令是一個(gè)程序段,其格式隨具體的數(shù)控系統(tǒng)而定,F(xiàn)ANUC—6T系統(tǒng)子程序調(diào)用格式為M98P———L———式中M98--子程序調(diào)用字;p--子程序號(hào);L--子程序重復(fù)調(diào)用次數(shù)。由此可見(jiàn),子程序由程序調(diào)用字、子程序號(hào)和調(diào)用次數(shù)組成。3.4.9.子程序的返回子程序返回主程序用指令M99,它表示子程序運(yùn)行結(jié)束,請(qǐng)返回到主程序。3.4.10.子程序的嵌套子程序調(diào)用下一級(jí)子程序稱為嵌套。上一級(jí)子程序與下一級(jí)子程序的關(guān)系,與主程序與第一層子程序的關(guān)系相同。子程序可以嵌套多少層由具體的數(shù)控系統(tǒng)決定,在FANUC—6T系統(tǒng)中,只能有兩次嵌套第四章數(shù)控車(chē)床編程與技巧數(shù)控車(chē)床雖然加工柔性比普通車(chē)床優(yōu)越,但單就某一種零件的生產(chǎn)效率而言,與普通車(chē)床還存在一定的差距。因此,提高數(shù)控車(chē)床的效率便成為關(guān)鍵,而合理運(yùn)用編程技巧,編制高效率的加工程序,對(duì)提高機(jī)床效率往往具有意想不到的效果。

4.1.

靈活設(shè)置參考點(diǎn)

BIEJING-FANUC

Power

Mate

O數(shù)控車(chē)床共有二根軸,即主軸Z和刀具軸X。棒料中心為坐標(biāo)系原點(diǎn),各刀接近棒料時(shí),坐標(biāo)值減小,稱之為進(jìn)刀;反之,坐標(biāo)值增大,稱為退刀。當(dāng)退到刀具開(kāi)始時(shí)位置時(shí),刀具停止,此位置稱為參考點(diǎn)。參考點(diǎn)是編程中一個(gè)非常重要的概念,每執(zhí)行完一次自動(dòng)循環(huán),刀具都必須返回到這個(gè)位置,準(zhǔn)備下一次循環(huán)。因此,在執(zhí)行程序前,必須調(diào)整刀具及主軸的實(shí)際位置與坐標(biāo)數(shù)值保持一致。然而,參考點(diǎn)的實(shí)際位置并不是固定不變的,編程人員可以根據(jù)零件的直徑、所用的刀具的種類、數(shù)量調(diào)整參考點(diǎn)的位置,縮短刀具的空行程。從而提高效率。

4.2.

化零為整法

在低壓電器中,存在大量的短銷(xiāo)軸類零件,其長(zhǎng)徑比大約為2~3,直徑多在3mm以下。由于零件幾何尺寸較小,普通儀表車(chē)床難以裝夾,無(wú)法保證質(zhì)量。如果按照常規(guī)方法編程,在每一次循環(huán)中只加工一個(gè)零件,由于軸向尺寸較短,造成機(jī)床主軸滑塊在床身導(dǎo)軌局部頻繁往復(fù),彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作頻繁。長(zhǎng)時(shí)間工作之后,便會(huì)造成機(jī)床導(dǎo)軌局部過(guò)度磨損,影響機(jī)床的加工精度,嚴(yán)重的甚至?xí)斐蓹C(jī)床報(bào)廢。而彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的頻繁動(dòng)作,則會(huì)導(dǎo)致控制電器的損壞。要解決以上問(wèn)題,必須加大主軸送進(jìn)長(zhǎng)度和彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作間隔,同時(shí)不能降低生產(chǎn)率。由此設(shè)想是否可以在一次加工循環(huán)中加工數(shù)個(gè)零件,則主軸送進(jìn)長(zhǎng)度為單件零件長(zhǎng)度的數(shù)倍

,甚至可達(dá)主軸最大運(yùn)行距離,而彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間間隔相應(yīng)延長(zhǎng)為原來(lái)的數(shù)倍。更重要的是,原來(lái)單件零件的輔助時(shí)間分?jǐn)傇跀?shù)個(gè)零件上,每個(gè)零件的輔助時(shí)間大為縮短,從而提高了生產(chǎn)效率。為了實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想,我聯(lián)想到電腦程序設(shè)計(jì)中主程序和子程序的概念,如果將涉及零件幾何尺寸的命令字段放在一個(gè)子程序中,而將有關(guān)機(jī)床控制的命令字段及切斷零件的命令字段放在主程序中,每加工一個(gè)零件時(shí),由主程序通過(guò)調(diào)用子程序命令調(diào)用一次子程序,加工完成后,跳轉(zhuǎn)回主程序。需要加工幾個(gè)零件便調(diào)用幾次子程序,十分有利于增減每次循環(huán)加工零件的數(shù)目。通過(guò)這種方式編制的加工程序也比較簡(jiǎn)潔明了,便于修改、維護(hù)。值得注意的是,由于子程序的各項(xiàng)參數(shù)在每次調(diào)用中都保持不變,而主軸的坐標(biāo)時(shí)刻在變化,為與主程序相適應(yīng),在子程序中必須采用相對(duì)編程語(yǔ)句。

4.3.

減少刀具空行程

在BIEJING-FANUC

Power

Mate

O數(shù)控車(chē)床中,刀具的運(yùn)動(dòng)是依靠步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng)的,盡管在程序命令中有快速點(diǎn)定位命令G00,但與普通車(chē)床的進(jìn)給方式相比,依然顯得效率不高。因此,要想提高機(jī)床效率,必須提高刀具的運(yùn)行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完畢后退回參考點(diǎn)所運(yùn)行的距離。只要減少刀具空行程,就可以提高刀具的運(yùn)行效率。(對(duì)于點(diǎn)位控制的數(shù)控車(chē)床,只要求定位精度較高,定位過(guò)程可盡可能快,而刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)路線是無(wú)關(guān)緊要的。)在機(jī)床調(diào)整方面,要將刀具的初始位置安排在盡可能靠近棒料的地方。在程序方面,要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu),使用盡可能少的刀具加工零件使刀具在安裝時(shí)彼此盡可能分散,在很接近棒料時(shí)彼此就不會(huì)發(fā)生干涉;另一方面,由于刀具實(shí)際的初始位置已經(jīng)與原來(lái)發(fā)生了變化,必須在程序中對(duì)刀具的參考點(diǎn)位置進(jìn)行修改,使之與實(shí)際情況相符,與此同時(shí)再配合快速點(diǎn)定位命令,就可以將刀具的空行程控制在最小范圍內(nèi)從而提高機(jī)床加工效率。

4.4.

優(yōu)化參數(shù),平衡刀具負(fù)荷,減少刀具磨損

由于零件結(jié)構(gòu)的千變?nèi)f化,有可能導(dǎo)致刀具切削負(fù)荷的不平衡。而由于自身幾何形狀的差異導(dǎo)致不同刀具在剛度、強(qiáng)度方面存在較大差異,例如:正外圓刀與切斷刀之間,正外圓刀與反外圓刀之間。如果在編程時(shí)不考慮這些差異。用強(qiáng)度、剛度弱的刀具承受較大的切削載荷,就會(huì)導(dǎo)致刀具的非正常磨損甚至損壞,而零件的加工質(zhì)量達(dá)不到要求。因此編程時(shí)必須分析零件結(jié)構(gòu),用強(qiáng)度、剛度較高的刀具承受較大的切削載

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