《數(shù)字控制和數(shù)控機(jī)床一、數(shù)控與計(jì)算-優(yōu).ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)字控制和數(shù)控機(jī)床一、數(shù)控與計(jì)算-優(yōu).ppt（56頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一節(jié) 數(shù)控設(shè)備簡(jiǎn)介 一、數(shù)控設(shè)備的產(chǎn)生與發(fā)展 現(xiàn)代制造業(yè)的水平和現(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 “ 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)。” 馬克思,第一、二章 數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ),1數(shù)控設(shè)備的產(chǎn)生 機(jī)械產(chǎn)品日趨精密、復(fù)雜，而且改型頻繁，因此對(duì)加工機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備提出了三高（高性能、高精度和高自動(dòng)化）的要求。 通用機(jī)床上是由人工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且難以提高生產(chǎn)效率和保證質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)這類產(chǎn)品生產(chǎn)的自動(dòng)化成為了機(jī)械制造業(yè)中長(zhǎng)期未能解決的難題。,仿形加工部分地解決了小批量、復(fù)雜零件的加工，但有兩個(gè)缺點(diǎn)：一是必須制造相應(yīng)的靠?；驑蛹?；二是靠模和樣件的
2、制造誤差和磨損影響加工精度。很難達(dá)到高精度。 解決高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的問(wèn)題，也可采用專用機(jī)床、組合機(jī)床、專用自動(dòng)化機(jī)床以及專用自動(dòng)生產(chǎn)線和自動(dòng)化車間進(jìn)行生產(chǎn)。但是應(yīng)用這些專用生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，產(chǎn)品改型不易，因而使新產(chǎn)品的開發(fā)周期增長(zhǎng)，生產(chǎn)設(shè)備使用的柔性很差。,精密復(fù)雜，加工批量小，改型頻繁，顯然不能在專用機(jī)床或組合機(jī)床上加工。而借助靠模和仿形機(jī)床，或者借助劃線和樣板用手工操作的方法來(lái)加工，加工精度和生產(chǎn)效率受到很大的限制。特別對(duì)空間的復(fù)雜曲線曲面，在普通機(jī)床上根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。 數(shù)字程序控制機(jī)床的產(chǎn)生，有效地解決了上述一系列矛盾，為單件、小批量生產(chǎn)，特別是復(fù)雜型面零件提供了自動(dòng)化加工手段，使機(jī)械制造業(yè)的
3、發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。,2數(shù)控設(shè)備的發(fā)展 電子管（1952年）、晶體管和印刷電路板（1960年）、小規(guī)模集成電路（1965年）、前三代數(shù)控系統(tǒng)是屬于采用專用控制計(jì)算機(jī)的硬邏輯（硬線）數(shù)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱NC（Numerical Control），目前已被淘汰。 小型計(jì)算機(jī)（1970年）、微處理器或微型計(jì)算機(jī)（1974年）和基于PC-NC的智能數(shù)控系統(tǒng)（90年代后）。這種數(shù)控系統(tǒng)又稱為軟線數(shù)控，即計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱CNC（Computer Numerical Control）。,基于PC-NC的第六代數(shù)控系統(tǒng)，它充分利用現(xiàn)有PC機(jī)的軟硬件資源，規(guī)范設(shè)計(jì)新一代數(shù)控。第六代數(shù)控的優(yōu)勢(shì)在于： （1）元器
4、件集成度高、可靠性好； （2）技術(shù)進(jìn)步快、升級(jí)換代容易； （3）提供了開放式的基礎(chǔ)，可供利用的軟、硬件資源極為豐實(shí)。,數(shù)控技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段；國(guó)家戰(zhàn)略技術(shù)和體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力水平重要標(biāo)志。 專家們預(yù)言: 二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。 數(shù)字控制與數(shù)控技術(shù) 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（Numer
5、ical 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。它是數(shù)控技術(shù)典型應(yīng)用的例子。 數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Control System）實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的裝置。 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（Computer Numerical Control CNC ）以計(jì)算機(jī)為控制核心的數(shù)字控制系統(tǒng)。,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD（ Computer Aided Design）、 計(jì)算機(jī)輔助制造CAM（Computer Aided Manufacturing）、 計(jì)算機(jī)輔助檢驗(yàn)CAT（Computer Aided Testing） 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS（Co
6、mputer Integrated Manufacturing System），,加工中心MC（Machining Center） 柔性加工單元FMC（Flexible Manufacturing Cell）在加工中心的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加多工作臺(tái)（托盤）自動(dòng)交換裝置（Auto Pallet ChangerAPC）以及其他相關(guān)裝置，組成的加工單元稱為柔性加工單元。 FMC不僅是實(shí)現(xiàn)了工序的集中和工藝的復(fù)合，而且通過(guò)工作臺(tái)（托盤）的自動(dòng)交換和較完善的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控功能，可以進(jìn)行一定時(shí)間的無(wú)人化加工，從而進(jìn)一步提高了設(shè)備的加工效率。,FMC構(gòu)成分兩大類： 1、加工中心配上自動(dòng)托盤系統(tǒng)（APC）； 2、
7、數(shù)控機(jī)床配機(jī)器人。 FMC既是柔性制造系統(tǒng)FMS（Flexible Manufacturing System）的基礎(chǔ)，又可以作為獨(dú)立的自動(dòng)化加工設(shè)備使用，因此其發(fā)展速度較快。,柔性制造系統(tǒng)FMS（Flexible Manufacturing System）。 在FMC和加工中心的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加物流系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人以及相關(guān)設(shè)備，并由中央控制系統(tǒng)進(jìn)行集中、統(tǒng)一控制和管理，這樣的制造系統(tǒng)稱為柔性制造系統(tǒng)FMS。FMS不僅可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的無(wú)人化加工，而且可以實(shí)現(xiàn)多品種零件的全部加工和部件裝配，實(shí)現(xiàn)了車間制造過(guò)程的自動(dòng)化，它是一種高度自動(dòng)化的先進(jìn)制造系統(tǒng)。,計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS：將市場(chǎng)預(yù)測(cè)、生產(chǎn)
8、決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造直到產(chǎn)品銷售的全過(guò)程均由計(jì)算機(jī)集成管理和控制，由此構(gòu)成的完整的自動(dòng)生產(chǎn)制造系統(tǒng)，稱為計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing System） CIMS將一個(gè)更長(zhǎng)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)活動(dòng)進(jìn)行了有機(jī)的集成，實(shí)現(xiàn)了更高效益、更高柔性的智能化生產(chǎn)，是當(dāng)今自動(dòng)化制造技術(shù)發(fā)展的最高階段。在CIMS中，不僅是生產(chǎn)設(shè)備的集成，更主要的是以信息為特征的技術(shù)集成和功能集成,二、數(shù)控設(shè)備的工作原理、組成與特點(diǎn) 1數(shù)控設(shè)備的工作原理,操作者根據(jù)數(shù)控工作要求編制數(shù)控程序，并將數(shù)控程序記錄在程序介質(zhì)（如穿孔紙帶、磁帶、磁盤等）上。數(shù)控程序經(jīng)數(shù)控設(shè)備的輸入輸出接
9、口輸入到數(shù)控設(shè)備中，控制系統(tǒng)按數(shù)控程序控制該設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種動(dòng)作或運(yùn)動(dòng)軌跡，達(dá)到規(guī)定的工作結(jié)果。 其主要步履： 1）、數(shù)控加工程序編制 根據(jù)被加工零件工作圖所規(guī)定的零件的形狀、尺寸、材料及技術(shù)要求等，確定零件加工的工藝過(guò)程、工藝參數(shù)，按編程手冊(cè)和程序格式編寫零件數(shù)控加工程序。 2）、數(shù)控機(jī)床執(zhí)行數(shù)控加工程序,2、數(shù)控機(jī)床的組成與功能 數(shù)控機(jī)床是數(shù)值控制的工作母機(jī)的總稱。一般由輸入輸出設(shè)備、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測(cè)量反饋裝置和機(jī)床本體組成，見圖1-1。 圖1-2 數(shù)控機(jī)床的組成框圖,（1）輸入輸出設(shè)備 （2）數(shù)控裝置 數(shù)控裝置的主要功能如下： 多坐標(biāo)控制(多軸聯(lián)動(dòng)) 插補(bǔ)功能（如直線、圓弧和其它
10、曲線插補(bǔ)) 程序輸入、編輯和修改功能(人機(jī)對(duì)話、手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入、上位機(jī)通信輸入) 故障自診斷功能 補(bǔ)償功能 補(bǔ)償主要包括刀具半徑補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、傳動(dòng)間隙補(bǔ)償、螺距誤差補(bǔ)償?shù)?信息轉(zhuǎn)換功能 主要包括EIA/ISO代碼轉(zhuǎn)換、英制米制轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、絕對(duì)值增量值轉(zhuǎn)化等 多種加工方式選擇 可以實(shí)現(xiàn)多種加工方式循壞、重復(fù)加工、凹凸模加工和鏡像加工等 輔助功能 輔助功能也稱M功能。 顯示功能 通信和聯(lián)網(wǎng)功能,（3）伺服系統(tǒng) （4）測(cè)量反饋裝置 （5）機(jī)床本體 3、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 1）適應(yīng)性廣 2）、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短 3）、工序高度集中 4）、生產(chǎn)效率和加工精高、質(zhì)量穩(wěn)定 5）、能完成復(fù)雜型面的加工 6）、
11、技術(shù)含量高 7）、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件 8）有利于生產(chǎn)管理,三、數(shù)控機(jī)床的分類 數(shù)控設(shè)備的種類很多，各行業(yè)都有自己的數(shù)控設(shè)備和分類方法。在機(jī)床行業(yè)，數(shù)控機(jī)床通常從以下不同角度進(jìn)行分類。 1按工藝用途分類 按其工藝用途可以劃分為以下四大類： （1）金屬切削類 指采用車、銑、鏜、鉆、鉸、磨、刨等各種切削工藝的數(shù)控機(jī)床。它又可分為兩類： 普通數(shù)控機(jī)床 數(shù)控加工中心,（2）金屬成形類 指采用擠、壓、沖、拉等成形工藝的數(shù)控機(jī)床，常用的有數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控沖剪機(jī)、數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控旋壓機(jī)等。（3）特種加工類 主要有數(shù)控電火花線切割機(jī)、數(shù)控電火花成形機(jī)、數(shù)控激光與火焰切割機(jī)等。 （4）測(cè)量、繪
12、圖類 主要有數(shù)控繪圖機(jī)、數(shù)控坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、數(shù)控對(duì)刀儀等。 2按控制運(yùn)動(dòng)的方式分類 （1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 這類數(shù)控機(jī)床有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控沖床等。 （2）點(diǎn)位直線控制數(shù)控機(jī)床 這類機(jī)床有數(shù)控車床和數(shù)控銑床等。 （3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床 這類機(jī)床有數(shù)控車床、銑床、磨床和加工中心等。,3按伺服系統(tǒng)的控制方式分類 （1）開環(huán)數(shù)控機(jī)床,（2）半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床,（3）閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床,此外，按所用數(shù)控系統(tǒng)的檔次通常把數(shù)控機(jī)床分為低檔、中檔、高檔三類數(shù)控機(jī)床。中檔、高檔數(shù)控機(jī)床一般稱為全功能數(shù)控或標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控。,四、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng) （一）數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)JB3051-82，等效
13、ISO841 1、刀具相對(duì)靜止的工件而運(yùn)動(dòng)的原則 確定坐標(biāo)系時(shí)，一律看作工件靜止，刀具產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。 2、標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的規(guī)定 機(jī)床坐標(biāo)系是右手笛卡爾坐標(biāo)系。,1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90。則大拇指代表X坐標(biāo)，食指代表Y坐標(biāo)，中指代表Z坐標(biāo)。 2)大拇指的指向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向，食指的指向?yàn)閅坐標(biāo)的正方向，中指的指向?yàn)閆坐標(biāo)的正方向。 3)圍繞X、Y、Z坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用A、B、,C表示，根據(jù)右手螺旋定則，大拇指的指向?yàn)閄、Y、Z坐標(biāo)中任意軸的正向，則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C的正向,數(shù)控機(jī)床某一部件運(yùn)動(dòng)的正方向是增大工件 和刀具距離的方向。 Z軸的確定：平行于主軸軸
14、線方向?yàn)閆軸，取刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎齔方向。 X軸的確定：車床取橫向滑座方向?yàn)閄軸，取刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎颉?立式數(shù)控銑床：面對(duì)立柱，取右手方向?yàn)?X方向； 臥式數(shù)控銑床:從主軸后端往前看，取右手方向?yàn)?X方向。 Y軸的確定：+Y的運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)X、Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向，按照右手笛卡爾坐標(biāo)系來(lái)確定。,(二)絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)與相對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng) 1、絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng) 絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)是指工作臺(tái)位移是從固定的基準(zhǔn)點(diǎn)開始計(jì)算的。 2、相對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng) 相對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)是指工作臺(tái)的位移是從工作臺(tái)現(xiàn)有位置開始計(jì)算的。,第二節(jié) 數(shù)控加工基礎(chǔ) 一、數(shù)控加工的定義 在數(shù)控機(jī)床上自動(dòng)加工零件的一種工藝方法。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控加工主要包括以
15、下方面的內(nèi)容： （1）選擇并確定零件的數(shù)控加工內(nèi)容； （2）對(duì)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析； （3）設(shè)計(jì)數(shù)控加工的工藝； （4）編寫數(shù)控加工程序單； （5）按程序單制作程序介質(zhì)； （6）數(shù)控程序的校驗(yàn)與修改； （7）首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理； （8）數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔。,1)數(shù)控加工的工藝內(nèi)容十分具體； 2)數(shù)控加工的工藝相當(dāng)嚴(yán)密。 3）數(shù)控加工的工序相對(duì)集中 4）適宜于多品種小批量或中批量生產(chǎn) 二、數(shù)控加工中常用的術(shù)語(yǔ) 1、幾坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床與幾坐標(biāo)加工數(shù)控機(jī)床 幾坐數(shù)控加工表示了數(shù)控機(jī)床幾個(gè)坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字控制,幾坐標(biāo)加工數(shù)控機(jī)床表示了數(shù)控機(jī)床能同時(shí)控制的坐標(biāo)軸數(shù).即幾坐標(biāo)聯(lián)動(dòng).,
16、2、插補(bǔ) 在數(shù)控加工中，一般已知運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)坐標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)和曲線方程，如何使切削加工運(yùn)動(dòng)沿著預(yù)定軌跡移動(dòng)呢？數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)這些信息實(shí)時(shí)地計(jì)算出各個(gè)中間點(diǎn)的坐標(biāo)，通常把這個(gè)過(guò)程稱為“插補(bǔ)”。 插補(bǔ)實(shí)質(zhì)上是根據(jù)有限的信息完成“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”工作。 加工各種形狀的零件輪廓時(shí)，必須控制刀具相對(duì)工件以給定的速度沿指定的路徑運(yùn)動(dòng)，即控制各坐標(biāo)軸依某一規(guī)律協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，這一功能為插補(bǔ)功能。 平面曲線的運(yùn)動(dòng)軌跡需要兩個(gè)運(yùn)動(dòng)來(lái)協(xié)調(diào)； 空間曲線或立體曲面則要求三個(gè)以上的坐標(biāo)產(chǎn)生協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。,插補(bǔ)：填補(bǔ)空白的工作。把計(jì)算插補(bǔ)點(diǎn)的工作稱為插補(bǔ)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)運(yùn)算的裝置叫插補(bǔ)器。 直線插補(bǔ)：具有沿平滑直線分配脈沖功能的叫直線插
17、補(bǔ)。實(shí)現(xiàn)這種直線插補(bǔ)運(yùn)算的裝置叫直線插補(bǔ)器。 圓弧插補(bǔ)：具有沿圓弧分配脈沖功能的叫圓弧插補(bǔ)。實(shí)現(xiàn)這種圓弧插補(bǔ)運(yùn)算的裝置叫圓弧插補(bǔ)器。 插補(bǔ)運(yùn)算可以用邏輯電路實(shí)現(xiàn)，在CNC數(shù)控機(jī)床中是靠軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。,3、刀具半徑補(bǔ)償 數(shù)控裝置能使刀具中心從零件實(shí)際輪廓上偏離一個(gè)指定的刀具半徑值（補(bǔ)償值）并使刀具中心在這一被補(bǔ)償?shù)能壽E上運(yùn)動(dòng)，從而把工件加工成圖紙上要求的輪廓形狀。 編程按零件實(shí)際輪廓編程，其刀補(bǔ)值用“刀具半徑撥碼盤”或鍵撥入。 刀具半徑補(bǔ)償,精加工時(shí)刀補(bǔ)值=實(shí)際刀具半徑值,粗加工時(shí)刀補(bǔ)值= 實(shí)際刀具半徑值+精加工余量,三、數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì) (一)、數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 1）、選擇并確定零
18、件數(shù)控加工內(nèi)容 2）、對(duì)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工工藝性設(shè)計(jì) 3）、數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì) 4）、數(shù)控加工的工序設(shè)計(jì) 5）、數(shù)控加工技術(shù)文件的編寫,(二)、選擇并確定數(shù)控加工內(nèi)容 1）、普通機(jī)床無(wú)法加工的內(nèi)容 2）、普通機(jī)床難加工、質(zhì)量難保證的內(nèi)容 3）、普通機(jī)床加工效率低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的加工內(nèi)容 (三)、數(shù)控加工工藝性分析 對(duì)刀點(diǎn)：對(duì)刀點(diǎn)是指通過(guò)對(duì)刀確定刀具與工件相對(duì)位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上與零件定位基準(zhǔn)有一定尺寸聯(lián)系的某一位置，用于確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的相對(duì)位置。,刀具在機(jī)床上的位置是由“刀位點(diǎn)”的位置來(lái)表示的。 對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則： 1）、在機(jī)床上對(duì)刀方
19、便、便于觀察和檢測(cè)。 2）、編程時(shí)便于數(shù)學(xué)處理和有利于簡(jiǎn)化編程。,3）、對(duì)刀點(diǎn)可選擇在零件上或夾具上。 4）、為提高零件的加工精度，減少對(duì)刀誤差，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。如以孔定位的零件，應(yīng)將孔的中心作為對(duì)刀點(diǎn)。 換刀點(diǎn)是為加工中心、數(shù)控車床等采用多刀進(jìn)行加工的機(jī)床而設(shè)置的，因?yàn)檫@些機(jī)床在加工過(guò)程中要自動(dòng)換刀。對(duì)于手動(dòng)換刀的數(shù)控銑床，也應(yīng)確定相應(yīng)的換刀位置。為防止換刀時(shí)碰傷零件、刀具或夾具，換刀點(diǎn)常常設(shè)置在被加工零件的輪廓之外，并留有一定的安全量,審查與分析工藝基準(zhǔn)的可靠性 選擇合適的零件安裝方式,(四)、數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì) 1）、工序的劃分 一次安裝加工工作為一道工
20、序； 同一把刀具加工內(nèi)容為一道工序； 以粗、精加工內(nèi)容劃分為一道工序。 2）、加工順序的安排 以定位和夾緊的需要來(lái)考慮，重點(diǎn)是保證工件的剛性不被破壞。 3）、數(shù)控加工工序與普通工序的銜接 如何留余量，熱處理等。,(五)、確定走刀路線和安排工步順序 1確定走刀路線和安排工步順序 零件加工的走刀路線是刀具在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡。 總則：走刀路線最短、程序段數(shù)目最少、數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單、便于保證加工質(zhì)量。 1）、盡可能縮短走刀路線，減少空行程時(shí)，提高生產(chǎn)效率。 2）、為保證表面粗糙度要求，最終輪廓連續(xù)加工完成。 3）、避免在輪廓處停刀或輪廓垂直方向切入或切出工件，應(yīng)在切向方向進(jìn)、退刀。,（1）對(duì)點(diǎn)位加
21、工的數(shù)控機(jī)床，如鉆、鏜床，要考慮盡可能縮短走刀路線，以減少空程時(shí)間，提高加工效率。 （2）為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排最后一次走刀連續(xù)加工。,3）刀具的進(jìn)退刀路線須認(rèn)真考慮 （4）銑削輪廓的加工路線要合理選擇， Z字形雙方向走刀方式，單方向走刀方式，環(huán)形走刀方式。在銑削封閉的凹輪廓時(shí)，刀具的切入或切出不允許外延，最好選在兩面的交界處否則，會(huì)產(chǎn)生刀痕。 （5）旋轉(zhuǎn)體類零件的加工一般采用數(shù)控車或數(shù)控磨床加工。,2定位基準(zhǔn)和夾緊方式的確定 在確定定位和夾緊方案時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）盡可能做到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算基準(zhǔn)的統(tǒng)一；（2）盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡可
22、能在一次裝夾后能加工出全部待加工表面；（3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)的裝夾方案；（4）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位。,3夾具的選擇 數(shù)控加工對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求： 一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要能協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。 此外，當(dāng)零件加工批量小時(shí)，盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具以及其它通用夾具；成批生產(chǎn)時(shí)才考慮專用夾具；零件裝卸要方便可靠。,X軸,Y軸,機(jī)床工作臺(tái),工件,4、刀具的選擇 數(shù)控機(jī)床上的刀具選擇比較嚴(yán)格，有些刀具是專用的。選擇刀具應(yīng)考慮工件材料、加工輪廓類型、機(jī)床允許的切削用量以及剛性和刀具耐用度。對(duì)加工凹輪廓，端銑刀的刀具半徑或球頭銑刀
23、的球頭半徑必須小于被加工面的最小曲率半徑。對(duì)自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床，在刀具裝到機(jī)床上以前，要在機(jī)外預(yù)調(diào)裝置（如對(duì)刀儀）中，根據(jù)編程確定的參數(shù)，調(diào)整到規(guī)定的尺寸或測(cè)出精確的尺寸。在加工前，將刀具有關(guān)尺寸輸入到數(shù)控裝置中。,一、數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟 數(shù)控加工是指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的一種工藝方法；程序編制（簡(jiǎn)稱數(shù)控編程）：將從零件圖樣到制成控制介質(zhì)的全部過(guò)程。 數(shù)控編程的內(nèi)容主要包括：分析零件圖樣、確定加工工藝過(guò)程、數(shù)值計(jì)算、編寫零件加工程序、制作控制介質(zhì)、程序校驗(yàn)和試切削等。數(shù)控編程的步驟一般如圖2-1所示。具體過(guò)程如下： 1確定工藝過(guò)程,第三節(jié) 數(shù)控程序編制基礎(chǔ),圖2-1 數(shù)控編程的步驟 2.
24、 數(shù)學(xué)計(jì)算 它的主要任務(wù)就是根據(jù)圖紙數(shù)據(jù)求出編程所需的數(shù)據(jù)。,返回課件首頁(yè),3. 編寫零件加工程序單 4. 制備控制介質(zhì) 5.程序效驗(yàn)和試切削 數(shù)控編程的方法有兩種：手工編程和自動(dòng)編程。 手工編程時(shí)，整個(gè)程序的編制過(guò)程是由人工完成的。這就要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力，其編程內(nèi)容和步驟如圖1-21所示。對(duì)于點(diǎn)位加工和幾何形狀簡(jiǎn)單的零件加工，程序段較少，計(jì)算簡(jiǎn)單，用手工編程即可完成。但對(duì)復(fù)雜型面或程序量很大的零件，則采用手工編程相當(dāng)困難，必須采用自動(dòng)編程。,第三節(jié) 數(shù)控程序編制基礎(chǔ) 三、零件加工程序的結(jié)構(gòu) （一）、程序的組成 一個(gè)完整的零件
25、加工程序，由若干程序段組成，每個(gè)程序段又由若干個(gè)代碼字組成，每個(gè)代碼字則由文字（地址符）和數(shù)字（有些數(shù)字還帶有符號(hào)）組成。字母、數(shù)字和符號(hào)統(tǒng)稱為字符。舉例如下： % N01 G91 G00 X50 Y60 LF N02 G01 X1000 Y5000 F150 S300 T12 M03 LF N10 G00 X-50 Y-60 M02 LF 上例為一個(gè)完整的零件加工程序，它由10個(gè)程序段組成，每個(gè)程序段以序號(hào)“N”開頭，用LF結(jié)束。M02代表整個(gè)程序的結(jié)束。有些數(shù)控系統(tǒng)還規(guī)定，整個(gè)程序要求以符號(hào)“%”開頭，以符號(hào)“EM”結(jié)尾。,每個(gè)程序段中有若干個(gè)代碼字，如第二程序段有9個(gè)代碼字，一個(gè)程序段表
26、示一個(gè)完整的加工工步或動(dòng)作。 （二）、程序段格式 程序段格式是指一個(gè)程序段中字的排列書寫方式和順序，以及每個(gè)字和整個(gè)程序段的長(zhǎng)度限制和規(guī)定。不同的數(shù)控系統(tǒng)往往有不同的程序段格式，格式不符規(guī)定，則數(shù)控系統(tǒng)不能接受。 常見的程序段格式有三種： （1）固定順序程序段格式或帶分隔符的固定順序程序段格式 這種格式是用分隔符“HT” 代替地址符，而且預(yù)先規(guī)定了所有可能出現(xiàn)的代碼字的固定排列順序，根據(jù)分隔符出現(xiàn)的順序，就可判定其功能。不需要的字或與上一程序段相同功能的字可以不寫，但其分隔符必須保留。如下：,H H H H H H H H L 01 91 00 50 60 T T T T T T T T F
27、H H H H H H H H L 02 01 1000 5000 150 300 12 03 T T T T T T T T F H H H H H H H H L 10 00 -50 -60 02 T T T T T T T T F 我國(guó)數(shù)控線切割機(jī)床采用的“3B”或“4B”格式指令就是典型的分隔符固定順序格式。其3B格式的一般表示為：BX BY BJ GZ。,（2）字地址符可變程序段格式 這種格式的特點(diǎn)是：程序簡(jiǎn)單，可讀性強(qiáng)，易于檢查。因此現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床廣泛采用這種格式。 四、NC程序常用功能字 （一）準(zhǔn)備功能字（見表1-3） （二）坐標(biāo)功能字 用來(lái)設(shè)定機(jī)床各坐標(biāo)的位移量。,（三）進(jìn)給功能
28、字 F代碼為進(jìn)給速度功能代碼，它是續(xù)效代碼，用來(lái)指定刀具相對(duì)于工件的進(jìn)給速度，單位一般為mm/min。F代碼常有兩種表示方法。 編碼法：即在地址符F后跟一串?dāng)?shù)字代碼，這些數(shù)字不直接表示進(jìn)給速度的大小，而是機(jī)床進(jìn)給速度數(shù)列的序號(hào)，具體的進(jìn)給速度需要查表確定。 直接指定法：即F后面跟的數(shù)字就是進(jìn)給速度的大小,（四）主軸功能字 S代碼 、主軸功能代碼。該代碼為續(xù)效代碼，用來(lái)指定主軸的速度。它以地址符S為首，后跟一串?dāng)?shù)字。 （五） 刀具功能字 當(dāng)系統(tǒng)具有換刀功能時(shí)，刀具功能字用以選擇替換刀具。 T代碼 ： 為刀具功能代碼。,（六）輔助功能M代碼,輔助功能代碼，也稱M功能，M指令或M代碼。它由地址碼M和
29、其它兩位數(shù)組成。共有100種（M00-M99）。 它是控制機(jī)床輔助動(dòng)雜的指令，主要用作機(jī)床加工時(shí)的工藝性指令。如主軸的開，停，正反轉(zhuǎn)，切削液的開，關(guān)，運(yùn)動(dòng)部件的夾緊與松開等。,對(duì)常用的M代碼作簡(jiǎn)要的說(shuō)明,M00程序停止。 用以停止主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)給和冷卻液，以便執(zhí)行某一固定的手動(dòng)操作。如手動(dòng)變速，換刀，工件調(diào)頭等。 M01計(jì)劃停止。 該指令與M00基本相似，所不同的是，只有在操作面板上的 “任意停止”按鍵被按下時(shí)，M01才有效，否則這個(gè)指令不起作用。該指令常用于工件關(guān)鍵尺寸的停機(jī)抽樣檢查或其它需要臨時(shí)停車才場(chǎng)合。當(dāng)檢查完成后，按啟動(dòng)鍵繼續(xù)執(zhí)行以后的程序。,M02程序結(jié)束。當(dāng)全部程序結(jié)束后。，用此指令使主軸，進(jìn)給，冷卻全部停止，并使數(shù)控系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)。該指令必須出現(xiàn)在程序的最后一個(gè)程序段中。 M03，M04，M05分別命令主軸正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，和停轉(zhuǎn) M06換刀指令 M07，M08切削液開。 M09 冷切削停。 M10，M11運(yùn)動(dòng)部件的夾緊及松開。 M30 程序結(jié)束。和M02相似，但M30可使程序返回到開始狀態(tài)。,
數(shù)字控制和數(shù)控機(jī)床一、數(shù)控與計(jì)算-優(yōu).ppt
