数控机床分类及轴类零件加工论文gfnj.docx

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1、数控专业业毕业论论文题 目数数控机床床分类及及轴类零零件加工工专 业数数控设备备应用与与维护班 级数数控06601班班学 生李李国强指导教师师吴明河南农业业大学电电子信息息工程学学院20100年摘 要要此次论文文针对典典型零件件的工艺艺分析与与加工及及数控的的发展。数控技术术及数控控机床在在当今机机械制造造业中的的重要地地位和巨巨大效益益，显示示了其在在国家基基础工业业现代化化中的战战略性作作用，并并已成为为传统机机械制造造工业提提升改造造和实现现自动化化、柔性性化、集集成化生生产的重重要手段段和标志志。数控控技术及及数控机机床的广广泛应用用，给机机械制造造业的产产业结构构、产品品种类和和档次

2、以以及生产产方式带带来了革革命性的的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。在数控加加工中，从从零件的的设计图图纸到零零件成品品合格交交付，不不仅要考考虑到数数控程序序的编制制，还要要考虑到到诸如零零件加工工工艺路路线的安安排、加加工机床床的选择择、切削削刀具的的选择、零零件加工工中的定定位装夹夹等一系系列因素素的影响响，在开开始编程程前，必必须要对对零件设设计图纸纸和技术术要求进进行详细细的

3、数控控加工工工艺分析析，以最最终确定定哪些是是零件的的技术关关键，哪哪些是数数控加工工的难点点，以及及数控程程序编制制的难易易程度。零件的数数控加工工工艺分分析是编编制数控控程序中中最重要要而又极极其复杂杂的环节节，也是是数控加加工工艺艺方案设设计的核核心工作作，必须须在数控控加工方方案制定定前完成成。一个个合格的的编程人人员对数数控机床床及其控控制系统统的功能能及特点点，以及及影响数数控加工工的每个个环节都都要有一一个清晰晰、全面面的了解解，这样样才能避避免由于于工艺方方案考虑虑不周而而可能出出现的产产品质量量问题，造造成无谓谓的人力力、物力力等资源源的浪费费。 全全面合理理的数控控加工工工

4、艺分析析是提高高数控编编程质量量的重要要保障。 数控车车床是目目前使用用最广泛泛的数控控机床之之一。数数控车床床主要用用于加工工轴类、盘盘类等回回转体零零件。通通过数控控加工程程序的运运行，可可自动完完成内外外圆柱面面、圆锥锥面、成成形表面面、螺纹纹和端面面等工序序的切削削加工，并并能进行行车槽、钻钻孔、扩扩孔、铰铰孔等工工作。关键词：切削机机床 工工艺分析析 目 录录第一章. 数控控机床的的分类概概述111.1加加工工艺艺方法分分类111.1.1金属切切削类数数控机床床111.1.2特种加加工类数数控机床床11.1.3板材材加工数数控机床床11.2控控制控制制运动轨轨迹分类类11.2.1点位

5、控控制数控控机床11.2.2直线控控制数控控机床11.2.3轮廓控控制数控控机床21.3驱驱动装置置的特点点分类21.3.1开环控控制数控控机床221.3.2闭环控控制数控控机床221.3.3半闭闭环控制制数控机机床31.3.4混合合控制数数控机床床3第二章.丰富的的高速切切削刀具具轨迹策策略321. 1确确定刀具具路径应应满足的的基本要要求32. 11. 22确定刀刀具进到到要求4213粗加加工刀具具路径要要求44214精加加工刀具具路径要要求44第三章. 数控控系统的的未来的的发展53.1.1数控控系统向向开放式式体系结结构发展展553.1.2数数控系统统向软数数控方向向发展53.1.3数

6、控系系统控制制性能向向智能化化方向发发展63.1.4数控系系统向网网络化方方向发展展663.1.5数控系系统向高高可靠性性方向发发展63.1.6：数控控系统向向复合化化方向发发展773.1.7数控系系统向多多轴联动动化方向向发展7第四章 典型轴轴类零件件的加工工4.1.1 FUUNACC数控车车编程8第五章 数控机机床故障障排除方方法及其其注意事事项5.1.1 故障障排除方方法95.2.1 维维修中应应注意的的事项110结束语111致谢112参考文献献1324第一章 概述1.1加加工工艺艺方法分分类 1.1.1金金属切削削类数控控机床 与传统的的车、铣铣、钻、磨磨、齿轮轮加工相相对应的的数控机

7、机床有数数控车床床、数控控铣床、数数控钻床床、数控控磨床、数数控齿轮轮加工机机床等。尽尽管这些些数控机机床在加加工工艺艺方法上上存在很很大差别别，具体体的控制制方式也也各不相相同，但但机床的的动作和和运动都都是数字字化控制制的，具具有较高高的生产产率和自自动化程程度。 在普通通数控机机床加装装一个刀刀库和换换刀装置置就成为为数控加加工中心心机床。加加工中心心机床进进一步提提高了普普通数控控机床的的自动化化程度和和生产效效率。例例如铣、镗镗、钻加加工中心心，它是是在数控控铣床基基础上增增加了一一个容量量较大的的刀库和和自动换换刀装置置形成的的，工件件一次装装夹后，可可以对箱箱体零件件的四面面甚至

8、五五面大部部分加工工工序进进行铣、镗镗、钻、扩扩、铰以以及攻螺螺纹等多多工序加加工，特特别适合合箱体类类零件的的加工。加加工中心心机床可可以有效效地避免免由于工工件多次次安装造造成的定定位误差差，减少少了机床床的台数数和占地地面积，缩缩短了辅辅助时间间，大大大提高了了生产效效率和加加工质量量。 1.1.2特特种加工工类数控控机床 除了切削削加工数数控机床床以外，数数控技术术也大量量用于数数控电火火花线切切割机床床、数控控电火花花成型机机床、数数控等离离子弧切切割机床床、数控控火焰切切割机床床以及数数控激光光加工机机床等。 1.1.3板板材加工工类数控控机床 常见的应应用于金金属板材材加工的的数

9、控机机床有数数控压力力机、数数控剪板板机和数数控折弯弯机等。近近年来，其其它机械械设备中中也大量量采用了了数控技技术，如如数控多多坐标测测量机、自自动绘图图机及工工业机器器人等。 1.2控控制运动动轨迹分分类 12.1点位位控制数数控机床床 位置的精精确定位位，在移移动和定定位过程程中不进进行任何何加工。机机床数控控系统只只控制行行程终点点的坐标标值，不不控制点点与点之之间的运运动轨迹迹，因此此几个坐坐标轴之之间的运运动无任任何联系系。可以以几个坐坐标同时时向目标标点运动动，也可可以各个个坐标单单独依次次运动。 这类数控控机床主主要有数数控坐标标镗床、数数控钻床床、数控控冲床、数数控点焊焊机等

10、。点点位控制制数控机机床的数数控装置置称为点点位数控控装置。 1.2.2直直线控制制数控机机床 直线控制制数控机机床可控控制刀具具或工作作台以适适当的进进给速度度，沿着着平行于于坐标轴轴的方向向进行直直线移动动和切削削加工，进进给速度度根据切切削条件件可在一一定范围围内变化化。 直直线控制制的简易易数控车车床，只只有两个个坐标轴轴，可加加工阶梯梯轴。直直线控制制的数控控铣床，有有三个坐坐标轴，可可用于平平面的铣铣削加工工。代组组合机床床采用数数控进给给伺服系系统，驱驱动动力力头带有有多轴箱箱的轴向向进给进进行钻镗镗加工，它它也可算算是一种种直线控控制数控控机床。 数控镗铣铣床、加加工中心心等机

11、床床，它的的各个坐坐标方向向的进给给运动的的速度能能在一定定范围内内进行调调整，兼兼有点位位和直线线控制加加工的功功能，这这类机床床应该称称为点位位/直线线控制的的数控机机床。 1.2.3轮轮廓控制制数控机机床 轮廓控制制数控机机床能够够对两个个或两个个以上运运动的位位移及速速度进行行连续相相关的控控制，使使合成的的平面或或空间的的运动轨轨迹能满满足零件件轮廓的的要求。它它不仅能能控制机机床移动动部件的的起点与与终点坐坐标，而而且能控控制整个个加工轮轮廓每一一点的速速度和位位移，将将工件加加工成要要求的轮轮廓形状状。 常用的数数控车床床、数控控铣床、数数控磨床床就是典典型的轮轮廓控制制数控机机

12、床。数数控火焰焰切割机机、电火火花加工工机床以以及数控控绘图机机等也采采用了轮轮廓控制制系统。轮轮廓控制制系统的的结构要要比点位位/直线线控系统统更为复复杂，在在加工过过程中需需要不断断进行插插补运算算，然后后进行相相应的速速度与位位移控制制。 现在计算算机数控控装置的的控制功功能均由由软件实实现，增增加轮廓廓控制功功能不会会带来成成本的增增加。因因此，除除少数专专用控制制系统外外，现代代计算机机数控装装置都具具有轮廓廓控制功功能。 1.3驱驱动装置置的特点点分类 1.3.1开开环控制制数控机机床 这类控制制的数控控机床是是其控制制系统没没有位置置检测元元件，伺伺服驱动动部件通通常为反反应式步

13、步进电动动机或混混合式伺伺服步进进电动机机。数控控系统每每发出一一个进给给指令，经经驱动电电路功率率放大后后，驱动动步进电电机旋转转一个角角度，再再经过齿齿轮减速速装置带带动丝杠杠旋转，通通过丝杠杠螺母机机构转换换为移动动部件的的直线位位移。移移动部件件的移动动速度与与位移量量是由输输入脉冲冲的频率率与脉冲冲数所决决定的。此此类数控控机床的的信息流流是单向向的，即即进给脉脉冲发出出去后，实实际移动动值不再再反馈回回来，所所以称为为开环控控制数控控机床。 开环控制制系统的的数控机机床结构构简单，成成本较低低。但是是，系统统对移动动部件的的实际位位移量不不进行监监测，也也不能进进行误差差校正。因因

14、此，步步进电动动机的失失步、步步距角误误差、齿齿轮与丝丝杠等传传动误差差都将影影响被加加工零件件的精度度。开环环控制系系统仅适适用于加加工精度度要求不不很高的的中小型型数控机机床，特特别是简简易经济济型数控控机床。 1.3.2闭闭环控制制数控机机床 接对工作作台的实实际位移移进行检检测，将将测量的的实际位位移值反反馈到数数控装置置中，与与输入的的指令位位移值进进行比较较，用差差值对机机床进行行控制，使使移动部部件按照照实际需需要的位位移量运运动，最最终实现现移动部部件的精精确运动动和定位位。从理理论上讲讲，闭环环系统的的运动精精度主要要取决于于检测装装置的检检测精度度，也与与传动链链的误差差无

15、关，因因此其控控制精度度高。图图1-33所示的的为闭环环控制数数控机床床的系统统框图。图图中A为为速度传传感器、CC为直线线位移传传感器。当当位移指指令值发发送到位位置比较较电路时时，若工工作台没没有移动动，则没没有反馈馈量，指指令值使使得伺服服电动机机转动，通通过A将将速度反反馈信号号送到速速度控制制电路，通通过C将将工作台台实际位位移量反反馈回去去，在位位置比较较电路中中与位移移指令值值相比较较，用比比较后得得到的差差值进行行位置控控制，直直至差值值为零时时为止。这这类控制制的数控控机床，因因把机床床工作台台纳入了了控制环环节，故故称为闭闭环控制制数控机机床。 闭环控制制数控机机床的定定位

16、精度度高，但但调试和和维修都都较困难难，系统统复杂，成成本高。 1.3.3半半闭环控控制数控控机床 半闭环控控制数控控机床是是在伺服服电动机机的轴或或数控机机床的传传动丝杠杠上装有有角位移移电流检检测装置置（如光光电编码码器等），通通过检测测丝杠的的转角间间接地检检测移动动部件的的实际位位移，然然后反馈馈到数控控装置中中去，并并对误差差进行修修正。通通过测速速元件AA和光电电编码盘盘B可间间接检测测出伺服服电动机机的转速速，从而而推算出出工作台台的实际际位移量量，将此此值与指指令值进进行比较较，用差差值来实实现控制制。由于于工作台台没有包包括在控控制回路路中，因因而称为为半闭环环控制数数控机床

17、床。 半闭环控控制数控控系统的的调试比比较方便便，并且且具有很很好的稳稳定性。目目前大多多将角度度检测装装置和伺伺服电动动机设计计成一体体，这样样，使结结构更加加紧凑。 1.3.4混混合控制制数控机机床 将以上三三类数控控机床的的特点结结合起来来，就形形成了混混合控制制数控机机床。混混合控制制数控机机床特别别适用于于大型或或重型数数控机床床，因为为大型或或重型数数控机床床需要较较高的进进给速度度与相当当高的精精度，其其传动链链惯量与与力矩大大，如果果只采用用全闭环环控制，机机床传动动链和工工作台全全部置于于控制闭闭环中，闭闭环调试试比较复复杂。混混合控制制系统又又分为两两种形式式： （1）开开

18、环补偿偿型。它它的基本本控制选选用步进进电动机机的开环环伺服机机构，另另外附加加一个校校正电路路。用装装在工作作台的直直线位移移测量元元件的反反馈信号号校正机机械系统统的误差差。 （2）半半闭环补补偿型。它它是用半半闭环控控制方式式取得高高精度控控制，再再用装在在工作台台上的直直线位移移测量元元件实现现全闭环环修正，以以获得高高速度与与高精度度的统一一。其中中A是速速度测量量元件（如如测速发发电机），BB是角度度测量元元件，CC是直线线位移测测量元件件。二.丰富富的高速速切削刀刀具轨迹迹策略以高切削削速度、高高进给速速度和高高加工精精度为主主要特征征的高速速切削技技术，最最近十几几年发展展迅在

19、航航空航天天、模具具制造及及精密微微细加工工等领域域得到了了广泛应应用。因因此，高高速加工工技术的的研究已已成为国国内外制制造领域域重要的的研究项项目之一一。 2.1.1 确定刀具具路径应应满足的的基本要要求 高速切削削不仅提提高了对对机床、夹夹具、刀刀具和刀刀柄的要要求，同同时也要要求改进进刀具路路径策略略，因为为若路径径不合理理，在切切削过程程中就会会引起切切削负荷荷的 突突变，从从而给零零件、机机床和刀刀具带来来冲击，破破坏加工工质量，损损伤刀具具。在高高速切削削中由于于切削速速度和进进给速度度都很快快，这种种损害比比在普通通切削中中要严重重的多，因因此， 必须研研究适合合高速切切削的路

20、路径，将将切削过过程中切切削负荷荷的突变变降至最最低。可可以说，高高速切削削机床只只有有了了合理的的高速刀刀具轨迹迹才能真真正获得得最大效效益。 为了消除除切削过过程中切切削负荷荷的突变变，刀具具路径应应满足以以下基本本要求： 切削是等等体积切切削，即即切削过过程中切切削力恒恒定。 尽量减少少空行程程。 尽量减少少进给速速度的损损失。 通用的刀刀具路径径2.1.2 刀具进给给要求进刀时采采用螺旋旋或弧进进刀，使使刀具逐逐渐切入入零件，以以保证切切削力不不发生突突变，延延长刀具具寿命。 切削速度度的连续续和无突突变，使使切削连连续平稳稳，否则则，将产产生冲击击。 切削时使使用顺铣铣使切削削过程稳

21、稳定，不不易过切切，刀具具磨损小小，表面面质量好好。 采用小的的轴向切切深以保保证小的的切削力力、少的的切削热热和排屑屑的顺畅畅。无切切削方向向突变，即即刀具轨轨迹是无无尖角的的，普通通加工轨轨迹的尖尖角处用用圆弧或或其他曲曲线来取取代，从从而保证证切削方方向的变变化是逐逐渐的而而不 是是突变的的。这样样有两点点好处：一是现现代高速速机床的的控制系系统都有有程序段段前视和和尖角自自动减速速功能，即即在到达达尖角前前，将自自动降低低进给速速度，这这样虽然然减小了了冲击，且且 避免免了过切切，但却却损失了了进给速速度。轨轨迹是无无尖角的的，自然然也就避避免了这这种情况况的发生生；二是是在尖角角处切

22、削削负荷会会突然加加大，引引起冲击击。轨迹迹是无尖尖角的 时候这这种问题题同样不不存在。 采用等高高线轨迹迹，加工工余量均均匀的走走刀路线线可取得得好的效效果。为为采用等等高线法法的刀具具轨迹，刀刀具沿XX或Y轴轴方向平平动，完完成金属属的切除除， 这这样可保保证高速速加工中中切削余余量均匀匀，对加加工稳定定，尤其其是刀具具寿命的的延长有有利2.1.3 粗加工刀刀具路径径要求粗加工时时常用的的刀具路路径有： Z向等高高线层切切法，即即将零件件分成若若干层，一一层一层层逐层往往下切，在在每层中中将零件件的所有有区域加加工完再再进人下下一层，在在每一层层均采用用螺旋或或圆弧进进刀，同同时 采采用无

23、尖尖角刀具具轨迹。这这样有利利于排屑屑，也避避免了切切削力发发生突变变。对薄薄壁件来来说，更更应采用用这种刀刀具轨迹迹，因为为这种刀刀具轨迹迹在切削削过程中中还能使使薄壁 保持较较好的刚刚性。 插铣刀具具路径。对对于深度度很深的的腔体的的粗加工工可采用用插铣的的方法来来进行，因因为腔体体很深时时，需要要很长的的刀具，这这时刀具具的刚性性很差，按按常规的的切削路路线切削削刀具易易变形，而而且也易易产生振振动，影影响加工工质量和和效率，采采用插铣铣的轨迹迹正好可可解决这这一问题题。 摆线刀具具路径。另另一种更更新的粗粗加工刀刀具轨迹迹是摆线线刀具轨轨迹，“摆线”是指当当一个圆圆沿着一一条曲线线作纯

24、滚滚动时，圆圆上某一一固定点点的轨迹迹。采用用 这种种刀具轨轨迹使刀刀具在切切削时距距某条曲曲线(一一般是零零件的轮轮廓线及及其平移移线)保保持一个个恒定的的半径，从从而可使使进给速速度在加加工过程程中可保保持不变变，而且且这时的的径向吃吃刀量一一般取刀刀具直径径的5%左右，因因此刀具具的冷却却条件良良好，刀刀具的寿寿命较长长。这对对高速加加工是非非常有利利的。2.1.4 精加工刀刀具路径径要求加工时常常用的刀刀具路径径有： 先在陡峭峭面用ZZ向等高高线层切切法加工工，然后后在非陡陡峭面采采用表面面轮廓轨轨迹法加加工； 先用表面面轮廓轨轨迹法加加工所有有面，再再在垂直直方向上上加工陡陡峭面。

25、薄壁件的的精加工工采用ZZ向等高高线层切切法。 当然在加加工过程程中同样样每一层层都要尽尽量作到到螺旋或或圆弧进进刀，采采用无尖尖角刀具具轨迹三. 数数控系统统的未来来的发展展3.1.1数控控系统向向开放式式体系结结构发展展20世纪纪90年年代以来来，由于于计算机机技术的的飞速发发展，推推动数控控技术更更快的更更新换代代。世界界上许多多数控系系统生产产厂家利利用PCC机丰富富的软、硬硬件资源源开发开开放式体体系结构构的新一一代数控控系统。开开放式体体系结构构使数控控系统有有更好的的通用性性、柔性性、适应应性、可可扩展性性，并可可以较容容易的实实现智能能化、网网络化。近近几年许许多国家家纷纷研研

26、究开发发这种系系统，如如美国科科学制造造中心(NCMMS)与与空军共共同领导导的“下下一代工工作站/机床控控制器体体系结构构”NGGC，欧欧共体的的“自动动化系统统中开放放式体系系结构”OOSACCA，日日本的OOSECC计划等等。开放放式体系系结构可可以大量量采用通通用微机机技术，使使编程、操操作以及及技术升升级和更更新变得得更加简简单快捷捷。开放放式体系系结构的的新一代代数控系系统，其其硬件、软软件和总总线规范范都是对对外开放放的，数数控系统统制造商商和用户户可以根根据这些些开放的的资源进进行的系系统集成成，同时时它也为为用户根根据实际际需要灵灵活配置置数控系系统带来来极大方方便，促促进了

27、数数控系统统多档次次、多品品种的开开发和广广泛应用用，开发发生产周周期大大大缩短。同同时，这这种数控控系统可可随CPPU升级级而升级级，而结结构可以以保持不不变。3.1.2数控控系统向向软数控控方向发发展现在，实实际用于于工业现现场的数数控系统统主要有有以下四四种类型型，分别别代表了了数控技技术的不不同发展展阶段，对对不同类类型的数数控系统统进行分分析后发发现，数数控系统统不但从从封闭体体系结构构向开放放体系结结构发展展，而且且正在从从硬数控控向软数数控方向向发展的的趋势。 传统数数控系统统，如FFANUUC 00系统、MMITSSUBIISHII M550系统统、SIINUMMERIIK 8

28、810MM/T/G系统统等。这这是一种种专用的的封闭体体系结构构的数控控系统。目目前，这这类系统统还是占占领了制制造业的的大部分分市场。但但由于开开放体系系结构数数控系统统的发展展，传统统数控系系统的市市场正在在受到挑挑战，已已逐渐减减小。“PC嵌嵌入NCC”结构构的开放放式数控控系统，如如FANNUC118i、116i系系统、SSINUUMERRIK 8400D系统统、Nuum10060系系统、AAB 99/3660等数数控系统统。这是是一些数数控系统统制造商商将多年年来积累累的数控控软件技技术和当当今计算算机丰富富的软件件资源相相结合开开发的产产品。它它具有一一定的开开放性，但但由于它它的

29、NCC部分仍仍然是传传统的数数控系统统，用户户无法介介入数控控系统的的核心。这这类系统统结构复复杂、功功能强大大，价格格昂贵。“NC嵌嵌入PCC”结构构的开放放式数控控系统它由开开放体系系结构运运动控制制卡和PPC机共共同构成成。这种种运动控控制卡通通常选用用高速DDSP作作为CPPU，具具有很强强的运动动控制和和PLCC控制能能力。它它本身就就是一个个数控系系统，可可以单独独使用。它它开放的的函数库库供用户户在WIINDOOWS平平台下自自行开发发构造所所需的控控制系统统。因而而这种开开放结构构运动控控制卡被被广泛应应用于制制造业自自动化控控制各个个领域。如如美国DDeltta TTau公公

30、司用PPMACC多轴运运动控制制卡构造造的PMMAC-NC数数控系统统、日本本MAZZAK公公司用三三菱电机机的MEELDAASMAAGICC 644构造的的MAZZATRROL 6400 CNNC等。SOFTT型开放放式数控控系统这是一一种最新新开放体体系结构构的数控控系统。它它提供给给用户最最大的选选择和灵灵活性，它它的CNNC软件件全部装装在计算算机中，而而硬件部部分仅是是计算机机与伺服服驱动和和外部II/O之之间的标标准化通通用接口口。就像像计算机机中可以以安装各各种品牌牌的声卡卡和相应应的驱动动程序一一样。用用户可以以在WIINDOOWS NT平平台上，利利用开放放的CNNC内核核，

31、开发发所需的的各种功功能，构构成各种种类型的的高性能能数控系系统，与与前几种种数控系系统相比比，SOOFT型型开放式式数控系系统具有有最高的的性能价价格比，因因而最有有生命力力。通过过软件智智能替代代复杂的的硬件，正正在成为为当代数数控系统统发展的的重要趋趋势。其其它型产品品有美国国MDSSI公司司的Oppen CNCC、德国国Powwer Auttomaatioon公司司的PAA80000 NNT等。3.1.3数控控系统控控制性能能向智能能化方向向发展智能化是是21世世纪制造造技术发发展的一一个大方方向。随随着人工工智能在在计算机机领域的的渗透和和发展，数数控系统统引入了了自适应应控制、模模

32、糊系统统和神经经网络的的控制机机理，不不但具有有自动编编程、前前馈控制制、模糊糊控制、学学习控制制、自适适应控制制、工艺艺参数自自动生成成、三维维刀具补补偿、运运动参数数动态补补偿等功功能，而而且人机机界面极极为友好好，并具具有故障障诊断专专家系统统使自诊诊断和故故障监控控功能更更趋完善善。伺服服系统智智能化的的主轴交交流驱动动和智能能化进给给伺服装装置，能能自动识识别负载载并自动动优化调调整参数数。 世界上上正在进进行研究究的智能能化切削削加工系系统很多多，其中中日本智智能化数数控装置置研究会会针对钻钻削的智智能加工工方案具具有代表表性。3.1.4数控控系统向向网络化化方向发发展数控系统统的

33、网络络化，主主要指数数控系统统与外部部的其它它控制系系统或上上位计算算机进行行网络连连接和网网络控制制。数控控系统一一般首先先面向生生产现场场和企业业内部的的局域网网，然后后再经由由因特网网通向企企业外部部，这就就是所谓谓Intternnet/Inttrannet技技术。随着网络络技术的的成熟和和发展，最最近业界界又提出出了数字字制造的的概念。数数字制造造，又称称“e-制造”，是是机械制制造企业业现代化化的标志志之一，也也是国际际先进机机床制造造商当今今标准配配置的供供货方式式。随着着信息化化技术的的大量采采用，越越来越多多的国内内用户在在进口数数控机床床时要求求具有远远程通讯讯服务等等功能。

34、数控系统统的网络络化进一一步促进进了柔性性自动化化制造技技术的发发展，现现代柔性性制造系系统从点点(数控控单机、加加工中心心和数控控复合加加工机床床)、线线(FMMC、FFMS、FFTL、FFML)向面(工段车车间独立立制造岛岛、FAA)、体体(CIIMS、分分布式网网络集成成制造系系统)的的方向发发展。柔柔性自动动化技术术以易于于联网和和集成为为目标，同同时注重重加强单单元技术术的开拓拓、完善善，数控控机床及及其构成成柔性制制造系统统能方便便地与CCAD、CCAM、CCAPPP、MTTS联结结，向信信息集成成方向发发展，网网络系统统向开放放、集成成和智能能化方向向发展3.1.5数控控系统向向

35、高可靠靠性方向向发展随着数控控机床网网络化应应用的日日趋广泛泛，数控控系统的的高可靠靠性已经经成为数数控系统统制造商商追求的的目标。对对于每天天工作两两班的无无人工厂厂而言，如如果要求求在166小时内内连续正正常工作作，无故故障率在在P(tt)999%以以上，则则数控机机床的平平均无故故障运行行时间MMTBFF就必须须大于330000小时。我我们只对对某一台台数控机机床而言言，如主主机与数数控系统统的失效效率之比比为100:1(数控的的可靠比比主机高高一个数数量级)。此时时数控系系统的MMTBFF就要大大于3333333.3小小时，而而其中的的数控装装置、主主轴及驱驱动等的的MTBBF就必必须

36、大于于10万万小时。如如果对整整条生产产线而言言，可靠靠性要求求还要更更高。当前国外外数控装装置的MMTBFF值已达达60000小时时以上，驱驱动装置置达3000000小时以以上，但但是，可可以看到到距理想想的目标标还有差差距。3.1.6数控控系统向向复合化化方向发发展在零件加加工过程程中有大大量的无无用时间间消耗在在工件搬搬运、上上下料、安安装调整整、换刀刀和主轴轴的升、降降速上，为为了尽可可能降低低这些无无用时间间，人们们希望将将不同的的加工功功能整合合在同一一台机床床上，因因此，复复合功能能的机床床成为近近年来发发展很快快的机种种。 柔性制造造范畴的的机床复复合加工工概念是是指将工工件一

37、次次装夹后后，机床床便能按按照数控控加工程程序，自自动进行行同一类类工艺方方法或不不同类工工艺方法法的多工工序加工工，以完完成一个个复杂形形状零件件的主要要乃至全全部车、铣铣、钻、镗镗、磨、攻攻丝、铰铰孔和扩扩孔等多多种加工工工序。普通的数数控系统统软件针针对不同同类型的的机床使使用不同同的软件件版本，比比如Siiemeens的的8100M系统统和8002D系系统就有有车床版版本和铣铣床版本本之分。复复合化的的要求促促使数控控系统功功能的整整合。目目前，主主流的数数控系统统开发商商都能提提供高性性能的复复合机床床数控系系统。 3.1.7数控控系统向向多轴联联动化方方向发展展由于在加加工自由由曲

38、面时时，3轴轴联动控控制的机机床无法法避免切切速接近近于零的的球头铣铣刀端部部参予切切削，进进而对工工件的加加工质量量造成破破坏性影影响，而而5轴联联动控制制对球头头铣刀的的数控编编程比较较简单，并并且能使使球头铣铣刀在铣铣削3维维曲面的的过程中中始终保保持合理理的切速速，从而而显着改改善加工工表面的的粗糙度度和大幅幅度提高高加工效效率，因因此，各各大系统统开发商商不遗余余力地开开发5轴轴、6轴轴联动数数控系统统，随着着5轴联联动数控控系统和和编程软软件的成成熟和日日益普及及，5轴轴联动控控制的加加工中心心和数控控铣床已已经成为为当前的的一个开开发热点点。最近，国国外主要要的系统统开发商商在6

39、轴轴联动控控制系统统的研究究上已经经取得和和很大进进展，在在6轴联联动加工工中心上上可以使使用非旋旋转刀具具加工任任意形状状的三维维曲面，且且切深可可以很薄薄，但加加工效率率太低一一时尚难难实用化化。电子技术术、信息息技术、网网络技术术、模糊糊控制技技术的发发展使新新一代数数控系统统技术水水平大大大提高，促促进了数数控机床床产业的的蓬勃发发展，也也促进了了现代制制造技术术的快速速发展。数数控机床床性能在在高速度度、高精精度、高高可靠性性和复合合化、网网络化、智智能化、柔柔性化、绿绿色化方方面取得得了长足足的进步步。现代代制造业业正在迎迎来一场场新的技技术革命命。第四章 典典型轴类类零件的的加工

40、4.1.1 FUNNAC数数控车编编程如下下:O90002N10 G500 X440 ZZ5（设设立坐标标系，定定义对刀刀点的位位置）N20 M033 S4400 （主轴轴以4000r/minn旋转）N25 G500 S110000 （主主轴最大大限速110000r/mmin旋旋转）N30 G966 S880 （恒恒线速度度有效，线线速度为为80mm/miin）N40 G000 X00 （刀刀到中心心，转速速升高，直直到主轴轴到最大大限速）N50 G011 Z00 G998 FF60 （工进进接触工工件）N60 G033 U224 WW-244 R115 （加加工R115 圆圆弧段）N70 G

41、022 X226 ZZ-311 R55 （加加工R55 圆弧弧段）N80 G011 Z-40 （加工工26 外圆）N90 X400 Z55 （回回对刀点点） N1000 G997 SS3000 （取取消恒线线速度功功能，设设定主轴轴按3000r/minn 旋转转）N1100 M330 （主主轴停、主主程序结结束并复复位第五章 数控机机床故障障排除方方法及其其注意事事项由于经常常参加维维修任务务，有些些维修经经验，现现结合有有关理论论方面的的阐述，在在以下列列出，希希望抛砖砖引玉。 5.1.1故障障排除方方法 （1）初初始化复复位法：一般情情况下，由由于瞬时时故障引引起的系系统报警警，可用用硬件

42、复复位或开开关系统统电源依依次来清清除故障障，若系系统工作作存贮区区由于掉掉电，拔拔插线路路板或电电池欠压压造成混混乱，则则必须对对系统进进行初始始化清除除，清除除前应注注意作好好数据拷拷贝记录录，若初初始化后后故障仍仍无法排排除，则则进行硬硬件诊断断。 （2）参参数更改改，程序序更正法法：系统统参数是是确定系系统功能能的依据据，参数数设定错错误就可可能造成成系统的的故障或或某功能能无效。有有时由于于用户程程序错误误亦可造造成故障障停机，对对此可以以采用系系统的块块搜索功功能进行行检查，改改正所有有错误，以以确保其其正常运运行。 （3）调调节，最最佳化调调整法：调节是是一种最最简单易易行的办办

43、法。通通过对电电位计的的调节，修修正系统统故障。如如某厂维维修中，其其系统显显示器画画面混乱乱，经调调节后正正常。如如在某厂厂，其主主轴在启启动和制制动时发发生皮带带打滑，原原因是其其主轴负负载转矩矩大，而而驱动装装置的斜斜升时间间设定过过小，经经调节后后正常。 最佳化调调整是系系统地对对伺服驱驱动系统统与被拖拖动的机机械系统统实现最最佳匹配配的综合合调节方方法，其其办法很很简单，用用一台多多线记录录仪或具具有存贮贮功能的的双踪示示波器，分分别观察察指令和和速度反反馈或电电流反馈馈的响应应关系。通通过调节节速度调调节器的的比例系系数和积积分时间间，来使使伺服系系统达到到即有较较高的动动态响应应

44、特性，而而又不振振荡的最最佳工作作状态。在在现场没没有示波波器或记记录仪的的情况下下，根据据经验，即即调节使使电机起起振，然然后向反反向慢慢慢调节，直直到消除除震荡即即可。 （4）备备件替换换法：用用好的备备件替换换诊断出出坏的线线路板，并并做相应应的初始始化启动动，使机机床迅速速投入正正常运转转，然后后将坏板板修理或或返修，这这是目前前最常用用的排故故办法。 （5）改改善电源源质量法法：目前前一般采采用稳压压电源，来来改善电电源波动动。对于于高频干干扰可以以采用电电容滤波波法，通通过这些些预防性性措施来来减少电电源板的的故障。 （6）维维修信息息跟踪法法：一些些大的制制造公司司根据实实际工作作中由于于设计缺缺陷造成成的偶然然故障，不不断修改改和完善善系统软软件或硬硬件。这这些修改改以维修修信息的的形式不不断提供供给维修修人员。以以此做为为故障排排除的依依据，可可正确彻彻底地排排除故障障。 5.2.1维修修中应注注意的事事项 从整机上上取出某某块线路路板时，应应注意记记录其相相对应的