数控机床的组成、工作原理与结构特点gfmr.docx

《数控机床的组成、工作原理与结构特点gfmr.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控机床的组成、工作原理与结构特点gfmr.docx（29页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1、前言言数控技术术集传统统的机械械制造技技术、计计算机技技术、成成组技术术与现代代控制技技术、传传感检测测技术、信息息处理技技术、网网络通讯讯技术、液液压气动动技术、光光机电技技术于一一体，是是现代先先进制造造技术的的基础和和核心。把把传统制制造业推推进到了了信息化化制造时时代，是是现代工工业实现现自动化化、柔性性化、集集成化生生产的基基础，是是一种知知识密集集型和资资金密集集型的技技术。数数控车床床己经成成为现代代企业的必必需品。随随着数控控技术的的不断成熟熟和发展展及市场日日益繁荣荣，其竞竞争也越越来越激激烈，人人们对数数控车床床选择也也有了更更加广阔阔的范围围，对的的数控机机床技术术的

2、掌握握也越来来越高。本设计着重对MJ-520型数控车床构造及性能做初步了解及FANUC-0TE系统程序的编制及加工工艺的应用做细致的介绍。数控加工工是机械械制造业业中的先先进加工工技术，在在生产企企业中，数数控机床床的使用用越来越越广泛。随随着数控控技术的的发展，数数控机床床不仅在在航空、造造船、军军工等领领域广泛泛使用，而而且也进进入了汽汽车、机机床等民民用机械械制造行行业。目目前，在在机械制制造行业业中，单单件小批批量的生生产所占占的比例例越来越越大，机机械产品品的精度度和质量量也在不不断的提提高。因因此，数数控机床床被广泛泛使用。2、课题题的现实实意义数控机床床正在各各行各业业中得到到广

3、泛的的应用。因因此研究究和设计计数控机机床有很很强的现现实意义义。微机机控制技技术正在在发挥出出巨大的的优越性性。根据教学学要求，结结合自己己的资料料掌握状状况，选选择数控控机床工艺编编程及操操作加工工作为毕毕业设计计课题。毕业设计计是学生生必须要要经历的的一个重重要的实实践环节节。通过过本环节节的锻炼炼力争能能把以前前所学的的知识融融会贯通通，从而而达到温温故而知知新的目目的，提提高解决决实际工工程课题题的能力力。3、 数控编程程的概念念众所周知知，在普普通机床床上加工工零件时时，一般般是由工工艺人员员按照设设计图样样事先制制定好零零件的加加工工艺艺规程。在在工艺规规程中制制定出零零件的加加

4、工工序序、切削削用量、机机床的规规格及刀刀具夹具具等内容容。操作作人员按按工艺规规程的各各个步骤骤操作机机床，加加工出图图样所给给定的零零件。也也就是说说零件的的加工过过程是由由人来完完成的。例例如开车车、停车车、改变变主轴转转速、改改变进给给方向和和速度、切切削液的的开、关关等都是是由工人人手工操操作的。再有凸轮轮控制的的自动车车床或由由仿形机机床加工工零件时时，虽然然不需要要人对它它进行操操作，但但必须根根据零件件的特点点及工艺艺要求，设设计出凸凸轮的运运动曲线线或靠模模，由凸凸轮或靠靠模控制制机床运运动，最最后加工工出零件件。在这这个加工工过程中中，虽然然避免了了操作者者直接操操纵机床床

5、，但每每一个凸凸轮机构构或靠模模，只能能加工一一种零件件。当改改变加工工零件时时，就要要更换凸凸轮、靠靠模。因因此，只只能用于于大批量量、专业业化生产产中。数控机床床和以上上两种机机床是不不一样的的。它是是按照事事先便好好的加工工程序，自自动的对对被加工工零件进进行加工工。我们们把零件件的加工工工艺路路线、工工业参数数、刀具具的运动动轨迹、位位移量、切切削参数数（主轴轴转数、进进给量、背背吃刀量量等）以以及辅助助功能（换换刀、主主轴正传传、反转转、切削削液开、关关等），按按照数控控机床规规定的指指令代码码及程序序格式编编写成加加工程序序单，然然后输入入到数控控机床的的系统中中，从而而指挥机机床

6、加工工零件。这这种从零零件图的的分析到到制成控控制介质质的全部部过程叫叫做数控控程序的的编制。从以上分分析可以以看出，数数控机床床与普通通机床加加工零件件的区别别在于数数控机床床是按照照程序自自动加工工零件，而而普通机机床要由由人来操操作，我我们只要要改变控控制机床床动作的的程序就就可以达达到加工工不同零零件的目目的。因因此，数数控机床床特别是是用于加加工小批批量且行行装复杂杂、要求求精度高高的零件件。从外观看看，数控控机床都都有CRT屏幕，我我们可以以从屏幕幕上看到到加工程程序、各各种工艺艺参数等等内容。从从内部结结构看，数数控机床床没有变变速箱，它它的主运运动和进进给运动动都是由由直流或或

7、交流无无机变速速伺服电电动机来来完成的的。另外外，数控控机床一一般都有有工件测测量系统统，在加加工过程程中，可可以减少少对工件件进行人人工测量量的次数数。数字控制制是用数数字、字字母和其其他控制制字符进进行编程程，来实实现机械械设备自自动化的的一种形形式。号号码，字字母和符符号是为为特定的的工作环环境或工工作而设设定的一一种适当当的内编编码。根根据程序序指示的的改变，机机械的加加工也随随之改变变方式。更更易改写写程序的的优越性性使NC系统更更适合加加工微小小体积的的产品。与与更换生生产设备备相比，通通过编辑辑新的程程序来实实现产品品的加工工要容易易得多。4、数控控机床的的组成和和工作原原理数控

8、机床床由程序序编制及及程序载载体、输输入装置置、数控控装置（CNC）、伺伺服驱动动及位置置检测、辅辅助控制制装置、机机床本体体等几部部分组成成。数控机床床的床体体与传统统机床相相似，由由主轴传传动装置置、进给给传动装装置、床床身、工工作台以以及辅助助运动装装置、液液压气动动系统、润润滑系统统、冷却却装置等等组成。但但数控机机床在整整体布局局、外观观造型、传传动系统统、刀具具系统的的结构以以及操作作机构等等方面都都已发生生了很大大的变化化。这种种变化的的目的是是为了满满足数控控机床的的要求和和充分发发挥数控控机床的的特点。5、数控控车床的的结构特特点与传统车车床相比比，数控控车床的的结构有有以下

9、特特点：5.1、由由于数控控车床刀刀架的两两个方向向运动分分别由两两台伺服服电动机机驱动，所所以它的的传动链链短。不不必使用用挂轮、光光杠等传传动部件件，用伺伺服电动动机直接接与丝杠杠联结带带动刀架架运动。伺伺服电动动机丝杠杠间也可可以用同同步皮带带副或齿齿轮副联联结。5.2、多多功能数控控车床是是采用直直流或交交流主轴轴控制单单元来驱驱动主轴轴，按控控制指令令作无级级变速，主主轴之间间不必用用多级齿齿轮副来来进行变变速。为为扩大变变速范围围，现在在一般还还要通过过一级齿齿轮副，以以实现分分段无级级调速，即即使这样样，床头头箱内的的结构已已比传统统车床简简单得多多。数控控车床的的另一个个结构特

10、特点是刚刚度大，这这是为了了与控制制系统的的高精度度控制相相匹配，以以便适应应高精度度的加工工。5.3、数数控车床床的第三三个结构构特点是是轻拖动动。刀架架移动一一般采用用滚珠丝丝杠副。滚滚珠丝杠杠副是数数控车床床的关键键机械部部件之一一，滚珠珠丝杠两两端安装装的滚动动轴承是是专用铀铀承，它它的压力力角比常常用的向向心推力力球辆承承要大得得多。这这种专用用轴承配配对安装装，是选选配的，最最好在轴轴承出厂厂时就是是成对的的。5.4、为为了拖动动轻便，数数控车床床的润滑滑都比较较充分，大大部分采采用油雾雾自动润润滑。5.5、由由于数控控机床的的价格较较高、控控制系统统的寿命命较长，所所以数控控车床

11、的的滑动导导轨也要要求耐磨磨性好。数数控车床床一般采采用镶钢钢导轨，这这样机床床精度保保持的时时间就比比较长，其其使用寿寿命也可可延长许许多。5.6、数数控车床床还具有有加工冷冷却充分分、防护护较严密密等特点点，自动动运转时时一般都都处于全全封闭或或半封闭闭状态。5.7、数数控车床床一般还还配有自自动排屑屑装置。6、数控控机床选选择首先应根根据被加加工工件件的尺寸寸，技术术要求进进行工艺艺分析，根根据工件件加工数数量并考考虑工件件加工各各项技术术经济指指标，合合理选用用数控机机床。若若被加工工件是圆圆柱形，圆圆锥形，各各种成型型回转表表面，螺螺纹以及及各种盘盘类工件件并进行行钻、扩、镗孔加工工

12、，可选选用MJ-5200数控车车床及FANNUC-0TEE系统。6.1、MJ-5200数控车车床（FANNUC-0TEE系统）的的组成及及操作MJ-5520数控车车床由济济南第一一机床厂厂生产，配配置FANNUC-0TEE系统，是是一种全全功能型型的数控控车床。MJ5220型数控控车床的的外形图图。6.1.1、主传传动系统统数控车床床主运动动要求速速度在一一定范围围内可调调，有足足够的驱驱动功率率，主轴轴回转轴轴心线的的位置准准确稳定定，并有有足够的的刚性与与抗振性性。6.1.2、进给给传动系系统数控车床床进给传传动系统统是用数数字控制制X、Z坐标轴的的直接对对象，工工件最后后的尺寸寸精度和和

13、轮廓精精度都直直接受进进给运动动的传动动精度、灵灵敏度和和稳定性性的影响响。为此此，数控控车床的的进给传传动系统统应充分分注意减减少摩擦擦力，提提高传动动精度和和刚度，消消除传动动间隙以以及减少少运动件件的惯量量等。为使全功功能型数数控车床床进给传传动系统统要求高高精度、快快速响应应、低速速大转矩矩，一般般采用交交、直流流伺服进进给驱动动装置，通通过滚珠珠丝杠螺螺母副带带动刀架架移动。刀刀架的快快速移动动和进给给移动为为同一条条传动路路线。6.1.3、自动动回转刀刀架数控车床床的刀架架是机床床的重要要组成部部分，其其结构直直接影响响机床的的切削性性能和工工作效率率。回转转式刀架架上回转转头各刀

14、刀座用于于安装或或支持各各种不同同用途的的刀具，通通过回转转头的旋旋转分度和和定位，实实现机床床的自动动换刀。回回转刀架架分度准准确，定定位可靠靠，重复复定位精精度高，转转位速度度快，夹夹紧性好好，可以以保证数数控车床床的高精精度和高高效率。按照回转转刀架的的回转轴轴相对于于机床主主轴的位位置，可可分为立立式和卧卧式回转转刀架。6.2、MJ-5200数控车车床的主主要功能能6.2.1、主主要用来来加工轴轴类零件件的内外外圆柱面面、圆锥锥面、螺螺纹表面面、成型型回转体体表面。对于于盘类零零件可进进行钻孔孔、扩孔孔、铰孔孔、镗孔孔等加工工。机床床还可以以完成车车端面、切切槽、倒倒角等加加工。6.2

15、.2、车床加加工工件件的毛坯坯多为圆圆棒料或或铸锻件件，加工工余量较较大，一一个表面面需要进进行多次次反复的的加工。如如果对每每个加工工循环都都编写若若干个程程序段就就要大大大增加编编程的工工作量。因因此，为为了简化化编程，机机床的数数控系统统中备有有车外圆圆、车端端面、车车螺纹等等不同形形式的循循环功能能。6.2.3、在一个个程序段段中可以以采用绝绝对值编编程，也也可以采采用增量量值编程程，还可可以采用用绝对值值编程与与增量值值编程的的混合编编程。6.2.4、在数控控车床的的控制系系统中，都都有刀具具的补偿偿功能。刀刀具的补补偿功能能为编程程提供了了方便。在在加工过过程中，对对刀具位位置的变

16、变化、刀刀具几何何形状的的变化、刀刀尖的圆圆弧半径径，编程程人员可可以按照照工件的的实际轮轮廓编制程程序，无无需改变变程序，只只要将变变化的尺尺寸或圆圆弧半径径输入到到存储器器中，刀刀具便能能自动补补偿。6.2.5、为了提提高机床床径向尺尺寸加工工精度，数数控系统统X向的脉脉冲当量量取Z向脉冲冲当量的的一半。6.3、 机床的主主要参数数：允许最大大工件回回转直径径 5000最大切削削直径 3310最大切削削长度 6650主轴转数数范围 35535000r/min（连续续无级）其中恒扭扭距范围围 3554377 r/minn其中恒功功率范围围 443735000 rr/miin主轴通孔孔直径 8

17、80拉管通孔孔直径 665刀架有效效行程X轴：182Z轴：675快速移动动速度X轴：10mm/miin Z轴：15mm/miin安装刀具具数 100把刀具规格格车刀2525；镗镗刀1245选刀方式式刀盘就就近转位位分度时间间单步：0.88s；1800：2.22s尾座套筒筒直径 990尾座套筒筒行程 1130主轴交流流伺服电电动机连续11kkW；30mmin超载15kkW进给交流流伺服电电动机X轴:0.99kW;Z轴：1.88kW机床外形形尺寸（长宽高） 2995166717966.4、数数控系统统的操作作面板 MMJ520机床操操作面板板6.5、数数控系统统的主要要技术规规格：机床配置置的FA

18、NNUC-0TEE系统的的主要技技术规格格见表-11表1 FAANUCC-0TTE系统基基本规格格序号名称规格1控制轴数数X轴、ZZ轴，手手动方式式同时仅仅一轴2最小设定定单位X轴、ZZ轴0.00010.00001iin3最小移动动单位X轴0.000050.0000055in Z轴0.00110.00001iin 4最大编程程尺寸99999.999999999.9999iin 5定位执行G000指令时时机床快快速运动动并减速速停止在在终点6直线插补补 G0117全象限圆圆弧插补补G02(顺圆),GG03(逆圆)8快速倍率率LOW,25,50,10009手摇轮连连续进给给每次仅一一轴10切削进给

19、给率G98指指令每分分钟进给给量(/miin)GG99指令每每转进给给量(/r)11进给倍率率从01150范围围内以10递增增12自动加/减速快速移动动时依比比例加/减速,切削时时依指数数加/减速13暂停G04(099999.9999ss)14空运行空运行时时为连续续进给15进给保持持在自动运运行状态态下暂停停X轴、Z轴进给,按程序序启动按按钮可以以恢复自自动运行行16主轴速度度命令主轴转速速由地址址S和4位数字字指令指指定17刀具功能能由地址TT和2位数刀刀具编号号2位数刀刀具补偿偿号组成成18辅助功能能由地址MM和两位位数字组组成,每个程序段段只能指指令一个个M码19坐标系统统设定G502

20、0绝对值/增量值值混合编编程绝对值编编程和增增量值编编程可在在同一程程序段中中使用21程序号O4位位数字(EIIA标准),:4位数字(ISSO标准)22序列号查查找使用MDDI和CRT查找程程序中的的顺序号号23程序号查查找使用MDDI和CRT查找0或(:)后面4位数字字的程序序号24读出器/穿孔机机接口PPR便便携式纸纸带读出出器25纸带读出出器250字字符/s(50HHz),3000字符/s(60HHz)26纸带代码码EIA(RS-2444A),ISOO(R-40)27程序跳段段将机床上上该功能能开关置置于“ON”位置时,跳过程程序中带带“/”的程序序段28单步程序序执行使程序一一段一段段

21、的执行行29程序保护护存储器内内的程序序不能修修改30工作程序序的存储储和编辑辑80m/2644ft31可寄存程程序63个32紧急停止止按下紧急急停止按按钮,所有指指令停止止,机床也也停止运运动33机床锁定定仅滑板不不能移动动34可编程控控制器PMC-L型35显示语言言英文36环境条件件环境温度度:运行045;运输和和保管2060相对湿湿度:低于757、编程程要点7.1、坐坐标系的的设定工件安装装在卡盘盘上，机机床坐标标系与工工件坐标标系一般般是不重重合的。为为了便于于编程，必必须首先先设定工工作坐标标系，该该坐标系系与机床床坐标系系不重合合。1、机床床坐标系系。MJ-50数控机机床的机机床坐

22、标标系及机机床参考考点与机机床原点点的相对对位置如如下图。数控机床床开机时时，必须须先确定定机床参参考点，只只有机床床参考点点确定以以后，车车刀移动动有依据据，否则则，不仅仅编程无无基准，还还会发生生碰撞事事故。机床参考考点的位位置由设设置在机机床X向.，Z向滑板板上的挡挡块通过过行程开开关来确确定。当当刀架返返回机床床参考点点时，装装在X向和Z向滑板板上的两两挡块分分别压下下对应的的开关，向向数控系系统发出出信号，停止滑板运动，即完成了返回机床参考点的操作。在机床通电之后，刀架返回参考点之前，不论刀架处于什么位置，此时CRT屏幕上显示的X，Z坐标值均为0。当完成了返回机床参考点的操作后，CR

23、T屏幕上立即显示出刀架中心在机床坐标系中的坐标值，即建立机床坐标系。机床参考点在以下三种情况下必须设定:（1） 机床关机机以后重重新接通通电源开开关。（2） 机床解除除急停状状态。（3） 机床解除除超程报报警信号号。在以上三三种情况况下，数数控系统统失去对对机床参参考点的的记忆，以以此必须须进行返返回机床床参考点点的操作作。2、工作作坐标系系的设定定。当采采用绝对对值编程程时，必必须首先先设定工工作坐标标系，该该坐标系系与机床床坐标系系不重合合。工作坐标标系是用用于确定定工件几几何图形形上各几几何要素素的位置置而建立立的坐标标系，是是在编程程时使用用的，工工作坐标标系的原原点就是是工作原原点，

24、是是人为设设置的。数数控车床床工作原原点一般般设在主主轴中心心线与工工件左端端面或右右端面的的交点处处。设定工件件坐标系系就是以以工件原原点为坐坐标原点点，确定定刀具起起始点的的坐标值值。工件件坐标系系设定后后，CRT屏幕上上显示的的是车刀刀刀尖相相对于工工件原点点的坐标标系。编编程时，工工件各尺尺寸的坐坐标值是是相对于于工件原原点而言言的，因因此，数数控车床床的工件件原点又又是程序序原点。工件原点点设定在在工件左左端面的的中心还还是右端端面的中中心，主主要是考考虑工件件图样上上的尺寸寸能够方方便地换换算成坐坐标值，以以便与编编程。车车床刀架架的换刀刀点是指指刀架转转位换刀刀时所在在的位置置。

25、换刀刀点是任任意一点点，可以以和刀具具起始点点重合。它它的设定定原则是是：刀架架转位时时不碰撞撞工件和和机床上上其他部部件。换换刀点的的坐标值值一般用用实测的的方法来来设定。8、FAANUCC系统编编程及加加工 FANNUC系统操操作面板板8.1、数控车床床编程加加工方案案确定8.1.1确定定加工方方案的原原则加工工方案又又称工艺艺方案，数数控机床床的加工工方案包包括制定定工序、工工步及走走刀路线线等内容容。在数控机机床加工工过程中中，由于于加工对对象复杂杂多样，特特别是轮轮廓曲线线的形状状及位置置千变万万化，加加上材料料不同、批批量不同同等多方方面因素素的影响响，在对对具体零零件制定定加工方

26、方案时，应应该进行行具体分分析和区区别对待待，灵活活处理。只只有这样样，才能能使所制制定的加加工方案案合理，从从而达到到质量优优、效率率高和成成本低的的目的。制定加工方案的一般原则为：先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。1.1先粗后精为了提高生产效率并保证零件的精加工质量，在切削加工时，应先安排粗加工工序，在较短的时间内，将精加工前大量的加工余量去掉，同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。当粗加工工序安排完后，应接着安排换刀后进行的半精加工和精加工。其中，安排半精加工的目的是，当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时，则可安排半精加工作为过渡性工序，

27、以便使精加工余量小而均匀。在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件的最终轮廓应由最后一刀连续加工而成。这时，加工刀具的进退刀位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。1.2先近后远这里所说的远与近，是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。在一般情况下，特别是在粗加工时，通常安排离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。对于车削加工，先近后远有利于保持毛坯件或半成品件的刚性，改善其切削条件。1.3先内后外对既要加工内表面(内型、

28、腔)，又要加工外表面的零件，在制定其加工方案时，通常应安排先加工内型和内腔，后加工外表面。这是因为控制内表面的尺寸和形状较困难，刀具刚性相应较差，刀尖(刃)的耐用度易受切削热影响而降低，以及在加工中清除切屑较困难等。1.4走走刀路线线最短确定走走刀路线线的工作作重点，主主要用于于确定粗粗加工及及空行程程的走刀刀路线，因因精加工工切削过过程的走走刀路线线基本上上都是沿沿其零件件轮廓顺顺序进行行的。走刀路路线泛指指刀具从从对刀点点(或机床床固定原原点)开始运运动起，直直至返回回该点并并结束加加工程序序所经过过的路径径，包括括切削加加工的路路径及刀刀具引入入、切出出等非切切削空行行程。在保证证加工质

29、质量的前前提下，使使加工程程序具有有最短的的走刀路路线，不不仅可以以节省整整个加工工过程的的执行时时间，还还能减少少一些不不必要的的刀具消消耗及机机床进给给机构滑滑动部件件的磨损损等。优化工工艺方案案除了依依靠大量量的实践践经验外外，还应应善于分分析，必必要时可可辅以一一些简单单计算。上述原则并不是一成不变的，对于某些特殊情况，则需要采取灵活可变的方案。如有的工件就必须先精加工后粗加工，才能保证其加工精度与质量。这些都有赖于编程者实际加工经验的不断积累与学习。8.2、加工路路线与加加工余量量的关系系在数数控车床床还未达达到普及及使用的的条件下下，一般般应把毛毛坯件上上过多的的余量，特特别是含含

30、有锻、铸铸硬皮层层的余量量安排在在普通车车床上加加工。如如必须用用数控车车床加工工时，则则要注意意程序的的灵活安安排。安安排一些些子程序序对余量量过多的的部位先先作一定定的切削削加工。对对大余量量毛坯进进行阶梯梯切削时时的加工工路线。8.3、车螺纹纹时的主主轴转速速数控车车床加工工螺纹时时，因其其传动链链的改变变，原则则上其转转速只要要能保证证主轴每每转一周周时，刀刀具沿主主进给轴轴(多为Z轴)方向位位移一个个螺距即即可，不不应受到到限制。但但数控车车床加工工螺纹时时，会受受到以下下几方面面的影响响： 8.33.1、螺纹加加工程序序段中指指令的螺螺距(导程)值，相当当于以进进给量（mm/r）表

31、示示的进给给速度F，如果果将机床床的主轴轴转速选选择过高高，其换换算后的的进给速速度(mmm/miin)则必定定大大超超过正常常值； 8.33.2、刀具在在其位移移的始/终，都都将受到到伺服驱驱动系统统升/降频率率和数控控装置插插补运算算速度的的约束，由由于升/降频特特性满足足不了加加工需要要等原因因，则可可能因主主进给运运动产生生出的“超前”和“滞后”而导致致部分螺螺牙的螺螺距不符符合要求求； 8. 3.3、车削螺螺纹必须须通过主主轴的同同步运行行功能而而实现，即即车削螺螺纹需要要有主轴轴脉冲发发生器(编码器)。当其其主轴转转速选择择过高，通通过编码码器发出出的定位位脉冲(即主轴轴每转一一周

32、时所所发出的的一个基基准脉冲冲信号)将可能能因“过冲”(特别是是当编码码器的质质量不稳稳定时)而导致致工件螺螺纹产生生乱扣。因此，车螺纹时，主轴转速的确定应遵循以下几个原则：1.在保证生产效率和正常切削的情况下，宜选择较低的主轴转速；2.当螺螺纹加工工程序段段中的导导入长度度1和切出出长度2考虑比比较充裕裕，即螺螺纹进给给距离超超过图样样上规定定螺纹的的长度较较大时，可可选择适适当高一一些的主主轴转速速；3.当编码器器所规定定的允许许工作转转速超过过机床所所规定主主轴的最最大转速速时，则则可选择择尽量高高一些的的主轴转转速； 4.通常情情况下，车车螺纹时时的主轴轴转速(n螺)应按其其机床或或数

33、控系系统说明明书中规规定的计计算式进进行确定定，其计计算式多多为：n螺n允L(rminn)式中n允编码器器允许的的最高工工作转速速(rminn)；L工件螺螺纹的螺螺距(或导程程，mm)。8.4、数控车车床的编编程特点点8.4.1、在一个个程序段段中，根根据图样样上标注注的尺寸寸，可以以采用绝绝对值编编程、增增量值编编程或二二者混合合编程。8.4.2、由于被被加工零零件的径径向尺寸寸在图样样上和测测量时，都都是以直直径值表表示。所所以直径径方向用用绝对值值编程时时，X以直径径值表示示，用增增量值编编程时，以以径向实实际位移移量的二二倍值表表示，并并附上方方向符号号(正向可可以省略略)。8.4.3

34、、为提高高工件的的径向尺尺寸精度度，X向的脉脉冲当量量取Z向的一一半。8.4.4、由于车车削加工工常用棒棒料或锻锻料作为为毛坯，加加工余量量较大，所所以为简简化编程程，数控控装置常常具备不不同形式式的固定定循环，可可进行多多次重复复循环切切削。8.4.5、编程时时，常认认为车刀刀刀尖是是一个点点，而实实际上为为了提高高刀具寿寿命和工工件表面面质量，车车刀刀尖尖常磨成成一个半半径不大大的圆弧弧，因此此为提高高工件的的加工精精度，当当编制圆圆头刀程程序时，需需要对刀刀具半径径进行补补偿。大大多数数数控车床床都具有有刀具半半径自动动补偿功功能(G441、G422)这类数数控车床床可直接接按工件件轮廓

35、尺尺寸编程程。对不不具备刀刀具半径径自动补补偿功能能的数控控车床，编编程时，需需先计算算补偿量量。表022准备功能序号代码组别功能1234G00G01G02G0301010101快速定位位直线插补补圆弧插补补顺时针针圆弧插补补逆时针针56G04G100000暂停数据设定定78G20G210606英制输入入米制输入入910G25G260808主轴速度度波动检检测断主轴速度度波动检检测通1112G27G280000参考点返返回检查查参考点返返回13G3201螺纹切削削141516G40G41G42070707取消刀尖尖半径补补偿刀尖半径径左补偿偿刀尖半径径右补偿偿1718G50G650000坐标系

36、设设定，主主轴最大大速度设设定调用宏指指令19202122232425G70G71G72G73G74G75G7600000000000000精车循环环外圆粗车车循环端面粗车车循环固定形状状粗车循循环端面钻孔孔循环外圆车槽槽循环多头螺纹纹循环262728G90G92G94010101外圆切削削循环螺纹切削削循环端面切削削循环29303132G96G97G98G99主轴横线线速控制制取消主轴轴横线速速控制每分钟进进给每转进给给表033辅助功能序号代码功能1M00程序停止止2M01选择停止止3M02程序结束束4M03主轴正转转5M04主轴反转转6M05主轴停止止7M08冷却液开开8M09冷却液关关9

37、M23切削螺纹纹10M24切削螺纹纹不倒角角11M25误差检测测12M26误差检测测取消13M30复位并返返回程序序开始14M98调用子程程序15M99返回主程程序9、零件件工艺分分析轴类工件件的毛坯坯有铸件件，锻件件和圆棒棒料，最最常见的的是圆棒棒料。粗粗加工时时，根据据图样尺尺寸，尽尽可能先先将其车车成阶台台轴，再再用适当当的方法法尽快去去除余量量较大的的部分（如如圆弧部部分，圆圆锥部分分），并并采取大大切削深深度，大大走刀量量，适当当的切削削速度快快速去除除余量。精精车余量量应视情情况分别别选取，一一般有热热处理要要求或较较长的工工件，余余量应在在23mm，若只只是一次次安装，余余量应在

38、在0.51mm之间。表044切削用用量加工内容容主轴转速速S进给速度度F(/r)(r/mmin)(m/mmin)粗车28000150 0.225精车28000 1150 0.225切槽80080 0.008切螺纹(牙深K=22.5998)800 11.20.22本设计所所要加工工的零件件图9.1、工工艺毛坯为直直径60的棒料料。该零零件需要要加工的的有外圆圆、外槽槽、螺纹纹和圆弧弧，外形形结构较较复杂，圆圆弧连接接较多，加工时注意刀具的选择，分粗加工、精加工两道工序完成加工，夹紧方式采用通用三爪卡盘。根据零件件的尺寸寸标注特特点及基基准统一一的原则则，编程程原点选选择零件件右端点点的中心心。该

39、工件的的大外圆圆直径56需要要加工，所所以采用用预设工工艺夹头头装夹的的方法，一一夹一顶顶车削工工件。9.1.1、确定工工件的装装夹方式式及加工工工艺路路线以工件左左端面及及工艺夹夹头为安安装基准准，夹于于车床卡卡盘上，以以零件的的左端面面中心为为工件坐坐标系原原点。该该工件加加工工艺艺路线为为：1、 粗加工工工艺路线线粗车外圆圆各部分分，留精精车余量量。2、 精加工工工艺路线线精车右端端面精车螺螺纹外圆圆精车26外圆精车锥锥面精车36外圆精车R25圆弧精车S50圆弧精车R15圆弧精车34外圆精车锥锥面精车56外圆。车M3001.5螺纹。9.1.2、刀具具选择根据加工工要求，选选外圆粗粗、精车

40、车刀和螺螺纹车刀刀各一把把。其中中1号刀为为外圆粗粗车刀。2号刀为为外圆精精车刀，3号刀为为螺纹车车刀。注注意选择择换刀点点以刀具具不碰到到工件为为原则。9.1.3、 填写加工工工艺卡卡片各工序所所用刀具具及切削削用量见见表加工工艺艺卡片9.2、加工程程序N10 M003 T01101 S4400；N02 G000 X600.0 Z110.00；N30 G773 P400 QQ1700 II30.0 K9.0 D7 U11.0 W11.0 F00.155；粗车复复合固定定循环N40 G000 X244.8；N50 G001 Z1.0 F0.1；倒角起起点N60 X299.8 W-2.00；倒角

41、N70 Z-118.00；精车螺螺纹外圆圆N80 X255.900 ZZ-200.0；倒角N90 Z-225.00；精车26外圆N1000 X355.999 WW-100.0；精车锥锥面N1100 W-110.00；精车36外圆N1200 GG02 X221.00 WW-233.055 RR25.0；精车R25圆弧N1300 GG03 X221.115 Z-999.442 R255.0；精车S50圆弧N1400 GG02 X333.999 Z-1108.0 R155.0；精车R15圆弧N1500 GG01 W-5.00；精车34外圆N1600 XX55.9855 ZZ-1556.00；精车锥锥

42、面N1700 ZZ-1665.00；精车56外圆N1800 GG00 X1100.0 Z500.0；退刀N1900 TT02002 S8000；换精车车刀N2000 GG70 P770 Q2000；精车循循环N2100 GG00 X1100.0 Z500.0 M009；退刀N2200 TT03003 S4000；换螺纹纹车刀N2300 GG00 X335.00 ZZ10.0；N2400 GG92 X229.22 ZZ-222.0 F11.5；加工螺螺纹N2500 X228.77；N2600 X228.33；N2700 X228.005；N2800 GG00 X1100.0 Z1000.00 T

43、T03000；退刀N2900 MM05；N3000 MM30；程序结结束并返返回10、数数控车床床发展趋趋势智能化化数控系系统10.11、国内内外数控控系统发发展概况况随着计算算机技术术的高速速发展，传传统的制制造业开开始了根根本性变变革，各各工业发达达国家投投入巨资资，对现现代制造造技术进进行研究究开发，提提出了全全新的制制造模式式。在现现代制造造系统中中，数控控技术是是关键技技术，它它集微电电子、计算机、信信息处理理、自动动检测、自自动控制制等高新新技术于于一体，具具有高精精度、高高效率、柔柔性自动动化等特特点，对对制造业业实现柔柔性自动动化、集集成化、智智能化起起着举足足轻重的的作用。长

44、期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展。因此，已不适应日益复杂的制造过程，对数控技术实行变革势在必行。10.2、数控技术发展趋势10.2.1、性能发展方向高速高精高效化速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的