数控技术发展及应用gftk.docx

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1、鸡 西 大 学 职业岗位技能综合实习摘 要世界制造造业转移移，中国国正在逐逐步成为为世界加加工厂。美美国、德德国、韩韩国等国国家已经经进入工工业化发发展的高高技术密密集时代代与微电电子时代代，钢铁铁、机械械、化工工等重工工业正逐逐渐向发发展中国国家转移移。我国国目前经经济发展展已经过过了发展展初期，正正处于重重化工业业发展中中期。 未来来10年年将是中中国机械械行业发发展最佳佳时期。美美国、德德国的重重化工业业发展期期延续了了18年年以上，美美国、德德国、韩韩国四国国重化工工业发展展期平均均延续了了12年年，我们们估计中中国的重重化工业业发展期期将至少少延续110年，直直到20015年年。因此

2、此，在未未来100年中，随随着中国国重化工工业进程程的推进进，中国国企业规规模、产产品技术术、质量量等都将将得到大大幅提升升，国产产机械产产品国际际竞争力力增强，逐逐步替代代进口，并并加速出出口。目目前，机机械行业业中部分分子行业业如船舶舶、铁路路、集装装箱及集集装箱起起重机制制造等已已经受益益于国际际间的产产业转移移，并将将持续受受益；电电站设备备、工程程机械、床床等将受受益于产产业转移移，加快快出口进进程关键词 : 数数控 工业业化发展展 刀具 机机床目 录第一章 数控机机床的产产生第二章 数控机机床的发发展2.1数数控系统统的发展展12.2机机床的发发展趋势势2第三章 数控机机床的分分类

3、3.1按按加工工工艺方法法分类43.1.1金属属切削类类数控机机床43.1.2特种种加工类类数控机机床43.1.3板材材加工类类数控机机床43.2按按控制运运动轨迹迹分类53.1.2点位位控制数数控机床床53.2.2直线线控制数数控机床床5 3.2.3轮廓廓控制数数控机床床5 3.3按按驱动装装置的特特点分类类63.3.1开环环控制数数控机床床63.3.2闭环环控制数数控机床床73.3.3半闭闭环控制制数控机机床73.3.4混合合控制数数控机床床7第四章 数控车车的工艺艺与工装装削4.1合合理选择择切削用用量94.2合合理选择择刀具94.3合合理选择择夹具10 4.4确确定加工工路线104.5

4、 加工路路线与加加工余量量的联系系104.6夹夹具安装装要点10第五章 程序首首句妙用用与控制制尺寸精精度的技技巧5.1程程序首句句妙用GG00的的技巧115.2控控制尺寸寸精度的的技巧12 5.2.1修改改刀补值值保证尺尺寸精度度12 5.2.2半精精加工消消除丝杆杆间隙影影响保证证尺寸精精度125.2.3程序序编制保保证尺寸寸精度125.2.4修改改程序和和刀补控控制尺寸寸13第六章 数控技技术6.1数数控机床床电气控控制系统统综述146.2数数控机床床运动坐坐标的电电气控制制16结语致谢第一章 数控机机床的产产生 在机械械制造工工业中并并不是所所有的产产品零件件都具有有很大的的批量，单单

5、件与小小批量生生产的零零件（批批量在1101100件件）约占占机械加加工总量量的800%以上上。尤其其是在造造船、航航天、航航空、机机床、重重型机械械以及国国防工业业更是如如此。为了满足足多品种种，小批批量的自自动化生生产，迫迫切需要要一种灵灵活的，通通用的，能能够适用用产品频频繁变化化的柔性性自动化化机床。数数控机床床就是在在这样的的背景下下诞生与与发展起起来的。它它为单件件、小批批量生产产的精密密复杂零零件提供供了自动动化的加加工手段段。根据国家家标准，对机机床数字字控制的的定义：用数字字控制的的装置（简简称数控控装置），在在运行过过程中，不不断地引引入数字字数据，从从而对某某一生产产过程

6、实实现自动动控制，叫叫数字控控制，简简称数控控。用计计算机控控制加工工功能，称称计算机机数控（ccompputeerizzed nummeriicall ，缩缩写）。数控机床床即使采采用了数数控技术术的机床床，或者者说装备备了数控控系统的的机床。从从应用来来说，数数控机床床就是将将加工过过程所需需的各种种操作（如如主轴变变速、松松加工件件、进刀刀与退刀刀、开车车与停车车、选择择刀具、供供给切削削液等）和和步骤，以以及刀具具与工件件之间的的相对位位移量都都用数字字化的代代码来表表示，通通过控制制介质将将数字信信息送入入专用的的或通用用的计算算机，计计算机对对输入的的信息进进行处理理与运算算，发出

7、出各种指指令来控控制机床床的伺服服系统或或其他执执行元件件，是机机床自动动加工出出所需要要的零件件。第二章 数控机机床的发发展2.1数数控系统统的发展展从年第第一台数数控机床床问世后后，数控控系统已已经先后后经历了了两个阶阶段和六六代的发发展，其其六代是是指电子子管、晶晶体管、集集成电路路、小型型计算机机、微处处理器和和基于工工控机的通通用CNNC系统统。其中中前三代代为第一一阶段，称称作为硬硬件连接接数控，简简称系统；后三代代为第二二阶段，乘乘坐计算算机软件件数控，简简称系统统。2.2机机床的发发展趋势势数控机床床总的发发展趋势势是工序序集中、高高速、高高效、高高精度以以及方便便使用、提提高

8、可靠靠性等。 （1）工工序集中中 20世世纪500年代末末期，在在一般数数控机床床的基础础上开发发了数控控加工中中心，即即自备刀刀具库的的自动换换刀数控控机床。在在加工中中心机床床上，工工件一次次装夹后后，机床床的机械械手可以以自动更更换刀具具，连续续的对工工件进行行多种工工序加工工。目前，加加工中心心机床的的刀具库库容量可可达到1100多多把刀具具，自动动换刀装装置的换换刀时间间仅需00.52秒。加加工中心心机床使使工序集集中在一一台机床床上完成成，减少少了由于于工序分分散，工工件多次次安装引引起的定定位误差差，提高高了加工工精度，同同时也减减少了机机床的台台数与占占地面积积，压缩缩了半成成

9、品的库库存量，减减少了工工序间的的辅助时时间，有有效的提提高了数数控机床床的生产产效率和和数控加加工的经经济效益益。（2）高高速、高高效、高高精度 高速、高高效、高高精度是是机械加加工的目目标，数数控机床床因其价价格昂贵贵，在上上述三方方面的发发展也就就更为突突出。（3）方方便使用用数控机床床制造厂厂把建立立友好的的人机界界面、提提高数控控机床的的可靠性性作为提提高竞争争能力的的主要方方面。1）加工工编程方方便 手工编程程和自动动编程已已经使用用了几十十年，有有了长足足的发展展，在手手工编程程方面，开开发了多多种加工工循环、参参数编程程和除直直线、圆圆弧以外外的各种种插补功功能，CCAD/CA

10、MM的研究究发展，从从技术上上来讲可可以替代代手工编编程。但但是一套套适用的的CADD/CAAM软件件加上计计算机硬硬件，投投资较大大，学习习、掌握握时间较较长，对对大多数数的简单单工件很很不经济济。近年来，发发展起来来的图形形交互式式编程系系统（WWOP，又又称面向向车间编编程），很很受用户户欢迎。这这种编程程方式不不使用GG、M代码，而而是借助助图形菜菜单，输输入整个个图形块块以及相相应参数数作为加加工指令令，形成成加工程程序，与与传统加加工时的的思维方方式类似似。图形形交互编编程方法法在制定定标准后后，有可可能成为为各种型型号的数数控机床床统一的的编程方方法。2）使用用方法数控机床床普遍

11、采采用彩色色CRTT进行人人机对话话、图形形显示和和图形模模拟的。有有的数控控机床将将采用说说明书、编编程指南南、润滑滑指南等等存入系系统共使使用者调调阅。第三章 数控机机床的分分类3.1 按加工工工艺方方法分类类 3.1.1金属属切削类类数控机机床 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。 在普通数数控机床床加

12、装一一个刀库库和换刀刀装置就就成为数数控加工工中心机机床。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

13、量。3.1.2特种种加工类类数控机机床 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。 3.1.3板材材加工类类数控机机床 常见的应应用于金金属板材材加工的的数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。 3.2按按控制运运动轨迹迹分类 3.2.1点位控控制数控控机床 位置的精精确定位位，在移移动和定定位过程程中不进

14、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。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。3.2.2直线线控制数数控机床床 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。 直线控制制的

15、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。现代代组合机机床采用用数控进进给伺服服系统，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。 3.3.3轮廓控控制数控控机床 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

16、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

17、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。 3.3按按驱动装装置的特特点分类类3.3.1开环控控制数控控机床 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

18、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。 3.3.2闭环环控制数数控机床床 接对工作作台的实实际位移移进行检检测，将将测

19、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

20、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。 3.3.3半闭环环控制数数控机床床 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，

21、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。 3.3.4混合控控制数控控机床 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

22、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

23、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。第四章 数控车车的工艺艺与工装装削数控车床床加工工工艺与普普通车床床的加工工工艺类类似，但但由于数数控车床床是一次次装夹，连连续自动动加工完完成所有有车削工工序，因因而应注注意以下下几个方方面。4.1. 合理理选择切切削用量量对于高效效率的金金属切削削加工来来说，被被加工材材料、切切削工具具、切削削条件是是三大要要素。这这些决定定着加工工时间、刀刀具寿命命和加工工质量。经经济有效效的加工工方式必必然是合合理的选选择了切切削条件件。切削

24、条件件的三要要素：切切削速度度、进给给量和切切深直接接引起刀刀具的损损伤。伴伴随着切切削速度度的提高高，刀尖尖温度会会上升，会会产生机机械的、化化学的、热热的磨损损。切削削速度提提高200%，刀刀具寿命命会减少少1/22。进给条件件与刀具具后面磨磨损关系系在极小小的范围围内产生生。但进进给量大大，切削削温度上上升，后后面磨损损大。它它比切削削速度对对刀具的的影响小小。切深深对刀具具的影响响虽然没没有切削削速度和和进给量量大，但但在微小小切深切切削时，被被切削材材料产生生硬化层层，同样样会影响响刀具的的寿命。用户要根根据被加加工的材材料、硬硬度、切切削状态态、材料料种类、进进给量、切切深等选选择

25、使用用的切削削速度。最适合的的加工条条件的选选定是在在这些因因素的基基础上选选定的。有有规则的的、稳定定的磨损损达到寿寿命才是是理想的的条件。然而，在在实际作作业中，刀刀具寿命命的选择择与刀具具磨损、被被加工尺尺寸变化化、表面面质量、切切削噪声声、加工工热量等等有关。在在确定加加工条件件时，需需要根据据实际情情况进行行研究。对对于不锈锈钢和耐耐热合金金等难加加工材料料来说，可可以采用用冷却剂剂或选用用刚性好好的刀刃刃。4.2. 合理理选择刀刀具1) 粗粗车时，要要选强度度高、耐耐用度好好的刀具具，以便便满足粗粗车时大大背吃刀刀量、大大进给量量的要求求。2) 精精车时，要要选精度度高、耐耐用度好

26、好的刀具具，以保保证加工工精度的的要求。3) 为为减少换换刀时间间和方便便对刀，应应尽量采采用机夹夹刀和机机夹刀片片。4.3. 合理理选择夹夹具1) 尽尽量选用用通用夹夹具装夹夹工件，避避免采用用专用夹夹具；2) 零零件定位位基准重重合，以以减少定定位误差差。4.4. 确定定加工路路线加工路线线是指数数控机床床加工过过程中，刀刀具相对对零件的的运动轨轨迹和方方向。1) 应应能保证证加工精精度和表表面粗糙糙要求；2) 应应尽量缩缩短加工工路线，减减少刀具具空行程程时间。4.5. 加工工路线与与加工余余量的联联系目前，在在数控车车床还未未达到普普及使用用的条件件下，一一般应把把毛坯上上过多的的余量

27、，特特别是含含有锻、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，则则需注意意程序的的灵活安安排。4.6. 夹具具安装要要点目前液压压卡盘和和液压夹夹紧油缸缸的连接接是靠拉拉杆实现现的，液液压卡盘盘夹紧要要点如下下：首先先用搬手手卸下液液压油缸缸上的螺螺帽，卸卸下拉管管，并从从主轴后后端抽出出，再用用搬手卸卸下卡盘盘固定螺螺钉，即即可卸下下卡盘。第五章程程序首句句妙用与与控制尺尺寸精度度的技巧巧5.1、程程序首句句妙用GG00的的技巧目前我们们所接触触到的教教科书及及数控车车削方面面的技术术书籍，程程序首句句均为建建立工件件坐标系系，即以以G500 X Z作为

28、程程序首句句。根据据该指令令，可设设定一个个坐标系系，使刀刀具的某某一点在在此坐标标系中的的坐标值值为(XX Z)(本本文工件件坐标系系原点均均设定在在工件右右端面)。采用用这种方方法编写写程序，对对刀后，必必须将刀刀移动到到G500设定的的既定位位置方能能进行加加工，找找准该位位置的过过程如下下。1. 对对刀后，装装夹好工工件毛坯坯；2. 主主轴正转转，手轮轮基准刀刀平工件件右端面面A；3. ZZ轴不动动，沿XX轴释放放刀具至至C点，输输入G550 ZZ0，电电脑记忆忆该点；4. 程程序录入入方式，输输入G001 WW-8 F500，将工工件车削削出一台台阶；5. XX轴不动动，沿ZZ轴释放

29、放刀具至至C点，停停车测量量车削出出的工件件台阶直直径，输入入G500 X，电脑脑记忆该该点；6. 程程序录入入方式下下，输入入G000 X Z，刀具具运行至至编程指指定的程程序原点点，再输输入G550 XX Z，电脑脑记忆该该程序原原点。上述步步骤中，步步骤6即即刀具定定位在XXZ处至关关重要，否否则，工工件坐标标系就会会被修改改，无法法正常加加工工件件。有过过加工经经验的人人都知道道，上述述将刀具具定位到到XZ处的过过程繁琐琐，一旦旦出现意意外，XX或Z轴轴无伺服服，跟踪踪出错，断断电等情情况发生生，系统统只能重重启，重重启后系系统失去去对G550设定定的工件件坐标值值的记忆忆，“复位、回

30、回零运行行”不再起起作用，需需重新将将刀具运运行至XXZ位置并并重设GG50。如如果是批批量生产产，加工工完一件件后，回回G500起点继继续加工工下一件件，在操操作过程程中稍有有失误，就就可能修修改工件件坐标系系。鉴于于上述程程序首句句使用GG50建建立工件件坐标系系的种种种弊端，笔笔者想办办法将工工件坐标标系固定定在机床床上，将将程序首首句G550 XXZ改为GG00 X Z后，问问题迎刃刃而解。其其操作过过程只需需采用上上述找GG50过过程的前前五步，即即完成步步骤1、22、3、44、5后后，将刀刀具运行行至安全全位置，调调出程序序，按自自动运行行即可。即即使发生生断电等等意外情情况，重重

31、启系统统后，在在编辑方方式下将将光标移移至能安安全加工工又不影影响工件件加工进进程的程程序段，按按自动运运行方式式继续加加工即可可。上述述程序首首句用 G000代替GG50的的实质是是将工件件坐标系系固定在在机床上上，不再再囿于GG50 X Z程序原原点的限限制，不不改变工工件坐标标系，操操作简单单，可靠靠性强，收收到了意意想不到到的效果果。中国国金属加加工在线线5.2、控控制尺寸寸精度的的技巧5.2.1. 修改改刀补值值保证尺尺寸精度度由于第一一次对刀刀误差或或者其他他原因造造成工件件误差超超出工件件公差，不不能满足足加工要要求时，可可通过修修改刀补补使工件件达到要要求尺寸寸，保证证径向尺尺

32、寸方法法如下：a. 绝绝对坐标标输入法法根据“大大减小，小小加大”的原则则，在刀刀补00010004处处修改。如如用2号号切断刀刀切槽时时工件尺尺寸大了了0.11mm，而而0022处刀补补显示是是X3.8，则则可输入入X3.7，减减少2号号刀补。b. 相相对坐标标法如上例，0002刀刀补处输输入U-0.11，亦可可收到同同样的效效果。同理，对对于轴向向尺寸的的控制亦亦如此类类推。如如用1号号外圆刀刀加工某某处轴段段，尺寸寸长了00.1mmm，可可在0001刀补补处输入入W0.1。5.2.2. 半精精加工消消除丝杆杆间隙影影响保证证尺寸精精度对于大部部分数控控车床来来说，使使用较长长时间后后，由

33、于于丝杆间间隙的影影响，加加工出的的工件尺尺寸经常常出现不不稳定的的现象。这这时，我我们可在在粗加工工之后，进进行一次次半精加加工消除除丝杆间间隙的影影响。如如用1号号刀G771粗加加工外圆圆之后，可可在0001刀补补处输入入U0.3，调调用G770精车车一次，停停车测量量后，再再在0001刀补补处输入入U-00.3，再再次调用用G700精车一一次。经经过此番番半精车车，消除除了丝杆杆间隙的的影响，保保证了尺尺寸精度度的稳定定。5.2.3. 程序序编制保保证尺寸寸精度a. 绝绝对编程程保证尺尺寸精度度编程有绝绝对编程程和相对对编程。相相对编程程是指在在加工轮轮廓曲线线上，各各线段的的终点位位置

34、以该该线段起起点为坐坐标原点点而确定定的坐标标系。也也就是说说，相对对编程的的坐标原原点经常常在变换换，连续续位移时时必然产产生累积积误差，绝绝对编程程是在加加工的全全过程中中，均有有相对统统一的基基准点，即即坐标原原点，故故累积误误差较相相对编程程小。数数控车削削工件时时，工件件径向尺尺寸的精精度一般般比轴向向尺寸精精度高，故故在编写写程序时时，径向向尺寸最最好采用用绝对编编程，考考虑到加加工及编编写程序序的方便便，轴向向尺寸常常采用相相对编程程，但对对于重要要的轴向向尺寸，最最好采用用绝对编编程。b. 数数值换算算保证尺尺寸精度度很多情况况下，图图样上的的尺寸基基准与编编程所需需的尺寸寸基

35、准不不一致，故故应先将将图样上上的基准准尺寸换换算为编编程坐标标系中的的尺寸。如如图2bb中，除除尺寸113.006mmm外，其其余均属属直接按按图2aa标注尺尺寸经换换算后而而得到的的编程尺尺寸。其其中， 29.95mmm、16mmm及660.007mmm三个尺尺寸为分分别取两两极限尺尺寸平均均值后得得到的编编程尺寸寸。5.2.4. 修改改程序和和刀补控控制尺寸寸数控加工工中，我我们经常常碰到这这样一种种现象：程序自自动运行行后，停停车测量量，发现现工件尺尺寸达不不到要求求，尺寸寸变化无无规律。如如用1号号外圆刀刀加工图图3所示示工件，经经粗加工工和半精精加工后后停车测测量，各各轴段径径向尺

36、寸寸如下：30.06mmm、23.03mmm及16.02mmm。对对此，笔笔者采用用修改程程序和刀刀补的方方法进行行补救，方方法如下下：a. 修修改程序序原程序中中的X330不变变，X223改为为X233.033，X116改为为X166.044，这样样一来，各各轴段均均有超出出名义尺尺寸的统统一公差差0.006mmm；b. 改改刀补在1号刀刀刀补0001处处输入UU-0.06。经过上述述程序和和刀补双双管齐下下的修改改后，再再调用精精车程序序，工件件尺寸一一般都能能得到有有效的保保证。数控车削削加工是是基于数数控程序序的自动动化加工工方式，实实际加工工中，操操作者只只有具备备较强的的程序指指令

37、运用用能力和和丰富的的实践技技能，方方能编制制出高质质量的加加工程序序，加工工出高质质量的工工件。第六章数数控技术术6.1数数控机床床电气控控制系统统综述(1)数数据输入入装置将将指令信信息和各各种应用用数据输输入数控控系统的的必要装装置。它它可以是是穿孔带带阅读机机(已很很少使用用)，33.5iin软盘盘驱动器器，CNNC键盘盘(一般般输入操操作)，数数控系统统配备的的硬盘及及驱动装装置(用用于大量量数据的的存储保保护)、磁磁带机(较少使使用)、PPC计算算机等等等。(22)数控控系统数数控机床床的中枢枢，它将将接到的的全部功功能指令令进行解解码、运运算，然然后有序序地发出出各种需需要的运运

38、动指令令和各种种机床功功能的控控制指令令，直至至运动和和功能结结束。数控控系统都都有很完完善的自自诊断能能力，日日常使用用中更多多地是要要注意严严格按规规定操作作，而日日常的维维护则主主要是对对硬件使使用环境境的保护护和防止止系统软软件的破破坏。(33)可编编程逻辑辑控制器器是机床床各项功功能的逻逻辑控制制中心。它它将来自自CNCC的各种种运动及及功能指指令进行行逻辑排排序，使使它们能能够准确确地、协协调有序序地安全全运行；同时将将来自机机床的各各种信息息及工作作状态传传送给CCNC，使使CNCC能及时时准确地地发出进进一步的的控制指指令，如如此实现现对整个个机床的的控制。当代代PLCC多集成

39、成于数控控系统中中，这主主要是指指控制软软件的集集成化，而而PLCC硬件则则在规模模较大的的系统中中往往采采取分布布式结构构。PLLC与CCNC的的集成是是采取软软件接口口实现的的，一般般系统都都是将二二者间各各种通信信信息分分别指定定其固定定的存放放地址，由由系统对对所有地地址的信信息状态态进行实实时监控控，根据据各接口口信号的的现时状状态加以以分析判判断，据据此作出出进一步步的控制制命令，完完成对运运动或功功能的控控制。不同同厂商的的PLCC有不同同的PLLC语言言和不同同的语言言表达形形式，因因此，力力求熟悉悉某一机机床PLLC程序序的前提提是先熟熟悉该机机床的PPLC语语言。(44)主

40、轴轴驱动系系统接受受来自CCNC的的驱动指指令，经经速度与与转矩(功率)调节输输出驱动动信号驱驱动主电电动机转转动，同同时接受受速度反反馈实施施速度闭闭环控制制。它还还通过PPLC将将主轴的的各种现现实工作作状态通通告CNNC用以以完成对对主轴的的各项功功能控制制。主轴轴驱动系系统自身身有许多多参数设设定，这这些参数数直接影影响主轴轴的转动动特性，其其中有些些不可丢丢失或改改变的，例例如指示示电动机机规格的的参数等等，有些些是可根根据运行行状态加加以调改改的，例例 如零漂等等。通常常CNCC中也设设有主轴轴相关的的机床数数据，并并且与主主轴驱动动系统的的参数作作用相同同，因此此要注意意二者取取

41、一，切切勿冲突突。(55)进给给伺服系系统接受受来自CCNC对对每个运运动坐标标轴分别别提供的的速度指指令，经经速度与与电流(转矩)调节输输出驱动动信号驱驱动伺服服电机转转动，实实现机床床坐标轴轴运动，同同时接受受速度反反馈信号号实施速速度闭环环控制。它它也通过过PLCC与CNNC通信信，通报报现时工工作状态态并接受受CNCC的控制制。进给给伺服系系统速度度调节器器的正确确调节是是最重要要的，应应该在位位置开环环的条件件下作最最佳化调调节，既既不过冲冲又要保保持一定定的硬特特性。它它受机床床坐标轴轴机械特特性的制制约，一一旦导轨轨和机械械传动链链 的状态发发生变化化，就需需重调速速度环调调节器

42、。(66)电器器硬件电电路随着着PLCC功能的的不断强强大，电电器硬件件电路主主要任务务是电源源的生成成与控制制电路、隔隔离继电电器部分分及各类类执行电电器(继继电器、接接触器)，很少少还有继继电器逻逻辑电路路的存在在。但是是一些进进口机床床柜中还还有使用用自含一一定逻辑辑控制的的专用组组合型继继电器的的情况，一一旦这类类元件出出现故障障，除了了更换之之外，还还可以将将其去除除而由PPLC逻逻辑取而而代之，但但是这不不仅需要要对该专专用电器器的工作作原理有有清楚的的了解，还还要对机机床的PPLC语语言与程程序深入入掌握才才行。(77)机床床(电器器部分)包括所所有的电电动机、电电磁阀、制制动器

43、、各各种开关关等。它它们是实实现机床床 各种动作作的执行行者和机机床各种种现实状状态的报报告员。这里可能能的主要要故障多多数属于于电器件件自身的的损坏和和连接电电线、电电缆的脱脱开或断断裂。(88)速度度测量通通常由集集装于主主轴和进进给电动动机中的的测速机机来完成成。它将将电动机机实际转转速匹配配成电压压值送回回伺服驱驱动系统统作为速速度反馈馈信号，与与指令速速度电压压值相比比较，从从而实现现速度的的精确控控制。这里里应注意意测速反反馈电压压的匹配配联接，并并且不要要拆卸测测速机。由由此引起起的速度度失控多多是由于于测速反反馈线接接反或者者断线所所致。(99)位置置测量较较早期的的机床使使用

44、直线线或圆形形同步感感应器或或者旋转转变压器器，而现现代机床床多采 用光栅尺尺和数字字脉冲编编码器作作为位置置测量元元件。它它们对机机床坐标标轴在运运行中的的实际位位置进行行直接或或间接的的测量，将将测量值值反馈到到CNCC并与指指令位移移相比较较直至坐坐标轴到到达指令令位置，从从而实现现对位置置的精确确控制。位置置环可能能出现的的故障多多为硬件件故障，例例如位置置测量元元件受到到污染，导导线连接接故障等等。(110)外外部设备备一般指指PC计计算机、打打印机等等输出设设备，多多数不属属于机床床的基本本配置。使使用中的的主要问问题与输输入装置置一样，是是匹配问问题。(1)数数据输入入装置将将指

45、令信信息和各各种应用用数据输输入数控控系统的的必要装装置。它它可以是是穿孔带带阅读机机(已很很少使用用)，33.5iin软盘盘驱动器器，CNNC键盘盘(一般般输入操操作)，数数控系统统配备的的硬盘及及驱动装装置(用用于大量量数据的的存储保保护)、磁磁带机(较少使使用)、PPC计算算机等等等。(22)数控控系统数数控机床床的中枢枢，它将将接到的的全部功功能指令令进行解解码、运运算，然然后有序序地发出出各种需需要的运运动指令令和各种种机床功功能的控控制指令令，直至至运动和和功能结结束。数控控系统都都有很完完善的自自诊断能能力，日日常使用用中更多多地是要要注意严严格按规规定操作作，而日日常的维维护则

46、主主要是对对硬件使使用环境境的保护护和防止止系统软软件的破破坏。(33)可编编程逻辑辑控制器器是机床床各项功功能的逻逻辑控制制中心。它它将来自自CNCC的各种种运动及及功能指指令进行行逻辑排排序，使使它们能能够准确确地、协协调有序序地安全全运行；同时将将来自机机床的各各种信息息及工作作状态传传送给CCNC，使使CNCC能及时时准确地地发出进进一步的的控制指指令，如如此实现现对整个个机床的的控制。当代代PLCC多集成成于数控控系统中中，这主主要是指指控制软软件的集集成化，而而PLCC硬件则则在规模模较大的的系统中中往往采采取分布布式结构构。PLLC与CCNC的的集成是是采取软软件接口口实现的的，

47、一般般系统都都是将二二者间各各种通信信信息分分别指定定其固定定的存放放地址，由由系统对对所有地地址的信信息状态态进行实实时监控控，根据据各接口口信号的的现时状状态加以以分析判判断，据据此作出出进一步步的控制制命令，完完成对运运动或功功能的控控制。不同同厂商的的PLCC有不同同的PLLC语言言和不同同的语言言表达形形式，因因此，力力求熟悉悉某一机机床PLLC程序序的前提提是先熟熟悉该机机床的PPLC语语言。(44)主轴轴驱动系系统接受受来自CCNC的的驱动指指令，经经速度与与转矩(功率)调节输输出驱动动信号驱驱动主电电动机转转动，同同时接受受速度反反馈实施施速度闭闭环控制制。它还还通过PPLC将将主轴的的各种现现实工作作状态通通告CNNC用以以完成对对主轴的的各项功功能控制制。主轴轴驱动系系统自身身有许多多参数设设定，这这些参数数直接影影响主