数控机床特种加工类数控机床板材加工数控机床按控制控制运动轨迹分类点位控制数控机床直线控制数控机床轮廓控制数控机床按驱动装置的特点分类开环控制数控机床闭环控制数控机床半闭环控制数控机床混合控制数控机床第二章数控加工数控机床的发展过程自从年第台数控铣床在美国诞生以来，随着电子技术计算机技术自动控制和精密测量技术的发展，数控机床得到迅速的发展和更新换代。数控技术的发展先后经历了电子管年晶体管年小规模集成电路年大规模集成电路及小型计算机年和微处理或计算机年等五代数控系统。前三代数控系统采用专用电子线路实现硬件式数控，般成为普通数控系统，简称。第四代和五代系统是采用微处理器及大规模集成电路组成的软件式数控系统，称为现代数控系统，简称第四代和第五代。由于现代数控系统的控制功能大部分由软件技术来实现，因而使硬件得到进步简化，系统可靠性提高，功能更加灵活和完善。目前现代数控系统几乎完全取代了以往的普通数控系统。随着数控技术的发展，用通用微机技术开发数控系统可以得到强的力的硬件和软件支持，这些软件和硬件是开放式的，此时的通用微机除了具备本身的功能外，还具有全功能数控系统的全部功能，这是条发展数控技术的途径。当前全功能数控系控的特点有选用高速微处理器微处理器是现代数控系统的核心部件，担负着运算存储和控制等多重任务，其位数和运行速度直接关系到加工效率和加工精度。高速位微处理器的采用，使得数控系统的输入译码计算和输出等环境都在高速下进行，同时提高了多轴联动，进给速度和分辨率等指标。配置高速，功能强的可编程控制器数控系统除了对位置进行信息控制外，还要对状态量进行控制。数控系统中高速和强功能的可编程控制器能滿足数控机床这方面的要求。同时，输入输出点数和容量的增加可满足直接数字控制系统和柔性制造单元的控制要求。图形显示人机对话功能及自诊断功能大多数现代数控系统采用于手能键盘配合，实现程序的输入，编辑修改和删除等功能，具有前台操作后台编辑的功能及用户宏程序等可以有二维图形轨迹显示，有的还可以实现三维彩色动态图形的显示。系统具有硬件软件及机床故障自诊断功能，提高了可维修性。具有多种监控检测和补偿功能为了提高数控机床的效率及加工精度，有些数控机床配置了各种测量装置，如刀具磨损的检测机床精度及热变形的检测等，于之相适应，数控系统则有刀具寿命管理刀具参数补偿反向间隙及丝杠螺距误差补偿热变形补偿等功能。智能化在现代数控系统中，引进了自适应控制技术。数控系统能检测对机床本身有影响的信息，并自动连续调整有关数据，以达到系统运行的最优化。在有的系统中，有建立了切削率的数据库及切削用量的专家系统等。大多数现代数控系统都有学习及示教功能。通信功能般数控系统都有通信功能，如采用串行接口与编程机微机等外设通信。现代数控系统还要于其他数控系统或上级计算机通信，所以除了接口外，还有的等多种通信接口。数控系统要单机的进入柔性制造系统进而形成计算机知集成制造系统，就要求数控系统具有更高通信功能为此有的数控系统开发了符合开发系统互联七成网络模型的通信规约，为自动化技术发展创造了条件。标准化通用化和模块化现代数控系统的性能越来越完善，功能越来越多样，促使数控系统的硬件和软件结构实现标准化通用化和模块化。现在不同的标准化模块可以组成各种不同的数控机床控制系统。能方便的移植计算机行业或自动化领域的成果，也便于现有的数控系统进步扩展及升级。开发性基于的开放式数控系统已成为数技术发展的重要方向，通过制定必要的技术规范，在通用基础上方面使硬件的体系结构和功能模块具有兼容性另方面使软件接口等技术规范化和标准化，为机床制造厂或用户提供个良好的开发环境。高可靠性现代数控系统的平均无故障时间已达到以上。数控系统与微机和通用机积极生产批量大小的区别，其制造过程，包括元件筛选，印制电路板焊接和贴附生产过程及最终产品的检测和出厂前整机的考机等措施保证了数控系统有很高的可靠性。课题零件图二数控车床加工零件在灿宇实习的时候接到来料加工任务，是家齿轮厂，他们要求我厂协助他们紧急生产批轮子。首先说明下任务要求轮子尺寸外圆直径为无上偏差，下偏差为。内孔直径是无下偏差，上偏差要求,该内孔是个通孔。长度为然后就是外圆和内孔都要倒角。数量件,四天内要完成。二初步了解毛坯毛坯直径为,长度为至该材料是在锯床上锯成的，所以这种毛坯存在长度可能不致，端不平等情况。材料是号钢，比较软，吃刀量可以适当加大些。三深入了解此工件的用途及下道工序该工件是用于齿轮上的滚子，下道工序还要在无心磨床上磨削，然后再进行高频淬火。四我厂现有设备五台数控车床，几台沙轮，谈铣床精度极差，切削能力也是十分差，硬质合金刀具十把，总之条件很差。五基本制定加工工序先在数控车床钻孔直接用直径的钻头钻，不用再车内孔。原因因为工件送给总厂它要还要在无心磨床上心磨啊，大点小点都中国金属加工在线二控制尺寸精度的技巧修改刀补值保证尺寸精度由于第次对刀误差或者其他原因造成工件误差超出工件公差，不能满足加工要求时，可通过修改刀补使工件达到要求尺寸，保证径向尺寸方法如下绝对坐标输入法根据大减小，小加大的原则，在刀补处修改。如用号切断刀切槽时工件尺寸大了，而处刀补显示是，则可输入，减少号刀补。相对坐标法如上例，刀补处输入，亦可收到同样的效果。同理，对于轴向尺寸的控制亦如此类推。如用号外圆刀加工处轴段，尺寸长了，可在刀补处输入。半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度对于大部分数控车床来说，使用较长时间后，由于丝杆间隙的影响，加工出的工件尺寸经常出现不稳定的现象。这时，我们可在粗加工之后，进行次半精加工消除丝杆间隙的影响。如用号刀粗加工外圆之后，可在刀补处输入，调用精车次，停车测量后，再在刀补处输入，再次调用精车次。经过此番半精车，消除了丝杆间隙的影响，保证了尺寸精度的稳定。程序编制保证尺寸精度绝对编程保证尺寸精度编程有绝对编程和相对编程。相对编程是指在加工轮廓曲线上，各线段的终点位置以该线段起点为坐标原点而确定的坐标系。也就是说，相对编程的坐标原点经常在变换，连续位移时必然产生累积误差，绝对编程是在加工的全过程中，均有相对统的基准点，即坐标原点，故累积误差较相对编程小。数控车削工件时，工件径向尺寸的精度般比轴向尺寸精度高，故在编写程序时，径向尺寸最好采用绝对编程，考虑到加工及编写程序的方便，轴向尺寸常采用相对编程，但对于重要的轴向尺寸，最好采用绝对编程。数值换算保证尺寸精度很多情况下，图样上的尺寸基准与编程所需的尺寸基准不致，故应先将图样上的基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。如图中，除尺寸外，其余均属直接按图标注尺寸经换算后而得到的编程尺寸。其中，及三个尺寸为分别取两极限尺寸平均值后得到的编程尺寸。修改程序和刀补控制尺寸数控加工中，我们经常碰到这样种现象程序自动运行后，停车测量，发现工件尺寸达不到要求，尺寸变化无规律。如用号外圆刀加工图所示工件，经粗加工和半精加工后停车测量，各轴段径向尺寸如下及。对此，笔者采用修改程序和刀补的方法进行补救，方法如下修改程序原程序中的不变，改为，改为，这样来，各轴段均有超出名义尺寸的统公差改刀补在号刀刀补处输入。经过上述程序和刀补双管齐下的修改后，再调用精车程序，工件尺寸般都能得到有效的保证。数控车削加工是基于数控程序的自动化加工方式，实际加工中，操作者只有具备较强的程序指令运用能力和丰富的实践技能，方能编制出高质量的加工程序，加工出高质量的工件。六，数控机床故障排除方法及其注意事项由于经常参加维修任务，有些维修经验，现结合有关理论方面的阐述，在以下列出，希望抛砖引玉。三故障排除方法初始化复位法般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，若系统工作存贮区由于掉电，拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据拷贝记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。参数更改，程序更正法系统参数是确定系统功能的依据，参数设定就可能造成系统的故障或功能无效。有时由于用户程序亦可造成故障停机，对此可以采用系统的块搜索功能进行检查，改正所有，以确保其正常运行。调节，最佳化调整法调节是种最简单易行的办法。通过对电位计的调节，修正系统故障。如厂维修中，其系统显示器画面混乱，经调节后正常。如在厂，其主轴在启动和制动时发生皮带打滑，原因是其主轴负载转矩大，而驱动装置的斜升时间设定过小，经调节后正常。最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法，其办法很简单，用台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器，分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。通过调节速度调节器的比例系数和积分时间，来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性，而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下，根据经验，即调节使电机起振，然后向反向慢慢调节，直到消除震荡即可。备件替换法用好的备件替换诊断出坏的线路板，并做相应的初始化启动，使机床迅速投入正常运转，然后将坏板修理或返修，这是目前最常用的排故办法。改善电源质量法目前般采用稳压电源，来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法，通过这些预防性措施来减少电源板的故障。维修信息跟踪法些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障，不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员。以此做为故障排除的依据，可正确彻底地排除故障。四维修中应注意的事项从整机上取出块线路板时，应注意记录其相对应的位置，连接的电缆号，对于固定安装的线路板，还应按前后取下相应的压接部件及螺钉作记录。拆卸下的压件及螺钉应放在专门的盒内，以免丢失，装配后，盒内的东西应全部用上，否则装配不完整。电烙铁应放在顺手的前方，远离维修线路板。烙铁头应作适当的修整，以适应集成电路的焊接，并避免焊接时碰伤别的元器件。测量线路间的阻值时，应断电源，测阻值时应红黑表笔互换测量两次，以阻值大的为参考值。线路板上大多刷有阻焊膜，因此测量时应找到相应的焊点作为测试点，不要铲除焊膜，有的板子全部刷有绝缘层，则只有在焊点处用刀片刮开绝缘层。不应随意切断印刷线路。有的维修人员具有定的家