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數(shù)控機(jī)床論文篇一
一、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ｇｂ／ｔ８１２９－１９９７，對(duì)機(jī)床數(shù)字控制的定義：用數(shù)字控制的裝置（簡(jiǎn)稱數(shù)控裝置），在運(yùn)行過(guò)程中，不斷地引入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，從而對(duì)某一生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，叫數(shù)字控制，簡(jiǎn)稱數(shù)控。是一種靈活、通用、能夠適應(yīng)產(chǎn)品頻繁變化的柔性自動(dòng)化機(jī)床。
為了滿足多品種，小批量的自動(dòng)化生產(chǎn)，迫切需要一種靈活的，通用的，能夠適用產(chǎn)品頻繁變化的柔性自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床就是在這樣的背景下誕生與發(fā)展起來(lái)的。它為單件、小批量生產(chǎn)的精密復(fù)雜零件提供了自動(dòng)化的加工手段。
二、數(shù)控機(jī)床的基本工作原理
1.數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床主要由機(jī)床本體、數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)裝置、輔助裝置等幾個(gè)部分組成。機(jī)床本體是數(shù)控機(jī)床加工運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部分，主要包括支撐部件（床身、立柱）、主動(dòng)部件（主軸箱）、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件（工作臺(tái)滑板、刀架）等。
數(shù)控系統(tǒng)是是數(shù)控機(jī)床的控制核心，一般是一臺(tái)專用的計(jì)算機(jī)。
驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控機(jī)床的一些配套部件，包括刀庫(kù)、液壓裝置、氣動(dòng)裝置、冷卻系統(tǒng)、排屑裝置、夾具、換刀機(jī)械手等。
計(jì)算機(jī)控制裝置由硬件和軟件兩部分組成。硬件的主體是計(jì)算機(jī)，包括中央處理器、輸入/輸出部分和位置控制部分。軟件有管理軟件和控制軟件。管理軟件包括輸入/輸出、顯示和診斷程序等；控制軟件包括譯碼、刀具補(bǔ)償、速度控制、插補(bǔ)運(yùn)算和位置控制等程序。
2．?dāng)?shù)控機(jī)床加工基本原理
數(shù)控機(jī)床加工時(shí)，是根據(jù)零件圖樣要求及加工工藝過(guò)程，將所用道具及機(jī)床各部件的移動(dòng)量、速度及先后順序、主軸轉(zhuǎn)速、主軸旋轉(zhuǎn)方向及冷卻等要求，以規(guī)定的數(shù)控代碼形式編制成程序單，并輸入到機(jī)床專用計(jì)算機(jī)中。然后，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的指令，進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理，輸出各種信號(hào)指令，控制機(jī)床各部分進(jìn)行規(guī)定的位移和有順序的動(dòng)作，加工出各種不同形狀的零件。
3.數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍
特點(diǎn)
（1）適應(yīng)性強(qiáng)（2）精度高（3）效率高（4）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件 應(yīng)用范圍
（1）多品種小批量零件（合理生產(chǎn)批量為10~100之間）；
（2）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求較高或必須用數(shù)學(xué)方法確定的復(fù)雜曲線、曲面等零件；
（3）需要頻繁改型的零件；
（4）鉆、鏜、鉸、锪、攻螺紋及銑削工序聯(lián)合進(jìn)行的零件，如箱體、殼體等；
（5）價(jià)格昂貴，不允許報(bào)廢的零件；
（6）要就百分之百檢驗(yàn)的零件；
（7）需要最小生產(chǎn)周期的急用零件。
三、數(shù)控機(jī)床分類
1.按控制道具與零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡分類
（1）點(diǎn)位控制或位置控制數(shù)控機(jī)床
點(diǎn)位控制或位置控制數(shù)控機(jī)床只能控制工作臺(tái)锪道具從一個(gè)位置精確地移動(dòng)到另一位置，在移動(dòng)過(guò)程中不進(jìn)行加工，各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸可以同時(shí)移動(dòng)，也可以一次移動(dòng)。
（2）輪廓控制數(shù)控機(jī)床
輪廓控制數(shù)控機(jī)床能夠同時(shí)對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)軸進(jìn)行連續(xù)控制，具有插補(bǔ)功能，工作臺(tái)或刀具邊移動(dòng)邊加工。
2.按加工方式分類
（1）金屬切削類：如數(shù)控車、鉆、鏜、銑、磨、加工中心等。
（2）金屬成型類：如數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、彎管機(jī)、四轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)等。
（3）特殊加工類：如數(shù)控線切割、電火花、激光切割機(jī)等。
（4）其他類：如數(shù)控火焰切割機(jī)、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。
3.按控制坐標(biāo)軸數(shù)分類
（1）兩坐表數(shù)控機(jī)床：兩軸聯(lián)動(dòng)，用于加工各種曲線輪廓的回轉(zhuǎn)體，如數(shù)控車床。
（2）三坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床：三軸聯(lián)動(dòng)，多用于加工曲面零件，如數(shù)控銑床、數(shù)控磨床。
（3）多做表數(shù)控機(jī)床：四周貨物軸聯(lián)動(dòng)，多用于加工形狀復(fù)雜的零件。
4.按驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的及控制方式分類
（1）開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床
（2）閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床
（3）半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床
四、數(shù)控機(jī)床發(fā)展概況
1.工業(yè)化國(guó)家數(shù)控機(jī)床的發(fā)展概況
數(shù)控機(jī)床的研制最早是從美國(guó)開(kāi)始的。1952年帕森斯公司和麻省理工學(xué)院合作研制成功了世界第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床，它用來(lái)加工直升機(jī)葉片輪廓檢查用樣板。該數(shù)控機(jī)床采用專用計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算與控制和直線插補(bǔ)與輪廓控制的數(shù)控銑床，其控制計(jì)算機(jī)使用電子管原件。到20世紀(jì)70年代初，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展由使用電子管過(guò)渡到晶體管、印制電路及小規(guī)模集成電路，數(shù)控獲得許多功能可以用編制的專用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，而這些專用程序可以存儲(chǔ)在小型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，這就形成了軟接線數(shù)控，即計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)cnc。進(jìn)入到20世紀(jì)80年代，數(shù)控機(jī)床進(jìn)一步發(fā)展，近年來(lái)具有代表性的數(shù)控系統(tǒng)如下：
（1）計(jì)算機(jī)直接控制系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)直接控制系統(tǒng)又稱群控，其特點(diǎn)是：使用計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程加強(qiáng)管理，使程序的編制、生產(chǎn)的準(zhǔn)備與計(jì)劃安排等工作和機(jī)床工作協(xié)調(diào)一致，以提高各個(gè)數(shù)控機(jī)床的使用效率。
（2）自適應(yīng)控制機(jī)床
一般數(shù)控機(jī)床是按照預(yù)先編號(hào)的程序進(jìn)行加工的，但在編程時(shí)，實(shí)際上有許多參數(shù)只能參照過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)決定，不可能準(zhǔn)確地考慮到他們的一切變化，如毛坯的不均勻、刀具與零件材質(zhì)的變化、道具的磨損、零件的變形、熱傳導(dǎo)性的差別等，這些變化直接或間接地影響著加工質(zhì)量，使加工不能在最佳狀態(tài)下進(jìn)行。如果控制系統(tǒng)能對(duì)實(shí)際加工中的各種加工狀態(tài)的參數(shù)幾十滴測(cè)量并反饋給機(jī)床進(jìn)行修正，則可使切削過(guò)程隨時(shí)都處在最佳狀態(tài)。雖為最佳狀態(tài)，指的是最高生產(chǎn)率、最低加工成本、最好的加工質(zhì)量等。
（3）柔性制造系統(tǒng)
柔性制造系統(tǒng)是在柔性制造單元基礎(chǔ)上研制和發(fā)展起來(lái)的。柔性制造單元是
一種在人的參與減少到最少是，能連續(xù)第對(duì)同一組零件內(nèi)不同的零件進(jìn)行自動(dòng)化加工（包括零件在單元內(nèi)部的運(yùn)輸和交換）的最小單元。它既可以作為獨(dú)立使用的加工設(shè)備，又可以作為更大更復(fù)雜的柔性制造系統(tǒng)或柔性自動(dòng)線的基本組成模塊。
（4）計(jì)算機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng)
為實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，人們正著手研制包括計(jì)劃設(shè)計(jì)、工藝、加工、裝配、檢驗(yàn)、銷售等全過(guò)程都由計(jì)算機(jī)控制的集成生產(chǎn)系統(tǒng)。它具有計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化信息流和物質(zhì)流，對(duì)產(chǎn)品的構(gòu)思和設(shè)計(jì)直到最終裝配、檢驗(yàn)這一全過(guò)程進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化這一偉大的目標(biāo)。
2.我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展概況
我國(guó)數(shù)控機(jī)床的研制始于1958年，由清華大學(xué)研制出了最早的樣機(jī)。1966年誕生了第一灘用于直線-圓弧插補(bǔ)的晶體管數(shù)控系統(tǒng)。1970年北京第一機(jī)床廠的xk5040型數(shù)控升降臺(tái)銑床作為商品，小批量生產(chǎn)并推向市場(chǎng)。
20世紀(jì)80年代前期，在引入了日本fanuc數(shù)控技術(shù)吼，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床才真正進(jìn)入小批量生產(chǎn)的商品化時(shí)代。
目前我國(guó)已經(jīng)有自主版權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)，但絕大多數(shù)全功能數(shù)控機(jī)床還是采用國(guó)外的cnc系統(tǒng)。從機(jī)床的整體來(lái)看，無(wú)論是可靠性、精度、生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度，與國(guó)外相比，還存在著不小的差距。
五、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)
未來(lái)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：
1.數(shù)控技術(shù)水平
高精度：定位精度微米級(jí)、納米級(jí)；
高速度：主軸轉(zhuǎn)速10000r/min、快速進(jìn)給100m/min、換刀時(shí)間2到3s； 高柔性：多主軸、多工位、多刀庫(kù)；
多功能：立臥并用、復(fù)合加工；
高自動(dòng)化：自動(dòng)上下料、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)通信。
對(duì)單臺(tái)主機(jī)不僅要求提高其柔性和自動(dòng)化程度，還要求其具有進(jìn)入更高層次的柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的適應(yīng)能力。
2.數(shù)控系統(tǒng)方面
目前世界上幾個(gè)著名的數(shù)控裝置生產(chǎn)廠家，如日本的fanuc、德國(guó)的siemens和美國(guó)的ab公司產(chǎn)品都在向系列化、模塊化、高性能和成套性方向發(fā)展。他們的數(shù)控系統(tǒng)都采用了16位、32位甚至64位微處理器、標(biāo)準(zhǔn)總線及軟件木塊和硬件模塊結(jié)構(gòu)，內(nèi)存容量擴(kuò)大到了數(shù)十兆字節(jié)以上，機(jī)床分辨率可達(dá)0.1um，快速進(jìn)給可達(dá)100m/min以上，一般控制軸數(shù)在3到15個(gè)，最多可達(dá)24個(gè)，并采用先進(jìn)的電裝工藝。
3.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面
交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展迅速交流傳動(dòng)系統(tǒng)已由模擬式向數(shù)字式方向發(fā)展，以運(yùn)算放大器等模擬器件為主的控制器正在被以微處理器為主的數(shù)字集成元件所取代，從而克服了零點(diǎn)漂移、溫度漂移等弱點(diǎn)。
數(shù)控機(jī)床論文篇二
畢業(yè)論文
摘 要
為了適應(yīng)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，簡(jiǎn)化一般工廠中工人的勞動(dòng)量，在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用簡(jiǎn)單的數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。就實(shí)際情況分析，一般的機(jī)械加工精度和效率足以完成工作需求，不需要高精密的數(shù)控系統(tǒng)，但考慮一般機(jī)械系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)相對(duì)比較困難，而且實(shí)現(xiàn)起來(lái)相當(dāng)復(fù)雜，設(shè)備比較龐大。然而這些問(wèn)題可以在一個(gè)非常簡(jiǎn)單的數(shù)控系統(tǒng)中很容易的得到很好的解決。隨著微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展，性能的不斷提高，大范圍應(yīng)用的普及，應(yīng)用一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)控系統(tǒng)來(lái)完成一般的工作，在一般的小型工廠中足可以實(shí)現(xiàn)。
本次設(shè)計(jì)的銑床，除了能進(jìn)行銑削加工，主軸上安裝不同的刀具時(shí)，還可以進(jìn)行鉆孔或攻絲加工。所以我們采用了如下的設(shè)計(jì)方案：進(jìn)給系統(tǒng)采用大慣量寬調(diào)速直流伺服電動(dòng)機(jī)，滾珠絲杠，雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊間隙，導(dǎo)軌副采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副，主傳動(dòng)系統(tǒng)采用無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我得到了老師的精心指導(dǎo)，幫我收集了很多我無(wú)法找到的資料。袁老師在完成繁重的教學(xué)任務(wù)之余，經(jīng)常拖著疲憊的身體，對(duì)我們的工作進(jìn)行仔細(xì)地審查，針對(duì)我們的情況，進(jìn)行了耐心的講解，從設(shè)計(jì)的原理到結(jié)構(gòu)功能，做出了大量的指導(dǎo)性工作，使我們對(duì)所要設(shè)計(jì)的課題有了更深的了解，在這里也要感謝同組同學(xué)的熱心幫助，同學(xué)們總是微笑著面對(duì)我的提問(wèn)，耐心講解，使我對(duì)有些問(wèn)題有更加清楚的認(rèn)識(shí)。
關(guān)鍵詞：總體結(jié)構(gòu)布局 銑床傳動(dòng)方式 主傳動(dòng)系統(tǒng) 進(jìn)給系統(tǒng)
畢業(yè)論文
abstract in order to adapt to the machinery industry development trends, simplified general factory workers in the labor, in the design of a simple numerical control system the actual situation analysis, the general machining accuracy and efficiency needs to complete its work, do not need high-precision numerical control system, but considering the general mechanical system to automate production is relatively difficult and very complex to achieve, equipment relatively r, these problems can be in a very simple numerical control system in very easy to get a good the development of micro-computer system, the continuous improvement of performance, large-scale application of the universal application of a simple numerical control system to complete the work in general, the small factories in general can be achieved in processing center, in addition to a milling, spindle installed on a different tool, can also carry out drilling or tapping ore, we have adopted the design of the programmes are as follows: feeding system using the inertia of wide speed range dc servo motor, ball screw, double-nut pads adjust preload gap, the rails of a rail line rolling deputy, the main drive system adopts the-speed the design process, i was given the careful guidance of teachers hsu, to help me collect a lot i can not find the teachers completed the arduous task of teaching, while towing tired of the daily physical, to our work carefully review the situation against us, on a patient, from design to the principles of structure and function, to a lot of guidance, so that we have to design the machine gained a deeper understanding of the same group here also like to thank the enthusiastic help students, the students have always smiling face
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of my question, patiently explained to me for some the problem is more clear ds ：the overall structure layout transmission feed system main drive system
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目 錄
1緒論...................................................................2 1.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及發(fā)展.......................................2 1.2數(shù)控機(jī)床的組成及分類.....................................3 1.3數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)...........................................3 2設(shè)計(jì)的主要參數(shù)及基本思想...............................................4 2.1 課題要求.............................................................4 2.2 總結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)...........................................................4 2.3 銑床總布局的確定.....................................................5 3數(shù)銑床的設(shè)計(jì)和計(jì)算.....................................................6 3.1 主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).....................................................6 3.2 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì).......................................................9 3.3 進(jìn)給系統(tǒng)的計(jì)算......................................................10 4 數(shù)控系統(tǒng)的介紹及選擇..................................................10 4.1數(shù)控及計(jì)算機(jī)數(shù)控....................................................10 4.2 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)部工作過(guò)程........................................10 4.3數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)......................................................11 5 夾具的選擇及介紹......................................................11 5.1 數(shù)控銑床夾具介紹....................................................11 5.2 技術(shù)要求............................................................12 5.3 對(duì)夾具零部件的要求..................................................13 結(jié)論...................................................................15 致謝...................................................................16 參考文獻(xiàn)................................................................17
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1緒論
機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)在工業(yè)總產(chǎn)值中占40%。可以說(shuō)，沒(méi)有發(fā)達(dá)的機(jī)械制造業(yè)，就不可能有國(guó)家的真正繁榮的富強(qiáng)。而機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平，則是反映國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。提高加工效率、降低生產(chǎn)成本、提高加工質(zhì)量、快速更新產(chǎn)品，是機(jī)械制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和發(fā)展的基礎(chǔ)，也是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)水平的標(biāo)志。
1.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及發(fā)展
數(shù)字控制機(jī)床是用數(shù)字代碼形式的信息(程序指令)，控制刀具按給定的工作程序、運(yùn)動(dòng)速度和軌跡進(jìn)行自動(dòng)加工的機(jī)床，簡(jiǎn)稱數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床具有廣泛的適應(yīng)性，加工對(duì)象改變時(shí)只需要改變輸入的程序指令；加工性能比一般自動(dòng)機(jī)床高，可以精確加工復(fù)雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復(fù)雜的工件，并能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果。
隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床和電火花加工機(jī)床等。此外還有能自動(dòng)換刀、一次裝卡進(jìn)行多工序加工的加工中心、車削中心等。80年代初，隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了能進(jìn)行人機(jī)對(duì)話式自動(dòng)編制程序的數(shù)控裝置；數(shù)控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機(jī)床上；數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，具有自動(dòng)監(jiān)控刀具破損和自動(dòng)檢測(cè)工件等功能。
隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)日益趨向于小型化和多功能化，具備完善的自診斷功能；可靠性也大大提高；數(shù)控系統(tǒng)本身將普遍實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程。未來(lái)數(shù)控機(jī)床的類型將更加多樣化，多工序集中加工的數(shù)控機(jī)床品種越來(lái)越多；激光加工等技術(shù)將應(yīng)用在切削加工機(jī)床上，從而擴(kuò)大多工序集中的工藝范圍；數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度更加提高，并具有多種監(jiān)控功能，從而形成一個(gè)柔性制造單元，更加便于納入高度自動(dòng)化的柔性制造系統(tǒng)中。
畢業(yè)論文
1.2 數(shù)控機(jī)床的組成及分類
1.2.1 數(shù)控機(jī)床的組成
數(shù)控機(jī)床由：程序、輸人/輸出裝置、cnc單元、伺服系統(tǒng)、位置反饋系統(tǒng)、機(jī)床本體組成:（1）程序的存儲(chǔ)介質(zhì)，又稱程序載體（2）輸人/輸出裝置（3）cnc單元(4)伺服系統(tǒng)(5)位置反饋系統(tǒng)（檢測(cè)反饋系統(tǒng)）(6)機(jī)床的機(jī)械部件。對(duì)于加工中心類的數(shù)控機(jī)床，還有存放刀具的刀庫(kù)、交換刀具的機(jī)械手等部件，數(shù)控機(jī)床機(jī)械部件的組成與普通機(jī)床相似，但傳動(dòng)結(jié)構(gòu)要求更為簡(jiǎn)單，在精度、剛度、抗震性等方面要求更高，而且其傳動(dòng)和變速系統(tǒng)更便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化擴(kuò)展。1.2.2 數(shù)控機(jī)床分類
數(shù)控機(jī)床按所能實(shí)現(xiàn)的控制功能分為點(diǎn)位控制、直線控制、連續(xù)軌跡控制三類。根據(jù)機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)控制方式的不同，可將機(jī)床分為開(kāi)環(huán)控制、半閉環(huán)控制和閉環(huán)控制三種類型。
1.3 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)
1、數(shù)控系統(tǒng)取代了通用機(jī)床的手工操作，具有充分的柔性，只要重新編制零件程序，更換相應(yīng)工裝，就能加工出新的零件。
2、零件加工精度一致性好，避免了通用機(jī)床加工時(shí)人為因素的影響。
3、生產(chǎn)周期短，特別適合小批量、單件零件的加工。
4、可加工復(fù)雜形狀的零件，如二維輪廓或三維輪廓加工。
5、易于調(diào)整機(jī)床，與其他加工方法相比，所需調(diào)整時(shí)間較少。
6、易于建立計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。設(shè)備初期投資大。
7、由于系統(tǒng)本身的復(fù)雜性，增加了維修的技術(shù)難度和維修費(fèi)用。設(shè)計(jì)的主要參數(shù)及基本思想
2.1 課題要求
三坐標(biāo)立式數(shù)控銑床可實(shí)現(xiàn)x向（縱向）、y（橫向）、z（升降）三個(gè)方向的自動(dòng)移動(dòng)，控制靈活，定位準(zhǔn)確，精度高，剛性好，可用端銑刀或立銑刀完成平面銑削，臺(tái)階面銑削，開(kāi)槽、凸輪曲面加工，型腔曲面加工以及外形曲面的加工。機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)可選用進(jìn)口或國(guó) 6
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產(chǎn)三軸數(shù)控系統(tǒng)，配置靈活，機(jī)床的三個(gè)方向定位精度達(dá)0.012，重復(fù)定位精度0.006。機(jī)床動(dòng)力頭可選用標(biāo)準(zhǔn)銑削頭，也可選用專用單軸銑削頭或多軸銑削頭，效率高，剛性好，精度高，用于平面加工可達(dá)平面度0.03／300。
2.2 總結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、設(shè)計(jì)要求：
⑴、具有大的切削功率，高的靜、動(dòng)態(tài)剛度和良好的抗震性能； ⑵、具有較高的幾何精度、傳動(dòng)精度和熱穩(wěn)定性； ⑶、具有實(shí)現(xiàn)輔助操作自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)部件。
2、提高機(jī)床的結(jié)構(gòu)剛度
機(jī)床的剛度是指在切削力和其他力作用下，抵抗變形能力。機(jī)床的床身和立柱等支承件，采用鋼板和型鋼焊接而成具有減小質(zhì)量提高剛度的顯著優(yōu)點(diǎn)。用鋼板焊接有可能將構(gòu)件做成全封閉的箱形結(jié)構(gòu)，從而有利于提高構(gòu)件的剛度。在立柱的中間布置上隔板，可以提高構(gòu)件的剛度。
合理的結(jié)構(gòu)布局也可以提高剛度。本次設(shè)計(jì)的銑床工作臺(tái)只做橫向和縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，刀具可以上下移動(dòng)，這樣可以避免加工較重零件時(shí)，升降式工作臺(tái)剛度不足的問(wèn)題。
3、提高機(jī)床的抗震性
裝配在一起的旋轉(zhuǎn)部件，應(yīng)保證同軸，并且要消除傳動(dòng)間隙。裝在機(jī)床是的電機(jī)等旋轉(zhuǎn)部件需隔振安裝。減少機(jī)床內(nèi)部震源或降低激振力，就減少了產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)的可能性，相當(dāng)于提高了機(jī)床的抗震性。
4、提高低速進(jìn)給的平穩(wěn)性和運(yùn)動(dòng)剛度
⑴、減少動(dòng)、靜摩擦系數(shù)之差
執(zhí)行部件所受的摩擦阻力主要來(lái)自導(dǎo)軌副，因此，選用滾動(dòng)導(dǎo)軌，此外采用具有防爬作用的導(dǎo)軌潤(rùn)滑油，這種導(dǎo)軌潤(rùn)滑油中加有極性添加劑，能在導(dǎo)軌表面形成一層不易破裂的油膜，從而改變了導(dǎo)軌的摩擦特性。另外在進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中，采用滾珠絲杠螺母副，也可以減少摩擦系數(shù)之差。
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⑵、提高傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度
適當(dāng)加大傳動(dòng)軸的直徑，加強(qiáng)支承座的剛度，對(duì)軸承、絲杠螺母副和絲杠本身進(jìn)行預(yù)緊可以提高傳動(dòng)剛度。
5、較小機(jī)床的熱變形
機(jī)床的熱變形，特別是數(shù)控機(jī)床的熱變形，是影響加工精度的重要因素，引起熱變形的熱源主要是機(jī)床的內(nèi)部熱源，如主電機(jī)、進(jìn)給電機(jī)發(fā)熱，摩擦以及切削熱等。熱變形影響加工精度的原因，主要由于熱源分布不均勻，熱源產(chǎn)生的熱量不等，各處零部件的質(zhì)量不均，形成各部位的溫升不一致，從而產(chǎn)生不均勻的溫度場(chǎng)和不均勻的熱膨脹變形，以致影響刀具與工件的正確相對(duì)位置。減少機(jī)床熱變形及其影響措施是：
⑴、減少機(jī)床內(nèi)部熱源和發(fā)熱量 采用低摩擦系數(shù)的導(dǎo)軌和軸承。
⑵、改善散熱和隔熱條件 主軸部件用強(qiáng)制潤(rùn)滑冷卻，甚至采用制冷后的潤(rùn)滑油進(jìn)行循環(huán)冷卻；切削過(guò)程中發(fā)熱最大，要進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，并且要自動(dòng)及時(shí)排屑。
本機(jī)床可以安裝在恒溫車間，并在使用前進(jìn)行預(yù)熱，使機(jī)床達(dá)到熱穩(wěn)定后再進(jìn)行加工，這是在使用時(shí)防止熱變形影響的一種措施。
6.提高機(jī)床的加工精度
由于滾珠絲杠不能自鎖，所以在z坐標(biāo)軸的伺服電機(jī)上應(yīng)加上制動(dòng)器。以防止主軸箱因自重滑落，影響加工精度。
2.3 銑床總布局的確定
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根據(jù)以上所寫的內(nèi)容確定銑床的總布局如下圖所示
1.立柱 2.主軸箱 3.床身 4.工作臺(tái) 5.導(dǎo)軌3數(shù)銑床的設(shè)計(jì)和計(jì)算
3.1 主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1.1 序言
數(shù)控銑床是高度自動(dòng)化機(jī)床，數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是：①機(jī)床有足夠高的轉(zhuǎn)速和大的功率，以適應(yīng)高效率加工的需要；②主軸轉(zhuǎn)速的變換迅速可靠，一般能自動(dòng)變速；③主軸應(yīng)有足夠高的剛度和回轉(zhuǎn)精度；④主軸轉(zhuǎn)速范圍應(yīng)很廣，如對(duì)鋁合金材料的高速切削，幾乎沒(méi)有上限的限制，主軸最高轉(zhuǎn)速取決于主傳動(dòng)系統(tǒng)中傳動(dòng)元件的允許極限(如主軸軸承允許的極限轉(zhuǎn)速)，而最低轉(zhuǎn)速則根據(jù)加工不銹鋼等難加工材料的要求來(lái)確定。
主傳動(dòng)系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)要求是：①具有更大的調(diào)速范圍，并實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。數(shù)控銑床就要為了
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保證加工時(shí)能選擇合理的切削用量，充分發(fā)揮刀具的切削性能，從而獲得最高的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量，必須具有更高的轉(zhuǎn)速和更大的調(diào)速范圍。②、具有較高的精度和剛度，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。數(shù)控機(jī)床加工精度的提高，與主傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度密切相關(guān)。為此，應(yīng)提高傳動(dòng)件的制造精度與剛度，采用高精度軸承及合理的支承跨距等，以提高主軸組件的剛度。③、良好的抗震性和熱穩(wěn)定性。數(shù)控機(jī)床上一般既要進(jìn)行粗加工，又要進(jìn)行精加工；加工時(shí)可能由于斷續(xù)切削、加工余量不均勻、運(yùn)動(dòng)部件不平衡以及切削過(guò)程中的自激振動(dòng)等原因引起的沖擊力或交變力的干擾，使主軸產(chǎn)生振動(dòng)，影響加工精度和表面粗糙度，嚴(yán)重時(shí)甚至破壞刀具或零件，使加工無(wú)法進(jìn)行。因此在主傳動(dòng)系統(tǒng)中的各主要零部件不但要具有一定的靜剛度，而且要求具有足夠的抑制各種干擾力引起振動(dòng)的能力－抗震性。3.1.2 銑床主傳動(dòng)方式的選擇
主軸動(dòng)力由無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)產(chǎn)生，其與主軸直接相連來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸的運(yùn)動(dòng)。
主軸電機(jī)采用北京數(shù)控設(shè)備廠的besk－3型調(diào)頻主軸電機(jī)，其轉(zhuǎn)速范圍為22.5－4500r/min,額定功率為3kw。交流調(diào)速電機(jī)能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速比同功率的直流電動(dòng)機(jī)高，磨損和故障也少。
3.1.3 主軸組件的設(shè)計(jì) ①、對(duì)主軸組件的性能要求：
主軸組件是機(jī)床主要部件之一。它的性能，對(duì)整機(jī)性能有很大的影響。主軸直接承受切削力，轉(zhuǎn)速范圍也很大，所以對(duì)主軸組件的主要性能提出如下要求：
旋轉(zhuǎn)精度：主軸的旋轉(zhuǎn)精度是指在裝配后，在無(wú)載荷、低速轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下，主軸安裝工件或刀具部位的定心表面（銑床軸端的7：24錐孔）的徑向和軸向跳動(dòng)。旋轉(zhuǎn)精度取決于各主要件如主軸、軸承、殼體孔等的制造、裝配和調(diào)整精度。工件轉(zhuǎn)速下的旋轉(zhuǎn)精度還取決于主軸的轉(zhuǎn)速、軸承的性能，潤(rùn)滑劑和主軸組件的平衡。
剛度：剛度主要反映機(jī)床或部件抵抗外載荷的能力。影響剛度的因素很多，如主軸的尺寸和形狀，滾動(dòng)軸承的型號(hào)、數(shù)量、預(yù)緊和配置形式，前后支承的跨距和主軸前懸伸，傳動(dòng) 10
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件的布置方式等。數(shù)控機(jī)床既要完成粗加工，又要完成精加工，因此對(duì)其主軸組件的剛度應(yīng)提出更高的要求。
溫升：溫升將引起熱變形使主軸伸長(zhǎng)，軸承間隙的變化，降低了加工精度；溫升也會(huì)降低潤(rùn)滑度的粘度，惡化潤(rùn)滑條件。因此對(duì)高精度機(jī)床應(yīng)研究如何減少主軸組件的發(fā)熱，如何控溫等。
可靠性：數(shù)控機(jī)床是高度自動(dòng)化機(jī)床，所以必須保證工作可靠性。
精度保持性：對(duì)數(shù)控機(jī)床的主軸組件必須有足夠的耐磨性，以便長(zhǎng)期保持精度。以上這些要求，有的是矛盾的。例如高剛度與高速，高速與低溫升，高速與高精度等。這要具體問(wèn)題具體分析，例如設(shè)計(jì)高效數(shù)控機(jī)床的主軸組件時(shí)，主軸應(yīng)滿足高速和高剛度的要求；設(shè)計(jì)高精度數(shù)控機(jī)床時(shí)，主軸應(yīng)滿足高剛度、低溫升的要求。本次設(shè)計(jì)的銑床，主軸應(yīng)滿足高剛度、低溫升的要求。
②、主軸組件的組成和軸承選型：
主軸組件，包括主軸、軸承、傳動(dòng)件和相應(yīng)的緊固件。主軸組件的構(gòu)造，主要是支承部分的構(gòu)造。主軸的端部是標(biāo)準(zhǔn)的。因此，研究主軸組件，主要是研究主軸的支承部分。
主軸較粗，主軸軸承的直徑較大。相對(duì)來(lái)說(shuō)，軸承的負(fù)載較輕。因此在一般情況下，承載能力和疲勞壽命不是選擇主軸軸承的主要指標(biāo)。
主軸軸承，應(yīng)根據(jù)精度、剛度和轉(zhuǎn)速選擇。為了提高剛度和精度，主軸軸承的間隙應(yīng)該是可調(diào)的。這是主軸軸承的主要特點(diǎn)。
為了提高剛度和承載能力，主軸為雙支承，前支承采用雙列短圓柱滾子軸承和雙向推力角接觸球軸承組合，雙列短圓柱滾子軸承只能承受徑向載荷，雙向推力角接觸角接觸軸承與雙列圓柱滾子軸承相配套，用于承受軸向載荷。后支承采用成對(duì)面對(duì)面安裝的角接觸軸承可承受雙向載荷。
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3.2 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的組成
數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)一般由驅(qū)動(dòng)控制單元、驅(qū)動(dòng)元件、機(jī)械傳動(dòng)部件、執(zhí)行件和檢測(cè)反饋環(huán)節(jié)組成。驅(qū)動(dòng)控制單元和驅(qū)動(dòng)元件組成伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；機(jī)械傳動(dòng)部件和執(zhí)行元件組成機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)；檢測(cè)元件與反饋電路組成檢測(cè)裝置，亦稱檢測(cè)系統(tǒng)。
2、⑴、①、②、③、④、⑤、⑵、① ② 量。
③
3、①、②、③、④、線性。
數(shù)控銑床對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 在靜態(tài)設(shè)計(jì)方面的要求有： 能夠克服摩擦力和負(fù)載。很小的進(jìn)給位移量。高的靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度。足夠的調(diào)速范圍。
進(jìn)給速度均勻，在速度很低時(shí)無(wú)爬行現(xiàn)象。在動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方面的要求有：、具有足夠的加速和制動(dòng)扭矩，以便快速的完成啟動(dòng)制動(dòng)過(guò)程。、具有良好的動(dòng)態(tài)傳遞性能，以保證在加工中獲得高的軌跡精度和滿意的表面質(zhì)負(fù)載引起的軌跡誤差盡可能小。
對(duì)于數(shù)控機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)部件則有以下要求： 被加速的運(yùn)動(dòng)部件具有較小的慣量。高的剛度。良好的阻尼。
傳動(dòng)部件在拉壓剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、摩擦阻尼特性和間隙等方面盡可能小的非現(xiàn)1
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3.3 進(jìn)給系統(tǒng)的計(jì)算
由于是靜連接，選普通平鍵，圓頭，普通平鍵連接的主要失效形式是鍵，軸上鍵槽和輪轂上鍵槽三者中較弱者被擊潰。由于輪轂上的鍵槽深度較淺，輪轂的材料強(qiáng)度通常在三者中也最弱，所以平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算通常以輪轂為計(jì)算對(duì)象，計(jì)算鍵聯(lián)接的強(qiáng)度時(shí)假設(shè)鍵與鍵槽側(cè)面的壓力均勻分布，并假設(shè)合力的作用點(diǎn)在軸半徑處4 數(shù)控系統(tǒng)的介紹及選擇 數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心。數(shù)控機(jī)床根據(jù)功能和性能要求，配置不同的數(shù)控系統(tǒng)。系統(tǒng)不同，其指令代碼也有差別。因此，編程時(shí)應(yīng)按所使用數(shù)控系統(tǒng)代碼的編程規(guī)則進(jìn)行編程，功能越強(qiáng)大，操作越復(fù)雜。
4數(shù)控系統(tǒng)的介紹及選擇
4.1數(shù)控及計(jì)算機(jī)數(shù)控
用數(shù)值數(shù)據(jù)的裝置，在運(yùn)行過(guò)程中，不斷引入數(shù)值，從而對(duì)某一生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，叫做數(shù)值控制，簡(jiǎn)稱數(shù)控。用計(jì)算機(jī)控制加工功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)值控制，稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控。數(shù)控系統(tǒng)包括程序輸入輸出設(shè)備、數(shù)控裝置、可編程序控制器（plc）、主軸驅(qū)動(dòng)單元等。其中的數(shù)控裝置通常稱為數(shù)控或計(jì)算機(jī)數(shù)控。下圖為數(shù)控系統(tǒng)結(jié)
機(jī)床數(shù)控程序輸入設(shè)備輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（cnc）plc主軸控制單元速度控制單元主軸電動(dòng)機(jī)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)位置監(jiān)測(cè)器圖4.1數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
現(xiàn)代的數(shù)控裝置都是采用計(jì)算機(jī)作為數(shù)控裝置的核心，通過(guò)內(nèi)部信息處理過(guò)程來(lái)控制數(shù)控機(jī)床數(shù)控裝置通過(guò)主軸驅(qū)動(dòng)單元控制主軸電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，通過(guò)各坐標(biāo)軸的進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)單元控制數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)可編程控制器控制機(jī)床的開(kāi)關(guān)電路。數(shù)控操作人員可通過(guò)數(shù) 13
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控裝置上的操作面板進(jìn)行各操作，或通過(guò)通信接口，由遠(yuǎn)程進(jìn)行操作，操作情況及一些內(nèi)部信息處理結(jié)果可在數(shù)控裝置是顯示器中顯示。
一般情況下，在數(shù)控加工之前，啟動(dòng)cnc，進(jìn)行讀入數(shù)控加工程序。此時(shí)，在數(shù)控裝置內(nèi)部是控制程序作用下，通過(guò)程序輸入裝置或輸入接口讀入數(shù)控加工程序，并存放于cnc的零件程序存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)。當(dāng)開(kāi)始加工時(shí)，在控制程序作用下將零件加工程序從存儲(chǔ)器中讀出，按程序段進(jìn)行處理。先進(jìn)行譯碼處理，將零件加工程序中的信息轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)便于進(jìn)行處理的內(nèi)部形式，并將程序段的內(nèi)容分成位置數(shù)據(jù)和控制指令，一并存放相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)域。根據(jù)數(shù)據(jù)和指令的性質(zhì)，以后大致進(jìn)行3中流程處理：位置數(shù)據(jù)處理、主軸驅(qū)動(dòng)處理、及機(jī)床開(kāi)關(guān)功能控制。
1、位置處理
位置數(shù)據(jù)處理過(guò)程按數(shù)序大致有以下三個(gè)階段：（1）、預(yù)處理。（2）、插補(bǔ)運(yùn)算。（3）、位置控制的處理。
2、主軸驅(qū)動(dòng)處理
3、機(jī)床開(kāi)關(guān)功能控制
4.2數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)
本銑床的數(shù)控系統(tǒng)采用以工業(yè)pc機(jī)為硬件平臺(tái)，dos及其豐富的支持軟件為軟件平臺(tái)的是技術(shù)路線，使得系統(tǒng)具有可靠性好、性能價(jià)格比高、更新?lián)Q代和維護(hù)方便、便于二次開(kāi)發(fā)等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)可與3到9軸聯(lián)動(dòng)的銑床和加工中心配套使用。系統(tǒng)除具有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控功能外，還內(nèi)設(shè)二級(jí)電子齒輪、內(nèi)裝式可編程序控制器、雙向式螺距補(bǔ)償、加工斷點(diǎn)保護(hù)與恢復(fù)、故障診斷與顯示功能。獨(dú)創(chuàng)的三維曲面直接插補(bǔ)功能，極大簡(jiǎn)化了零件程序信息和加工輔助工作。此外，系統(tǒng)使用漢字菜單和在線幫助，操作方便，具有三維仿真校驗(yàn)及加工過(guò)程動(dòng)態(tài)跟蹤能力，圖形顯示形象直觀。夾具的選擇及介紹
5.1 數(shù)控銑床夾具介紹
1．機(jī)床夾具的分類
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機(jī)床夾具的種類很多，按驅(qū)動(dòng)夾具工作的動(dòng)力源分類，可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液動(dòng)夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具和自?shī)A緊夾具。2．機(jī)床夾具的組成
（1）、定位裝置。（2）、加緊元件。（3）、夾具體。（4）、其他元件及裝置。
3．工件、夾具在數(shù)控機(jī)床上的安裝工件、夾具在數(shù)控機(jī)床上的安裝與在普通機(jī)床上的安裝，其定位和夾緊的基本原則是一致的，所不同的是整個(gè)數(shù)控和工藝系統(tǒng)，包括數(shù)控程序的編制，工件、夾具在數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)上的定位，都要求在工作臺(tái)上確定一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)。在工作臺(tái)上先確定零點(diǎn)，并建立x、y直角坐標(biāo)系。整個(gè)工作臺(tái)按x、y坐標(biāo)系，從零點(diǎn)起分成若干等分。在工作臺(tái)上安裝的工件、夾具的定位的位置都從坐標(biāo)原點(diǎn)，即機(jī)床工作臺(tái)零點(diǎn)算起，標(biāo)注為x和y的坐標(biāo)值。
從數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)上的零點(diǎn)到夾具定位元件上的零點(diǎn)的x、y坐標(biāo)值，以及從夾具定位元件上的零點(diǎn)到工件上的加工點(diǎn)的坐標(biāo)值是分開(kāi)標(biāo)注的。但應(yīng)注意，工件上的加工點(diǎn)的x的坐標(biāo)值是數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)上零點(diǎn)到夾具定位元件上的零點(diǎn)x的坐標(biāo)值和夾具定位元件上的零點(diǎn)到工件上的加工點(diǎn)的x的坐標(biāo)值之和。工件的y坐標(biāo)值的確定情況相同。
數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)零點(diǎn)位置的選取有兩種方法：即固定零點(diǎn)和浮動(dòng)零點(diǎn)。固定零點(diǎn)是把坐標(biāo)原點(diǎn)永遠(yuǎn)確定在一個(gè)位置上。浮動(dòng)零點(diǎn)由編制數(shù)控機(jī)床程序人員根據(jù)實(shí)際方便的情況而確定的坐標(biāo)零點(diǎn)。夾具定位元件上的零點(diǎn)和工件上的加工點(diǎn)都可以被確定為坐標(biāo)原點(diǎn)。
5.2 技術(shù)要求
在夾具的設(shè)計(jì)中，不可避免的需要用到諸如螺釘、螺栓、螺母、定位銷等機(jī)械零件，在夾具中它們各自起著相當(dāng)重要的作用，有它們才能保證生產(chǎn)的正常的運(yùn)行。這些機(jī)械零件可分為標(biāo)準(zhǔn)件和非標(biāo)準(zhǔn)件，下面將逐一介紹機(jī)械零件的一些相關(guān)的要求。
1、制造零件及不見(jiàn)采用的材料應(yīng)符合相應(yīng)的國(guó)標(biāo)（gb）的規(guī)定，允許采用機(jī)械性能不低于原規(guī)定牌號(hào)的其他材料制造。
2、拉四方鋼材（按gb906-66<冷拉四方鋼品種>），六角鋼材（按gb907-66<冷拉六方鋼品種>）或圓鋼材（按gb905-66<冷拉四方鋼品種>）制造的零件，其外形尺寸符合要求時(shí)，可不加 15
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工。
3、鑄件及鍛件機(jī)械加工余量和尺寸公差暫時(shí)按各部相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
4、鑄件不許有裂紋、氣孔、砂眼、縮松、夾渣等缺陷，澆口、冒口、結(jié)疤、粘砂應(yīng)清除干凈，鍛件不許有裂紋、皺折、飛邊、毛刺等缺陷。
5、需機(jī)械加工的鑄件或鍛件加工前應(yīng)經(jīng)時(shí)效處理或是退火、正火處理。
6、零件焊縫不應(yīng)有未填滿的弧坑、氣孔、溶渣雜質(zhì)、基體材料燒傷等缺陷。
7、熱處理后的零件不許有裂紋或是龜裂等缺陷。
8、零件上的內(nèi)外螺紋均不得滲碳。
9、零件上有配合要求的表面應(yīng)經(jīng)防銹處理，鋼制零件的其余表面除有特殊要求外應(yīng)經(jīng)氧化處理。
10、凡加工要求注公差的尺寸，其尺寸公差應(yīng)按gb1804-79〈公差與配合未注公差尺寸的極限偏差>it13的規(guī)定。
11、非配合的錐度和角度和自由度公差用按表1的規(guī)定.5.3 對(duì)夾具零部件的要求
設(shè)計(jì)專用夾具零件及部件時(shí)，其公差和技術(shù)要求可依據(jù)夾具總裝配圖上的配合性質(zhì)和技術(shù)要求并參照《夾具零件及部件技術(shù)條件》（gb2259-80）制訂，設(shè)計(jì)的要求一般情況下可包括以下內(nèi)容： 1.夾具零件毛坯的技術(shù)要求：
如毛坯質(zhì)量、硬度、毛坯熱處理以及精度要求等。2.夾具零件的熱處理的技術(shù)要求：
包括為改善機(jī)械加工性能和為達(dá)到要求的機(jī)械性能而提出的熱處理要求。3.夾具零件的尺寸公差，見(jiàn)下表4。4.結(jié)論
本次設(shè)計(jì)的銑床，除了能進(jìn)行銑削加工，主軸上安裝不同的刀具時(shí)，還可以進(jìn)行鉆孔或攻絲加工。所以我們采用了如下的設(shè)計(jì)方案：進(jìn)給系統(tǒng)采用大慣量寬調(diào)速直流伺服電動(dòng)機(jī)，滾珠絲杠，雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊間隙，導(dǎo)軌副采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副，主傳動(dòng)系統(tǒng)采用無(wú)級(jí)調(diào)
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速電機(jī)。本次設(shè)計(jì)我們綜合考慮了以下內(nèi)容：
1.伺服電動(dòng)機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，工作可靠，成本低?？刂菩阅芎茫谝欢ǖ念l率下，能按控制頻率的要求快速啟動(dòng)、停和反轉(zhuǎn)。改變控制脈沖頻率，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就隨之變化。并可在很寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié)，是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的理想元件。
2.滾珠絲杠副傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)效率高，摩擦損失小，其功率消耗只相當(dāng)于常規(guī)絲杠螺母副的1/4～1/3。給予適當(dāng)預(yù)緊，可消除絲杠和螺母的螺紋間隙，反向可消除空程死區(qū)，定位精度高，剛性好。啟動(dòng)力矩小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)爬行現(xiàn)象，傳動(dòng)精度高，同步性好。磨損小，使用壽命長(zhǎng)，精度保持性好。由于滾珠絲杠不能自鎖，故z坐標(biāo)軸上應(yīng)加制動(dòng)器來(lái)解決這一問(wèn)題。
3.圓螺母—墊片調(diào)整間隙并預(yù)緊，該方式結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整方便。4.直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)：
（1）.將滾珠式直線導(dǎo)軌副做成標(biāo)準(zhǔn)部件，只要安裝在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌平面上，就可以組成合適的導(dǎo)軌。從而設(shè)計(jì)和裝配簡(jiǎn)單方便；
（2）.在所有方向均能承受載荷；
（3）.通過(guò)預(yù)加負(fù)荷，可以得到高精度、高剛度以及承受切削負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)剛度；（4）.由于具有自動(dòng)調(diào)整功能，因而可達(dá)微米級(jí)的運(yùn)動(dòng)精度；
（5）．摩擦系數(shù)小和動(dòng)、靜摩擦系數(shù)很接近。因此，運(yùn)動(dòng)輕便，摩擦力小，摩擦發(fā)熱小，磨損小，可避免出現(xiàn)爬行，有較高的定位精度。
5．無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行器官，可以認(rèn)為是恒定牽引力的，因此，拖動(dòng)它的電動(dòng)機(jī)，也應(yīng)該是恒轉(zhuǎn)矩的，無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)可以進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，因此可以直接和主軸連接。
汽車節(jié)能是汽車節(jié)能減排的重要組成部分，本文通過(guò)世界各國(guó)對(duì)汽車節(jié)能減排采取的應(yīng)對(duì)政策出發(fā)，闡述汽車節(jié)能減排的重要意義，并且通過(guò)講述汽車的發(fā)展簡(jiǎn)史表明，高效、節(jié)能、環(huán)保新能源汽車已經(jīng)成為世界各國(guó)主要的研究目標(biāo)，由于新能源汽車現(xiàn)在還處于起步階段，所以我國(guó)如果想在世界汽車之林中有所成就的話，新能源汽車無(wú)疑是我們發(fā)展的最新目標(biāo)，通過(guò)人、車、路分析節(jié)能減排的因素及應(yīng)對(duì)策略。
我國(guó)汽車工業(yè)在選擇汽車節(jié)能技術(shù)及節(jié)能產(chǎn)品時(shí)，要綜合考慮我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，借鑒國(guó)際上汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，選擇合適我國(guó)國(guó)情的節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品，歸納起來(lái)主要考慮：節(jié)能效果顯著，節(jié)能貢獻(xiàn)率大；國(guó)內(nèi)有比較成熟的技術(shù)儲(chǔ)備，國(guó)際上有可靠的技術(shù)來(lái)源；有利于自主品牌的發(fā)展；經(jīng)濟(jì)可行；有害排放少；標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)相對(duì)比較完善。
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結(jié)束語(yǔ)
制定符合中國(guó)國(guó)情的總體發(fā)展戰(zhàn)略，確立與國(guó)際接軌的發(fā)展道路，對(duì)21世紀(jì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。本文在對(duì)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的分析，對(duì)我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域存在的問(wèn)題進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，對(duì)21世紀(jì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展途徑進(jìn)行了探討，提出了以科技創(chuàng)新為先導(dǎo)，以商品化為主干，以管理和營(yíng)銷為重點(diǎn)，以技術(shù)支持和服務(wù)為后盾，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路的總體發(fā)展戰(zhàn)略。在此基礎(chǔ)上，研究了發(fā)展新型數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控功能部件、數(shù)控機(jī)床整機(jī)等的具體技術(shù)途徑。
我們衷心希望，我國(guó)科技界、產(chǎn)業(yè)界和教育界通力合作，把握好知識(shí)經(jīng)濟(jì)給我們帶來(lái)的難得機(jī)遇，迎接競(jìng)爭(zhēng)全球化帶來(lái)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，為在21世紀(jì)使我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)走向世界的前列，使我國(guó)經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭而共同努力奮斗！
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致 謝
時(shí)光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時(shí)節(jié)，春夢(mèng)秋云，聚散真容易。在這個(gè)美好的季節(jié)里，我在電腦上敲出了最后一個(gè)字，心中涌現(xiàn)的不是想象已久的歡欣，卻是難以言喻的失落。是的，隨著論文的終結(jié)，意味著我生命中最純美的學(xué)生時(shí)代即將結(jié)束，盡管百般不舍，這一天終究會(huì)在熙熙攘攘的喧囂中決絕的來(lái)臨。
三年寒窗，所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識(shí)，更重要的是在閱讀、實(shí)踐中所培養(yǎng)的思維方式、表達(dá)能力和廣闊視野。很慶幸這些年來(lái)我遇到了許多恩師益友，無(wú)論在學(xué)習(xí)上、生活上還是工作上都給予了我無(wú)私的幫助和熱心的照顧，讓我在諸多方面都有所成長(zhǎng)。感恩之情難以用語(yǔ)言量度，謹(jǐn)以最樸實(shí)的話語(yǔ)致以最崇高的敬意。
還要感謝我的父母，給予我生命并竭盡全力給予了我接受教育的機(jī)會(huì)，養(yǎng)育之恩沒(méi)齒難忘；
他們不僅培養(yǎng)了我對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)文化的濃厚的興趣，讓我在漫長(zhǎng)的人生旅途中使心靈有了虔敬的歸依，而且也為我能夠順利的完成畢業(yè)論文提供了巨大的支持與幫助。在未來(lái)的日子里，我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)和工作，不辜負(fù)父母對(duì)我的殷殷期望！我一定會(huì)好好孝敬和報(bào)答他們！還有許多人，也許他們只是我生命中匆匆的過(guò)客，但他們對(duì)我的支持和幫助依然在我記憶中留底了深刻的印象。在此無(wú)法一一羅列，但對(duì)他們，我始終心懷感激。最后，我要向在百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱、評(píng)議和參加本人論文答辯的各位師長(zhǎng)表示感謝！
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數(shù)控機(jī)床論文篇三
數(shù)控機(jī)床論文—數(shù)控加工中的補(bǔ)償
數(shù)控加工中的補(bǔ)償
補(bǔ)償（偏置）的概念在我們生活中應(yīng)用很多，例如，汽車駕駛員在駕駛汽車?yán)@過(guò)一塊石頭的時(shí)候，他要讓汽車*石頭的一邊繞過(guò)石頭，而且他要考慮到汽車是有一定寬度的，所以讓汽車中心線遠(yuǎn)離石頭至少半個(gè)車寬的距離。在20世紀(jì)60～70年代的數(shù)控加工中沒(méi)有補(bǔ)償?shù)母拍?，所以編程人員不得不圍繞刀具的理論路線和實(shí)際路線的相對(duì)關(guān)系來(lái)進(jìn)行編程，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。補(bǔ)償?shù)母拍畛霈F(xiàn)以后很大地提高了編程的工作效率。
在數(shù)控加工中有3種補(bǔ)償：
☆刀具長(zhǎng)度的補(bǔ)償；
☆刀具半徑補(bǔ)償；
☆?yuàn)A具補(bǔ)償。
這三種補(bǔ)償基本上能解決在加工中因刀具形狀而產(chǎn)生的軌跡問(wèn)題。下面是三種補(bǔ)償在一般加
工編程中的應(yīng)用。
一、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償：
1．刀具長(zhǎng)度的概念刀具長(zhǎng)度是一個(gè)很重要的概念。我們?cè)趯?duì)一個(gè)零件編程的時(shí)候，首先要指定零件的編程中心，然后才能建立工件編程坐標(biāo)系，而此坐標(biāo)系只是一個(gè)工件坐標(biāo)系，零點(diǎn)一般在工件上。長(zhǎng)度補(bǔ)償只是和z坐標(biāo)有關(guān)，它不象x、y平面內(nèi)的編程零點(diǎn)，因?yàn)榈毒呤怯芍鬏S錐孔定位而不改變，對(duì)于z坐標(biāo)的零點(diǎn)就不一樣了。每一把刀的長(zhǎng)度都是不同的，例如，我們要鉆一個(gè)深為50mm的孔，然后攻絲深為45mm，分別用一把長(zhǎng)為250mm的鉆頭和一把長(zhǎng)為350mm的絲錐。先用鉆頭鉆孔深50mm，此時(shí)機(jī)床已經(jīng)設(shè)定工件零點(diǎn)，當(dāng)換上絲錐攻絲時(shí)，如果兩把刀都從設(shè)定零點(diǎn)開(kāi)始加工，絲錐因?yàn)楸茹@頭長(zhǎng)而攻絲過(guò)長(zhǎng)，損壞刀具和工件。此時(shí)如果設(shè)定刀具補(bǔ)償，把絲錐和鉆頭的長(zhǎng)度進(jìn)行補(bǔ)償，此時(shí)機(jī)床零點(diǎn)設(shè)定之后，即使絲錐和鉆頭長(zhǎng)度不同，因補(bǔ)償?shù)拇嬖?，在調(diào)用絲錐工作時(shí)，零點(diǎn)z坐標(biāo)已經(jīng)自動(dòng)向z+（或z）補(bǔ)償了絲錐的長(zhǎng)度，保證了加工零點(diǎn)的正確。
2.刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)墓ぷ魇褂玫毒唛L(zhǎng)度補(bǔ)償是通過(guò)執(zhí)行含有g(shù)43（g44）和h指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)我們給出一個(gè)z坐標(biāo)值，這樣刀具在補(bǔ)償之后移動(dòng)到離工件表面距離為z的地方。另外一個(gè)指令g49是取消g43（g44）指令的，其實(shí)我們不必使用這個(gè)指令，因?yàn)槊堪训毒叨加凶约旱拈L(zhǎng)度補(bǔ)償，當(dāng)換刀時(shí)，利用g43（g44）h指令賦予了自己的刀長(zhǎng)補(bǔ)償而自動(dòng)取消了前一把刀具的長(zhǎng)
度補(bǔ)償。
3.刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)膬煞N方式(1)用刀具的實(shí)際長(zhǎng)度作為刀長(zhǎng)的補(bǔ)償（推薦使用這種方式）。使用刀長(zhǎng)作為補(bǔ)償就是使用對(duì)刀儀測(cè)量刀具的長(zhǎng)度，然后把這個(gè)數(shù)值輸入到刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償寄存器中，作為刀長(zhǎng)補(bǔ)償。使用刀具長(zhǎng)度作為刀長(zhǎng)補(bǔ)償?shù)睦碛扇缦拢?/p>
首先，使用刀具長(zhǎng)度作為刀長(zhǎng)補(bǔ)償，可以避免在不同的工件加工中不斷地修改刀長(zhǎng)偏置。這樣一把刀具用在不同的工件上也不用修改刀長(zhǎng)偏置。在這種情況下，可以按照一定的刀具編號(hào)規(guī)則，給每一把刀具作檔案，用一個(gè)小標(biāo)牌寫上每把刀具的相關(guān)參數(shù)，包括刀具的長(zhǎng)度、半徑等資料，事實(shí)上許多大型的機(jī)械加工型企業(yè)對(duì)數(shù)控加工設(shè)備的刀具管理都采用這種辦法。這對(duì)于那些專門設(shè)有刀具管理部門的公司來(lái)說(shuō)，就用不著和操作工面對(duì)面地告訴刀具的參數(shù)了，同時(shí)即使因刀庫(kù)容量原因把刀具取下來(lái)等下次重新裝上時(shí)，只需根據(jù)標(biāo)牌上的刀長(zhǎng)數(shù)值作為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償而
不需再進(jìn)行測(cè)量。
其次，使用刀具長(zhǎng)度作為刀長(zhǎng)補(bǔ)償，可以讓機(jī)床一邊進(jìn)行加工運(yùn)行，一邊在對(duì)刀儀上進(jìn)行其他刀具的長(zhǎng)度測(cè)量，而不必因?yàn)樵跈C(jī)床上對(duì)刀而占用機(jī)床運(yùn)行時(shí)間，這樣可以充分發(fā)揮加工中心的效率。這樣主軸移動(dòng)到編程z坐標(biāo)點(diǎn)時(shí)，就是主軸坐標(biāo)加上（或減去）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償后的z
坐標(biāo)數(shù)值。
（2）利用刀尖在z方向上與編程零點(diǎn)的距離值（有正負(fù)之分）作為補(bǔ)償值。這種方法適用于機(jī)床只有一個(gè)人操作而沒(méi)有足夠的時(shí)間來(lái)利用對(duì)刀儀測(cè)量刀具的長(zhǎng)度時(shí)使用。這樣做當(dāng)用一把刀加工另外的工件時(shí)就要重新進(jìn)行刀長(zhǎng)補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置。使用這種方法進(jìn)行刀長(zhǎng)補(bǔ)償時(shí)，補(bǔ)償值就是主軸從機(jī)床z坐標(biāo)零點(diǎn)移動(dòng)到工件編程零點(diǎn)時(shí)的刀尖移動(dòng)距離，因此此補(bǔ)償值總是負(fù)值而且很大。
二、刀具半徑補(bǔ)償：
1.刀具半徑補(bǔ)償?shù)母拍钫袷褂昧说毒唛L(zhǎng)度補(bǔ)償在編程時(shí)基本上不用考慮刀具的長(zhǎng)度一樣，因?yàn)橛辛说毒甙霃窖a(bǔ)償，我們?cè)诰幊虝r(shí)可以不要考慮太多刀具的直徑大小了。刀長(zhǎng)補(bǔ)償對(duì)所有的刀具都適用，而刀具半徑補(bǔ)償則一般只用于銑刀類刀具。當(dāng)銑刀加工工件的外或內(nèi)輪廓時(shí)，就用得上刀具半徑補(bǔ)償，當(dāng)用端面銑刀加工工件的端面時(shí)則只需刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償。因?yàn)榈毒甙霃窖a(bǔ)償是一個(gè)比較難以理解和使用的一個(gè)指令，所以在編程中很多人不愿使用它。但是我們一旦理解和掌握了它，使用起來(lái)對(duì)我們的編程和加工將帶來(lái)很大的方便。當(dāng)編程者準(zhǔn)備編一個(gè)用銑刀加工一個(gè)工件的外形的程序時(shí)，首先要根據(jù)工件的外形尺寸和刀具的半徑進(jìn)行細(xì)致的計(jì)算坐標(biāo)值來(lái)明確刀具中心所走的路線。此時(shí)所用的刀具半徑只是這把銑刀的半徑值，當(dāng)辛辛苦苦編完程序后發(fā)現(xiàn)這把銑刀不太適合要換用其他直徑的刀具，編程員就要不辭辛勞地重新計(jì)算刀具中心所走的路線的坐標(biāo)值。這對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的工件問(wèn)題不太大，對(duì)于外形復(fù)雜的模具來(lái)說(shuō)重新計(jì)算簡(jiǎn)直是太困難了。一個(gè)工件的外形加工分粗加工和精加工，這樣粗加工程序編好后也就是完成了粗加工。因?yàn)榻?jīng)過(guò)粗加工，工件外形尺寸發(fā)生了變化，接下來(lái)又要計(jì)算精加工的刀具中心坐標(biāo)值，工作量就更大了。此時(shí)，如果用了刀具半徑補(bǔ)償，這些麻煩都迎刃而解了。我們可以忽略刀具半徑，而根據(jù)工件尺寸進(jìn)行編程，然后把刀具半徑作為半徑補(bǔ)償放在半徑補(bǔ)償寄存器里。臨時(shí)更換銑刀也好、進(jìn)行粗精加工也好，我們只需更改刀具半徑補(bǔ)償值，就可以控制工件外形尺寸的大小了，對(duì)程序基本不
用作一點(diǎn)修改。
2.刀具半徑補(bǔ)償?shù)氖褂玫毒甙霃窖a(bǔ)償?shù)氖褂檬峭ㄟ^(guò)指令g41、g42來(lái)執(zhí)行的。補(bǔ)償有兩個(gè)方向，即沿刀具切削進(jìn)給方向垂直方向的左面和右面進(jìn)行補(bǔ)償，符合左右手定則；g41是左補(bǔ)償，符合左手定則；g42是右補(bǔ)償，符合右手定則，如圖3所示。圖3刀具半徑補(bǔ)償使用的左右手定則在使用g41、g42進(jìn)行半徑補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)特別注意使補(bǔ)償有效的刀具移動(dòng)方向與坐標(biāo)。刀具半徑補(bǔ)償?shù)钠鸬段恢煤苤匾?，如果使用不?dāng)?shù)毒咚庸さ穆窂饺菀壮鲥e(cuò)，如圖4所示。圖4刀具半徑補(bǔ)償?shù)钠鸬段恢萌绻筭42補(bǔ)償有效的過(guò)程為刀具從位置1到2，則銑刀將切出一個(gè)斜面如圖4中所示的a－b斜面。正確的走刀應(yīng)該是在刀具沒(méi)有切削工件之前讓半徑補(bǔ)償有效，然后進(jìn)行正常的切削。如圖4所示，先讓銑刀在從位置1移動(dòng)到位置3的過(guò)程中使補(bǔ)償有效，然后從位置3切削到位置2繼續(xù)以下的切削，則不會(huì)出現(xiàn)a－b斜面。因此，在使用g41、g42進(jìn)行半徑補(bǔ)償時(shí)應(yīng)采取以下步驟：☆設(shè)置刀具半徑補(bǔ)償值；☆讓刀具移動(dòng)來(lái)使補(bǔ)償有效（此時(shí)不能切削工件）；☆正確地取消半徑補(bǔ)償（此時(shí)也不能切削工件）。記住，在切削完成而刀具補(bǔ)償結(jié)束時(shí)，一定要用g40使補(bǔ)償無(wú)效。g40的使用同樣遇到和使補(bǔ)償有效相同的問(wèn)題，一定要等刀具完全切削完畢并安全地推出工件以后才能執(zhí)行g(shù)40命令來(lái)取消補(bǔ)償。
三、夾具偏置補(bǔ)償正像刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和半徑補(bǔ)償一樣讓編程者可以不用考慮刀具的長(zhǎng)短和大小，夾具偏置可以讓編程者不考慮工件夾具的位置而使用夾具偏置。當(dāng)一臺(tái)加工中心在加工小的工件時(shí)，工裝上一次可以裝夾幾個(gè)工件，編程者不用考慮每一個(gè)工件在編程時(shí)的坐標(biāo)零點(diǎn)，而只需按照各自的編程零點(diǎn)進(jìn)行編程，然后使用夾具偏置來(lái)移動(dòng)機(jī)床在每一個(gè)工件上的編程零點(diǎn)。夾具偏置是使用夾具偏置指令g54～g59來(lái)執(zhí)行的。還有一種方法就是使用g92指令設(shè)定坐標(biāo)系。當(dāng)一個(gè)工件加工完成之后，加工下一個(gè)工件時(shí)使用g92來(lái)重新設(shè)定新的工件坐標(biāo)系。上面是在數(shù)控加工中常用的三種補(bǔ)償，它給我們的編程和加工帶來(lái)很大的方便，能大大地提高工作效率。
數(shù)控機(jī)床論文篇四
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院
課程作業(yè)4（共 次作業(yè)）學(xué)習(xí)層次：?？粕婕罢鹿?jié)：第7章 ——第9章
一、選擇題
1.數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件某點(diǎn)的定位誤差a的表示公式為(c)
a.a=x±σb.a=x±2σc.a=x±3σd.a=x±4σ
2．?dāng)?shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益為k，移動(dòng)部件的速度為v，則跟隨誤差e可表示為（d）a．e=kv c．e=k/v
b．e=1/(kv)d．e=v/k
3．?dāng)?shù)控機(jī)床在某位置的定位誤差的分布符合正態(tài)分布曲線的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，其均方根誤差σ反映了機(jī)床在該位置的（a）a．重復(fù)定位精度c．系統(tǒng)性誤差
b．反向差值 d．失動(dòng)量
二、填空題
1．在數(shù)控機(jī)床上以某一進(jìn)給速度加工圓弧時(shí)，當(dāng)伺服系統(tǒng)兩軸的增益相同時(shí)，進(jìn)給速度愈大，則輪廓誤差___越大___。
三、簡(jiǎn)答題
1.試述數(shù)控機(jī)床的定位精度檢測(cè)一般有哪些檢測(cè)工具儀器?現(xiàn)有一臺(tái)三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的高精度數(shù)控銑床，試問(wèn)應(yīng)選用哪種儀器測(cè)量其定位精度。
2．試述提高步進(jìn)系統(tǒng)精度的措施及基本原理。3.數(shù)控機(jī)床的常用故障診斷方法有哪些？
答:1.(1)數(shù)控機(jī)床的定位精度一般采用刻線基準(zhǔn)尺和讀數(shù)顯微鏡、激光干涉儀、光柵、感應(yīng)同步器等測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量。
(2)高精度的數(shù)控銑床應(yīng)選用雙頻激光干涉儀測(cè)量其定位精度。2.措施：細(xì)分線路、反向間隙補(bǔ)償、混合伺服系統(tǒng)。基本原理：
(1)細(xì)分線路就是把步進(jìn)電機(jī)的一步再分得細(xì)一些，來(lái)減小步距角；
(2)反向間隙補(bǔ)償就是根據(jù)實(shí)際測(cè)得的傳動(dòng)間隙的大小，每當(dāng)出現(xiàn)反向時(shí)，用補(bǔ)充固定的脈沖來(lái)克服；
(3)混合伺服系統(tǒng)就是在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在工作臺(tái)上裝有反饋元件如感應(yīng)同步器進(jìn)行
檢測(cè)，校正機(jī)械誤差。
3.(1)根據(jù)報(bào)警號(hào)進(jìn)行故障診斷；
(2)根據(jù)控制系統(tǒng)led燈或數(shù)碼管的指示進(jìn)行故障診斷；(3)根據(jù)pc狀態(tài)或梯形圖驚醒故障診斷；(4)根據(jù)機(jī)床參數(shù)進(jìn)行故障診斷；(5)用診斷程序進(jìn)行故障診斷；(6)經(jīng)驗(yàn)法；(7)換板法；
數(shù)控機(jī)床論文篇五
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虛擬數(shù)控機(jī)床在數(shù)控維修教學(xué)中的應(yīng)用
摘要：分析和總結(jié)了現(xiàn)有數(shù)控維修教學(xué)和實(shí)訓(xùn)中存在的主要問(wèn)題，針對(duì)存在的 問(wèn)題，簡(jiǎn)單介紹了虛擬數(shù)控機(jī)床的功能，著重闡述了虛擬數(shù)控機(jī)床在數(shù)控維修 教學(xué)不同模塊中的作用。關(guān)鍵詞：數(shù)控維修；虛擬數(shù)控機(jī)床；教學(xué) 根據(jù)機(jī)床行業(yè)調(diào)查，數(shù)控人才的市場(chǎng)需求已從初期的數(shù)控操作、數(shù)控編程 轉(zhuǎn)向了技術(shù)含量較高的數(shù)控機(jī)床調(diào)試、維護(hù)與維修，維修力量不足是影響數(shù)控 機(jī)床利用率和完好率的主要因素，汽車、模具、航空航天、裝備制造企業(yè)急需 大量數(shù)控機(jī)床維修人才。數(shù)控設(shè)備是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，涉及機(jī)械、電氣、液壓、計(jì)算機(jī)、伺服控制、plc(可編程控制器)等多個(gè)領(lǐng)域，數(shù)控維修人才的培 養(yǎng)不僅要求掌握上述相關(guān)的理論知識(shí)，更重要的是要求對(duì)其中的各項(xiàng)技能進(jìn)行 實(shí)踐和訓(xùn)練。如何培養(yǎng)出合格的數(shù)控設(shè)備維修人才是一個(gè)緊迫而又系統(tǒng)的工程，數(shù)控虛擬機(jī)床的發(fā)展為該類人才的培養(yǎng)提供了較好的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)手段。1 現(xiàn)有數(shù)控維修教學(xué)手段的不足 從實(shí)際調(diào)查結(jié)果看，目前各高?；蚋呗氃盒?shù)控維修專業(yè)或課程配備的實(shí) 驗(yàn)室大致有數(shù)控機(jī)床綜合實(shí)驗(yàn)室、數(shù)控機(jī)床裝拆實(shí)驗(yàn)室、數(shù)控機(jī)床電氣實(shí)驗(yàn)室 三大類，大部分學(xué)校只配備上述三類實(shí)驗(yàn)室的一種或兩種。根據(jù)多年數(shù)控維修 教學(xué)體會(huì)，目前數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)主要存在以下問(wèn)題： 1.1 數(shù)控系統(tǒng)檔次低，類型單一 數(shù)控機(jī)床綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)絕大多數(shù)配置的是 faunc，siemens 及國(guó)產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型 和普及型數(shù)控系統(tǒng)，高端數(shù)控系統(tǒng)涉及少，數(shù)控系統(tǒng)類型少。數(shù)控裝備制造業(yè)
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的使用逐漸從經(jīng)濟(jì)型、普及型數(shù)控機(jī)床發(fā)展到 中、高檔數(shù)控機(jī)床，呈現(xiàn)出“數(shù)控系統(tǒng)多樣化，機(jī)床功能復(fù)合化”等特點(diǎn)，基 于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的簡(jiǎn)單車、銑床數(shù)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)逐漸難以滿足數(shù)控機(jī)床行業(yè)蓬勃 發(fā)展的需要。1.2 數(shù)控機(jī)床功能部件裝拆實(shí)訓(xùn)不夠 數(shù)控機(jī)床拆裝實(shí)驗(yàn)室提供的可供拆裝的機(jī)床功能部件（如主軸箱、進(jìn)給傳 動(dòng)系統(tǒng)、刀架、刀庫(kù)、機(jī)械手、液壓站）和機(jī)床本體的主要來(lái)源是生產(chǎn)型數(shù)控 機(jī)床中淘汰下來(lái)的功能落后或有故障的部件，并且數(shù)量有限，種類不全。近年 來(lái)，隨著數(shù)控技術(shù)向著高速高精、五軸聯(lián)動(dòng)、功能復(fù)合的方向快速發(fā)展，新型 的功能部件不斷出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，價(jià)格不菲。裝拆實(shí)驗(yàn)室本身?yè)p壞率高等 特點(diǎn)都限制了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展，現(xiàn)有的組建數(shù)控裝拆實(shí)驗(yàn)室的模式不適合 數(shù)控機(jī)床行業(yè)快速發(fā)展的需要，探索新的裝拆實(shí)驗(yàn)室模式勢(shì)在必行。
1.3 缺少數(shù)控機(jī)床傳感檢測(cè)器的相關(guān)實(shí)驗(yàn) 數(shù)控機(jī)床傳感檢測(cè)元器件是機(jī)床精度的保證，也是故障的高發(fā)源，但目前 幾乎沒(méi)有高校為數(shù)控維修課程配備數(shù)控機(jī)床傳感檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，即使有也是在論 證和建設(shè)階段。可供學(xué)生接觸到的傳感檢測(cè)器件也只能在數(shù)控機(jī)床綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，但因?yàn)榫C合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要功能集中在數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床 plc 的調(diào)試，大都 采用簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的機(jī)床結(jié)構(gòu)或不帶機(jī)床本體，因此在綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的數(shù)控機(jī)床傳感 和檢測(cè)環(huán)節(jié)與實(shí)際機(jī)床相比大為減弱和簡(jiǎn)化。1.4 機(jī)床電氣連接實(shí)訓(xùn)不夠 雖然很多學(xué)校都有數(shù)控機(jī)床電氣連接實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，但是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床電氣接 線所需的機(jī)床低壓元器件種類繁多，數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的連接電纜不易經(jīng)常
性的插拔，所用導(dǎo)線、端子等耗材消耗嚴(yán)重，所需工具多，教師對(duì)學(xué)生接線正 確與否的排查工作量大等原因，使得實(shí)際動(dòng)手率大大下降。1.5 實(shí)驗(yàn)室受設(shè)備多樣性、設(shè)備臺(tái)套數(shù)、場(chǎng)地和價(jià)格等因素的嚴(yán)重制約 無(wú)論是數(shù)控機(jī)床綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、機(jī)床功能部件，還是傳感檢測(cè)器件都具有 種類多，價(jià)格高，發(fā)展變化快，所需場(chǎng)地大等特點(diǎn)，這些硬性條件極大地制約 了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。2 虛擬數(shù)控機(jī)床在數(shù)控維修教學(xué)中的應(yīng)用 虛擬數(shù)控機(jī)床采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)上建立逼真的三維互動(dòng)機(jī)床模 型。通過(guò)對(duì)廈門創(chuàng)壹虛擬數(shù)控機(jī)床的使用，分析了虛擬數(shù)控機(jī)床在數(shù)控維修教 學(xué)和培訓(xùn)中的作用，并對(duì)基于該虛擬數(shù)控機(jī)床的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了設(shè)計(jì)。2.1 虛擬機(jī)床輔助理論教學(xué) 數(shù)控機(jī)床的功能日漸復(fù)合，車削中心、鉆削中心、3 軸以
上聯(lián)動(dòng)加工中心 的使用日益普及，這類中高檔數(shù)控機(jī)床功能部件的結(jié)構(gòu)、工作原理及其裝配工 藝知識(shí)日益復(fù)雜，普通的課件和 flash 動(dòng)畫(huà)已經(jīng)無(wú)法清晰地展現(xiàn)部件的內(nèi)部結(jié) 構(gòu)和裝配關(guān)系，這給學(xué)生在理論學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的理解和掌握帶來(lái)不少困難。虛擬數(shù) 控機(jī)床及其功能部件模型可以任意角度旋轉(zhuǎn)，對(duì)整機(jī)及各功能部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 可以進(jìn)行逼真的三維動(dòng)畫(huà)分解演示，清晰地展現(xiàn)了功能部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理，并自動(dòng)同步顯示相關(guān)原理文字，大大加快加深學(xué)生的理解和掌握。2.2 虛擬裝拆 虛擬機(jī)床及每一個(gè)功能部件可以進(jìn)行虛擬的 3d 交互式裝拆。1 所示為銑 圖 床整機(jī)虛擬安裝過(guò)程中的某一畫(huà)面，系統(tǒng)右側(cè)分別為數(shù)控機(jī)床的裝拆設(shè)置了零 部件庫(kù)和工具庫(kù)，按照實(shí)際機(jī)床裝拆過(guò)程，每步首先選擇正確的工具，選擇正
確的零部件，才能進(jìn)行正確的安裝，提供一個(gè)良好的虛擬裝拆實(shí)訓(xùn)環(huán)境。虛擬 裝拆是解決目前裝拆實(shí)驗(yàn)室部件數(shù)量有限，種類不全、新型功能部件短缺等問(wèn) 題最有效的途徑。新型數(shù)控機(jī)床裝拆實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該是虛擬裝拆和實(shí)際裝拆的有效 結(jié)合，虛擬裝拆可以使學(xué)生盡可能多地接觸和熟悉各種新型功能部件，并通過(guò) 重復(fù)的虛擬裝拆練習(xí)強(qiáng)化和定型學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系的掌握，然后在實(shí)際的 裝拆練習(xí)訓(xùn)練裝拆技巧、實(shí)際設(shè)備的調(diào)整、手感等，這樣可以大大提高實(shí)際設(shè) 備的利用率、減少實(shí)際裝拆中損壞率，提升教學(xué)培訓(xùn)效果。圖 1 數(shù)控銑床整機(jī)安裝 2.3 虛擬電氣連接和電氣故障 創(chuàng)壹虛擬機(jī)床系統(tǒng)可以完成整個(gè)數(shù)控機(jī)床電氣柜的電氣連接，從電氣布局 規(guī)劃、布置線槽開(kāi)始，到選擇元器件、導(dǎo)線完成電氣連線(如圖 2 所示)。虛擬 系統(tǒng)還設(shè)置了與真實(shí)萬(wàn)用表、示波器一樣的“虛擬萬(wàn)用表”“虛擬示波器”，在完成電氣連接后，還可以對(duì)線路進(jìn)行檢測(cè)、最終完成虛擬上電調(diào)試。同樣，利用虛擬儀器儀表能對(duì)虛擬線路進(jìn)行檢測(cè)，在教學(xué)和培訓(xùn)過(guò)程中，可以進(jìn)行機(jī) 床電氣故障排查的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)和考核。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，虛擬的電氣連接 練習(xí)可以解決機(jī)床電氣連接中幾乎所有的問(wèn)題，僅僅需要在實(shí)際的電氣接線中 的鍛煉實(shí)際接線操作的具體技能(如剝線、壓線等)。解決了以往電氣連接實(shí)訓(xùn) 中耗材消耗大、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備復(fù)雜、教師評(píng)判工作量大等問(wèn)題。圖 2 數(shù)控機(jī)床的虛擬電氣連接 2.4 故障診斷 一臺(tái)計(jì)算機(jī)相當(dāng)于一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，虛擬數(shù)控機(jī)床提供了與實(shí)際數(shù)控機(jī)床幾 乎完全一樣的操作和顯示界面，如相同的機(jī)床參數(shù)設(shè)置、i/o 信號(hào)查詢、plc程序查詢和修改等功能(如圖 3 所示)。因此虛擬數(shù)控機(jī)床可以替代數(shù)控綜合實(shí) 驗(yàn)臺(tái)或?qū)嶋H數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)床參數(shù)設(shè)置、plc 程序調(diào)試等實(shí)訓(xùn)，可以進(jìn)行多種 機(jī)床故障診斷和排除實(shí)訓(xùn)。虛擬數(shù)控機(jī)床大大節(jié)約學(xué)校購(gòu)買數(shù)控機(jī)床和數(shù)控綜 合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的壓力，特別是價(jià)格高昂的高檔數(shù)控機(jī)床和實(shí)驗(yàn)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了一人一機(jī)。圖 3 虛擬數(shù)控機(jī)床操作和顯示界面 3 結(jié)束語(yǔ) 數(shù)控虛擬機(jī)床是數(shù)控維修理論和實(shí)踐教學(xué)中的新利器，與現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室結(jié)合 是解決目前教學(xué)問(wèn)題的有效方式。通過(guò)實(shí)際的教學(xué)效果和體會(huì)來(lái)看，虛擬數(shù)控 機(jī)床在裝拆及電氣連接方面實(shí)訓(xùn)效果明顯，是新型數(shù)控機(jī)床裝拆和電氣實(shí)驗(yàn)室 的主角； 許多以前在實(shí)際數(shù)控機(jī)床和實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行的故障診斷和排除實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，現(xiàn)在可以在虛擬數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行，隨著虛擬機(jī)床功能的完善，這個(gè)比例將大大 提高，大大減輕對(duì)實(shí)際數(shù)控機(jī)床和實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)備（特別是高檔設(shè)備）壓力；虛 擬數(shù)控機(jī)床一人一機(jī)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，具有安全、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。虛擬數(shù)控機(jī)床存在的不足是在數(shù)控檢測(cè)傳感檢測(cè)元器件的虛擬上不夠完 善，有待進(jìn)一步加強(qiáng)。參考文獻(xiàn) [1]華玲芳.淺談數(shù)控維修專業(yè)人才的培養(yǎng)[j].教育研究，2009，16（10）： 68～69 [2]劉樹(shù)青.基于 fanuc 0imate-c 系統(tǒng)的數(shù)控綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開(kāi)發(fā)[j].實(shí)驗(yàn)科 學(xué)與技術(shù)，2009，7（5）：14～17 [3]余勤科，岳應(yīng)娟，劉宏.虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)及其應(yīng)用[j].制造業(yè)自動(dòng)化，2001，23（9）：14～15
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