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2017年5月31日

?中國數控機床的發展情況

中國數控機床的發展情況 1949l年.沈陽第一機路廠翻造出中國第一臺六尺皮，車床。 1955年.我國自行研側出第一臺C620-1，通車床。我國從1958年開始研究致控技術.到rR世紀60年代中期.處子研側，開發時期。 1960年，我國開始自行研翻典型的CA6140臥式普通車床。 1964年.我國自行研創成功半自動凸輪抽車床C比加5.支扭了汽車、拖位機行業的盆晨。 1965年.我圈開始研側品體It丘控系統。 20世紀60年代末至70年代初.我to研創成功X53K-IG立式欣控倪床、CJK-18掀控系統和效控非目齒輪插齒機。 1972年，我國研創出了第一臺CA6140普通車床，如圖1-4所示. 1973年，我國研創出第一臺CSK6163欲控車床。從20世紀70年代開始.效控技術在車，悅、鉆、位、磨、齒輪加工，電加工等碩城全面展開.數控加工中心在上海、北京研創成功。但盈控系統的叮書性、往定性未得到解決，因而沒能被廣泛推廣。在這一時期.數控峽切側機床由于枯構筒單、使用方倪、價格低班.在棋具加工中娜到了應用和推廣。 20世紀80年代開始.我國從U本FANUC公司引進了娜分系列的效控系旋和直派何服電動機、宜晚主軸電機技術.進行國產商品化生產。這些不統可卒性離、功能齊全.推動了我國數控機床祖定的發展.使我國的數控機床在性能和質t上產生了一個質的飛獲。 1995年后.我國教控機床的品種有了斷的發晨。致控機床品種不斷增多，規格齊全。許多技術復雜的大里教控機床、重里故控機床都相維被研創出來。北京機床研究所研創出了JCS-FMS-1 " 2組的柔性創遭系統。這個時期.在引進、消化國外技術的基翻上，進行了大I開發工作.一登較離檔次的數控系統(五軸聯動)，分拼率為0. 002 p二的高精度效控系筑陸續彼開發出來. 近年來。魏國數控機床工業發展較快.目前已有數控機床生產廠近百家。為加快魏國教控機床工業的發展，更好地腳足國民經濟發展的禽要.國家在創定暇發的《機械工業振興用擠，中已將宜資基礎機被—欲控機床列為四個盆點極興的傾城之一。

2017年5月31日

數控機床操作編程的基本術語中英文對照(上)

近年來，隨著技術的發展，數控功能不斷擴大。新技術的導入，數控技術出現了許多新的功能術語。這里選用的名詞術語，主要參考中華人民共和國國家標準及國際標準化組織（ISO)的提法。(1)代碼(Code)。數據處理機能接受的用符號形式表示的數據和程序。(2)命令脈沖（Command Pulse)。數控裝置給數控機床傳遞運動命令的脈沖群，每個脈沖與機床的單位位移量相對應。(3)指令(Instruction)。規定操作及其運算數的數值或地址的語句。(4)命令(Command)。使運動或功能開始操作的控制信號。(5)IS0代碼（ISOCode)。國際標準化組織規定的由穿孔帶傳送信息時使用的代碼，是以ASCII代碼為基礎的7位代碼（實際應用時，還加上1位校驗用的補偶碼而成為8位代碼）。(6)EIA代碼（EIA Code)。美國電子工業協會（Electronics industries As-sociation)規定的由穿孔帶傳送信息時使用的代碼。(7)手動數據輸入（ManualData Input)。用手工把加工程序的信息送入數控裝置的一種方法。(8)格式（Format)。信息的規定安排形式。(9)程序段（Block)。作為一個單元處理的一組字、一組字符或一組數字，在控制帶上，各個程序段通常用“程序段結束”字符來分隔。(10)數字控制（NumericalControl)。用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制的一種方法。簡稱數控（NC)。(11)軸（Axis)。機床部件直線運動或旋轉運動的方向。(12)最小命令增量（LeastCommand Increment)。由數控裝置給予數控機床操作部分的命令所含有的最小位移量。(13)插補（Interpolation)。（用于數控時）根據給定的數學函數，諸如線性函數、圓函數或高次函數，在理想的軌跡或輪廓上的已知點之間，確定一些中間點的一種方法。(14)直線插補（LineInterpolation)。這是一種插補方式。在此方式中，給出兩端點間的插補數字信息，借此信息控制刀具的運動，使其按照規定的直線加工出理想的曲面。(15)圓弧插補（CircularInterpolation）這是一種插補方式。在此方式中，給出兩端點間的插補數字信息，借此信息控制刀具的運動。使其按照規定的圓弧加工出理想的曲面。(16)絕對值方式（Absolute Dimension System)。在某一個坐標系中，以原點為基準表示位置坐標值的一種方式。(17)增量方式（Incremental Dimension System)。在某一個坐標系中，用由前一個位置算起的坐標值增量來表示位置的一種方式。(18)自動力卩（減）速（AutomaticAcceleration or Deceleration)。使機床在變速時不產生沖擊而自動地進行平滑加速（減速）的一種功能。(19)固定循環（Fixedcyde)。這是預先給定的一系列操作，用來控制機床軸的位移或使主軸運轉，從而完成各項加工，如鏜、鉆、攻絲等等。(20)進給率（Feedr Ate)。刀具向工件進給的相對速度稱為進給率^單位為mm/min或mm/r。在控制帶上，把指定數字緊接在字符F(進給功能) 后面。(21)程序開始（Program Start) 0表示程序開始的字符，它的符號為(22)程序停止（Program Stop)。這是一種輔助功能命令，用來取消主軸和冷卻功能，并在程序段中的其他命令完畢后，停止進一步處理。(23)跳過任選程序段（Optional Block Skip)。在特定程序段的開頭加上斜線（省略號）之類的字符，以便能任選地跳過該程序段的方法。這種選擇靠開關來實現，也稱為程序段注銷（Block Delete)。(24)EOB(EridofBlock)。程序段結束功能符。表示控制帶上的一個程序段的結束。(25)暫停（Dwell)。程序上規定的一種延時。它的持續時間是可變的，但無周期性（或順序性）。通常用它來保證完成切削操作。(26)準備功能（Preparatory Function) ( G功能）。建立機床或控制系統工作方式的一種命令。用地址G和它后面的數字來指定控制動作方式的功能。(27)主軸速度功能（Spindle Speed Fmiction) (S功能）^主軸速度的技術說明。指定主軸轉速的功能。用地址S和它后面的代碼數來表示。(28)刀具功能（Tool Function) (T功能）。按照適當的格式規范，識別或調入刀具和有關功能的技術說明。指定刀具的功能，用地址T及其后面的代碼數來表示。

2017年5月31日

加工中心基市指令及編程應用

1、換刀指令1) 刀具的選擇換刀一般包括選刀指令（T)和換刀指令（M06)。刀ft的選擇是指把刀庫上指令f刀號的刀具轉換到換刀的位S上，為K次換刀做好準備，其動作通過選刀指令實現。選刀指令用T表示，允許冇兩位數，即T指令的格式為TX X，K后是所選刀具的刀具號。如選用2噦刀，寫為“T02”。即刀具最多允許右99把。屮于受到刀庫容tt的限制，編程時應注意T后面的數字疢與刃庫的總容K相對應。如刀庫容irt為24把刀，可用T01?T24來指令24把刀具。2) 換刀指令M06加工中心具打動換刀裝代。不同數控系統，其換刀程序是不同的，通常選刀與換刀分開進行，選刀動作可與機床的加T.動作重合起來，即利川切削時間選刃；換刀川M06動作指令數控裝置讀人M06代碼后，送出并執行M05等倍息接著換刀機構動作，完成刀具的 ft動轉換。常用的換刀程序可采州以下兩種。方法一：N050 G28 Z0 T02 M06 即選力換刀丨Uj時進奪/方法二：N040 G01 Z…T02一邊切削.一邊選T02刀淮備N080 G28 Z0 M06換刀N090 G01 Z…T03一邊切削.—邊選T03刀準缶多數加工中心都規定了“換刃點”位迓，即定距換刀。一般立式加T.中心規定換刀點的位讜在Z0處（即機床Z軸芩點），采用方法一換刀時，7軸返回參考點的同時，刀庫進行選刀，然后進行刀具交換，若Z軸的M %時間小丁?選刀時間，則換刀丨用時間較長；方法二采用的是提前選刀，回零后立即換刀，所以這種方法較好。2. 常用指令加工中心常州指令與銑削加丁.的編程規則苺本相同。但要注意的是，由于加丁中心實現三軸以上的聯動，因此，可以實現空間插補。【例4. 6. 1]銑削加T.如圖4. 6. 9所示的梢，T.件坐標系如閣所示，刀具在X-Y方向中3、插補實例除常用指令外，其他功能（如間定循環、子程序等）均與銑削加T.的編程格式與規則相似，這里就不再詳述。4、案例分析【例4.6.2】零件如圖4.6.10所示。現準備在加I：中心一次裝夾完成上表面、A面、B 面的精加T.，6X舛和2X^14孔的鉆削加X。試手丁編寫加T.程序。【解】（1)對零件進行T藝分析。分析零件圖可知，可以采用下部外岡柱與底面進行定位?進行零件加n。分別用料o的端面銑刀銑上表面，用m的立銑刀銑四側面和A、B面，用舛的鉆頭鉆6個小孔414的鉆頭鉆中間的兩個大孔。擬定零件的加T.T.藝路線：加工上表面面—加r.6X舛的孔—加T-2X^14的孔。(2) 表4. 6.〗給出刀具及切削工藝參數。建立如圖所示丁件坐標系，編寫零件加T.程序見表4.6.2。

2017年5月31日

數控加工程序的組成內容

答：程序段是控制機床加工的一種語句，表7K—個兒整的運動或操作，程序段由程序段號，若干數據字及程序段結束符號組成。 (1) 程序段號程序段號（Nx x x)又稱程序段名，由地址N及其后的數字組成，習慣上按順序并以5或10的倍數編程，以便插入新的程序段。 (2)數據字數據字又稱程序字，功能字，簡稱“字”，它是由一組排列有序的字符組成，如G01，Z - 12. 50，F0. 15等等，表示一種功能指令。程序中常用的數據字有:準備功能字(G指令）；尺寸字，地址碼 X、Y、Z、U、V、W、I、J、K、R、A、B、C; 進給速度功能字（F指令）；主軸轉速功能字（S指令）；刀具功能字(T指令）；輔助功能字（M指令）。此外還有刀具偏置號、固定循環參數等字。 (3)程序段結束符號在程序單上常用分號“；”或星號 “ * ”，具體應用取決于機床規定。

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龍門加工中心

龍門加工中心龍門加工中心（如圖3-9所示），是指在數控龍門銑床基礎上加裝刀庫和換刀機械手，實現自動刀具交換，應用范圍比數控龍門銑床更大。生產加工中心的國內外企業很多，國內企業有齊齊哈爾、第二機床廠、天津第一機床廠、北京第二機床廠、常州多棱機床公司、沈陽中捷友誼廠、上海第三機床廠、寧夏銀川大河機床廠、南通縱橫國際機床公司、北京市機電研究院、成都寧江機床集團股份有限公司、青海第一機床廠、昆明機床廠。國外企業有日立精機、日本大隈、瑞士米克朗公司、瑞士碧瑪泰公司、美國HASS公司、德國DMG公司等。

2017年5月31日

刀具切削部分的組成

用于切削加工的刀具種類很多，結構也多種多樣，似乃具切削部分的幾何特征卻具有共性。外圓車刀是最基本、最典型的切削力具，如圖2. 4所術。車刀的切削部分（又稱刀頭）由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖所組成，即三面、W 刃、一尖組成。其定義分別如下：(1) 前刀面，即切卜'的切屑沿其流出的表面。(2) 主后刀面，即與工件上過渡表面相對的表面。(3) 副后刀面，即與工件h已加T.表面相對的表面。(4) 主切削刃，即前刀面與主后刀面相交而得到的邊鋒，它完成主要的切除工作。(5) 副切削刃，即前刀面與副后刀面相交而得到的邊鋒，它配合主切削刃完成切削工作，并最終形成工件的已加工表面。(6) 刀尖，即主切削刃和副切削刃連接處的一段刀刃，如圖2.5 (a),(b)所示。通常也把主刀刃與副刀刃連接處稱為“刀尖”。為增加刀尖強度，往往將它磨成圓弧形或者一段小直線。其他各類刀具?如刨刀、鉆頭、銑刀等，都可肴做是車刀的演變和組合。如閣2. 6所示，刨刀切削部分的形狀與車刀相同（閣2.6 (a))；鉆頭丨可看做是兩把一正一反并在一起同時車削孔壁的車刀，W而有兩個主切削刃，兩個副切削刃，還增加了一個橫刃（圖 2.6 (b))；銑刀可看做是山多把午刀紺介IW成的釔合刀具，其每一個刀齒相當于一把乍刀（圖 2. 6 (c))0

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數控銑床的加工特點

1.平面類工件的加工目前，數控銑床上加工的絕大部分工件是平面類工件，這類工件的特點是各個加工表面是平面或者可以展開為平面，如圖 3-1所示。圖中P是斜平面，曲面輪廓面M和正圓臺面N,展開后也是平面。圖3-1平面類工件平面類工件的加工，可以在三坐標數控銑床上，用兩軸聯動來完成。其中斜平面的加工有以下兩種。 (1) 加工面與水平面成定角的斜平面。 ①將斜平面墊平后加工（圖3-la所示的斜平面P); ②將機床主軸轉過適當的定角后加工； ③用專用的角度成型銑刀來加工（圖3-lc所示的正圓臺面N)。 (2) 加工面與水平面夾角連續變化的斜平面（變斜角），可利用數控銑床的擺角功能進行加工。 2.曲面類工件的加工加工面為空間曲面的工件稱為曲面類工件。這類工件的特點是其加工面不僅不能展開為平面，而且它的加工面與銑刀始終是點接觸。加工中常用球頭銑刀。常用的加工方法有： (1)在三坐標數控銑床上，用二軸半聯動加工曲面，如圖3- 2所示。這種加工方法適用于較簡單的空間曲面加工。 (2)在三坐標或多坐標數控銑床上，用三軸坐標聯動或多軸坐標聯動加工曲面。這種加工方法適用于發動機、模具、螺旋槳等復雜空間曲面的加工。數控銑床可以分成立式、臥式和立臥兩用式。立式數控銑床一般適合加工平面凸輪、樣板、形狀復雜的平面或立體工件，以及模具的內、外型腔等。臥式數控銑床適用于加工筘體、泵體、殼體等工件。

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銑床銑刀直徑的選擇

標準可轉位面銑刀直徑規格為Φ16～Φ630mm。銑刀的直徑應根據銑削寬度、深度選擇，一般銑前深度、寬度越大，銑刀直徑也應越大。粗銑時，銑床銑刀直徑要小些;精銑時，銑刀直徑要大些，盡量包容工件整個加工寬度，減小相鄰兩次進給之間的接刀痕跡。龍門銑床刀具角度的選擇：銑刀齒數應根據工件材料和加工要求選擇，一般銑削塑性材料或粗加工時，選擇粗齒銑刀;銑削脆性材料或半精加工、精加工時，選用中、細齒銑刀。注意事項：銑床銑刀的磨損主要發生在后刀面上，因此適當加大后角可減少銑刀磨損，常取 =50～120，工件材料軟的取大值，工件材料硬的取小值;粗齒銑刀取小值，細齒銑刀取大值。銑削時沖擊力較大，為了保護刀尖，硬質合金面銑刀的刃傾角常取λs=-150～-50。銑削低強度材料時，可取λs=50。主偏角κr在450～900范圍內選取，銑削鑄鐵時取κr=450，銑削一般鋼材時常取κr=750，銑削帶凸肩的平面或薄壁零件時取κr=900。面銑刀的前角一般較小，銑削強度和硬度較高的材料進還可用負前角，其數值應根據工件材料和刀具材料來選擇，如選用硬質合金刀具，銑削鋼：-150～150;銑削鑄鐵：-50～50;銑削青銅、黃銅：40～60;銑削鋁合金：150等。

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龍門鏜銑床加工中心

加工中心簡稱MC，是由機械設備與數控鏜銑床系統組成的適用于加工復雜零件的高效率自動化機床。濟公程序的編織，是決定加工質量的重要因素。加工中心所配置的鏜銑床數控系統各有不同，各種數控系統程序標志的內容和格式也不盡相同，但是程序編制仿古和使用過程是節本相同的。加工中心是提高效率、高精度數控機床，工件在一次壯夾中便可完成多掃工序的加工，同時還具有刀具庫，并且有自動換刀功能。加工中心所具有的這些豐富的功能，決定了加工中心變成編制的復雜性。加工中心能實現三軸或三軸以上的聯動控制，以保證刀具進行復雜表面的加工，加工中心除具有直線插補和圓弧插補功能外，還具有各種加工固定循環、刀具半徑自動補償、刀具長度自動補償、加工過程圓形顯示、人機對話、故障自動診斷、離線編程等功能。加工中心是從數控鏜銑床發展而來的，數控鏜銑床的最大區別在于加工中心具有自動交換加工刀具的能力，通過在刀庫上安裝不同用途的刀具，可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸上的加工大局，實現多種加工功能。加工中心從外觀上可分為立時、臥式和復合加工中心等，立式加工中心的主軸垂直于工作臺，主要適用于加工板材類、殼體類工件，也可用于磨具加工。臥式加工中心的主軸軸線與工作臺天面平行，它的工作臺大多為由伺候電動機控制的數控回轉臺，在工件一次裝夾中，通過工作臺旋轉可以實現多個加工面的加工，適用于箱體類工件加工。符合加工中心主要是指再一臺加工中心上有里立、臥式兩個主軸和主軸可90°改變角度，因而可在工件一次裝夾實現五個面的加工。海天精工龍門鏜銑床產品圖片

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龍門鏜銑床加工的工藝

龍門鏜銑床加工的工藝與普通車床的加工工藝類似，由于鏜銑床是一次裝夾，連續自動加工完成所有車削工序，因而應注意以下幾個方面。一. 合理選擇切削用量對于高效率的金屬切削加工來說，被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時間、刀具壽命和加工質量。經濟有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。切削條件的三要素：切削速度、進給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高，刀尖溫度會上升，會產生機械的、化學的、熱的磨損。切削速度提高20%，刀具壽命會減少1/2。進給條件與刀具后面磨損關系在極小的范圍內產生。但進給量大，切削溫度上升，后面磨損大。它比切削速度對刀具的影響小。切深對刀具的影響雖然沒有切削速度和進給量大，但在微小切深切削時，被切削材料產生硬化層，同樣會影響刀具的壽命。用戶要根據被加工的材料、硬度、切削狀態、材料種類、進給量、切深等選擇使用的切削速度。最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎上選定的。有規則的、穩定的磨損達到壽命才是理想的條件。然而，在實際作業中，刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質量、切削噪聲、加工熱量等有關。在確定加工條件時，需要根據實際情況進行研究。二. 合理選擇刀具 1.粗車時，要選強度高、耐用度好的刀具，以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給量的要求。