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数控车床加工工艺分析与程序设计

资源天下 2018-10-4 10:00:05

  摘要:数控技术及数控机床在当今机械制造业中起着重要地位。而现代数控机床是综合应用了计算机、自动控制、自动检测以及精密机械等高新技术的产物,集成了数控仿真,可以检查出代码的正确性,从而可以提高编程质量,减少出错率,加快编程速度,是典型的机电一体化产品,是完全新型的自动化机床;这显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用,并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。
   关键词:数控技术、数控仿真、机电一体化、自动化机床
  
   引言
   随着科学技术的发展,机电产品日益精密复杂。机械制造业的发展规模和水平,则是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志之一。现在机械产品的性能,结构,形状和材料的不断的改进,精度不断提高,生产类型由大批量生产向多品种小批量转化。对零件加工质量和精度要求越来越高。而数控技术是现代化加工设备的基础,又是精密、高效、高可靠性、高柔性加工技术的支撑。发展先进制造技术必须以数控技术为基础。数控技术它综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控、机械制造等学科领域最新成果而形成的一门边缘科学技术。对制造业实现自动化、柔性化、集成化、智能化生产起到举足轻重的作用。
   目前,数控机床是车削加工能较全的数控机床。它可以把车削、铣削、螺纹加工、钻削等集中到一台设备上,使其具有多种工艺手段。由于产品的变化频繁,在一般机械加工中,单件小批量的生产约占70%以上。这样一来采用数控车床进行加工可以大大提高产品的质量,保证加工零间的精度,减轻劳动强度,为新产品的研制和改型换代节省大量时间和费用,从而提高了企业产品的竞争力。
   一、数控车床的发展简历
   1946年第一台电子计算机诞生世界之上,这表明人们创造了可用机械这一代替脑力的劳动工具。它为人类进入信息社会奠定了基础。信息技术的飞速发展直接导致了知识经济的到来。
   20世纪40年代末,美国开始研究数控机床,1952年,第一台数控机床诞生。从此,传统机床产生了质的变化。近半世纪来数控机床经历两个阶段和六代的发展。
   (一)数控(NC)阶段(1952-1970年)
   早期计算机运算速度低,对当时的科学计算和数据处理影响还不大,不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路“搭”成一台机床专用计算机实作为数控系统,被成为硬件连接数控,简称未数控(NC)。
   (二)计算机数控(CNC)阶段(1970-现在)
   到1970年,通用小型计算机业已出现并成批量生产。其运算速度比五、六十年代大幅度提高,这比专门“搭”成的专用计算机成本低,而且可靠性高。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件,从此进入计算机数控(CNC)阶段。
   到了1990年,PC机(个人计算机,国内习称微机)的性能已发展到很高的阶段,总之计算机阶段也经历了三代。即1970年第四代——小型计算机;1974年第五代——微处理器;1990年第六代——基于PC(国外称为PC——BASED)
   二、数控车床编程特点
   (一)采用绝对值编程、增量值编程或二者混合编程
   根据被加工零件的图样标注尺寸,从便于编程的角度出发,在一个程序段中,以采用绝对值编程、增量值编程或二者混合编程。按绝对坐标编程时,用坐标字X、Z表示;按增量坐标编程时,用坐标字U、W表示。
   (二)可以采用直径值编程或半径值编程和半径值编程两种表示方法。
   数控系统默认的编程方式为直径值编程,这是由于被加工零件的径向尺寸在图样上合测量时,都是以直径值表示的,因而采用直径值编程最方便,即在直径方向,用绝对值编程时,X以直径值表示;用增量值编程时,以径向实际位移量的二倍值表示,并附上方向符号(正向可以省略)。
   (三) 具有各种不同形式的固定循环功能
   由于车削加工常用圆棒料或锻料作为毛坯,进给那个余量较大,要加工到图样尺寸,需要一层一层切削,如果每层切削加工都编写程序,编程工作量会大大增加。因此,为简化编程数控装置通常具备各种不同形式的固定循环功能,如车内、外圆柱表面固定循环,车端面、车螺纹固定循环等。
   (四)具有刀具自动补偿功能
   大多数数控车床都具有刀具自动补偿功能,利用此功能可以实现刀尖圆弧半径补偿、刀具磨损补偿以及在安装刀具时产生的位置误差补偿。加工前操作人员只要将相关补偿值输入到规定的储存器中,数控系统就能自动进行刀具补偿。无论刀尖圆弧半径、刀具磨损还是刀具位置的变化都无需更改加工程序,因而编程人员可以按照工件的实际轮廓尺寸进行编程。
   (五)具有恒表面切削速度控制和主轴最高转速(未完,下一页

  
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