辽宁石油化工大学金工实习数控指导书

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1、辽宁石油化工大学本科生工程训练数控加工实训指导书辽宁石油化工大学工程训练中心2012.09.01导论随着数控技术的发展，数控机床不仅在宇航、造船、军工等领域广泛使用，而且也进入了汽车、家电等民用制造行业。目前在机械制造中，单件、小批量的生产模式所占的比例越来越大，机械产品的精度和质量也在不断地提高。所以，普通机床越来越难以满足加工精密零件的需要。同时，由于生产水平的提高，数控机床的价格在不断下降，因此，数控机床在机械行业中的使用已很普遍。任务1数控加工的基本概念1.数控技术数控（NumericalControl）技术是指用数字化的信息实现加工自动化的控制技术。控制对象不仅可以是位移、角度、速

2、度等机械量，也可以是温度、压力、流量、颜色等物理量，这些量的大小不仅是可以测量的，而且可以经A/D或D/A转换，用数字信号来表示。数控技术是近代发展起来的一种自动控制技术，是机械加工现代化的重要基础与关键技术。2.数控加工1）数控加工定义数控加工是指采用数字信息对零件加工过程进行定义，并控制机床进行自动运行的一种自动化加工方法。数控加工技术是20世纪40年代后期为适应加工复杂外形零件而发展起来的一种自动化技术。1947年，美国帕森斯（Parsons）公司为了精确地制作直升机机翼、浆叶和飞机框架，提出了用数字信息来控制机床自动加工外形复杂零件的设想，他们利用电子计算机对机翼加工路径进行数据处理

3、，并考虑到刀具直径对加工路径的影响，使得加工精度达到±0.0015英寸(0.0381mm)，这在当时的水平来看是相当高的。1949年美国空军为了能在短时间内制造出经常变更设计的火箭零件，与帕森斯公司和麻省理工学院(MIT)伺服机构研究所合作，于1952年研制成功世界上第一台数控机床─三坐标立式铣床，可控制铣刀进行连续空间曲面的加工，揭开了数控加工技术的序幕。2）数控加工特点（1）具有复杂形状加工能力复杂形状零件在飞机、汽车、造船、模具、动力设备和国防军工等制造部门具有重要地位，其加工质量直接影响整机产品的性能。数控加工运动的任意可控性使其能完成普通加工方法难以完成或者无法进行的复杂型面加工。

4、（2）高质量数控加工是用数字程序控制实现自动加工，排除了人为误差因素，且加工误差还可以由数控系统通过软件技术进行补偿校正。因此，采用数控加工可以提高零件加工精度和产品质量。（3）高效率与采用普通机床加工相比，采用数控加工一般可提高生产率2—3倍，在加工复杂零件时生产率可提高十几倍甚至几十倍。特别是五面体加工中心和柔性制造单元等设备，零件一次装夹后能完成几乎所有表面的加工，不仅可消除多次装夹引起的定位误差，还可大大减少加工辅助操作，使加工效率进一步提高。（4）高柔性只需改变零件程序即可适应不同品种的零件加工，且几乎不需要制造专用工装夹具，因而加工柔性好，有利于缩短产品的研制与生产周期，适应多品

5、种、中小批量的现代生产需要。（5）减轻劳动强度，改善劳动条件数控加工是按事先编好的程序自动完成的，操作者不需要进行繁重的重复手工操作，劳动强度和紧张程度大为改善，劳动条件也相应得到改善。（6）有利于生产管理数控加工可大大提高生产率、稳定加工质量、缩短加工周期、易于在工厂或车间实行计算机管理。数控加工技术的应用，使机械加工的大量前期准备工作与机械加工过程联为一体，使零件的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺规划(CAPP)和计算机辅助制造(CAM)的一体化成为现实，宜于实现现代化的生产管理。（7）数控机床价格昂贵，维修较难数控机床是一种高度自动化机床，必须配有数控装置或电子计算机，机床加工

6、精度因受切削用量大、连续加工发热多等影响，使其设计要求比通用机床更严格，制造要求更精密，因此数控机床的制造成本较高。此外，由于数控机床的控制系统比较复杂，一些元件、部件精密度较高以及一些进口机床的技术开发受到条件的限制，所以对数控机床的调试和维修都比较困难。任务3坐标系的确定1.坐标系为了简化编制程序的方法和保证记录数据的互换性。对数控机床的坐标和方向的命名国际上很早就制定有统一标准，我国于1982年制定了JB3051-82《数控机床坐标和运动方向的命名》标准。在标准中统一规定采用右手直角笛卡儿坐标系对机床的坐标系进行命名。用X，Y，Z表示直线进给坐标轴，X，Y，Z坐标轴的相互关系由右手法则

7、决定，如图0-2所示。图中大姆指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。2.坐标轴的正方向围绕X，Y，Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A，B，C表示。根据右手螺旋定则，以大姆指指向+X，+Y，+Z方向，则食指、中指等的指向是圆周进给运动的+A，+B，+C方向。数控机床的进给运动，有的由主轴带动刀具运动来实现，有的由工作台带着工件运动来实现。通常在编程时，不论机床在加工中是刀具移动，