数控铣床及加工中心的插补原理.DOC

随着科学技术的不断发展，机械产品的性能、结构及形状在不断改进，对零件加工质量和精度的要求越来越高产品变化频繁，目前在一般机械加工中，单件、小批量的产品约占七成以上。为保证产品质量，提高劳动生产率和降成本，不仅要求机床具有较好的通用性和灵活性，而且要求加工过程实现自动化 1.1 数控机床概述 1.1.1 数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比，具有加工精度高、加工稳定可靠、高柔性、高生产率等特点。 1.1.2 相关知识 1.1.2.1 数控机床基本概念 1．数数字控制Numerical Control，简称NC，就是用数字化的息对机床的运动及其加工过程进行控制的一种方法。简单地数控机床数控机床是一种利用信息处理技术进行自动加工控制和金属切削的机床，是数控技术运用的典范。数控机床是现代化制造技术的核心设备，其先进程度和拥有数量代表了一个国家制造工业的现代化水平。数控机床如图1-1所示。 3．计算机数字控制 计算机数字控制（Computer Numerical Control，简称CNC）是用计算机存储系统软件实现数字控制功能，使数控系统由模拟控制系统发展为数字控制系统。对于计算机数字控制而言，不论是运算速度、精度，还是系统的稳定性、可靠性，都比以前的数控系统有很大的提高，为数控技术的发展提供了强大的生命力。 4．数控系统 数控系统是指利用数控技术实现自动控制的系统。它是数控机床的核心，可对NC代码进行识别、存储和插补运算，并输出相应的脉冲指令经驱动伺服系统变换和放大，驱动机床完成相应的动作。数控系统主要用于控制对象的位置、角度、定位精度、定位速度、切削速度、温度、压力等。 5．数控加工数控加工是把根据工件图样和工艺要求等编好的加工程序输入数控装置，数控装置再将输入的信息进行运算处理后转换成驱动伺服机构的指令信号，最后由伺服机构控制机床数控加工的内容 一般来说，数控加工流程如图所示，主要包括以下几方面的内容。（1）分析图样确定加工方案对所要加工的零件进行技术要求分析，选择合适的加工方式，再根据需要的加工方式，选择合适的数控加工机床。 工件的定位与装夹根据零件的加工要求，选择合理的定位基准，并根据零件批量、精度加工成本选择合适的夹具，完成工件的装夹与工件在夹具中的找正。 刀具的选择与安装根据零件的加工工艺性与结构工艺性，选择 （4）编制数控加工程序根据零件的加工要求，对零件进行正确的编程，并将这些程序通过控制介质或手动方式输入机床数控系统。 试切削、试运行并校验数控加工程序对所输入的程序进行试运行，并进行首件的试切削。试切削一方面用来校验所编制的数控程序，另一方面用来校验工件的加工精度。 数控加工当程序正确无误后，便可进入数控加工阶段。 工件验收和质量误差分析工件入库前目前国内外FANUC系统，有针对性地讲述数控机床的操作与编程。FANUC 0i系统得到了各国用户的高度评价，成为世界范围内用户最多的数控系统之一。FANUC 0i系统有彩色图形显示、会话菜单式编程、专用宏功能、多种语言（汉、德、法）显示、目录返回等功能。新型号是在原有，如FANUC 系列、FANUC li系列等。FANUC 0i是一种采用高速32位微处理器的高性能数控系统其中FANUC M和FOFANUC T分别用于数控镗铣床和数控车床。FANUC 0i系列数控系统具有特点系统是一种小型高精度、高性能的软件固定型CNC。这不仅提高了系统可靠性提高了系统的性价比。 便于系统维修。系统内部具备多种自诊断功能并能分类显示CNC内部状一旦发生故障，报警指示灯立即发亮，并使CNC停止工作同CRT上可分类出故障详细内容。在CRT显示器上，可显示出从CNC输出或向CNC输入的接通、关断1.2.1 随着数控技术的飞速发展，数控机床的品种和规格也越来越多，根据数控机床的功能和组成不同，可将其按以下方法分类。 1.2.2 相关知识 1.2.2.1 数控机床分类方式 1．按工艺用途分类 （1）一般数控机床 一般数控机床是在普通通用机床的基础上发展起来的，这种类型的数控机床工艺用途与普通机床相似，不同的是它适合加工单件、小批量和复杂形状的零件，生产效率和自动化程度比普通机床更高。一般数控机床主要有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控镗床、数控磨床等。XK5040数控铣床和数控车床分别如图1-3和图1-4所示。  图1-3 XK5040数控铣床 图1-4 数控车床 （2）加工中心 数控加工中心机床，简称加工中心（Machining Centre，简称MC），它是功能较全并具有多种工艺手段的全功能型数控机床。最常用的数控加工中心