導(dǎo)語：如何才能寫好一篇數(shù)控銑床，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

提高數(shù)控銑床維修管理的水平，提高數(shù)控銑床的維修質(zhì)量，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控銑床的維修管理系統(tǒng)設(shè)計中。首先，分析數(shù)控銑床常見故障及維修方法；其次，進(jìn)行數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的整體設(shè)計，設(shè)計了系統(tǒng)的功能模塊；然后，研究了數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，主要討論系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計以及系統(tǒng)的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：

數(shù)控銑床；網(wǎng)絡(luò)；維修管理系統(tǒng)

0引言

數(shù)控銑床是集機(jī)、電、液于一體的高科技裝備，結(jié)構(gòu)、加工工藝性、加工零件都非常復(fù)雜，因此，數(shù)控銑床的維修也有著非常強(qiáng)的專業(yè)性和非常大的難度。一旦數(shù)控銑床發(fā)生故障，將導(dǎo)致停產(chǎn)。為了能夠提高數(shù)控銑刀的維修效率，加強(qiáng)數(shù)控銑床維修的規(guī)范化管理水平，降低維修成本，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)控銑床的維修結(jié)合起來構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控銑床維修管理系統(tǒng)是非常有效的一種方式，通過構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)能夠及時地獲取數(shù)控銑床的使用狀態(tài)，同時也能夠?qū)崟r地監(jiān)控數(shù)控銑床的運(yùn)行狀況，能夠第一時間發(fā)現(xiàn)數(shù)控銑床的故障源，從而能夠制定合理的、可行的維修計劃，一旦數(shù)控銑床發(fā)生故障時將使用有效的維修方案[1]。

1數(shù)控銑床常見故障的維修

（1）數(shù)控銑床的導(dǎo)軌故障及維修。數(shù)控銑床導(dǎo)軌的故障主要包括導(dǎo)軌研傷、加工面在接刀處不平、導(dǎo)軌無法運(yùn)動以及導(dǎo)軌工作臺抖動等故障，這些故障的產(chǎn)生不僅有導(dǎo)軌本身的原因，而且和滾珠絲杠、主軸伺服電機(jī)和機(jī)床地基有關(guān)，因此，在維修數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌故障的維修過程中，應(yīng)該注意間隙的調(diào)整、導(dǎo)軌的、導(dǎo)軌的可靠防護(hù)以及滾動導(dǎo)軌的預(yù)緊。（2）數(shù)控銑床拉刀的故障及維修。數(shù)控銑床的拉刀故障主要包括電氣回路故障、液壓故障和機(jī)械故障。在進(jìn)行拉刀故障維修的過程中，首先準(zhǔn)備好相關(guān)的操作說明、機(jī)械和電氣說明書、維修手冊及維修記錄，并且準(zhǔn)備好維修所需的工具。其次，進(jìn)行現(xiàn)場檢查，檢查數(shù)控銑床的故障情況。通過相關(guān)操作判斷是電路故障或開關(guān)損壞，如果是前者對電路進(jìn)行維修，如果是后者則換新開關(guān)，逐一排查可能的故障，最終能夠恢復(fù)數(shù)控銑床的功能[2]。（3）數(shù)控銑床的主軸故障及維修。數(shù)控銑床的主軸系統(tǒng)故障主要包括：換刀機(jī)構(gòu)故障，不能順利拆裝刀具。主軸自動停止工作，銑床自動停機(jī)。刀具夾緊后不能正常轉(zhuǎn)動。針對數(shù)控銑床的故障，主要采取的維修方法有：調(diào)整齒側(cè)間隙，增加定位的可靠性。通過提高回位彈簧的壓緊力，調(diào)整傳感器的安裝位置，修正齒輪軸的轉(zhuǎn)位大小。重新安裝傳感器的定位板等。（4）數(shù)控銑床冷卻系統(tǒng)的故障及維修。數(shù)控銑床冷卻系統(tǒng)故障包括：冷卻液無法噴出，冷卻系統(tǒng)的控制面板和報警裝置失靈，冷卻泵和冷卻電機(jī)失靈等。處理這些故障可以將冷卻按鈕關(guān)閉，檢查檢測按鈕是否正常，如果按鈕損壞，可以更換新按鈕。檢查電機(jī)是否正常，如果不正常，可以更換新的電機(jī)。檢查接觸器線圈是否失靈，如果損壞應(yīng)及時更換。檢查繼電器是否正常，如果有故障則進(jìn)行維修。

2數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的整體設(shè)計

將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控銑床的維修管理系統(tǒng)之中，從而能夠節(jié)省人力物力財力，數(shù)控銑床的維修者不受操作系統(tǒng)的制約，通過網(wǎng)絡(luò)對數(shù)控銑床的加工狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，將數(shù)控銑床的故障數(shù)據(jù)記錄下來，通過分析數(shù)控銑床的故障數(shù)據(jù)，確定最佳的維修方案。（1）數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的功能設(shè)計。根據(jù)數(shù)控銑床的實(shí)際使用狀況，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析。為了確保系統(tǒng)的可靠性，針對不同的角色分配不同使用功能。數(shù)控銑床的網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)主要功能：收集數(shù)控銑床的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)時監(jiān)控數(shù)控銑床的運(yùn)行狀態(tài)，采集數(shù)控銑床的故障信息，統(tǒng)計數(shù)控銑床維修信息以及采集數(shù)控銑床操作者的信息。管理系統(tǒng)功能框架如圖1所示[3]。（2）數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的模塊設(shè)計。根據(jù)數(shù)控銑床維修的實(shí)際需求，建立維修管理系統(tǒng)主要模塊，如信息檢索模塊、運(yùn)行參數(shù)模塊、故障診斷模塊、維修信息模塊以及幫助模塊。通過構(gòu)建數(shù)據(jù)庫對數(shù)控銑床的維修進(jìn)行有效管理[4]。信息檢索模塊主要包括：數(shù)控銑床的基本原理、數(shù)控銑床的維護(hù)和維修知識等信息，在數(shù)控銑床的維修過程中，維修人員可以方便檢索所需信息，從而為數(shù)控銑床的維修提供信息支持。信息檢索模塊的信息形式主要包括文字、圖像、視頻等。信息的檢索可以通過人機(jī)交互方式來實(shí)現(xiàn)，例如彈出對話框、信息導(dǎo)航、信息注釋、多媒體等方式。運(yùn)行參數(shù)模塊，包括數(shù)控銑床運(yùn)行過程中相關(guān)技術(shù)參數(shù)的數(shù)字化形式。該模塊能夠反映數(shù)控銑床的使用狀況，維修人員通過該模塊能夠?qū)?shù)控銑床以往的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行收集、分析和管理，從而能夠為維修方案的制定提供有利的依據(jù)。故障診斷模塊采取了專家知識庫，能夠?qū)?shù)控銑床的故障進(jìn)行診斷和維修。根據(jù)數(shù)控銑床的基本工作原理，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障診斷，整理出數(shù)控銑床的典型故障，設(shè)計出故障分析的專家知識庫。維修人員通過數(shù)據(jù)庫能夠便捷地確定數(shù)控銑床的故障類型和故障位置，從而能夠確定最佳的維修方案。維修信息模塊包括數(shù)控銑床的維修次數(shù)、維修部位以及維修過程等信息。維修人員可以通過查詢數(shù)控銑床的維修信息進(jìn)行維修決策，能夠為維修人員提供較好的參考，為數(shù)控銑床的維修提供依據(jù)。幫助模塊主要是為維修人員在使用維修管理系統(tǒng)時遇到困難提供幫助，維修人員可以通過幫助中不同問題的解決方法更加有效地使用該管理系統(tǒng)。

3數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

數(shù)控銑床的網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將Web和數(shù)據(jù)庫技術(shù)融合在一起，構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)計算模型，并且融入到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，構(gòu)成了相應(yīng)的瀏覽器，利用這種方式能夠進(jìn)行動態(tài)網(wǎng)頁的設(shè)計，能夠提高維修管理系統(tǒng)的人機(jī)交互性?；诰W(wǎng)絡(luò)的數(shù)控銑床維修管理系統(tǒng)主要包括3個層次。（1）瀏覽器層。該層的功能是實(shí)現(xiàn)維修人員和系統(tǒng)后臺的交互，維修人員能夠通過瀏覽器查詢和維修相關(guān)的信息。維修人員通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，提出查詢指令，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器根據(jù)協(xié)議將維修人員所需要的信息通過文本、圖片、視頻等方式傳輸給維修人員。（2）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器層。該層具有接口功能，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器開啟后可以和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行通信，然后將數(shù)據(jù)信息傳輸給維修人員。（3）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器層。該層在接收到維修人員的檢索指令后可以進(jìn)行相關(guān)計算。

3.2數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計

依據(jù)數(shù)控銑床維修信息量和瀏覽器層的查詢次數(shù)，利用中等規(guī)模的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以滿足數(shù)控銑床維修管理系統(tǒng)的需求，因此，可以采用SQLServer。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計首要任務(wù)就是對維修管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地分析，從而設(shè)計出數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫構(gòu)建不同表之間的關(guān)聯(lián)，并且設(shè)計合理的數(shù)據(jù)類型。數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)表主要包括：數(shù)控銑床零部件的清單表、維修零件的出入庫清單表、維修人員信息表、維修用零部件庫存清單表、以往的故障數(shù)據(jù)表、以往的維修記錄表等，通過數(shù)據(jù)集將所有數(shù)據(jù)表統(tǒng)計到一個數(shù)據(jù)庫內(nèi)。依據(jù)不同功能模塊的實(shí)際情況設(shè)計出各表的索引、規(guī)則、主外鍵等，使系統(tǒng)各個功能模塊統(tǒng)一使用數(shù)據(jù)表，確保數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性。通過授權(quán)機(jī)制，確保數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的可靠性，針對不同類別的用戶設(shè)置不同的使用權(quán)限，對數(shù)據(jù)表進(jìn)行輸入、輸出、更新等操作。

3.3數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的技術(shù)支持

當(dāng)維修人員在進(jìn)行數(shù)控銑床維修的過程中遇到技術(shù)難題時，數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)能夠提出不同方式的技術(shù)支持，能夠確定最優(yōu)的數(shù)控銑床維修方案。維修人員能夠通過查詢數(shù)據(jù)庫獲得所需要的文件信息，能夠輸出數(shù)控銑床的故障信息，能夠和維修專家進(jìn)行技術(shù)溝通。

3.4數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的文檔庫設(shè)計

數(shù)控銑床網(wǎng)絡(luò)維修管理系統(tǒng)的文檔主要包括維修人員上傳的技術(shù)文件、系統(tǒng)管理者上傳的相關(guān)數(shù)據(jù)表或者維修專家上傳的經(jīng)驗性的技術(shù)文件，主要以文本、圖片、視頻和音頻的形式存在。

4結(jié)論

將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合到數(shù)控銑床維修管理系統(tǒng)的設(shè)計中，為數(shù)控銑床的維修人員提供一個規(guī)范化的維修管理平臺，能夠提高數(shù)控銑床維修技術(shù)的提升以及維修效果的提高。將數(shù)控銑床維修相關(guān)的資料以數(shù)字化的形式存儲起來，能夠憑借網(wǎng)絡(luò)的便捷性及時查詢，為數(shù)控銑床的維修提供數(shù)據(jù)平臺，將該系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際的維修中能夠促進(jìn)數(shù)控銑床維修管理水平的提升，提高數(shù)控銑床的維修效率和維修質(zhì)量，能夠確保裝備制造業(yè)的可靠發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇2

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；工裝夾具設(shè)計；改進(jìn)

中圖分類號：TG751 文獻(xiàn)識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）009-000-02

數(shù)控銑床應(yīng)用較為廣泛，其可以用于平面、斜面和成型面加工。工裝夾具主要是根據(jù)工件加工過程的某道工序要求以及相關(guān)生產(chǎn)需要等進(jìn)行具體設(shè)計的[1]。而夾具設(shè)計質(zhì)量對工件質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等影響較大。夾具設(shè)計應(yīng)簡單實(shí)用，可制造性好，便于裝配維修。但實(shí)際生產(chǎn)過程中，工裝夾具的質(zhì)量和效率限制著數(shù)控銑床的大量應(yīng)用，如何采用合理改進(jìn)方法解決機(jī)床夾具設(shè)計中存在的問題意義重大。

一、數(shù)控銑床工裝夾具設(shè)計的要點(diǎn)

數(shù)控銑床實(shí)際加工過程對工裝夾具的要求相對簡單，一般只需要工裝夾具做到有效定位和夾緊作用。根據(jù)數(shù)控銑削加工工藝要求，對數(shù)控銑床工裝夾具進(jìn)行相關(guān)設(shè)計，其設(shè)計過程應(yīng)遵循以下4個要點(diǎn)：首先是夾具開敞程度，通常工件實(shí)際加工過程中，應(yīng)確保工件待加工面完全暴露，需盡可能增加夾具開敞程度。這使得工件加工面與夾緊機(jī)構(gòu)的元件保持合適的安全距離以及夾緊機(jī)構(gòu)的元件位置相對較低，以防止銑床主軸套筒和刀具與夾具發(fā)生相互干涉。其次是保證機(jī)床零件安裝方位與使用的數(shù)控機(jī)床和編程坐標(biāo)系保持一致，工裝夾具應(yīng)采用不定向安裝設(shè)計，保證零件定位面與數(shù)控機(jī)床間坐標(biāo)可以相互轉(zhuǎn)換。最后是夾具設(shè)計時，應(yīng)重點(diǎn)考慮夾具的剛性和穩(wěn)定性問題，保證夾具的剛性和穩(wěn)定性符合數(shù)控銑床加工要求。同時也需明確是否進(jìn)行更換夾緊點(diǎn)以及更換方式的問題，實(shí)際加工過程中夾緊點(diǎn)更換以及更換方式都有可能對工件或夾具定位精度造成嚴(yán)重影響，因此實(shí)際設(shè)計過程中，應(yīng)對夾緊點(diǎn)更換方式進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計，從而確保工件或夾具定位精度。除上述的數(shù)控銑床工裝夾具設(shè)計的要點(diǎn)外，還需考慮數(shù)控銑床的加工效率和操作性的問題，應(yīng)采用合理化設(shè)計保證加工過程簡單實(shí)用、操作靈活方便，可有效降低人工勞動強(qiáng)度和生產(chǎn)安全。

二、數(shù)控銑床工裝夾具設(shè)計的相關(guān)問題研究

數(shù)控銑床工裝夾具設(shè)計的要點(diǎn)可以歸納為以下4點(diǎn)：首先是保證夾具的夾緊力適當(dāng)，不會損傷工件，如夾緊力過大可能導(dǎo)致工件變形，而夾緊力過小則會夾不穩(wěn)工件。同時也需要考慮夾具材料材質(zhì)問題，如夾具材料過硬可能劃傷工件。工件夾緊過程中，確保工件受力點(diǎn)間的受力均衡，避免工件傾斜。同時夾緊力應(yīng)盡量在接近切削部位及剛性好的主支承點(diǎn)位置上。所以調(diào)整夾緊力方向與切削力、工件重力方向基本一致，可有效降低夾緊力，夾緊力方向也應(yīng)垂直于工件剛度最大的方向，保證工件不會變形。其次是根據(jù)工序坐標(biāo)圖，明確程序原點(diǎn)、起刀點(diǎn)和走刀路線等位置。工裝夾具設(shè)計過程中，工作人員應(yīng)在工藝圖中注明程序原點(diǎn)、起刀點(diǎn)和走刀路線等坐標(biāo)位置，進(jìn)而建立工件與機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)兩者之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，確保下一步夾具安裝情況示意圖的繪制工作。接下來是確保夾具制造效率的提高。夾具制造過程應(yīng)大量使用組合夾具、模塊化夾具和成組夾具，從而有效提高夾具制造效率，縮短工件生產(chǎn)周期以及降低生產(chǎn)成本[2]。同時為保證機(jī)動和輔助時間重合，可使用氣動、液壓和組合夾緊裝置，同時也可使用聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)或者可調(diào)換夾具。最后夾具設(shè)計應(yīng)進(jìn)行夾具防碰撞檢驗，工裝夾具設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)各個加工要求設(shè)置夾具以防止刀具與夾具碰撞。同時合理設(shè)計加工的起刀點(diǎn)與走刀路線，避免夾具與刀具或機(jī)床干涉，設(shè)計人員可通過設(shè)計模擬仿真軟件檢驗刀具和夾具間的干涉情況，可進(jìn)行有效的防碰撞計算，將計算結(jié)果編入加工程序。

三、數(shù)控銑床工裝夾具的設(shè)計步驟與內(nèi)容

首先進(jìn)行工件分析，確定加工工藝與工序。這工作需要了解工件的特點(diǎn)、材料性質(zhì)以及相應(yīng)的技術(shù)要求。同時對加工余量、精度、定位和表面情況進(jìn)行分析，也需要考慮定位基準(zhǔn)和前后工序連接情況，綜合分析后確定出合理的加工路線。設(shè)計夾具過程中走刀次數(shù)的確定至關(guān)重要，其次數(shù)確定可參考刀具、機(jī)床的參數(shù)。加工過程應(yīng)盡可能一次裝夾和加工成形，有效縮短加工生產(chǎn)實(shí)際，提高生產(chǎn)效率和加工精度。其次盡量加快裝夾速度，可在數(shù)控銑床加工工件過程中，使用多位、多件夾具，加快裝夾速度以及縮短加工時間。再次是對刀點(diǎn)的選擇，通常為了簡化程序計算，對刀點(diǎn)選擇應(yīng)根據(jù)零件的定位基準(zhǔn)，以便進(jìn)行機(jī)床找正檢測，盡可能的減小加工誤差。一般加工人員將對刀點(diǎn)選擇在工件的基準(zhǔn)上。接下來刀具和切削用量進(jìn)行合理化選擇，保證刀具的形狀和尺寸符合夾具設(shè)計要求，避免機(jī)床超程、撞刀情況。同時機(jī)床的切削用量的選擇應(yīng)根據(jù)加工方式，如機(jī)床進(jìn)行粗加工時，生產(chǎn)效率的有效提高是基礎(chǔ)條件，通常其切削量和切削力相對較大，因此應(yīng)重點(diǎn)考慮工件裝夾穩(wěn)定性和夾具負(fù)荷。若機(jī)床進(jìn)行半精加工和精加工時，工件裝夾的精度是切削用量選擇的重要參數(shù)。最后是夾具設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化，夾具設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化可保證各零部件采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，可提高夾具制造的精度與生產(chǎn)效率。夾具設(shè)計的通用化，其具體指夾具設(shè)計不再以單一產(chǎn)品為設(shè)計對象，而是可進(jìn)行類似產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)。因此夾具設(shè)計階段，應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征、尺寸、用途和加工精度進(jìn)行具體分類，以便于夾具的通用性的有效提高。

四、數(shù)控銑床工裝夾具的設(shè)計改進(jìn)方法

1.多個工件實(shí)現(xiàn)一次裝夾

工裝夾具設(shè)計采用壓縮空氣作為動力源，對夾具進(jìn)行松開以及夾緊操作，這極大方便工作人員的手工換刀作用，而加裝自動控制裝置則可進(jìn)行自動換刀，這種換刀可進(jìn)行多種表面的次序加工。但這種換刀過程耗時較長，如自動換刀出現(xiàn)故障概率較大，這個加工過程中的較大比例的故障都出現(xiàn)在自動換刀裝置。因此基于加工要求的基礎(chǔ)上，對換刀次數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計改進(jìn)，縮短加工時間，降低故障頻次以及提高數(shù)控機(jī)床的安全穩(wěn)定性。針對這種情況進(jìn)行的設(shè)計優(yōu)化為多個工件一次裝夾設(shè)計，實(shí)現(xiàn)對加工工藝的優(yōu)化調(diào)整，盡可能的減少換刀次數(shù)。根據(jù)工件加工尺寸要求和數(shù)控機(jī)床設(shè)計行程，工裝夾具設(shè)計成每次裝夾10個工件，工件數(shù)可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整，對其進(jìn)行A、B兩孔擴(kuò)鉸作業(yè)。首先將10個工件排列成兩行，每行5個工件，具體如圖1所示，使用A孔擴(kuò)孔刀依次對10個工件的A孔進(jìn)行擴(kuò)孔[3]。A孔擴(kuò)孔刀換為B孔擴(kuò)孔刀后，依次對10個工件的B孔進(jìn)行擴(kuò)孔。擴(kuò)孔作業(yè)完成后將B孔擴(kuò)孔刀換為A孔鉸刀，依次對10個工件的A孔進(jìn)行鉸孔。作業(yè)完成后將A孔鉸刀換為B孔鉸刀，依次對10個工件的A孔進(jìn)行鉸孔。從換刀次數(shù)來看，10個工件進(jìn)行擴(kuò)鉸作業(yè)只需進(jìn)行4次換刀操作，這最大限度的節(jié)約加工時間。

2.多件裝夾工裝夾具設(shè)計要求

多件裝夾工裝夾具設(shè)計要求具體可包括以下四點(diǎn)：首先是確定工件數(shù)量和相應(yīng)布置方式，這需實(shí)際參考工件形狀尺寸、數(shù)控機(jī)床尺寸、機(jī)床行程以及生產(chǎn)批量等相關(guān)技術(shù)參數(shù)。同時也應(yīng)對工件距離進(jìn)行合理設(shè)計，確保該距離方便進(jìn)行工件裝卸和清除作業(yè)。同時多個工件一次裝夾后，需要保證工件的敞開性以便進(jìn)行工件的集中加工作業(yè)。其次應(yīng)保證各定位元件間距離相對精確，如圖2所示，工裝夾具每組定位元件圓柱銷與菱形銷距離為a1和b1，該距離參數(shù)可由工件尺寸進(jìn)行具體確定。不同定位元件間距離，如兩圓柱銷距離a2和b2，該距離數(shù)值的精確度應(yīng)相對較高，保證機(jī)床移動元件完成相應(yīng)程序移動后，各工件仍保持原來的精確位置。接下來是有效的夾緊方式，夾緊元件結(jié)構(gòu)相對簡單以保證刀具運(yùn)動過程的安全性，同時也可采用聯(lián)動夾緊方式，該方式同時夾緊多個工件，縮短工件加工時間。通常一個壓板可同時夾緊2個工件，但目前數(shù)控銑床使用的是工序集中加工方式，實(shí)際區(qū)分粗、精加工工件較為困難，因此其夾緊力較大，這會在工件表面留下壓板的壓痕。該問題的有效解決方案是壓板與工件接觸部位間焊上一定厚度銅層。最后是立式數(shù)控銑床使用工裝夾具的問題。立式數(shù)控銑床實(shí)際使用過程中，加工切屑容易大量積累在工件和夾具表面。設(shè)計工裝夾具時，應(yīng)重點(diǎn)考慮加工切屑問題，其對工序集中以及連續(xù)加工的自動控制裝置的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。通過相應(yīng)設(shè)計使得切屑及時清除和收集，保證自動刀具切削以及定位元件精度。通常有效的解決方式是使用切削液沖刷或者壓縮空氣吹掃加工切屑。

五、結(jié)語

通過本文對數(shù)控銑床工裝夾具設(shè)計要點(diǎn)的闡述，對數(shù)控銑床工裝夾具設(shè)計相關(guān)問題、設(shè)計步驟與內(nèi)容以及設(shè)計改進(jìn)方法進(jìn)行具體分析。不難看出，工裝夾具設(shè)計對于數(shù)控銑床加工生產(chǎn)至關(guān)重要，在數(shù)控銑床工裝夾具設(shè)計應(yīng)對可能的影響因素進(jìn)行全面分析，并從實(shí)際生產(chǎn)細(xì)節(jié)出發(fā)，對工裝夾具設(shè)計進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化改進(jìn)，才能使得工裝夾具設(shè)計更符合實(shí)際生產(chǎn)要求，從而有效推動數(shù)控機(jī)床技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]欒琪，唐永亮，趙長祜.淺談工裝夾具設(shè)計過程中的注意事項[J].中國機(jī)械，2013，（13）.

篇3

隨著我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，綜合國力得到提升，我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)也得到了一定程度的推動，在數(shù)控銑床當(dāng)中刀具中心與切割工件無法有效結(jié)合。在實(shí)際的加工過程當(dāng)中，刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用能夠使得復(fù)雜的工作程序簡化，促進(jìn)工作效率。本文針對數(shù)控銑床當(dāng)中的刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用進(jìn)行相應(yīng)的分析，并針對相應(yīng)的問題提出合理化建議。

前言

在數(shù)控銑床的操作過程中，由于工件與刀具之間存在一定的軌跡差異，這使得在編程過程中應(yīng)該注意刀心軌跡，增加了實(shí)際的編程難度。刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用在很大程度上緩解了編程難度，提升了工作效率。

1.刀具半徑補(bǔ)償?shù)挠梅ê妥⒁獾膯栴}

刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用，是數(shù)控銑床的一大變革，提升了數(shù)控銑床的工作效率，并且簡化了手工編程的繁瑣程度，在一定的程度上創(chuàng)新了數(shù)控銑床的加工的模式。在實(shí)際的數(shù)控銑床操作過程中應(yīng)該注意編程的格式問題和有關(guān)使用過程的注意事項。

1.1編程格式

數(shù)控銑床具有手工編程和自動編程功能，每一個編程方式控制的效果都不相同，要根據(jù)相應(yīng)的銑削要求進(jìn)行編程格式的調(diào)整。其中數(shù)控銑床當(dāng)中的銑削刀具半徑補(bǔ)償分為左補(bǔ)償和右補(bǔ)償兩種模式，并且應(yīng)該根據(jù)要求代碼進(jìn)行工具的選擇。據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，道具中心沿著前進(jìn)的方向進(jìn)行運(yùn)動，貼近零件的右邊輪廓稱之為刀具半徑補(bǔ)償?shù)挠已a(bǔ)償，當(dāng)?shù)毒哐刂斑M(jìn)的方向進(jìn)行運(yùn)動的過程中，貼近輪廓的左邊稱之為刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖笱a(bǔ)償。其中左補(bǔ)償用G41定義，右補(bǔ)償用G42定義，在不需要進(jìn)行半徑補(bǔ)償時用G40進(jìn)行取消補(bǔ)償工作。

1.2注意事項

1.2.1在刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^程中，使用刀具補(bǔ)償應(yīng)該注意在之前刀具半徑補(bǔ)償取消的時候才能進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償?shù)牟僮鳌?/p>

1.2.2在進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^程中應(yīng)該注意在同一平面進(jìn)行補(bǔ)償操作。在相應(yīng)的補(bǔ)償平面應(yīng)該有相應(yīng)的控制。對零件進(jìn)行刀具補(bǔ)償?shù)倪^程中，應(yīng)該以G17控制XY補(bǔ)償平面，以G18控制YZ補(bǔ)償平面，以G19控制Xz補(bǔ)償平面。通過相應(yīng)的指令進(jìn)行操控。

1.2.3在刀具補(bǔ)償?shù)倪^程中，其中間必須具有一定的可活動范圍。D是存放刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)的存儲器相應(yīng)地址，其可控存儲地址為D01-D99，所以對補(bǔ)償數(shù)值的存儲應(yīng)該從D01開始進(jìn)行。刀具補(bǔ)償數(shù)值的大小需要人工進(jìn)行輸入，并且要輸入指定的存儲器當(dāng)中。D01中輸入0即表示使用D01號存儲器，補(bǔ)償數(shù)值就是0，以此來確保刀具補(bǔ)償半徑的正常運(yùn)行。

1.2.4在刀具半徑補(bǔ)償進(jìn)行操作的過程中，刀具半徑補(bǔ)償建立指令需要在G00和G01兩個指令當(dāng)中進(jìn)行，不能夠在其余G代碼指令中進(jìn)行（如G02、G03等），否則會影響刀具半徑補(bǔ)償?shù)恼＝?，造成補(bǔ)償上出現(xiàn)問題，影響數(shù)控銑床刀具補(bǔ)償功能發(fā)揮其效應(yīng)。

1.2.5在數(shù)控銑床的實(shí)際操作當(dāng)中，其主要補(bǔ)償編程指令由G40、G41、G42進(jìn)行系統(tǒng)的操作和控制。這三者之間的操控應(yīng)該重視操作的規(guī)范性，不能多個指令同時出現(xiàn)。由于數(shù)控銑床的系統(tǒng)中只能夠進(jìn)行兩組數(shù)值的預(yù)判，所以不能夠出現(xiàn)兩個z軸的同時出現(xiàn)。這樣的狀況會直接的影響工作流程和工作效率。

2.數(shù)控銑床刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用

數(shù)控銑床刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用能夠有效的簡化數(shù)控銑床的系統(tǒng)繁瑣程度，在實(shí)際的操作過程中，簡化了工作流程，提升了工作效率。在數(shù)控銑床的操作過程中，會出現(xiàn)多種情況。刀具半徑補(bǔ)償雖然是一項優(yōu)化并且先進(jìn)的技術(shù)，但是也要根據(jù)相應(yīng)環(huán)境進(jìn)行分析和研究，在適當(dāng)?shù)膱龊线M(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償應(yīng)用。

2.1刀具的正常使用

在實(shí)際的操作過程中，刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用對于刀具的磨損會非常嚴(yán)重，這與刀具的正確使用和刀具本身的質(zhì)量有著重要的關(guān)系。在刀具磨損嚴(yán)重的情況之下，更換刀具的過程就顯得尤為重要。在刀具的更換過程不重視操作會導(dǎo)致刀具的直徑受到影響，打亂設(shè)定好的編程程序，所以這樣的方式應(yīng)該進(jìn)行規(guī)避。在原有的基礎(chǔ)之上進(jìn)行更換刀具，在系統(tǒng)之上輸入刀具的準(zhǔn)確參數(shù)，并進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，這樣就避免了刀具更換帶來的編程的變化，影響銑床的正常工作，影響工作效率。由此可見，在實(shí)際的操作過程中，刀具的正常使用和更換尤為重要。這就要求數(shù)控操作人員應(yīng)該進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償參數(shù)實(shí)際操作的掌握，理解刀具半徑補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)知識。只有這樣，才能夠順利的進(jìn)行數(shù)控銑床的使用和生產(chǎn)，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升。

2.2增強(qiáng)刀具使用效率

刀具的使用具有一定的消耗，頻繁的更換刀具會造成一定程度的繁瑣和影響工作效率，在刀具的使用過程中應(yīng)該重視其使用效率。在數(shù)控銑床進(jìn)行加工的時候，人為地操作改變刀具半徑的補(bǔ)償值至關(guān)重要。在實(shí)際操作中，刀具磨損后，相應(yīng)操作人員可以通過變更半徑的方式進(jìn)行刀具的再次使用，在刀具相同的情況下達(dá)到精細(xì)加工的效果。刀具的效率能夠提升機(jī)床的工作效率，對于刀具半徑的調(diào)整，能夠減少編程程序的繁瑣程度。因此，操作人員對于數(shù)控銑床刀具半徑補(bǔ)償?shù)睦斫獬潭葘φ麄€生產(chǎn)有著重要的影響，并確保了數(shù)控銑床工作的正常進(jìn)行。

2.3型面不同時的應(yīng)用

在實(shí)際的銑床操作中能夠遇到各種型面的加工物件。在加工過程中的刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用也十分重要。在實(shí)際的操作當(dāng)中可以根據(jù)指令達(dá)到一定要求，使用G42指令得到A軌跡運(yùn)動，根據(jù)G41指令控制B軌跡。也就是說明，A軌跡加工模型凸點(diǎn)，B軌跡加工模型凹點(diǎn)。根據(jù)下圖可以看見相應(yīng)的原理。

篇4

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；螺旋下刀；宏程序

用立銑刀在加工內(nèi)腔輪廓時，數(shù)控銑床加工中常采用的方法有螺旋下刀和斜線下刀。目前，高檔數(shù)控系統(tǒng)都具有螺旋下刀和斜線下刀的功能，低配置的數(shù)控系統(tǒng)沒有這些功能。通過分析立銑刀螺旋下刀的相關(guān)切削參數(shù)，采用編制宏程序的方法，解決了三軸數(shù)控銑床螺旋下刀的問題。

1 螺旋下刀的分析

1.1刀具傾斜角度分析。

立銑刀的端刃部分旋轉(zhuǎn)后形成一環(huán)狀體，螺旋下刀時，刀具走過的路徑為螺旋線。將螺旋線展開，可以把刀具看作是沿一斜線下刀，處于前方的刀刃與處于后方的刀刃間存在切深差如圖1所示，此切深差隨著刀軌與工件上表面的夾角的增大而增大，當(dāng)此切深差超過立銑刀端刃的容屑區(qū)域內(nèi)側(cè)刃長時，工件上的殘留材料就會擠壓刀具，影響刀具壽命，嚴(yán)重時會損壞刀具。斜線下刀的刀軌與工件上表面的夾角的極限如圖2所示，因而計算公式為：

?茲=arctan（h/d） （1）

1.2螺旋下刀的螺旋升角。采用螺旋下刀時，刀具走過的路徑為螺旋線。將螺旋線展開，如圖3所示，螺旋升角的正切值 ，其中Δz為螺旋線的螺距，即刀具在XY平面每切一圈，Z方向的進(jìn)刀距離，C為螺旋線在XY平面上投影圓的周長。由此可見，螺旋下刀時，刀具的運(yùn)行方向為單向，因此可采用（1）中θ值作為螺旋升角是否合適的判別值，即α值須小于θ值。

1.3螺旋下刀的螺旋半徑。

刀具在加工過程，端刃旋轉(zhuǎn)形成一環(huán)狀區(qū)域。螺旋下刀過程中，刀具沿一柱面上的螺旋線走刀，螺旋線在底面上的投影為一圓。當(dāng)?shù)毒哌B續(xù)運(yùn)行時，端刃旋轉(zhuǎn)形成的環(huán)狀區(qū)域在底面上的投影情況。

設(shè)立銑刀直徑D，端刃頭部容屑區(qū)直徑d。當(dāng)螺旋半徑取R=0時，即刀具沿Z軸直線下刀，顯然，在刀具端部的容屑區(qū)會產(chǎn)生材料殘留；當(dāng)螺旋半徑0＜R＜d時，端刃內(nèi)側(cè)形成的包絡(luò)線如圖4所示，即端刃切削區(qū)域仍不能完全覆蓋容屑區(qū)域，在刀具容屑內(nèi)仍會有材料殘留；當(dāng)螺旋半徑d≤R＜D時，端刃切削區(qū)域能完全覆蓋容屑區(qū)域，不會在容屑區(qū)內(nèi)產(chǎn)生材料殘留；當(dāng)R≥D時，端刃切削區(qū)域能夠完全覆蓋容屑區(qū)域，但在螺旋路徑中心處會產(chǎn)生材料殘留，但此時形成的材料殘留在刀具外部，而不在端刃容屑區(qū)內(nèi)。

可見，當(dāng)R≥d時，在容屑區(qū)內(nèi)不會有殘留材料影響刀具的正常切削。同時，考慮到零件尺寸對螺旋半徑取值的限制，因而R值不應(yīng)過大。

2 在FUNAC 0i系統(tǒng)中，用宏程序?qū)崿F(xiàn)螺旋下刀

2.1螺旋下刀的參數(shù)分析。

C=2?仔R （2）

前面分析得知，螺旋下刀時，螺旋升角α的取值可參考式（1）的θ值，因此得：

Z=C×tan?琢=C×■ （3）

由式（2）、（3）可得

Z=■ （4）

柱面螺旋線參數(shù)方程為：

X=Rcost Y=Rsint Z=■

其中R為螺旋半徑，t為周向角度自變量，P為螺旋線的螺距。據(jù)上述分析，Z的方程可寫成：

Z=■=■=-■=-■

在加工中，隨著周向角度自變量t的變化，刀具沿螺旋路線切削，當(dāng)深度Z到達(dá)預(yù)設(shè)深度時，螺旋下刀停止。螺旋下刀宏程序流程圖如圖5所示。

2.2加工實(shí)驗。以圖6工件為例，選用?覬12立銑刀加工。h取0.7mm，d取3mm，螺旋半徑R取6mm，預(yù)設(shè)深度L為5mm。刀具加工起點(diǎn)坐標(biāo)選（X6，Y0），按逆時針方向加工。

宏程序中的參數(shù)含義及初值的設(shè)定：

宏程序[1-2]如下：

O0002

G54 G0 X6. YO S800 M03；

Z10.；

#1=0.7；

#2=3.；

#3=6.；

#4=0；

#5=-10.；

N1 #6=#3*COS[#4]；

#7=#3*SIN[#4]；

#8=-0.0174*#3*#1*#4/#2；

G1 X[#6 ]Y[#7] Z[#8 ]F300；

#4=#4+0.1；

IF [#8GT#5]GOTO1；

…；進(jìn)刀至預(yù)設(shè)深度后，螺旋進(jìn)刀結(jié)束。

小結(jié)

實(shí)驗表明，將宏程序作為一個固定的子程序存儲在機(jī)床內(nèi)，用G65來調(diào)用該子程序，從而使FANUC 0i系統(tǒng)具有螺旋下刀固定循環(huán)功能，解決了用立銑刀無法進(jìn)行型腔輪廓加工的問題。用不同的刀具加工時，只需改變相應(yīng)的參數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)圓柱面和外圓柱面以及指定深度的加工。方法簡單，操作容易。

參考文獻(xiàn)

[1]勞動和社會保障部教材辦公室組織.數(shù)控機(jī)床編程與操作[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2005.

篇5

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床 批量加工 夾具 加工效率 簡單實(shí)用

在數(shù)控加工中，工件的裝夾定位尤為重要，工件裝夾定位需要花費(fèi)一定的時間進(jìn)行調(diào)校，如果工件裝夾定位不合理就會出現(xiàn)加工困難，甚至?xí)霈F(xiàn)工件報廢，在批量加工時這個問題更加突出。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)率及降低勞動成本，在生產(chǎn)工藝過程中，除使用機(jī)床設(shè)備外，還要大量使用各種工藝裝備，它包括：夾具、模具、刀具、輔助工具及測量工具等，這就需要設(shè)計各種機(jī)械加工夾具。在此，筆者闡述針對某調(diào)節(jié)角度零件進(jìn)行數(shù)控銑批量加工時夾具的設(shè)計過程，通過設(shè)計應(yīng)用專用夾具，實(shí)現(xiàn)數(shù)控銑快速對多個專門工件的裝夾加工，大大減少了裝夾工件繁瑣的操作，節(jié)約了反復(fù)對刀的時間，提高了加工效率和銑削加工質(zhì)量。

一、零件加工工藝分析

筆者學(xué)校數(shù)控加工組接到加工一批零件任務(wù)， 要求在一定時間內(nèi)制作一批PLC調(diào)節(jié)角度零件，如圖l所示。

圖1 調(diào)節(jié)角度零件

調(diào)節(jié)角度零件的加工工藝要求如下：

一是工件表面加工要求完整，局部不得有缺陷；

二是直徑Ф12mm通孔的粗糙度要求Ra3.2μm，R2.5mm圓弧槽處粗糙度要求Ra12.5μm。

這批零件雖然只需加工直徑Ф12mm通孔和R2.5mm圓弧槽，但是因為零件中兩個加工孔都處于不同的加工方向，按常規(guī)的加工過程需要反復(fù)定位，使加工時容易出現(xiàn)誤差，難以滿足工藝要求，而且操作復(fù)雜，效率低。為此，筆者根據(jù)零件的公差及精度要求，設(shè)計能夠進(jìn)行多件銑削的專門夾具，滿足零件的加工需求，提高工作效率。

二、多件銑削夾具的設(shè)計與應(yīng)用

1.多件銑削夾具設(shè)計思路及工作原理

在生產(chǎn)實(shí)踐中，我們應(yīng)用夾具的定位原理和夾緊原理解決生產(chǎn)中的難題，可以使加工零件完全達(dá)到工藝要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且可以大大提高工作效率，減少輔助時間。筆者構(gòu)思設(shè)計制作了一套用夾具體定位、壓塊夾緊的多件銑削夾具（圖2），它可以滿足零件定位和夾緊的要求。

圖2 多件銑削夾具

夾具體要同時裝夾4個工件，制作工藝手段要簡單、周期要短、成本要低。為了保證兩工件凹位之間的強(qiáng)度，其間距尺寸大于10mm，夾具體寬度為180mm，材料45#鋼。如圖3所示為多件銑削夾具的夾具體。

圖3 多件銑削夾具體

在裝夾工件時，用壓塊分別由兩個六角螺栓將工件固定在夾具體上，完成快速裝夾。在加工工件斜面時，可通過夾具體的旋轉(zhuǎn)軸，將夾具體斜面旋轉(zhuǎn)放平，再通過預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行平面加工。加工完成后，松開兩個六角螺栓（輕輕松開一點(diǎn)，使其能輕松拆卸即可），快速更換另外四個待加工工件。這套多件銑削夾具大大減少了裝夾、定位的時間，提高了加工效率。

2.多件銑削夾具結(jié)構(gòu)組成、加工及定位原理

（1）結(jié)構(gòu)組成。多件銑削夾具的結(jié)構(gòu)組成包括：夾具體、壓塊、六角螺栓。

（2）夾具體加工。①先用虎鉗夾緊毛坯，找正。②加工夾具體頂面和側(cè)面，使左平面加工達(dá)到尺寸要求，右斜面留出加工余量待以后進(jìn)行平面加工。③翻轉(zhuǎn)工件，加工夾具體底面，斜面留出加工余量待以后進(jìn)行平面加工。④精加工夾具體的斜面，裝夾斜面進(jìn)行斜面的平面精加工。⑤粗、精加工夾具體的凹位。為保證裝夾準(zhǔn)確、方便，配合位置設(shè)計成滑動配合。在夾具體凹位，加工工件的圓弧槽位置，設(shè)置加工退料方孔，方便工件的放置與拆卸。在工件Ф12mm孔加工位置，設(shè)置直徑Ф15mm的退料孔，如圖4所示。⑥加工旋轉(zhuǎn)軸。加工夾具體旋轉(zhuǎn)軸，左右對齊，符合精度要求。⑦加工夾具體配套零件：底板、旋轉(zhuǎn)座。加工底板要設(shè)置退料孔，旋轉(zhuǎn)座的裝配精度要符合要求，與夾具體安裝配合良好。

圖4 夾具體退料孔

（3）定位原理。夾具的底板用壓塊固定在機(jī)床工作臺上，夾具體用壓塊固定在底板上。通過三面定位原理，先將工件安裝在夾具體的凹位處，工件底面和夾具體凹位頂面對齊，工件側(cè)面和夾具體的凹位側(cè)面對齊，工件左面和夾具體的凹位左面對齊，然后用壓塊將工件夾緊在夾具體上。

3.多件銑削夾具的使用

每個待加工工件都是依靠夾具體的凹槽進(jìn)行定位的，槽底是壓緊工件的支撐點(diǎn)，我們利用壓塊和螺栓，將每個零件毛坯壓在夾具體的凹槽內(nèi)。在裝夾放置工件毛坯時，只需將工件依靠凹槽內(nèi)的滑移進(jìn)出，使裝夾更方便快捷。針對待加工工件可能出現(xiàn)厚度差別導(dǎo)致壓塊壓不緊工件的問題，我們通過使用壓塊和橡膠環(huán)墊結(jié)合的方式使每個工件都裝夾牢固。應(yīng)用這種裝夾方式可使夾緊力著力點(diǎn)靠近切削力點(diǎn)，從而增加工件的剛性，有效地減小了工件在加工過程中因受銑削力影響而產(chǎn)生的變形。由于待加工零件只需要加工一個通孔和圓弧槽，上述所具備的壓緊元件和定位方式完全可以滿足定位需求，因此使裝夾工作變得輕松、可靠。

（1）工件加工的坐標(biāo)設(shè)置。首先將夾具體固定在底板左面（如圖5左圖所示），待加工件Ф12mm通孔位置為X軸設(shè)置為零，夾具體Y軸中心為零，工件表面為Z軸設(shè)置為零，在UG加工軟件中繪制好相應(yīng)位置的4個圓。然后旋轉(zhuǎn)夾具體并固定在底板的右面（如圖5右圖所示），移動銑刀找出待加工圓弧槽位置的X軸坐標(biāo)，并繪制在加工文件中，編制好相應(yīng)的刀路程序以便調(diào)用加工。

（2）開始加工，首先加工直徑Ф12mm通孔，先用Ф10mm鉆頭鉆孔（四個工件），然后更換Ф5mm平面銑刀進(jìn)行精加工Ф12mm內(nèi)孔。由于加工材料是鑄鋁件，我們可以考慮直接用Ф12mm平面銑刀進(jìn)行挖槽和加工Ф5mm內(nèi)孔，這樣就可以避免因換刀設(shè)置所造成的麻煩。

圖5 多件銑削夾具的定位原理圖

（3）旋轉(zhuǎn)夾具體并固定在底板的右邊，加工R2.5mm圓弧槽。加工完成后，拆卸工件。在裝夾新工件時，先進(jìn)行R2.5mm圓弧槽加工，然后再回旋夾具體到左邊，加工直徑mm通孔，完成兩套工件裝夾加工的循環(huán)操作過程。

（4）在加工之前，要預(yù)先在軟件中繪制好每個加工圖形，先試切加工樣品，以免出現(xiàn)錯誤，同時要隨時檢查刀具的磨損情況，并及時更換刀具。

在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，多件銑削夾具制作工藝簡單，元件少而精，配套零件費(fèi)用低，實(shí)際操作方便。由于一批零件裝夾加工只需要找正一次，因此極大地提高了裝夾速度，大大提高了生產(chǎn)效率，同時零件的加工精度也有了保證。

三、結(jié)語

在數(shù)控銑床上進(jìn)行多件加工時，設(shè)計合理的輔助加工夾具，既能滿足加工零件的質(zhì)量和技術(shù)要求，又能縮短裝夾、定位時間，提高工作效率，降低生產(chǎn)成本，減少廢品的發(fā)生。此類輔助加工夾具可廣泛地運(yùn)用于數(shù)控銑床加工中心操作，能夠取得滿意的效果。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞： 數(shù)控銑床；人機(jī)界面；設(shè)計原則

1. 數(shù)控銑床系統(tǒng)人機(jī)界面分類

人機(jī)界面主要用于完成人機(jī)交互處理，即在用戶的主導(dǎo)下利用各種交互設(shè)備完成數(shù)控系統(tǒng)的連接、工作模式選擇、調(diào)試運(yùn)行管理和維修等工作。數(shù)控銑床系統(tǒng)人機(jī)界面包括程序控制界面、數(shù)據(jù)輸入界面和交互輸出界面三類。

1.1 程序控制界面

程序控制界面的作用是接收用戶命令，完成對數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行的控制。

在設(shè)計時，需要有命令語言、菜單、窗口和直接控制等形式。設(shè)計菜單形式時，在顯示器的屏幕上提供一組可選的項目，使用者可以通過各種輸入設(shè)備進(jìn)行選擇。窗口形式的界面需要同時顯示多進(jìn)程、多任務(wù)的運(yùn)行情況，在一個顯示屏幕上提供多個視域，各個視域可完成或顯示不同的內(nèi)容。

1.2 數(shù)據(jù)輸入界面

數(shù)據(jù)輸入界面用于向數(shù)控系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)輸入，在設(shè)計時，應(yīng)為用戶提供數(shù)據(jù)輸入格式，提供缺省值，提供容錯和修改功能，并向用戶回送輸入結(jié)果。

數(shù)據(jù)輸入界面需要包括刀具參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和數(shù)控加工程序編輯等子界面。

1.3 交互輸出界面

交互輸出界面的作用是組織數(shù)控系統(tǒng)的輸出，向用戶提供系統(tǒng)運(yùn)行的信息。交互輸出信息應(yīng)包括：響應(yīng)信息、提示信息、運(yùn)行信息、出錯信息、幫助信息。

2. 數(shù)控銑床人機(jī)界面設(shè)計原則

2.1界面風(fēng)格選擇原則

考慮到大多數(shù)用戶對于標(biāo)準(zhǔn)Windows系統(tǒng)較熟悉，在界面設(shè)計中盡量兼容標(biāo)準(zhǔn)Windows界面的特征。位圖按鈕可在操作中實(shí)現(xiàn)高亮度、突起、凹陷等效果，使界面表現(xiàn)形式更靈活，同時可以方便用戶對控件的識別。界面里使用的對話框、編輯框、組合框等都選用Windows標(biāo)準(zhǔn)控件，對話框中的按鈕也使用標(biāo)準(zhǔn)按鈕。

2.2系統(tǒng)界面布局原則

數(shù)控銑床人機(jī)界面的布局設(shè)計應(yīng)按照人因工程學(xué)的要求，實(shí)現(xiàn)簡潔、平衡和風(fēng)格一致。

典型的界面分為3部分：標(biāo)題菜單部分、圖形顯示區(qū)以及按鈕部分。根據(jù)一致性原則，保證屏幕上所有對象，如窗口、按鈕、萊單等風(fēng)格的一致。各級按鈕的大小、凹凸效果和標(biāo)注字體、字號都保持一致，按鈕的顏色和界面底色保持一致。

2.3文字的應(yīng)用原則

界面設(shè)計中常用字體有中文的宋體、楷體，英文的扭鍆等，因為這些字體容易辨認(rèn)、可讀性好考慮到一致性，數(shù)控銑床軟件界面所有的文本都選用中文宋體，文字的大小根據(jù)控件的尺寸選用了大小兩種字號，使顯示信息清晰并保證風(fēng)格統(tǒng)一。

人體工程學(xué)要求界面的文本用語簡潔，盡量用肯定句和主動語態(tài)，英文詞語避免縮寫。數(shù)控銑床人機(jī)界面中應(yīng)用的文本有兩類：標(biāo)注文本和交互文本。標(biāo)注文本是寫在按鈕等控件上，表示控件功能的文字，所以盡量使用了描述操作的動詞。交互文本是人與計算機(jī)以及計算機(jī)與總控制臺等系統(tǒng)交互信息所需要的文本，包括輸人文本和輸出文本。

交互文本使用的語句為了在簡潔的同時表達(dá)清晰，盡量采用用戶熟悉的句子和禮貌的表達(dá)方式如“請檢查交流電壓”、“系統(tǒng)警告裝置鎖定”。對于信｀息量大的情況，采用上下滾動而不用左右滾屏，因為這樣更符合人的操作習(xí)慣。

2.4界面設(shè)計色彩使用原則

人機(jī)界面設(shè)計中色彩的選擇也是非常重要的。人眼對顏色的反應(yīng)比對文字的反應(yīng)要快，所以不同的信息用顏色來區(qū)別比用文字區(qū)別的效果要好，不同色彩給人的生理和心理的感覺是不同的，所以色彩選擇是否合理也會對操作者的工作效率產(chǎn)生影響。

在特定的區(qū)域，不同顏色的使用效果是不同的。例如：前景顏色要鮮明一些使用戶容易識別，而背景顏色要暗淡一些以避免對眼睛的刺激。

使用顏色時應(yīng)注意幾點(diǎn)：

（1）限制同時顯示的顏色數(shù)一般同一界面不宜超過4或5種，可用不同層次及形狀來配合顏色增加的變化。

（2）界面中活動對象顏色應(yīng)鮮明，而非活動對象應(yīng)暗淡，對象顏色應(yīng)不同，前景色宜鮮艷一些，背景則應(yīng)暗淡。中性顏色（如淺灰色）往往是最好的背景顏色，淺色具有跳到面前的傾向，而黑色則使人感到退到了背景之中。

（3）避免不兼容的顏色放在一起（如黃與藍(lán)，紅與綠等），除非作對比時用。

3. 界面的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

選擇界面的概念取決于多個界面?？蓪⒔缑嬖O(shè)計為循環(huán)，如果運(yùn)行大量界面，必須設(shè)計一個合理的結(jié)構(gòu)體系來打開界面。設(shè)計時應(yīng)選擇簡單而統(tǒng)一的層次結(jié)構(gòu)以便用戶能夠快速了解如何打開界面。界面的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計原則如下：

3.1單一界面信息量簡潔

用戶一次處理的信息量是有限的，所以大量信息堆積在屏幕上會影響界面的友好性。為了在提供足夠的信息量的同時保證界面的簡明，在設(shè)計上采用了控件分級和分層的布置方式。分級是指把控件按功能劃分成多個組，每一組按照其邏輯關(guān)系細(xì)化成多個級別。

3.2借助分級思想

用一級按鈕控制二級按鈕的彈出和隱藏保證了界面的簡潔。分層是把不同級別的按鈕縱向展開在不同的區(qū)域，區(qū)域之間有明顯的分界線。在使用某個按鈕彈出下級按鈕的同時對其他同級的按鈕實(shí)現(xiàn)隱藏，使邏輯關(guān)系更清晰。

3.3三層結(jié)構(gòu)

設(shè)計人機(jī)界面時一般采用3個層面組成。

層面1是總覽界面，該層面要包含不同系統(tǒng)部分在系統(tǒng)所顯示的信息，以及如何使這些系統(tǒng)部分協(xié)同工作。

層面2是過程界面，該層面包含指定過程部分的詳細(xì)信息，并顯示哪個設(shè)備對象屬于該過程部分，該層面還顯示了報警對應(yīng)的設(shè)各對象。

層面3是詳細(xì)界面，該層面提供各個設(shè)備對象的信息，例如控制器、控制閥、控制電機(jī)等，并顯示消息、狀態(tài)和過程值。如果合適的話，還包含與其他設(shè)備對象工作有關(guān)的信息。

4. 參考文獻(xiàn)

[1]何加銘主編．嵌入式32位微處理器系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用．電子工業(yè)出版社．2006年

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目前很多企業(yè)都采用數(shù)控加工來實(shí)現(xiàn)自動化，數(shù)控銑床的應(yīng)用越來越廣泛。如何保證和提高數(shù)控銑床的加工質(zhì)量顯得非常重要。

二、數(shù)控銑的工藝分析

數(shù)控銑床是在普通銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，兩者的加工工藝基本相同。工藝分析是對零件進(jìn)行數(shù)控加工的前期準(zhǔn)備。如果工藝分析不周全，工藝處理不合理，會導(dǎo)致數(shù)控加工時出現(xiàn)錯誤，嚴(yán)重的會出現(xiàn)廢品。因此，保證和提高零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵是正確、合理地對零件進(jìn)行工藝分析。認(rèn)真仔細(xì)地分析零件圖，確定工件的裝夾方式，正確選擇數(shù)控機(jī)床，確定數(shù)控加工刀具、正確選擇切削用量，正確設(shè)置進(jìn)退刀方式等是工藝分析的重要內(nèi)容。故數(shù)控銑床在加工時應(yīng)注意以下幾個方面。第一，正確合理地選擇夾具：其一，盡量選用通用夾具裝夾工件，避免采用專用夾具，數(shù)控銑零件大多為方形或箱體零件，可采用平口鉗或壓板進(jìn)行裝夾；其二，裝夾時應(yīng)盡量采用基準(zhǔn)重合原則，可以避免基準(zhǔn)不重合誤差。[1]第二，合理選擇刀具。銑刀的種類有很多，根據(jù)零件的形狀、零件的加工精度及表面質(zhì)量的要求以及生產(chǎn)效率等因素合理選擇刀具：一是根據(jù)零件特征，加工平面和臺階面應(yīng)選擇面銑刀，加工凹槽應(yīng)選擇立銑刀，加工型腔、三維曲面等應(yīng)選擇球頭銑刀等；二是根據(jù)加工方式，粗加工時應(yīng)選擇強(qiáng)度高、可轉(zhuǎn)位刀片刀具，以便滿足粗銑時大背吃刀量、大進(jìn)給量的要求，同時通過更換刀片降低成本。精加工時應(yīng)選精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度的要求；三是合理選擇銑削用量。在銑削過程中所選用的切削用量稱為銑削用量。銑削用量的要素包括銑削速度Vc、進(jìn)給率f、背吃刀量ap和銑削寬度ae,銑削時，由于采用的銑削方式和選用的銑刀不同，背吃刀量ap和銑削寬度ae的表示也不同：其一，背吃刀量或銑削寬度的選擇。背吃刀量或銑削寬度的選取主要由加工余量和對表面質(zhì)量的要求決定。在工件表面粗糙度值要求較大時，粗銑一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求；在工件表面粗糙度值要求較小時，可分粗銑和半精銑兩步進(jìn)行；在工件表面粗糙度值要求很小時，可分粗銑、半精銑和精銑三步進(jìn)行；其二，進(jìn)給量和進(jìn)給速度的選取。切削時的進(jìn)給速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和背吃刀量等切削用量相適應(yīng)，不能顧此失彼。工件剛度差或刀具強(qiáng)度低時，應(yīng)取小值。加工精度和表面粗糙度要求較高時，進(jìn)給量應(yīng)選得小些，但不能選得過小，過小的進(jìn)給量反而會使表面粗糙度增大。輪廓加工中，選擇進(jìn)給量時還應(yīng)注意輪廓拐角處的“超程”和“欠程”問題。另外，在切削過程中，由于切削力的作用，使機(jī)床、工件和刀具的工藝系統(tǒng)產(chǎn)生變形，從而使刀具產(chǎn)生滯后，在拐角處會產(chǎn)生欠程現(xiàn)象，采用增加減速程序段或暫停程序的方法減少由此產(chǎn)生的欠程現(xiàn)象。選取切削速度時應(yīng)按以下原則：粗銑時切削負(fù)荷大，Vc應(yīng)取小值；精銑時，為減小表面粗糙度值，Vc取大值；采用可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金銑刀時，Vc可取較大值；實(shí)際銑削后，如發(fā)現(xiàn)銑刀壽命太低，應(yīng)適當(dāng)降低Vc。[2]第三，合理選擇切削液。切削液的作用是為了提高切削加工效果。切削液的種類也很多，在加工中應(yīng)按實(shí)際的材料、加工方法以及機(jī)床等因素綜合考慮后再選擇。例如高速鋼刀具熱硬性差，一般應(yīng)使用切削液；切削銅、鋁及其合金，不能使用含硫的切削液；切削鎂合金，不能使用水基切削液，以免引起燃燒。第四，確定加工路線。加工路線是指刀具相對零件的運(yùn)動軌跡和方向。刀具在切入和切離工件時，應(yīng)沿外輪廓曲線延長線的切向切入和切離工件，以避免在切入和切出處產(chǎn)生刀具的刻痕而影響表面質(zhì)量，保證零件外輪廓曲線平滑過渡。內(nèi)輪廓的加工主要是要解決Z向切深進(jìn)刀的問題，通常加工內(nèi)輪廓的Z向進(jìn)刀方式主要有以下幾種：垂直切深進(jìn)刀、在工藝孔中進(jìn)刀、三軸聯(lián)動斜線進(jìn)刀、三軸聯(lián)動螺旋形進(jìn)刀。與此同時，在保證加工精度和表面粗糙度的前提下，應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時間。第五，加工余量的確定。加工余量可通過經(jīng)驗估算法、查表修正法、分析計算法來確定，確定加工余量應(yīng)遵從以下原則：一是總加工余量和工序余量要分別確定；二是大零件取大余量。零件越大，切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的變形越大，所以對余量要求也越大；三是余量要充分，防止因毛坯表面缺陷未能完全切除即達(dá)到規(guī)定的尺寸要求而致使工件報廢；四是，采用最小加工余量原則。在保證加工精度和加工質(zhì)量的前提下，余量越小越好，以縮短加工時間，同時減少材料消耗，降低加工成本。

三、編制程序保證尺寸精度

第一，修改程序保證尺寸。在數(shù)控加工中，人們經(jīng)常采用這樣的方式進(jìn)行加工：程序自動運(yùn)行后，進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)工件尺寸達(dá)不到要求，而且尺寸變化無規(guī)律。針對這種情況，可利用修改程序的方法來保證加工質(zhì)量。如圖中要求Φ30mm，實(shí)際測量為Φ30.06mm，可在軟件中將加工余量減少0.03（單邊值）。第二，修改刀補(bǔ)保證尺寸。若加工中尺寸變化有規(guī)律，如X和Y向的尺寸全部都比圖中尺寸大0.1mm，可通過修改刀補(bǔ)的方法保證加工精度。具體方法是：將該號刀的刀補(bǔ)減小0.05mm。

四、結(jié)束語

總之，要保證零件在數(shù)控銑床上的加工質(zhì)量和加工效率，必須充分對零件進(jìn)行合理的工藝分析、按圖紙要求編寫加工程序，掌握數(shù)控銑床的操作技能，并進(jìn)行全程控制。

作者:何越進(jìn) 單位:廣東省佛山市南海技師學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

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本文論述低成本地、更便捷地更換數(shù)控銑床上絕對編碼器的電池，使數(shù)控銑床的穩(wěn)定性更好，獲得更高的效益。通過對絕對編碼器的電池改造，使用常用的電池和電池盒代替機(jī)床原有的電池，從而達(dá)到此目的。

數(shù)控銑床是一種數(shù)字控制的機(jī)床，它是通過計算數(shù)值換成代碼控制機(jī)床的動作，自動地將零件加工出來。數(shù)控銑床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的高精度自動化機(jī)床。因此，數(shù)控銑床需要認(rèn)真地維修及保養(yǎng)，以實(shí)現(xiàn)它最大的價值，定時更換絕對編碼器的電池是非常有必要的。

二、分析改造原因

數(shù)控機(jī)床上常用的數(shù)控伺服系統(tǒng)編碼器可分為相對編碼器和絕對編碼器；使用絕對編碼器，當(dāng)斷電后，其內(nèi)部保持電源仍然給編碼器供電，因此，斷電后旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，其內(nèi)部是會記下坐標(biāo)位置的，再次上電后的坐標(biāo)不會變。而相對編碼器，其內(nèi)部無保持電源，斷電后其坐標(biāo)系不再存在，所以相對編碼器必須在重新上電后回原點(diǎn)或原點(diǎn)預(yù)置。

絕對編碼器由機(jī)械位置決定每個位置的唯一性，它無需記憶，無需找參考點(diǎn)，而且不用一直計數(shù)，什么時候需要知道位置，什么時候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。由于絕對編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于相對編碼器，所以已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床上，但是在數(shù)控系統(tǒng)上相對編碼器不需要電池儲存記憶，而絕對編碼器上需要電池儲存記憶。

以FANUC OI數(shù)控銑床系統(tǒng)為例：

以佛山市三水區(qū)理工（技工）學(xué)校為例，我校共有9臺采用絕對編碼器的數(shù)控銑床/加工中心機(jī)床，機(jī)床的利用率是很低的，每天有3/4的r間都需要電池供電保持記憶，特別每當(dāng)遇到寒暑假后，機(jī)床就會開始報警電壓低，所以在我校的使用條件下電池的使用壽命就很短，從而導(dǎo)致頻繁地更換電池。從不同途徑購買相應(yīng)的電池便宜的四十幾元一組，貴的上百元一組，而且通常電池的壽命在一年以內(nèi)，這樣導(dǎo)致了在使用過程中成本增加，而市面上比較難購買到指定的電池，需向?qū)ｉT店才能買到。所以如果采用原裝電池的更換方式，機(jī)床的使用壽命將降低，成本將增大，購買周期將變長。下面介紹一種成本低且方便的改造方式。

三、改造方法

原裝電池分析：原裝的電池由4節(jié)3V的干電池組成，通過串聯(lián)和并聯(lián)的方式組成輸出電壓為6V的電池組合（如圖1），并通過一個專用的接口與機(jī)床進(jìn)行連接。

改造步驟：

第一步，從網(wǎng)上購買4節(jié)5號電池盒，電池盒的要求是4節(jié)串聯(lián)在一起的盒子，購買電池盒是為了以后使用中當(dāng)電池沒電后可以很方便地更換電池而應(yīng)用的；或是直接將4顆5號電池直接按照原裝電池的方法首尾串聯(lián)在一起，這種方法就不需要另外增加其他零配件，只是在后期使用中每次更換電池盒里面的電池就行。

第二步，利用從機(jī)床上拆下來的舊電池電線接口換裝到電池盒上去，就可以達(dá)到電池盒與機(jī)床系統(tǒng)的連接；需要注意的是在焊接電線的時候要注意區(qū)分正負(fù)極，電極錯誤可能會導(dǎo)致不能使用或是數(shù)控系統(tǒng)的短路。

四、改造的注意事項

（1）將改裝后的電池盒裝上電池后利用電壓表進(jìn)行電壓檢測，機(jī)床對電池的要求是6V，確保達(dá)到機(jī)床的要求；

（2）使用的電池應(yīng)是干電池，不能使用可充電電池，充電電池的電壓相對比較不穩(wěn)定，可能會影響到機(jī)床記憶的儲存；

（3）考慮到數(shù)控系統(tǒng)是比較昂貴的設(shè)備，在選擇電池盒的時候盡可能選擇可靠性高的。

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關(guān)鍵詞： 數(shù)控銑床編程 刀具半徑補(bǔ)償指令

一、刀具半徑補(bǔ)償?shù)母拍?/p>

在數(shù)控銑床上進(jìn)行輪廓加工時，由于銑刀的刀位點(diǎn)通常是定在刀具中心上，若編程時直接按圖紙上的零件輪廓線進(jìn)行，又不考慮而銑刀有一定的半徑，就會使刀具中心（刀位點(diǎn)）的運(yùn)動軌跡和圖紙上的零件輪廓軌跡不重合，這樣由刀具圓周刃口所切出來的實(shí)際輪廓尺寸，就必然大于或小于圖紙上的零件輪廓尺寸一個刀具半徑值，因而造成過切或少切現(xiàn)象。為此必須使刀具沿工件輪廓的法向偏移一個刀具半徑，這就是所謂的刀具半徑補(bǔ)償指令。應(yīng)用刀具半徑補(bǔ)償功能時，只需按工件輪廓軌跡進(jìn)行編程，然后將刀具半徑值輸入數(shù)控系統(tǒng)中，執(zhí)行程序時，系統(tǒng)會自動計算刀具中心軌跡，進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償，從而加工出符合要求的工件形狀，使編程工作大大簡化。

二、刀具半徑補(bǔ)償指令G40、G41、G42的格式

平面選擇指令G17（XY平面）、G18（XZ平面）、G19（YZ平面）。

G40取消刀補(bǔ)、G41左刀補(bǔ)、G42右刀補(bǔ)，G40、G41、G42都是模態(tài)代碼，可以相互注銷。刀補(bǔ)位置的左右是順著編程軌跡前進(jìn)的方向進(jìn)行判斷的，G41刀具中心將走在編程軌跡前進(jìn)方向的左側(cè)，G42刀具中心將走在編程軌跡前進(jìn)方向的右側(cè)。

D為刀具補(bǔ)償代碼，有D00-D99共100個地址號可用。刀補(bǔ)值可在MDI方式下鍵入。

X、Y及其坐標(biāo)值還是按G00及G01格式進(jìn)行確定。所不同的是，無刀具半徑補(bǔ)指令時刀具中心是走在程序路線上；有刀具半徑補(bǔ)償指令時刀具中心是走在程序路線的一側(cè)，刀具刃口走在程序路線上。

刀補(bǔ)動作：刀徑補(bǔ)償在整個程序中的應(yīng)用共分為刀補(bǔ)引入、刀補(bǔ)方式進(jìn)行中和刀補(bǔ)解除三個過程。如圖1所示：當(dāng)執(zhí)行N2程序段時，運(yùn)算裝置同時先行讀入N3、N4兩段，在N2的終點(diǎn)做出一個矢量，其方向方向與N4的前進(jìn)方向垂直向左，大小等于刀具半徑值。在刀補(bǔ)進(jìn)行階段也是每段都先行讀入兩段，按“交點(diǎn)運(yùn)算”規(guī)則確定運(yùn)動的終點(diǎn)。

%1000

N1 G54 G90 G17 G00 M03

N2 G41 X20 Y10 D01 刀補(bǔ)引入

N3 G01 Z-10F100

N4 G01 Y50

N5 X50 刀補(bǔ)進(jìn)行中

N6 Y20

N7 X10

N8 G00 Z10

N9 G40 X0 Y0 M05 取消刀補(bǔ)

N10 M30

三、刀具半徑補(bǔ)償指令使用注意事項

1.刀補(bǔ)的引入和取消必須在G00或G01方式下進(jìn)行，必須是在補(bǔ)償平面內(nèi)不為零的直線移動。在刀補(bǔ)進(jìn)行的中間軌跡中允許有圓弧軌跡。

2.在指定刀補(bǔ)平面執(zhí)行刀補(bǔ)時，不能出現(xiàn)連續(xù)兩段僅第三軸的移動指令，否則將出現(xiàn)過切或少切現(xiàn)象。

3.D00-D99為刀具補(bǔ)償號，D00意味著取消刀具補(bǔ)償。刀具補(bǔ)償值在加工或運(yùn)行之前必須設(shè)定在補(bǔ)償存儲器中，這樣刀補(bǔ)才起作用。

4.建立補(bǔ)償?shù)某绦蚨我话銘?yīng)在切入工件之前完成，撤消刀具半徑補(bǔ)償?shù)某绦蚨我话銘?yīng)在切出工件之后完成。

四、刀具半徑補(bǔ)償功能的應(yīng)用特點(diǎn)

在零件加工過程中，采用刀具半徑補(bǔ)償功能，可大大簡化編程的工作量。具體體現(xiàn)在以下三個方面：

1.實(shí)現(xiàn)根據(jù)編程軌跡對刀具中心軌跡的控制。可避免在加工中由于刀具半徑的變化(如由于刀具損壞而換刀等原因)而重新編程的麻煩。在零件的自動加工過程中，刀具的磨損、重磨甚至更換經(jīng)常發(fā)生，應(yīng)用刀補(bǔ)值的變化可以完全避免在刀具磨損、重磨或更換時重新修改程序的工作。假設(shè)原來設(shè)置的刀補(bǔ)值為r，經(jīng)過一段時間的加工后，刀具半徑的減小量為，此時，可僅修改該刀具的刀補(bǔ)值：由原來的r改為r-，而不必改變原有的程序即可滿足加工要求。

2.減少粗、精加工程序編制的工作量。由于輪廓加工往往不是一道工序能完成的，在粗加工時，均要為精加工工序預(yù)留加工余量。加工余量的預(yù)留可通過修改偏置參數(shù)實(shí)現(xiàn)，而不必為粗、精加工各編制一個程序。

在粗加工時，可將刀具實(shí)際半徑再加上精加工余量作為刀具半徑補(bǔ)償值輸入，而在精加工時只輸入刀具實(shí)際半徑值，這樣可使粗、精加工采用同一個程序，其補(bǔ)償方法為：設(shè)精加工余量為，刀具半徑為r，如圖2所示：首先，人工輸入刀具偏置值為r+，即可完成粗加工到圖示點(diǎn)劃線的位置；在精加工時，輸入刀具的半徑值r，即可完成最終的輪廓精加工。

3.改變刀補(bǔ)值對零件進(jìn)行加工修正

將刀具半徑補(bǔ)償與子程序結(jié)合應(yīng)用，不但可簡化編程，進(jìn)行粗、精加工，而且可以進(jìn)行加工的修正，以保證加工品質(zhì)。

五、編程實(shí)例

例：按銑凸臺外輪廓鉆銑4-Φ12通孔的工藝路線，編寫圖3數(shù)控加工程序。

主程序

O0006；

G40 G49 G80 G90；

G54 G00 X-55.0 Y-50.0；

M03 S500；

G43 G00 Z50.0 H01；

Z5.0；

G01 Z-6.0 F100；

G41 G01 X-20.0 Y-40.0 D01 M08；粗加工D01刀補(bǔ)值大一些

M98 P1111；

G41 G01 X-20.0 Y-40.0 D02 M08； 半精加工

M98 P1111；

M00程序暫停，測量工件尺寸

G41 G01 X-20.0 Y-40.0 D03 M08； 精加工

M98 P1111；

G00 Z10.0；

G99 G81 X30.0 Y30.0 Z-23.0 R5.0 F40；孔加工循環(huán)

Y-30.0；

X-30.0 Y30.0；

Y-30.0；

G80 G49 G00 Z120.0 M09；

M05；

M30；

子程序

O1111；

G01Y10.F100；

G02X-10.Y20.R10.；

G01X10.0；

G02X20.0Y10.0R10.；

G01Y-10.0；

G02X10.0Y-20.R10.；

G01X-10.

G02X-20.Y-10.R10.0；

G03X-40.0Y10.R20.；

G40G01Y-42.；

M99；

篇10

關(guān)鍵詞： 數(shù)控銑床 常見問題 解決辦法

《金工實(shí)習(xí)》是一門實(shí)踐基礎(chǔ)課，是機(jī)械類各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)等課程必不可少的先修課，可以使學(xué)生更好地了解傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝和現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)。隨著裝備制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在金屬加工領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，數(shù)控實(shí)訓(xùn)在《金工實(shí)習(xí)》中的比重也越來越大。在珠海市頒發(fā)的《2008―2009年珠海市緊缺技工工種目錄》中，即包括數(shù)控車工、數(shù)控銑工?？梢娫黾訑?shù)控環(huán)節(jié)的實(shí)訓(xùn)，不僅有助于學(xué)生更好地熟悉數(shù)控工藝及編程知識和數(shù)控機(jī)床的操作技能，對學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)工作也大有好處。筆者所在的學(xué)校是一所以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的獨(dú)立學(xué)院，對于學(xué)生的動手能力極為重視，相應(yīng)地增加了數(shù)控實(shí)訓(xùn)的課時數(shù)，而且與市勞動局合作開展了數(shù)控車、數(shù)控銑床操作高級工的考評工作，使學(xué)生能在實(shí)訓(xùn)過程中真正學(xué)到了一些實(shí)用的技術(shù)。

在數(shù)控銑床實(shí)訓(xùn)過程中，經(jīng)常有學(xué)生在一些環(huán)節(jié)掌握不牢或搞混，筆者總結(jié)如下。

1.概念不清

（1）分不清刀具半徑左/右補(bǔ)償。

在數(shù)控銑床上進(jìn)行輪廓的銑削加工時，由于刀具半徑的影響，刀具中心軌跡和工件輪廓不重合。為了避免計算刀具中心軌跡、直接按照零件圖樣上的輪廓尺寸編程，可使用數(shù)控系統(tǒng)提供的刀具半徑補(bǔ)償功能。刀具半徑補(bǔ)償分為左補(bǔ)償G41和右補(bǔ)償G42，其中當(dāng)?shù)毒咧行能壽E沿前進(jìn)方向位于零件輪廓左邊時稱為左補(bǔ)償，反之稱為右補(bǔ)償。當(dāng)不需要進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償時，使用G40取消刀具半徑補(bǔ)償。

（2）對刀具長度補(bǔ)償理解不到位。

刀具長度補(bǔ)償可以使刀具在Z方向上的實(shí)際位移量大于或小于程序的給定值，這樣在數(shù)控編程過程中就無需考慮刀具長度，避免加工運(yùn)行過程中要經(jīng)常換刀而每把刀具長度的不同會給工件坐標(biāo)系的設(shè)定帶來的困難。刀具長度補(bǔ)償指令是G43和G44，其中G43為刀具長度正補(bǔ)償，G44是刀具長度負(fù)補(bǔ)償。指令G49用于取消刀具長度補(bǔ)償。

2.數(shù)控銑床操作不熟練

（1）數(shù)控銑床對刀不熟練。

數(shù)控銑床對刀的目的是把機(jī)床坐標(biāo)系和工件編程坐標(biāo)系統(tǒng)一起來，其對刀操作分為X、Y向?qū)Φ逗蚙向?qū)Φ丁Φ兜臏?zhǔn)確程度將直接影響加工精度。對刀方法一定要同零件加工精度要求相適應(yīng)。根據(jù)使用的對刀工具的不同，常用的對刀方法分為以下幾種：試切對刀法、百分表對刀法、采用尋邊器和Z軸設(shè)定器等工具對刀法、頂尖對刀法、專用對刀器對刀法等。另外根據(jù)選擇對刀點(diǎn)位置和數(shù)據(jù)計算方法的不同，又可分為單邊對刀、雙邊對刀、轉(zhuǎn)移間接對刀法、分中對刀法等。我系在實(shí)訓(xùn)中主要采用光電式尋邊器和Z軸設(shè)定器進(jìn)行分中對刀。步驟如下：

①開機(jī)，向右旋起急停按鈕。在“回零”狀態(tài)下使機(jī)床回到參考點(diǎn)。

②將工件在工作臺上定位并夾緊，把光電式尋邊器裝到機(jī)床主軸上。在MDI方式下輸入“M03 S500；”，執(zhí)行該指令使主軸以500轉(zhuǎn)/分的速度正轉(zhuǎn)。

③使用光電式分中棒進(jìn)行X、Y向?qū)Φ?。先對工件進(jìn)行X向分中，將機(jī)床運(yùn)動模式旋轉(zhuǎn)到“手輪”，調(diào)整運(yùn)動速率為X100，使尋邊器迅速移動到工件附近(離工件左側(cè)20mm左右，尋邊器的測頭要低于工件的上表面)，調(diào)整手輪運(yùn)動速率為X10，通過手輪緩慢地移動工作臺，使尋邊器測頭和工件左側(cè)接觸，尋邊器上的燈亮，表示尋邊器已經(jīng)和工件接觸。反向稍微移動使燈熄滅，再將手輪的移動倍率降低到X1，繼續(xù)移動工作臺，使尋邊器的燈剛好亮起來，這時尋邊器剛好和工件接觸，在面板上輸入X，在屏幕下方點(diǎn)擊“起源”按鈕，把當(dāng)前位置設(shè)置為相對零點(diǎn)。再向上抬高尋邊器高于工件上表面，移動尋邊器用同樣的方法接觸工件的右側(cè)，這時X向的相對坐標(biāo)會有一個讀數(shù)A，把A除以2，向上移動尋邊器高于工件上表面，移動機(jī)床使X向的相對坐標(biāo)變?yōu)锳/2，這時就找到了工件X向的中心，在G54坐標(biāo)系設(shè)定中移動光標(biāo)到X，通過面板輸入“X0.”，之后點(diǎn)擊屏幕下方的測量鍵，把當(dāng)前X向的位置設(shè)定為加工坐標(biāo)系X向的零點(diǎn)。用同樣的方法找到Y(jié)向的中心設(shè)置為Y向的坐標(biāo)零點(diǎn)。

④使用Z軸設(shè)定器進(jìn)行Z方向?qū)Φ丁ＭＶ怪鬏S，將尋邊器取下，把要使用的刀具裝到主軸上、Z軸設(shè)定器放到工件上表面。向下移動刀具緩慢和Z軸設(shè)定器接觸，當(dāng)接觸之后Z軸設(shè)定器的燈會亮起來，這時記下當(dāng)前機(jī)床的Z坐標(biāo)，再用此值減去Z軸設(shè)定器的高度，把計算后的值填到相應(yīng)的長度補(bǔ)償寄存器中即可。

（2）由于不熟練導(dǎo)致的錯誤。

①在進(jìn)行刀具長度補(bǔ)償設(shè)置時，有些學(xué)生在把補(bǔ)償值輸入到機(jī)床的長度補(bǔ)償寄存器時分不清【輸入】鍵與【+輸入】鍵的區(qū)別，錯按【+輸入】鍵，把要輸入的數(shù)值與寄存器當(dāng)前值進(jìn)行疊加，導(dǎo)致在加工時很容易撞刀。

②在進(jìn)行程序手動輸入操作時，有些學(xué)生由于不認(rèn)真，忘掉數(shù)字前面的負(fù)號或忘掉小數(shù)點(diǎn)，解決此種問題的辦法就是在正式運(yùn)行程序時先將機(jī)床鎖住，通過數(shù)控機(jī)床的圖形功能觀察走刀路線是否正確。

③不熟悉機(jī)床坐標(biāo)系的設(shè)定規(guī)則。機(jī)床坐標(biāo)系采用的是右手直角笛卡爾坐標(biāo)系，是假定工作臺不動，刀具相對于工作臺運(yùn)動的方向進(jìn)行設(shè)定的。對于多數(shù)數(shù)控銑床來說其運(yùn)動方式都是主軸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動并在Z方向升降，而X、Y方向的運(yùn)動是通過工作臺的移動實(shí)現(xiàn)的，所以機(jī)床在實(shí)際運(yùn)動過程中，在X、Y方向的運(yùn)動和我們習(xí)慣的方向正好相反，這樣就使一些不熟練的學(xué)生由于走錯方向?qū)е聶C(jī)床超程報警或撞刀。

3.編程錯誤或加工工藝不合理

（1）在進(jìn)行手動編程練習(xí)時，經(jīng)常有學(xué)生省略整數(shù)數(shù)據(jù)后面的小數(shù)點(diǎn)。

如“X50.”被寫成“X50”，如果有小數(shù)點(diǎn)，表示的單位是mm，而沒有小數(shù)點(diǎn)的單位則是μm。

（2）加工順序安排不合理。

在加工如下所示的零件時，如果按照1-2-3-4-5-6的順序加工，由于5、6孔與1、2、3、4孔定位方向相反，在X方向反向間隙會使定位誤差增加，而影響5、6孔與其他孔的位置精度。而如果按照1-2-3-4路線在加工完孔4后向左移動一段距離到P點(diǎn)，然后折回來加工5、6孔，這樣方向一致，可避免反向間隙的引入，提高5、6孔與其他孔的位置精度。

以上問題是筆者針對數(shù)控銑床實(shí)訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行的總結(jié)。另外，進(jìn)行數(shù)控實(shí)訓(xùn)，安全始終是第一位的。我們必須要求學(xué)生謹(jǐn)記安全操作規(guī)程，切不可麻痹大意。

參考文獻(xiàn)：