職工培訓(xùn)教材《數(shù)控操作技術(shù)》

孟州市產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)職工培訓(xùn)中心培訓(xùn)教材數(shù)控操作技術(shù)數(shù)控操作技術(shù)主編：郭建成副主編：李國中（河南省中原內(nèi)配股份有限公司）參編人員：楊艷麗張明卓李韶輝楊智祥劉春山（河南省中原內(nèi)配股份有限公司）張學(xué)儉（河南省中原內(nèi)配股份有限公司）孟州市產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)職工培訓(xùn)中心

前言本教材是一本具有專業(yè)性的數(shù)控操作技術(shù)培訓(xùn)教材。該教材重在講解數(shù)控機(jī)床的操作部分，是培養(yǎng)企業(yè)合格數(shù)控操作工的一本理想教材，也可為孟州企業(yè)數(shù)控操作提供參考，本教材的內(nèi)容和知識點(diǎn)密切聯(lián)系實際，讓員工既能學(xué)到理論知識，又能提高專業(yè)技能。該教材講解了最先進(jìn)的機(jī)床操作技術(shù)，介紹了軟件基本操作和機(jī)床操作。企業(yè)員工通過培訓(xùn)可以熟練掌握數(shù)控機(jī)床的操作，并迅速進(jìn)入崗位工作。這套培訓(xùn)教材共分為兩章，第一章概論第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的基本概念，由郭建成老師編寫；第一章概論第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成及分類，由楊艷麗老師編寫；第一章概論典型的數(shù)控機(jī)床，由李國中老師（企業(yè)）和李韻輝老師編寫；第二章數(shù)控加工藝基礎(chǔ)第一節(jié)工藝的基本概念，由張學(xué)儉老師（企業(yè)）和楊智祥老師編寫；第二章數(shù)控加工藝基礎(chǔ)第二節(jié)數(shù)控加工工藝參數(shù)計算基礎(chǔ)，由張明卓和劉春山老師（企業(yè)）編寫。本書在編寫過程中，得到孟州市產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)領(lǐng)導(dǎo)及廣大企業(yè)的大力支持，為教材編寫提出意見和建議，并有多員企業(yè)骨干參與教材的編寫，在此表示衷心的感謝。當(dāng)然，由于編者水平有限，本教材的缺點(diǎn)和不足在所難免。在具體教學(xué)實踐中，我們會不斷完善和修改，并期待領(lǐng)導(dǎo)、專家及同行提出批評，更希望本校教師創(chuàng)造性地使用，使本套教材更加充實和完善，更加體現(xiàn)培訓(xùn)教材的特色。編者2012年12月

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u8106第一章概論 第一章概論第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的基本概念一、數(shù)控機(jī)床的定義數(shù)字控制（numericalcontrol）是近代發(fā)展起來的一種自動控制技術(shù)，是用數(shù)字化信號對機(jī)床運(yùn)動及其加工過程進(jìn)行控制的一種方法，簡稱為數(shù)控（NC）。數(shù)控機(jī)床，就是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，或者說是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。國際信息處理聯(lián)盟（InternationalFederationofInformationProcessing，即IFIP）第五技術(shù)委員會，對數(shù)控機(jī)床作了如下定義：數(shù)控機(jī)床是一部裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床。該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號碼，或其他符號編碼指令規(guī)定的程序。定義中所指的那種程序控制系統(tǒng)，就是所說的數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)是一種控制系統(tǒng)，它自動閱讀輸入載體上事先給定的數(shù)字值，并將其譯碼，從而使機(jī)床動作和加工零件。數(shù)控系統(tǒng)包括：數(shù)控裝置、可編程序控制器、主軸驅(qū)動及進(jìn)給驅(qū)動裝置等部分。數(shù)控機(jī)床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品。二、數(shù)控機(jī)床加工機(jī)械零件的一般過程金屬切削機(jī)床加工零件，是操作者根據(jù)圖樣的要求，不斷地改變刀具與工件之間的運(yùn)動參數(shù)（位置、速度……等），使刀具對工件進(jìn)行切削加工，最終得到所需要的合格的零件。數(shù)控機(jī)床的加工，是把刀具與工件的運(yùn)動坐標(biāo)分割成一些最小的單位量，即最小位移量，由數(shù)控系統(tǒng)按照零件程序的要求，使坐標(biāo)移動若干個最小位移量，從而來實現(xiàn)刀具與工件的相對運(yùn)動，以完成零件的加工。通過圖1-1，可以了解數(shù)控機(jī)床加工機(jī)械零件的原理。例如，在平面上，要加工任意曲線L的零件。要求刀具T沿工件形狀的曲線軌跡運(yùn)動，進(jìn)行切削加工?？梢詫⑶€L分解成：Δl0，Δl1，Δl2……，Δli等線段。在數(shù)控加工中，使數(shù)控機(jī)床動作的是數(shù)控裝置給數(shù)控機(jī)床傳遞運(yùn)動命令的脈沖群，每一個脈沖對應(yīng)于機(jī)床的單位位移量。在進(jìn)行曲線加工時，可以用一給定的數(shù)學(xué)函數(shù)，來模擬線段Δli。根據(jù)給定的數(shù)學(xué)函數(shù)，如線性函、圓函數(shù)或高次函數(shù)，在理想的軌跡或輪廓上的已知點(diǎn)之間，進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化，確定一些中間點(diǎn)的方法，稱之為插補(bǔ)。按照規(guī)定的直線，給出兩端點(diǎn)間的插補(bǔ)數(shù)字信息，借此信息控制刀具的運(yùn)動，加工出理想的曲面，稱為直線插補(bǔ)。而按照規(guī)定的圓弧、其它二次曲線或高次函數(shù)，給出兩端點(diǎn)間的插補(bǔ)數(shù)字信息，控制刀具運(yùn)動，加工出理想的曲面，則稱為圓弧插補(bǔ)、二次曲線插補(bǔ)（如拋物線插補(bǔ)）或高次函數(shù)插補(bǔ)（如螺旋線插補(bǔ)）等。處理這些插補(bǔ)的算法，稱之為插補(bǔ)運(yùn)算。數(shù)控裝置，就是一臺能夠接受零件圖樣加工要求的信息，并按照一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算。實時地向各坐標(biāo)軸發(fā)出速度控制指令（如Δvzi，Δvyi……等等）及切削用量的特殊用途的電子計算機(jī)。除了數(shù)控裝置以外，為了使數(shù)控機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)，還需要有一個足夠的功率，能快速響應(yīng)的驅(qū)動裝置。在數(shù)控機(jī)床上采用的驅(qū)動裝置，按其原理基本上是兩種控制方式。它是按照任意軌跡信息（path-information）的指令W，與實際測量值X，在比較器中比較，形成的控制分量來區(qū)分的。1.關(guān)斷電路（cut-off）在關(guān)斷電路中，比較器發(fā)出的一個信號，符合X-W=02.調(diào)節(jié)電路（regulation）信號由調(diào)節(jié)電路送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)時X-W≠0關(guān)斷電路原理，用于點(diǎn)位（point-to-point）控制，而調(diào)節(jié)電路則用于軌跡（continuous-path）控制。點(diǎn)位控制和直線控制一般是單軸或兩軸聯(lián)動。而連續(xù)軌跡控制則是兩軸或者兩軸以上的聯(lián)動。當(dāng)然，數(shù)控機(jī)床要實現(xiàn)數(shù)控加工，還必須有能滿足和實現(xiàn)上述加工方式要求的機(jī)床主機(jī)、刀具以及其它一整套輔助、配套設(shè)備。所以，只要具備了數(shù)控裝置、驅(qū)動裝置、機(jī)床主機(jī)以及相應(yīng)的配套設(shè)備，就可以組成一臺數(shù)控機(jī)床，完成各種零件的數(shù)控加工。三、發(fā)展數(shù)控機(jī)床的原因近代，大工業(yè)生產(chǎn)大量采用了剛性自動化。在汽車工業(yè)及輕工消費(fèi)品生產(chǎn)方面，采用了大量的組合機(jī)床自動線，生產(chǎn)流水線；在標(biāo)準(zhǔn)件（如螺釘、螺母及帶輪等）的生產(chǎn)中則采用凸輪控制等用于特殊加工的專用機(jī)床。這類機(jī)床，適合于大批量零件的生產(chǎn)，但由于建立制造過程較難，所以更換產(chǎn)品及修改生產(chǎn)工藝需要較長的時間和比較多的費(fèi)用。進(jìn)入80年代以來，由于市場競爭激烈，產(chǎn)品更新極為迅速，中、小批量零件的生產(chǎn)越來越多。對于工業(yè)國家來說，中、小批零件的生產(chǎn)幾乎占產(chǎn)品數(shù)量的75%-80%。而且隨著航空工業(yè)、汽車工業(yè)以及輕工消費(fèi)品生產(chǎn)的高速增長，復(fù)雜圖形的零件越來越多，精度要求也越來越高。這就使傳統(tǒng)的剛性自動化不能滿足要求，而柔性加工的重要性更加突出，可調(diào)的柔性自動化也就迅速地發(fā)展起來。數(shù)控機(jī)床就是實現(xiàn)柔性自動化最重要的裝備，是發(fā)展柔性生產(chǎn)的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)：1）能完成很多普通機(jī)床難以完成，或者根本不能加工的復(fù)雜型面的零件加工。因此，數(shù)控機(jī)床首先在航空、航天等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。在復(fù)雜型面的模具加工中，在蝸輪葉片及螺旋槳的加工中，也都得到了廣泛的應(yīng)用。2）采用數(shù)控機(jī)床，可以提高零件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。由于數(shù)控機(jī)床是按照預(yù)定的程序自動加工，加工過程不需要人工干預(yù)。而且加工精度還可以利用軟件來進(jìn)行校正及補(bǔ)償。因此，可以獲得比機(jī)床本身精度還要高的加工精度及重復(fù)精度。3）可以提高生產(chǎn)率。采用數(shù)控機(jī)床比普通機(jī)床可以提高生產(chǎn)率2-3倍。尤其對某些復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)率可以提高十幾倍甚至幾十倍。4）可以實現(xiàn)一機(jī)多用。一些數(shù)控機(jī)床，例如加工中心、車削中心等，都可以自動換刀。一次裝卡以后，幾乎能完成零件全部加工部位的加工，可以替代5-7臺普通機(jī)床，并節(jié)省了廠房面積。5）幾乎不需要專用的工裝卡具。采用普通的通用工夾具，只需更換程序，就可適應(yīng)不同品種及尺寸規(guī)格零件的自動加工。6）減少了在制品，從而加速了流動資金的周轉(zhuǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益。7）大大減輕了工人的勞動強(qiáng)度。數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床的性能對比見表1-1。從表1-1可以看出，數(shù)控機(jī)床不僅可以節(jié)約勞動力，提高勞動生產(chǎn)率，而且可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，對開發(fā)新產(chǎn)品和促進(jìn)老產(chǎn)品的更新?lián)Q代、加速流動資金運(yùn)轉(zhuǎn)和縮短交貨期，都起著很大作用。表1-1數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床的對比序號項目數(shù)控機(jī)床普通機(jī)床序號項目數(shù)控機(jī)床普通機(jī)床1加工異形復(fù)雜零件的能力強(qiáng)弱7初期投資高低2改變加工對象的柔性程度高低8對操作人員素質(zhì)的要求高低3加工零件質(zhì)量和加工精度高低9對生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)準(zhǔn)備和生產(chǎn)調(diào)度的要求高低4加工效率高低10運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)（包括人力、原材料、電力、廠房）低高5設(shè)備利用率高低11維修技術(shù)及費(fèi)用高低6產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計與CAD連接功能高低12對不合格品再加工（即回用）的費(fèi)用低高但是，數(shù)控機(jī)床的初期投資及維修技術(shù)等費(fèi)用較高，要求管理及操作人員的素質(zhì)也較高。合理地選擇及使用數(shù)控機(jī)床，可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本和提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與競爭能力。綜上所述，對于單件、中小批量生產(chǎn)；形狀比較復(fù)雜，精度要求較高的零件加工；產(chǎn)品更新頻繁，生產(chǎn)周期要求短的加工，大都采用數(shù)控機(jī)床，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，滿足用戶的要求，獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成及分類一、數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為保證達(dá)到高精度、高效率、高自動化程度，數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)具有以下一些特點(diǎn)：①高剛度。因為數(shù)控機(jī)床要在高速和重切削條件下工作，因此機(jī)床的床身、工作臺、主軸、立柱、刀架等主要部件，均需具有很高的剛度，工作中應(yīng)無變形或振動。例如：床身應(yīng)合理布筋，能承受重載與重切削力；工作臺與拖板應(yīng)具有足夠的剛性，能承受工件重量并使工作平穩(wěn)；主軸在高速下運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)具有高的徑向扭鉅和軸向推力；立柱在床身上移動，應(yīng)平穩(wěn)，能承受大的切削抗力；刀架在切削加工中應(yīng)十分平穩(wěn)而無振動。②高靈敏度。數(shù)控機(jī)床在自動狀態(tài)下工作，要求精度比普通機(jī)床高，因而運(yùn)動部件應(yīng)具有高靈敏度。導(dǎo)軌部件通常用滾動導(dǎo)軌、塑料導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等，以減少摩擦力，在低速運(yùn)動時無爬行現(xiàn)象。工作臺、刀架等部件的移動，由直流或交流伺服電機(jī)驅(qū)動，經(jīng)滾珠絲杠或靜壓絲杠傳動。主軸既要在高剛度、高速下回轉(zhuǎn)，又要有高靈敏度，因而多數(shù)采用滾動軸承或靜壓軸承。③高抗振性。數(shù)控機(jī)床的一些運(yùn)動部件，除了應(yīng)具有高剛度、高靈敏度外，還應(yīng)具有高抗振性，在高速重切削情況下應(yīng)無振動，以保證加工工件的高精度和高表面光潔度。應(yīng)該指出的是，特別要避免切削時的諧振。④熱變形小。機(jī)床的主軸、工作臺、刀架等運(yùn)動部件，在運(yùn)動中常易產(chǎn)生熱量。為保證部件的運(yùn)動精度，要求各運(yùn)動部件的發(fā)熱量最少，以防產(chǎn)生熱變形。為此，立柱一般采取雙壁框式結(jié)構(gòu)，在提高剛度的同時，使零件結(jié)構(gòu)對稱，防止因熱變形而產(chǎn)生傾斜偏移。為使主軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的熱量最少，通常采用恒溫冷卻裝置，使主軸軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的熱易于消散。為減少電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)熱的影響，在電機(jī)上安裝有散熱裝置或熱管消熱裝置。⑤高精度保持性。數(shù)控機(jī)床的加工精度較高。在高速強(qiáng)力切削下滿載工作，為保證機(jī)床在長期內(nèi)具有穩(wěn)定的加工精度，要求數(shù)控機(jī)床具有高的精度保持性。除了各有關(guān)零件應(yīng)正確選擇材料，以防止使用中的變形和快速磨損外，還要求采取一些工藝措施，如淬火和磨削導(dǎo)軌、粘貼抗磨塑料導(dǎo)軌等，以提高運(yùn)動部件的耐磨性。⑥高可靠性。數(shù)控機(jī)床在自動或半自動條件下工作，尤其在柔性制造系統(tǒng)中的數(shù)控機(jī)床，可在24小時運(yùn)轉(zhuǎn)中實現(xiàn)無人管理，因此要求機(jī)床具有高的可靠性。為此，除一些運(yùn)動部件應(yīng)保證不出故障外，特別是數(shù)控系統(tǒng)動作頻繁的刀庫、換刀機(jī)構(gòu)、托盤、工件交換裝置等部件，必須保證在長期工作中十分可靠。⑦刀具先進(jìn)。數(shù)控機(jī)床要能充分發(fā)揮效能，實現(xiàn)高精度、高效率、高自動化，除了機(jī)床本身應(yīng)滿足上述要求外，刀具也必須先進(jìn)，應(yīng)有高耐用度，其結(jié)構(gòu)也要合理。對于不同的數(shù)控機(jī)床，要有不同的刀具系統(tǒng)及相應(yīng)的刀片。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床在技術(shù)上的發(fā)展趨勢，是不斷提高精度、效率、自動化程度及智能化。因此，機(jī)床的主要部件，如導(dǎo)軌、主軸、工作臺、傳動絲杠、刀庫、機(jī)械手、刀具預(yù)調(diào)裝置等，應(yīng)符合上述要求。目前，數(shù)控機(jī)床正向著高速化發(fā)展。圖2-1是加工中心主軸轉(zhuǎn)速高速化發(fā)展趨向圖，圖2-2是加工中心進(jìn)給速度高速化發(fā)展趨向圖。數(shù)控機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)的進(jìn)展情況見表2-1，數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求及其對策見表2-2。表2-1數(shù)控機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)的發(fā)展序號項目50年代末60年代初60年代末70年代80年代新近水平1主軸速度（r/min）200030006000800010000～100002快速進(jìn)給（m/min）4.86～9.8101524～363定位精度（m）±20±15±10±8～±3±5～±14重復(fù)精度（m）108520.55加工圓弧真圓度（m）5025201046刀具交換（ATC）刀具數(shù)（把）ATC16～48ATC16～60ATC30～120刀具管理～120刀具管理系統(tǒng)～1207工件更換（APC）無APC無APCAPCAPC多個托盤，F(xiàn)MS，無人運(yùn)輸車APC多個托盤，F(xiàn)MS8數(shù)控系統(tǒng)真空管晶體管ICLSI磁泡存儲器16、32位微處理器，彩色CRT32、64位微處理器，MAP表2－2數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要素及其對策項目注意要點(diǎn)床身結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌主軸驅(qū)動控制機(jī)床設(shè)計1、根據(jù)精度要求正確布局2、在確保精度條件下，提高效率和自動化程度高精度，復(fù)雜結(jié)構(gòu)時特別注意布局合理V－V多用超高精度軸承（液體靜壓）驅(qū)動源隔離高分辯率一般精度時注意剛性V－平、平－平多用高精度滾動軸承直接傳動半閉環(huán)簡單結(jié)構(gòu)時注意可靠性平－平軸承間適當(dāng)距離直接傳動精度1、提高關(guān)鍵部件精度2、采取工藝措施提高精度保持性3、采用精度補(bǔ)償采用長年變化抑制對策非懸伸導(dǎo)軌準(zhǔn)直調(diào)整消除各種間隙閉環(huán)、數(shù)字化時效處理對懸伸進(jìn)行支撐前后支承孔高同心度消除驅(qū)動不平衡半閉環(huán)加補(bǔ)償剛度1、提高部件剛度2、一體化適當(dāng)布筋3、預(yù)加載荷接合面提高剛度加適量預(yù)加載荷支承間距離大時加粗軸徑高剛度伺服電機(jī)一體化適當(dāng)布筋預(yù)加載荷，采用合適磨擦副采用復(fù)合軸承，預(yù)加載荷采用大直徑滾珠絲杠，預(yù)加載荷伺服剛性化熱變形1、減少熱源2、采用對稱結(jié)構(gòu)3、采用冷卻措施熱源隔離強(qiáng)制潤滑強(qiáng)制冷卻螺母預(yù)加載荷可調(diào)整強(qiáng)制空冷對稱結(jié)構(gòu)采用減少摩擦對策前軸承軸向支承力持，低粘度潤滑劑進(jìn)給絲杠有軸向力支承，中空滾珠絲杠低熱高效伺服電機(jī)振動1、采用抗振材料2、消除不平衡3、隔離振源高衰減材料、鑄件內(nèi)腔夾砂運(yùn)動面間有合適油膜、氣層回轉(zhuǎn)件平衡，主軸電機(jī)隔離驅(qū)動電機(jī)隔離振動接合面減少摩擦適當(dāng)?shù)哪Σ了ト醮胧┲鬏S、電機(jī)軸對準(zhǔn)隔振離合器加減速控制可靠性1、結(jié)構(gòu)上盡量簡化2、提高各元部件質(zhì)量足夠剛度不變形高耐磨減摩擦材料適當(dāng)潤滑高剛度正確潤滑平衡隔振高質(zhì)量元件、系統(tǒng)適應(yīng)控制伺服1、高剛度2、高應(yīng)答，高靈敏度提高伺服剛度高精度控制，高速應(yīng)答二、數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成及其功能特點(diǎn)（一）構(gòu)成數(shù)控機(jī)床一般由下列幾個部分組成1）主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的主體，包括床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。2）CNC裝置是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盤、紙帶閱讀機(jī)……等）以及相應(yīng)的軟件。3）驅(qū)動裝置是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動單元、進(jìn)給驅(qū)動單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)……等。4）數(shù)控機(jī)床的輔助裝置指數(shù)控機(jī)床的一些必須的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床運(yùn)行。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數(shù)控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測裝置。5）編程機(jī)及其他一些附屬裝備。（二）功能和特點(diǎn)1.主機(jī)主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的主體，是用于完成各種切削加工的機(jī)械部分。根據(jù)不同的零件加工要求，有車床、銑床、鉆床、鏜床、磨床、重型機(jī)床、電加工機(jī)床以及其它類型。與普通機(jī)床不同的是，數(shù)控機(jī)床的主機(jī)結(jié)構(gòu)上具有以下特點(diǎn)：1）由于大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用了高性能的主軸及伺服傳動系統(tǒng)，因此，數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)得到了簡化，傳動鏈較短。2）為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床連續(xù)地自動化加工，數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)具有較高的動態(tài)剛度，阻尼精度及耐磨性，熱變形較小。3）更多地采用高效傳動部件，如滾珠絲杠副，直線滾動導(dǎo)軌等。2.CNC（computerizednumericalcontrol）裝置這是數(shù)控機(jī)床的核心。用于實現(xiàn)輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實現(xiàn)各種控制功能?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置都具備下面一些功能。多坐標(biāo)控制（多軸聯(lián)動）。實現(xiàn)多種函數(shù)的插補(bǔ)（直線、圓弧、拋物線等）。代碼轉(zhuǎn)換（EIA∕ISO代碼轉(zhuǎn)換、英制∕公制轉(zhuǎn)換、二－十進(jìn)制轉(zhuǎn)換、絕對值∕增量值轉(zhuǎn)換等）。人機(jī)對話、手動數(shù)據(jù)輸入，加工程序輸入，編輯及修改。加工選擇，各種加工循環(huán)，重復(fù)加工、凹（凸）模加工，鏡象加工等。可實現(xiàn)各種補(bǔ)償功能，進(jìn)行刀具半徑、刀具長度、傳動間隙、螺距誤差的補(bǔ)償。實現(xiàn)故障自診斷。CRT顯示，實現(xiàn)圖形、軌跡、字符顯示。聯(lián)網(wǎng)及通信功能。3.驅(qū)動裝置是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動部件。普通機(jī)床的主軸和進(jìn)給系統(tǒng)，主要由電機(jī)驅(qū)動進(jìn)給箱及主軸箱的齒輪來實現(xiàn)運(yùn)動和變速。而數(shù)控機(jī)床主軸和進(jìn)給則是由數(shù)控裝置發(fā)出進(jìn)給指令，通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實現(xiàn)的。當(dāng)幾個進(jìn)給軸實現(xiàn)了聯(lián)動時，可以完成點(diǎn)位、直線、平面曲線或空間曲線的加工。一般來說，數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動，要求有好的快速響應(yīng)性能，能靈敏而準(zhǔn)確的跟蹤由數(shù)字控制裝置發(fā)來的數(shù)字指令信號。4.數(shù)控機(jī)床的輔助裝置他是保證數(shù)控機(jī)床功能充分發(fā)揮所需要的配套部件。由于這些配套裝置包括的面很廣，有電器、液壓、氣動元件及系統(tǒng)，冷卻、排屑、防護(hù)、潤滑、照明、儲運(yùn)等一系列裝置，它對開發(fā)數(shù)控機(jī)床本身的功能具有很大的作用，因此受到了各產(chǎn)業(yè)部門的重視，發(fā)展極為迅速。5.程編機(jī)及其他一些附屬設(shè)備現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床，不僅可以利用CNC裝置上的鍵盤直接輸入零件的程序，也可以利用自動程編機(jī)，在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制，將程序記錄在信息載體上（如紙帶、磁帶、磁盤等），然后送入數(shù)控裝置。對于較為復(fù)雜的零件，一般都是采用這種辦法。對這種方式，我們稱為自動程序編制，或計算機(jī)程序編制。大型的，特殊曲面的零件程序，往往要用小型計算機(jī)來實現(xiàn)，還可以利用電子計算機(jī)的通用外圍設(shè)備，如打印機(jī)、自動穿孔機(jī)來制作程序單及控制帶?，F(xiàn)在隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，大多數(shù)零件的程序編制工作，已經(jīng)可以由微型計算機(jī)來實現(xiàn)了。為了便于使用，一些公司還可以提供一些專用的程編機(jī)，并配有完整的附屬設(shè)備。使用專用的程編軟件，可以方便的，高質(zhì)量的編制出各種需要的零件程序。三、數(shù)控機(jī)床的分類目前，為了研究數(shù)控機(jī)床，可從不同的角度對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行分類。（一）按控制系統(tǒng)的特點(diǎn)分類1.點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床對于一些孔加工用數(shù)控機(jī)床，只要求獲得精確的孔系坐標(biāo)定位精度，而不管從一個孔到另外一個孔是按照什么軌跡運(yùn)動，如坐標(biāo)鉆床，坐標(biāo)鏜床以及沖床等，就可以采用簡單而價格低廉的點(diǎn)位控制系統(tǒng)。這種點(diǎn)位控制系統(tǒng)，為了確保準(zhǔn)確的定位，系統(tǒng)在高速運(yùn)行后，一般采用3級減速，以減小定位誤差。但是由于移動件本身存在慣性，而且在低速運(yùn)動時，摩擦力有可能變化。所以即使系統(tǒng)關(guān)斷后，工作臺并不立即停止，形成定位誤差Δd，而且這個值有一定的分散性。2.直線控制數(shù)控機(jī)床某些數(shù)控機(jī)床不僅要求具有準(zhǔn)確定位的功能，而且要求從一點(diǎn)到另一點(diǎn)之間按直線移動，并能控制位移的速度（見圖1－5）。因為這一類型的數(shù)控機(jī)床在兩點(diǎn)間移動時，要進(jìn)行切削加工。所以對于不同的刀具和工件，需要選用不同的切削用量及進(jìn)給速度。這一類的數(shù)控機(jī)床包括：數(shù)控鏜銑床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等。一般情況下這些數(shù)控機(jī)床，有兩個到三個可控軸，但同時控制軸只有一個。為了能在刀具磨損或更換刀具后，可得到合格的零件，這類機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)常常具有刀具半徑補(bǔ)償功能、刀具長度補(bǔ)償?shù)墓δ?，和主軸轉(zhuǎn)速控制的功能。3.輪廓控制的數(shù)控機(jī)床更多的數(shù)控機(jī)床，具有輪廓控制的功能（見圖1－6），即可以加工曲線或者曲面的零件。這類機(jī)床有二坐標(biāo)及二坐標(biāo)以上數(shù)控銑床，可加工曲面的數(shù)控車床，加工中心等。這類數(shù)控機(jī)床應(yīng)能同時控制兩個或兩個以上的軸具有插補(bǔ)功能（見圖1－7），對位移和速度進(jìn)行嚴(yán)格的不間斷控制?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床絕大多數(shù)都具有兩坐標(biāo)或兩坐標(biāo)以上聯(lián)動的功能，不僅有刀具半徑補(bǔ)償、刀具長度補(bǔ)償、還有機(jī)床軸向運(yùn)動誤差補(bǔ)償、絲杠、齒輪的間隙誤差補(bǔ)償…等一系列功能。按照可聯(lián)動（同時控制）軸數(shù)，且相互獨(dú)立的軸數(shù)，可以有2軸控制、2.5軸控制、3軸控制、4軸控制、5軸控制等。2.5軸控制（兩個軸是連續(xù)控制，第三軸是點(diǎn)位或直線控制）的原理，實現(xiàn)了三個主要軸X，Y，Z內(nèi)的兩維控制。3軸控制是三個坐標(biāo)軸X，Y，Z都同時插補(bǔ)，是三維連續(xù)控制（見圖1－8）。5軸連續(xù)控制是一種很重要的加工形式（見圖1－9），這時3個坐標(biāo)X，Y，Z，與轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)，刀具的擺動，同時聯(lián)動（也可以是與兩軸的數(shù)控轉(zhuǎn)臺聯(lián)動，或刀具做兩個方向的擺動）。由于刀尖可以按數(shù)學(xué)規(guī)律導(dǎo)向，使之垂直于任何雙倍曲線平面（doublecurve），因此特別適合于加工透平葉片、機(jī)翼等。（二）按執(zhí)行機(jī)構(gòu)的伺服系統(tǒng)類型分類1.開環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床這是比較原始的一種數(shù)控機(jī)床，這類機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)將零件的程序處理后，輸出數(shù)字指令信號給伺服系統(tǒng)，驅(qū)動機(jī)床運(yùn)動。沒有來自位置傳感器的反饋信號。最典型的系統(tǒng)就是采用步進(jìn)電機(jī)的伺服系統(tǒng)。這類機(jī)床較為經(jīng)濟(jì)，但是速度及精度都較低。因此，目前在國內(nèi)，仍作為一種經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控機(jī)床，多用于對舊機(jī)床的改造。2.閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床這類機(jī)床可以接受插補(bǔ)器的指令，而且隨時接受工作臺端測得的實際位置反饋信號進(jìn)行比較，并根據(jù)其差值不斷地進(jìn)行誤差修正。這類數(shù)控機(jī)床可以消除由于傳動部件制造中存在的精度誤差給工件加工帶來的影響。這種采用閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床（見圖1－10），可以得到很高的加工精度，但是由于很多的機(jī)械傳動環(huán)節(jié)，如絲杠副、工作臺都包括在反饋環(huán)路內(nèi)，而各種機(jī)械傳動環(huán)節(jié)，包括絲杠與螺母、工作臺與導(dǎo)軌的摩擦特性，各部件的剛性，以及位移測量元件安裝的傳動鏈間隙等等，都是可變的，都直接影響伺服系統(tǒng)的調(diào)節(jié)參數(shù)。有一些是非線性的參數(shù)，因此閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)整都有較大的難度。設(shè)計和調(diào)整得不好，很容易形成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。所以，閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床，主要用于一些精度要求很高的鏜銑床、超精車床、超精銑床等。3.半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床大多數(shù)數(shù)控機(jī)床是半閉環(huán)伺服系統(tǒng)，將測量元件從工作臺移到電機(jī)端頭或絲杠端頭。這種系統(tǒng)的閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括絲杠、螺母副及工作臺，因此可以獲得穩(wěn)定的控制特性。而且由于采用了高分辨率的測量元件，可以獲得比較滿意的精度及速度。（三）按數(shù)控裝置類型分類1.硬件式數(shù)控機(jī)床（即NC機(jī)床）這是早期的數(shù)控機(jī)床，數(shù)控裝置中的輸入、運(yùn)算、插補(bǔ)運(yùn)算以及控制功能均由集成電路或晶體管等器件組成。一般來說，不同的數(shù)控機(jī)床都需要專門設(shè)計不同的邏輯電路。這類數(shù)控機(jī)床數(shù)控裝置的通用性較差，因其全部由硬件組成，所以功能和靈活性也較差。2.軟件式數(shù)控機(jī)床（即CNC機(jī)床）70年代中期，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，芯片的集成度越來越高。利用中、大規(guī)模及超大規(guī)模的集成電路，組成CNC裝置成為可能。采用這一類裝置的數(shù)控機(jī)床，其主要的功能，幾乎全由軟件來實現(xiàn)，對于不同的數(shù)控機(jī)床，只需編制不同的軟件就可以實現(xiàn)。而硬件幾乎可以通用。這就為硬件的大批量生產(chǎn)提供了條件。批量生產(chǎn)有利于保證產(chǎn)品的質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，所以現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床，都采用CNC裝置。這種軟件式數(shù)控，由于有很高的柔性，給機(jī)床廠以及機(jī)床的用戶以很大的方便。他們可以根據(jù)各自的需要開發(fā)出不同的用戶程序，使得數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用更為廣泛，并能深入到機(jī)械加工業(yè)的各個領(lǐng)域中去。（四）按加工方式分類1.金屬切削類數(shù)控機(jī)床如數(shù)控車床、加工中心、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜床等。2.金屬成型類數(shù)控機(jī)床如數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)等。3.數(shù)控特種加工機(jī)床如數(shù)控線（電極）切割機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控激光切割機(jī)床等。4.其他類型的數(shù)控機(jī)床如火焰切割機(jī)、數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)等（見表1－2）。表1－2數(shù)控機(jī)床分類表數(shù)控機(jī)床的種類控制系統(tǒng)類別執(zhí)行機(jī)構(gòu)類別加工對象類別數(shù)控車床點(diǎn)位、直線控制開環(huán)、半閉環(huán)沒錐度、圓弧的軸輪廓控制開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)有錐度、圓弧的軸加工中心機(jī)床點(diǎn)位、直線控制開環(huán)、半閉環(huán)齒輪箱、框架等箱體特殊用途的輪廓控制開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)飛機(jī)零件的輪廓加工數(shù)控銑床點(diǎn)位、直線控制開環(huán)、半閉環(huán)箱體輪廓控制開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)平面輪廓的凸輪、樣板、沖模，壓、鑄模數(shù)控鉆床點(diǎn)位控制開環(huán)、半閉環(huán)印刷電路基板、多孔零件數(shù)控鏜床點(diǎn)位、直線控制開環(huán)、半閉環(huán)箱體閉環(huán)精密箱體數(shù)控磨床輪廓控制半閉環(huán)、閉環(huán)凸輪、軋輥、沖模數(shù)控電加工機(jī)床輪廓控制開環(huán)、半閉環(huán)模具數(shù)控金屬成型機(jī)床點(diǎn)位直線輪廓控制半閉環(huán)、開環(huán)沖壓、板材、彎管等（五）按照功能水平分類可以把數(shù)控機(jī)床分為高、中、低檔（經(jīng)濟(jì)型）三類：這種分類方法，目前在我國用的很多，但是因為沒有一個確切的定義，所以涵意不很明確。這里，我們試圖對按照功能水平分類的界限作一個限定。分辨率和進(jìn)給度分辨率為10m，進(jìn)給速度在8～15m/min為低檔；分辨率為1m，進(jìn)給速度為15～24m/min為中檔；分辯率為0.1m，進(jìn)給速度為15～100m/min為高檔。伺服進(jìn)給類型采用開環(huán)、步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)為低檔；中高檔則采用半閉環(huán)的直流伺服系統(tǒng)及交流伺服系統(tǒng)（也包括采用閉環(huán)伺服系統(tǒng)）。聯(lián)動軸數(shù)低檔數(shù)控機(jī)床最多聯(lián)動軸數(shù)為2～3軸，中、高檔則為2～4軸或3～5軸以上。通信功能低檔數(shù)控一般無通信功能。中檔可以有RS-232或DNC（directnumericalcontrol直接數(shù)字控制）接口。高檔的還可有MAP（manufacturingautomationprotocal制造自動化協(xié)議）通信接口，具有聯(lián)網(wǎng)功能。顯示功能低檔數(shù)控一般只有簡單的數(shù)碼管顯示或簡單的CRT（CathodeRayTube陰極射線管）字符顯示。而中檔數(shù)控則具有較齊全的CRT顯示，不僅有字符，而且有圖形，人機(jī)對話，自診斷等功能。高檔數(shù)控還可以有三維圖形顯示。內(nèi)裝PC（programmablecontroller可編程控制器）低檔數(shù)控一般無內(nèi)裝PC，中、高檔數(shù)控都有內(nèi)裝PC。高檔數(shù)控具有強(qiáng)功能的內(nèi)裝PC，有軸控制的擴(kuò)展功能。主CPU（centralprocessingunit中央處理單元）低檔數(shù)控一般采用8位CPU，中檔及高檔已經(jīng)逐步的由16位CPU向32位CPU過渡。外國的一些新的數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)選用了64位CPU，并選用具有精簡指令集的RISC中央處理單元，以提高運(yùn)算速度。根據(jù)以上的一些功能及指標(biāo)，就可以將各種類型的產(chǎn)品分為低、中、高檔三類數(shù)控系統(tǒng)。所謂經(jīng)濟(jì)型數(shù)控，都是相對標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控而言。在不同的國家和不同的時期含意是不同的。其目的是根據(jù)實際機(jī)床的使用要求，合理地簡化系統(tǒng)，以降低產(chǎn)品價格。在我國，把由單板機(jī)、單片機(jī)和步進(jìn)電機(jī)組成的數(shù)控系統(tǒng)和其它功能簡單、價格低的系統(tǒng)稱為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控。主要用于車床、線切割機(jī)床、以及老機(jī)床改造等。它是屬于低檔數(shù)控的一種，目前在我國，這類數(shù)控有一定批量的生產(chǎn)。區(qū)別于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控，則把功能比較齊全的數(shù)控系統(tǒng)，稱為全功能數(shù)控，或稱標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控。第三節(jié)典型的數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床的品種很多，幾乎各種類型的機(jī)床，都有成功的數(shù)控產(chǎn)品。兩面介紹幾種典型的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品，其中包括數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、數(shù)控鉆、鏜床、數(shù)控磨床、數(shù)控電加工機(jī)床及一些特殊類型的數(shù)控機(jī)床。介紹各類數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，以及這類數(shù)控機(jī)床的典型產(chǎn)品。介紹的產(chǎn)品將以我國在最近幾年新開發(fā)的品種為代表。至于國外最近推出的新產(chǎn)品、新結(jié)構(gòu)、新的功能將在以后的一些章節(jié)中介紹。由于每一類機(jī)床，品種都很多，功能和應(yīng)用范圍也有差別。受篇幅限制，這里不能一一列舉，只能選擇其中的主要品種和機(jī)型作簡要介紹，以此了解數(shù)控機(jī)床的概貌。一、數(shù)控車床數(shù)控車床是目前使用較廣泛的數(shù)控機(jī)床，主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體零件的加工，能自動完成內(nèi)外圓柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)、鉸孔等工作，特別適宜復(fù)雜形狀零件的加工。在車床上由程序確定主軸轉(zhuǎn)速是很必要的，應(yīng)該有刀具補(bǔ)償功能，由程序選定刀具并控制轉(zhuǎn)塔刀架。對于工件輪廓形狀不太復(fù)雜，控制系統(tǒng)帶有圓弧插補(bǔ)器，有一個轉(zhuǎn)塔刀架的數(shù)控車床，常常采用手工編制程序。只有在加工復(fù)雜輪廓或同時有兩把刀具進(jìn)行加工時，才采用計算機(jī)自動編制程度。例如S3－1200型數(shù)控車床，是沈陽第三機(jī)床廠與美國Pratt&Whitney。公司合作生產(chǎn)的產(chǎn)品。這臺車床是美國P&W公司1980年設(shè)計完成的新產(chǎn)品。結(jié)構(gòu)先進(jìn)、精度高、剛性好。機(jī)床總體布局采用機(jī)、電、液一體化，有完善的安全保護(hù)裝置，除有硬件保護(hù)外，還可設(shè)定軟件區(qū)域保護(hù)，有多種診斷功能；主傳動采用交流無級調(diào)速系統(tǒng)。主軸采用預(yù)加載荷的推力角接觸軸承，既適用于高速強(qiáng)力切削，又適于精加工。有恒速切削機(jī)能，可提高加工效率，降低工件表面的粗糙度。床身采用鑲鋼導(dǎo)軌，在移動的刀架導(dǎo)軌面上粘附聚四氟乙烯軟帶，并配有可調(diào)節(jié)流量的自動點(diǎn)滴潤滑系統(tǒng)，精度保持性好。星形轉(zhuǎn)塔刀架結(jié)構(gòu)簡單，用液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)位，共有12個工位，每轉(zhuǎn)一個工位只需0.7s，液壓系統(tǒng)采用疊加閥分散布置，管路排列整齊，便于裝配維修。刀架定位精度0.01/300mm，重復(fù)定位精度0.005mm，加工精度0.005mm。加工外圓的圓度0.004mm。加工表面粗糙度1.6m，刀架移動最小當(dāng)量（分辨率）0.001mm，反應(yīng)靈敏，誤差不超過兩個脈沖當(dāng)量，機(jī)床噪聲為72.5～76dB（A）。二、數(shù)控銑床主要用于各類較復(fù)雜的平面、曲面和殼體類零件的加工。如各類模具、樣板、葉片、凸輪、連桿和箱體等。銑削輪廓外形需要軌跡控制，而銑削框形面可以用直線控制。銑削平面零件只要二軸軌跡控制。2eq\o(\s\do-9(１),\s\do0(－),\s\do9(２))軸控制是指用二軸作為軌跡控制，第三軸作逐行進(jìn)刀運(yùn)動。三軸軌跡控制，則是切深運(yùn)動也與其他兩軸聯(lián)動，這樣可以進(jìn)行空間銑削。線性插補(bǔ)器是必不可少的，圓弧插補(bǔ)器適用于手工編制程序的簡單銑削加工。主軸轉(zhuǎn)速有時用手動調(diào)整，在軌跡控制時，進(jìn)給量由程序確定。對稱功能用作很大，零件偏移對所有銑床都很有用。銑削曲面時建議用刀具直徑補(bǔ)償，能夠在垂直于輪廓的任何方向上作直徑補(bǔ)償時，在銑削精密零件時很有用。北京第一機(jī)床廠生產(chǎn)的XK5040－1數(shù)控立式升降臺銑床，就是一種典型的數(shù)控銑床。其數(shù)控系統(tǒng)可控制x，y，z三個坐標(biāo)軸，并可同時聯(lián)動。能完成直線銑削，組成各種往復(fù)循環(huán)和框式循環(huán)或按坐標(biāo)位置加工，也可銑削具有曲線輪廓的零件。主軸半自動變速，采用電液控制，可以遠(yuǎn)距離操縱。導(dǎo)軌采用鑲鋼淬火，以提高壽命和精度保持性。主傳動齒輪均用鉻鉬鋼制造，并經(jīng)淬火和磨齒?；ㄦI軸亦經(jīng)淬火并磨削，而且是內(nèi)徑定心的。有獨(dú)立的導(dǎo)軌潤滑泵，自動定時定量潤滑。有半自動的刀具安裝及拆卸裝置。三、數(shù)控仿形銑床數(shù)控仿形銑床主要用于各種復(fù)雜型腔模具或工件的銑加工，特別對不規(guī)則的三維曲面和復(fù)雜邊界構(gòu)成的工件更顯示其優(yōu)越性。新型的數(shù)控仿形銑床一般包括三個部分：1.數(shù)控（CNC）功能它類似一臺數(shù)控銑床具有的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控功能。有用戶宏程序，三軸聯(lián)動，以及刀具半徑及長度補(bǔ)償?shù)取＿€可以有手動數(shù)據(jù)輸入（MDI），前后臺編輯等。2.仿形功能在機(jī)床上裝有仿形儀，可以選用多種仿形形式，如筆式手動、雙向、單向鉗位、輪廓、部分輪廓、三向，NTC（numeriealTracercontrol數(shù)字仿型）等。還可以有多種離模方式：如切線離模，法向離模，Z軸快退等。3.數(shù)字化功能在仿形加工的同時，要采集仿形指運(yùn)動軌跡數(shù)據(jù)，并處理成加工所需的標(biāo)準(zhǔn)指令，存入存儲器，或其它介質(zhì)（如軟盤）。以后也可以利用存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工。所以要求有大量的數(shù)據(jù)處理的功能。SKF718數(shù)控仿形銑床，是長征機(jī)床廠生產(chǎn)的，采用了國內(nèi)開發(fā)的數(shù)字化仿形數(shù)控系統(tǒng)。在一個控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)數(shù)控、仿形和數(shù)字化的全部功能。除實現(xiàn)數(shù)控加工外，還可以用裝在主軸箱側(cè)面上的仿形測量儀，在數(shù)字化程序控制下，自動掃描模型，直接生成數(shù)控加工指令，實時存入軟盤，以備進(jìn)行數(shù)字化加工，從而解決了復(fù)雜表面和模具加工任務(wù)。該機(jī)床位置控制分辨率（最小輸入單位）為0.001mm，仿形進(jìn)給速度為2～2000mm/min，數(shù)控加工進(jìn)給速度為0～5000mm/min，快速行程最高速度為10000mm/min。四、加工中心加工中心和數(shù)控車床一樣，是目前世界上產(chǎn)量最高、應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床。它主要用于箱體類零件和復(fù)雜曲面零件的加工，能進(jìn)行銑鏜、鉆、攻絲等工序。因為它具有自動換刀功能，工件一次裝卡后，能自動地完成或者接近完成工件各面的所有加工工序。箱體類零件的加工中心，一般是在鏜、銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，可稱為鏜銑類加工中心，習(xí)慣上簡稱為加工中心。另外還有一類加工中心，是以軸類零件為主要加工對象。是在車床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。一般具有C軸控制，除可進(jìn)行車削、鏜削之外，還可進(jìn)行端面和周面上任意部位的鉆削、銑削和攻絲加工。在具有插補(bǔ)功能的條件下，可以實現(xiàn)各種曲面銑削加工。這類加工中心也設(shè)有刀庫，根據(jù)加工工件的需要，配置相應(yīng)的動力或非動力刀具。這類加工中心，習(xí)慣上稱為車削中心。大多數(shù)加工中心帶有軌跡控制。通常在同一系統(tǒng)內(nèi)可以用增量數(shù)據(jù)輸入（銑削外形），也可以用絕對數(shù)據(jù)輸入（定位），要求多軸同時移動，否則定位時間過長。主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)該由程序選定。進(jìn)給量和更換刀具也由程序確定。在銑削外形時應(yīng)有刀具直徑補(bǔ)償功能，在任意方向垂直于銑削曲面的刀具直徑補(bǔ)償功能，對加工精密零件很有用。南京機(jī)床廠生產(chǎn)的新產(chǎn)品，TH6150型臥式加工中心。各有能存儲60把刀具的鏈?zhǔn)降稁旌碗p工位自動交換工作臺?？赏瓿摄娖矫?、銑溝槽、鏜孔、鉆孔、擴(kuò)孔、攻鉸螺紋、車螺紋等工序，特別適用于航空、航天、儀器、機(jī)床等行業(yè)中小批量復(fù)雜箱（殼）體類零件的加工。該機(jī)工作臺面尺寸500×500mm工作臺承載500kg主軸轉(zhuǎn)速20～6000r/min主軸電機(jī)功率（60％ED）15kW主軸最大扭矩382Nm進(jìn)給速度1～1000mm/min快速進(jìn)給速度15m/min這臺加工中心采用直流電機(jī)可控硅無級調(diào)速系統(tǒng)，采用斜齒滑移齒輪作機(jī)械擴(kuò)大組；進(jìn)給系統(tǒng)和刀庫傳動采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動。與直流系統(tǒng)相比，過載能力大，響應(yīng)速度快，維修保養(yǎng)方便。采用光柵直接測量，全閉環(huán)控制，機(jī)床定位精度高，床身整體結(jié)構(gòu)（x軸和z軸導(dǎo)軌在同一大件上）剛性好、裝配、調(diào)整方便。鑲鋼淬硬導(dǎo)軌，使用壽命高，精度保持性好。采用分離式鏈?zhǔn)降稁?，與圓盤式刀庫相比，靈活性好，刀庫運(yùn)動不影響立柱精度，機(jī)械手結(jié)構(gòu)新，動作可靠，換刀時間短（3s）。穿梭式雙工位交換工作臺，更新零件不需附加調(diào)整時間，機(jī)床利用率高。有自動排屑功能。備有大流量冷卻系統(tǒng)和刀具內(nèi)部冷卻裝置，可提高切削用量和增加刀具的耐用度。全封閉防護(hù)罩及安全裝置，防止鐵屑和冷卻液飛濺，保證操作者安全。四坐標(biāo)控制，可實現(xiàn)三坐標(biāo)聯(lián)動，有多種自動診斷功能，可配置自動程編機(jī)以實現(xiàn)自動編程。中捷友誼廠從德國沙爾曼（SCHARMANN）公司引進(jìn)的SOLON3－1臥式鏜銑加工中心：工作臺面尺寸1000×1000mm交換工作臺數(shù)2工作臺最大載荷6000kg主軸轉(zhuǎn)速12～3000/8～2500r/min主軸電機(jī)功率30/15kW主軸最大扭矩1620/1225Nm刀庫容量60/80切削進(jìn)給（x，y，z）1～6000mm/min快速進(jìn)給（x，y，z）1～12000mm/min這臺大型立式加工中心，數(shù)控系統(tǒng)可配備西門子8ME或發(fā)那科6MB系統(tǒng)。采用鑲鋼淬火導(dǎo)軌，提高壽命和精度保持性。主軸系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，高精度、高轉(zhuǎn)速。采用了光柵直接測量系統(tǒng)，工作精度高，設(shè)有三個工作臺，縮短了輔助時間采用雷尼肖（RENISNAW）公司生產(chǎn)的探針自動測量工件和結(jié)果打印。有效的自動排屑裝置及全封閉式防護(hù)間，保證操作安全。機(jī)床主軸有可移動式和非移動式兩種由用戶自選。該機(jī)床應(yīng)用廣泛，最適用于多工作面銑、鉆、鏜、鉸、攻絲、兩維、三維面等多種工序加工。對中，小批量、多品種生產(chǎn)，是一種理想的現(xiàn)代化高效設(shè)備。這臺設(shè)備的加工精度高。鏜孔圓度0.005mm表面粗糙度0.8m調(diào)頭鏜孔精度同軸度Φ0.01/300mm孔距精度±0.015/300mm銑削接刀精度0.08m沈陽第三機(jī)床廠生產(chǎn)的S3－137車削中心，為雙刀架四坐標(biāo)連續(xù)控制，并設(shè)有C軸坐標(biāo)，帶主軸定向停車裝置，分度及圓周定位，上刀架可安裝12把刀具，其中有6把可回轉(zhuǎn)動力刀具。下刀架可安裝8把刀具，該機(jī)床除能進(jìn)行各種形狀的內(nèi)外表面的車削加工外，還能完成鉆削、攻螺紋、銑削以及在圓周面上銑螺旋槽和曲線的加工。機(jī)床裝有自動對刀裝置，可完成對刀和檢測刀具磨損，最大限度地減少調(diào)整時間。機(jī)床還配備了清華大學(xué)研制的AE刀具破損監(jiān)示儀，來監(jiān)控刀具的破損程度。機(jī)床配有美國AB公司8600TC控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)多坐標(biāo)、多過程的控制，還具有多種接口。五、數(shù)控鉆床及鏜床由于加工中心的發(fā)展，絕大多數(shù)數(shù)控鉆床已被加工中心取代，但有些以鉆為主要工序的零件仍需應(yīng)用數(shù)控鉆床來加工。如：加工印刷電路板等，故數(shù)控鉆床還有一定的需要量，它是能自動進(jìn)行鉆孔的數(shù)控機(jī)床。大多數(shù)鉆床用點(diǎn)位控制，同時沿兩軸或三個軸移動可以減少定位時間。有時也采用直線控制，為的是進(jìn)行平行于機(jī)床軸線的鉆削加工。坐標(biāo)鉆床用作精密鏜孔。鏜銑床配置直線或軌跡控制。沿兩個軸同時移動，使定位加快，多軸同時移動使定位更快。圓弧插補(bǔ)器在軌跡控制器中很有用。轉(zhuǎn)速不一定要由程序控制，但進(jìn)給量一般要由程序確定。位置顯示在鏜銑床上很有用。自動程編可減少程編時間和程編差錯，特別是對于有復(fù)雜而規(guī)則的孔系的工件（如同一圓周上的孔系），如果用手工程編，則應(yīng)該有固定加工循環(huán)。采用G代碼（G81～G89），一個鉆孔循環(huán)可以包括：①快速趨近；②以給定進(jìn)給量鉆孔到要求深度；③主軸停止旋轉(zhuǎn)，刀具退出；④刀具抬起，接通快速，準(zhǔn)備下一個鉆孔循環(huán)。鉆削中心是一種可以進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻絲及連續(xù)輪廓控制銑削的數(shù)控機(jī)床。用于電氣及機(jī)械行業(yè)中小型零件的加工。北京第三機(jī)床廠生產(chǎn)的ZH5120型立式鉆削中心。該機(jī)床可安裝7把刀具?？梢赃M(jìn)行各種鉆削及攻絲，并可進(jìn)行高精度銑削（直線及圓弧插補(bǔ)）。采用交流變頻調(diào)速，無氣動和液壓環(huán)節(jié)，無齒輪傳動，極大地提高了可靠性。采用高鋼性焊接結(jié)構(gòu)的床身和立柱。各坐標(biāo)滾珠絲杠與驅(qū)動電機(jī)直接相連，具有螺距誤差補(bǔ)償，間隙補(bǔ)償，保證高精度定位。六、數(shù)控磨床近年來，由于磨具、磨料的發(fā)展，磨削技術(shù)在金屬加工中，用得相當(dāng)廣泛。數(shù)控磨床要實行多品種，中小批量零件的自動加工，需要具備以下功能：零件搬運(yùn)的自動化及工件識別功能。砂輪自動交換及砂輪形狀精度、安裝精度的檢查功能。修整的數(shù)控化功能。監(jiān)視功能（砂輪工作壽命，加工精度機(jī)械控制功能）。適應(yīng)控制功能（砂輪周轉(zhuǎn)速度，砂輪切入等）。對于高精度的數(shù)控磨床還需要CNC系統(tǒng)具有更高的分辨率?，F(xiàn)在用的最多的是數(shù)控外圓磨床、數(shù)控平面成型磨床及數(shù)控坐標(biāo)磨床。北京數(shù)控設(shè)備廠研制的用于外圓磨床的數(shù)控系統(tǒng)，可控制三軸，兩軸聯(lián)動，具有直線、圓弧插補(bǔ)、有砂輪修正補(bǔ)償功能。脈沖當(dāng)量0.1～0.5m/脈沖，快速10m/min，速度范圍0.01～10000mm/min。還具有跳轉(zhuǎn)功能及固定磨削循環(huán)。上海機(jī)床廠生產(chǎn)的H194數(shù)控端面外磨床。是一種砂輪斜切入磨床，主要用于多階梯軸類零件的自動磨削。主要參數(shù)：脈沖當(dāng)量x軸0.0005mmz軸0.001mm移動速度x軸0.1～2500mm/minz軸1～5000mm/min工件圓度0.007mm，圓柱度0.007mm，工件尺寸分散度0.014，自動測量檔0.01，x、z兩軸聯(lián)動，MDI數(shù)控輸入。具有自動磨削、自動成型修正砂輪、自動補(bǔ)償、自動對刀、自動測量、及安全聯(lián)鎖、安全保護(hù)等功能。當(dāng)杪輪沖擊工件或砂輪沖壓電機(jī)超過指定負(fù)載時，砂輪架即快退、停止、并報警。上海第三機(jī)床廠生產(chǎn)的MK9020數(shù)控光學(xué)曲線磨床，是由數(shù)控多自由度的磨頭及工作臺，精密投影測量儀組成。適用于加工經(jīng)熱處理硬化的各種精密復(fù)雜的模具、樣板、成型刀具、滾輪等。工作臺拖板和滑座采用燕尾式滾針導(dǎo)軌并由滾珠絲杠傳動?；宀捎秒pV型鑲鋼滾針導(dǎo)軌，并用可調(diào)偏心連桿機(jī)構(gòu)傳動，往復(fù)平穩(wěn)、換向無沖擊，定位精度高。采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)控制砂輪轉(zhuǎn)速和滑板往復(fù)運(yùn)動，實現(xiàn)無級調(diào)速。砂輪架和滑座有多個自由度，可對各個方向進(jìn)行加工。數(shù)控系統(tǒng)是三軸CNC系統(tǒng)，分辨率為1m，可做兩軸聯(lián)動軌跡連續(xù)磨削，一軸控制砂輪修正器，可隨時修正補(bǔ)償，確保工件加工精度。七、數(shù)控電加工機(jī)床數(shù)控電加工機(jī)床是模具加工的重要設(shè)備。主要可以分為兩大類，數(shù)控線（電極）切割機(jī)床和數(shù)控電火花加工機(jī)床。（一）數(shù)控線切割機(jī)床在我國早期成功使用的最廣泛的數(shù)控機(jī)床，就是數(shù)控線切割機(jī)床。它包括主機(jī)、脈沖電源及數(shù)控系統(tǒng)三個部分。由于結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜、使用方便，在模具行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。數(shù)控系統(tǒng)一般是單板機(jī)，稱之為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控線切割機(jī)床。新開發(fā)的數(shù)控線切割機(jī)床，是慢走絲數(shù)控電火花線切割機(jī)床，這類機(jī)床都采用半閉環(huán)控制，設(shè)有精度補(bǔ)償裝置：數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存容量大，控制功能更智能化。x，y，u，v，四軸控制，切割精度可達(dá)±0.005mm；切割表面粗糙度可達(dá)0.4m，最大切割速度達(dá)250mm/min；切割錐度可達(dá)±30°。（二）數(shù)控電火花成形機(jī)床數(shù)控電火花成形機(jī)床有主軸頭、電源、以及數(shù)控系統(tǒng)等部分。主軸頭有電源伺服主軸頭；力矩電機(jī)主軸頭；直流電機(jī)伺服主軸頭等。電源主要有兩種，晶體管電源和可控硅電源。近年還發(fā)展了中、精加工低損耗電源，微機(jī)控制電源，超光電源等?？蛇_(dá)到的工藝指標(biāo)為，最大加工速度≤10mm3/min，最佳表面粗糙度0.08m（超光電源），1.25～0.32m（一般電源）；最小加工間隙（單邊）0.008～0.02m；最小電極損耗＜0.5％。新型的電火花機(jī)床為了滿足精密模具的加工，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了2～6軸聯(lián)動；X，Y，Z軸均采用直流電機(jī)伺服系統(tǒng)。機(jī)床具有以下功能。1）自動交換工件。2）自動交換電極。3）電極位置測顯校正，并在確定的范圍內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)償。4）采用預(yù)先確定運(yùn)動軌跡或三維幾何圖形，并包括預(yù)先確定沖液方式，定時器的設(shè)定和過程控制等。線切割機(jī)床是加工各類模具和精密零件的一種重要生產(chǎn)設(shè)備。目前機(jī)械、電器、電機(jī)、儀表、輕工及國防等部門已廣泛使用。國內(nèi)自行開發(fā)的一種線切割機(jī)（通稱高速走絲切割機(jī)床）不能滿足精密零件的加工要求，而下述慢走絲線切割機(jī)床可以滿足要求。蘇州電加工研究所引進(jìn)的日本FANUC公司數(shù)控電火花線切割機(jī)床FANUC－H（國產(chǎn)化型號DK7625）其技術(shù)指標(biāo)如下：最大工件尺寸400×320×100mm最大工件重量80kg工作臺行程320×200mm加工錐度±1.5°～5°工作液去離子水脈沖電源晶體管電壓100～250V，11檔脈寬1～99s間隔2～99s切割速度1.6～1.8mm/min加工精度±0.0075mm加工表面粗糙度0.6m八、柔性制造單元（FMC）柔性制造單元是數(shù)控機(jī)床的擴(kuò)展。一般來說，可以是一臺加工中心加上多工位交換工作臺，也可以是車削加工中心或其他CNC加工設(shè)備，加上搬運(yùn)機(jī)器人等自動物料（工件、刀具、夾具）存儲運(yùn)輸系統(tǒng)。組成柔性加工單元。對于先進(jìn)的柔性制造單元，還裝備了包括加工精度、切削狀態(tài)和加工過程的自動監(jiān)控。因此，作為FMC的數(shù)控系統(tǒng)，要求能滿足一臺或多臺數(shù)控機(jī)床和工件裝置的集成控制需要，實現(xiàn)加工，成型或聯(lián)接等作業(yè)，自動完成產(chǎn)品制造過程中所需要的一些或全部加工操作，能對設(shè)計針對的工件組進(jìn)行可變批量或混流方式的加工生產(chǎn)。北京機(jī)床研究所開發(fā)的JCS－FMC－1臥式柔性制造單元和JCS－FMC－2，能夠在足夠長的時間內(nèi)，實現(xiàn)多品種自動加工。JCS－FMC柔性制造單元主要規(guī)格。該單元有十個工位托盤，主軸有足夠的精度、剛度和熱穩(wěn)定性。主軸和進(jìn)給驅(qū)動選用AC主軸電機(jī)和AC伺服電機(jī)，數(shù)控系統(tǒng)配用FANUC11M型。可用于變速齒輪箱等中小型箱體件的加工。圖1－20所示CH6144FMC車削柔性制造單元，是濟(jì)南第一機(jī)床廠生產(chǎn)的。配備裝卸工件的機(jī)械手，工件傳送裝置，自動排屑裝置、刀具檢測等裝置。它適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)，能實現(xiàn)一定時間（幾小時）的無人看管自動操作，可大幅度提高機(jī)床生產(chǎn)率，適用于車削、鉆削、鏜削、攻絲、銑削加工。具有XC、ZC插補(bǔ)功能。表1－3JCS－FMC－eq\o(\s\do-4(１),\s\do4(２))柔性制造單元主要規(guī)格規(guī)格JCS－FMC－1交換工作臺尺寸（mm）交換工作臺臺面數(shù)分度轉(zhuǎn)臺的分度工作臺承載量（kg）500×500105°×72400行程（mm）X軸700Y軸550Z軸600主軸錐孔轉(zhuǎn)速（r/min）ISONO.50283150快速移動速度（x，y，z軸）（m/min）刀庫容量（把）定位精度（mm）重復(fù)定位精度（mm）1060±0.012/300±0.006齊齊哈爾第一機(jī)床廠開發(fā)的GR5116D立式車削柔性制造單元，是由帶12把刀刀庫的立式車削加工中心為主機(jī)，加上由找正臺、傳遞臺，存儲臺和托板組成的托板系統(tǒng)，形成一個單元，適用于零件種類變化大的單件、小批零件的外圓、內(nèi)圓、端面螺紋以及復(fù)雜型面的加工。該制造單元最大回轉(zhuǎn)直徑為1600mm，最大切削高度為1000mm，主機(jī)采用直流拖動，機(jī)械二檔，總調(diào)速比達(dá)1：125，進(jìn)給系統(tǒng)采用直流伺服電機(jī)，通過一對齒輪，滾珠絲杠使刀架實現(xiàn)x，z向運(yùn)動。該主機(jī)帶有機(jī)內(nèi)對刀，工件自動測量裝置，橫梁分級定位并進(jìn)入程序。自動換刀系統(tǒng)包括刀庫、自動夾緊機(jī)構(gòu)和刀夾。選刀為任意選刀方式，刀夾用二－十進(jìn)制編碼，可編程99把刀。刀庫采用機(jī)械手換刀，平穩(wěn)，可靠。主機(jī)采用熱對稱結(jié)構(gòu)，采用立柱座落于工作臺底座上的座落式結(jié)構(gòu)。主體件采用不清砂結(jié)構(gòu)，提高了抗振性。全部鑄件采用樹脂砂造型新工藝。九、數(shù)控重型機(jī)床一般地說，金屬切削機(jī)床的重量為10t以上者屬大型機(jī)床、30t以上者屬重型機(jī)床、100t以上者屬超重型機(jī)床。現(xiàn)代數(shù)控重型機(jī)床主要品種包括單柱和雙柱數(shù)控立車、數(shù)控刨臺式鏜銑床、數(shù)控落地銑鏜床、數(shù)控龍門鏜銑床、數(shù)控臥式車床、數(shù)控立式滾齒機(jī)等，以及在這些品種為基型基礎(chǔ)上發(fā)展起來的加工中心、車削中心、柔性制造單元。這些數(shù)控重型機(jī)床，除了有一般重型機(jī)床的特點(diǎn)外，由于數(shù)控是一種自動化加工，因此還有以下特點(diǎn)：1）數(shù)控重型機(jī)床的工件都較大，要求所配置的CNC系統(tǒng)，具有更大的最大指令值（Maxprogrammabledimensions），也就是要有更大的內(nèi)存容量。2）大型工件加工時間更長。要求數(shù)控系統(tǒng)有更高的可靠性。3）一般來說，數(shù)控重型機(jī)床都采用大功率的主軸及伺服單元。4）在數(shù)控重型機(jī)床上，要求裝備更多的監(jiān)控及檢測系統(tǒng)，以保證正常的加工。避免出現(xiàn)廢品。5）重型機(jī)床一般都有巨大的床身及傳動鏈。因此，在重型機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中可以采用間隙補(bǔ)償及熱變形補(bǔ)償?shù)墓δ?，用以提高重型機(jī)床的機(jī)械加工精度。武漢重型機(jī)床廠生產(chǎn)的TK65系列數(shù)控刨臺臥式銑鏜床。主軸直徑有Φ130mm及Φ160mm。主軸轉(zhuǎn)速3～1000r/min主軸進(jìn)給范圍0.5～6000mm/min主軸軸向行程800mm主軸箱垂直行程1500mm主電機(jī)功率25～30kW主軸箱進(jìn)給范圍1～6000mm/min刀庫容量50工位以上TK65系列數(shù)控刨臺臥式銑鏜床，床身與工作臺采用分離式，可按需要共用不同承載和行程的工作臺及不同行程高度的立柱。主傳動采用直流驅(qū)動，有4檔機(jī)械級實現(xiàn)無級調(diào)速。鏜軸、主軸箱、滑座、工作臺的進(jìn)給均采用寬調(diào)速直流伺服電機(jī)驅(qū)動。各運(yùn)動導(dǎo)軌則采用預(yù)載恒流靜壓導(dǎo)軌或氟塑軟帶導(dǎo)軌。主傳動齒輪和軸承采用自動循環(huán)潤滑；滾珠絲杠、氟塑軟帶導(dǎo)軌采用自動定程潤滑。鏜軸采用氮化鋼；鏜軸套采用軸承鋼，硬度高，能長期保持精度。刀具的裝卸由自動拉刀機(jī)構(gòu)完成。工作臺4×90°分度精度±5″以內(nèi)。FB系列數(shù)控落地銑鏜床（圖1－22），則是該廠生產(chǎn)的適用于汽輪機(jī)、核反應(yīng)堆和重型機(jī)械等大型零件的加工。鏜軸直徑為160～320mm。床身和立柱采用焊接件、立柱、滑座為一體、剛性強(qiáng)。機(jī)床運(yùn)用有限元法優(yōu)化計算設(shè)計，具有與數(shù)控系統(tǒng)相匹配的最佳動態(tài)特性。主軸軸承和導(dǎo)軌均采用每腔一泵式預(yù)載恒流靜壓系統(tǒng)，由PC監(jiān)控，機(jī)床在重切削時，移動導(dǎo)軌間具有良好的液態(tài)摩擦。進(jìn)給系統(tǒng)采用了滾珠絲杠螺母副和消除間隙的雙齒輪傳動，提高了微進(jìn)給精度。主軸箱重心偏移采用全自動補(bǔ)償裝置。熱平衡系統(tǒng)有效地減少了機(jī)床的熱變形，光柵尺保證了機(jī)床定位精度；機(jī)床具有自診斷功能，可準(zhǔn)確無誤地排除故障。十、其他數(shù)控機(jī)床這里介紹幾種常用的板材和管料加工機(jī)床，如數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)、數(shù)控步?jīng)_壓力機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控火焰切割機(jī)、數(shù)控激光熱處理機(jī)、數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)。（一）板材和管料數(shù)控加工機(jī)床金屬板材零件（包括由金屬板材焊接零件及管料），由于它的經(jīng)常性和良好的工藝性，在機(jī)器制造業(yè)，電子、汽車、農(nóng)機(jī)能源、化工等各個行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。因此，板材和管料加工成為金屬加工的一個很重要的門類。板材和管料數(shù)控加工機(jī)床是近年來才發(fā)展起來的一類數(shù)控機(jī)床。楊州鍛壓機(jī)床廠與濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所合作生產(chǎn)的J92K系列數(shù)控沖?；剞D(zhuǎn)頭壓力機(jī)，是一種高效、精密的板材加工設(shè)備。在這種壓力機(jī)上，設(shè)有一對儲存著若干套模具的轉(zhuǎn)盤，加工板件夾持在夾鉗上，沿x軸和y軸方向移動。工作時按規(guī)定程序，板件在x、y軸方向定位，并任意選擇轉(zhuǎn)盤上模具進(jìn)行沖孔。也可以采用步?jīng)_方式，用小沖模沖出大的圓孔，方孔及任意形狀的曲線孔。c型機(jī)還具有兩套模具自身回轉(zhuǎn)的功能，可沖放射形孔、棱形孔及不規(guī)則多邊孔，從而進(jìn)一步擴(kuò)展了該機(jī)的功能。J92K－25型公稱為250kN，30型公稱為300kN，40型公稱為400kN。J92K－25C及30C型數(shù)控壓力機(jī)上、下轉(zhuǎn)盤上裝有24套模具，J92K－40型數(shù)控壓力機(jī)上、下轉(zhuǎn)盤上裝有32套模具。還設(shè)有中心孔模具，供用戶試件和作為以后進(jìn)一步工作基準(zhǔn)。該機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)具有沖壓機(jī)床特有的圖樣功能和螺栓孔圓（G26）、斜線（G28）、圓?。℅29）、網(wǎng)格1、2（G36、G37）、圓弧步?jīng)_（G68）、直線步?jīng)_（G69）功能。還有單循環(huán)、步?jīng)_、手動沖壓等功能。該機(jī)床加工精度高，定位精度為±0.15mm，最高可達(dá)到±0.05～0.07mm。與普通沖孔相比，可提高生產(chǎn)率20～30倍。并可減少模具設(shè)計制造費(fèi)用，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，適應(yīng)靈活多變的市場要求。齊齊哈爾第二機(jī)床廠從德國Trumpf公司引進(jìn)的板材加工機(jī)床制造技術(shù)，生產(chǎn)TCQ2025型數(shù)控步?jīng)_壓力機(jī)，該機(jī)加工的最大板材厚度6.4mm，加工范圍為2000×1000mm，板材在計算機(jī)控制下作x、y方向移動，實現(xiàn)定位沖孔和步?jīng)_，可沖出幾乎是任何形狀的輪廓。該機(jī)伺服系統(tǒng)與兩個額定力矩為8N.m，與2500r/min的直線伺服電機(jī)相匹配，使工件（最大重量100kg）移動速度在x軸方向為40m/min，y軸方向為30m/min，滑塊行程速度為265次/min，因此要求電機(jī)起、停迅速。該機(jī)最小編程增量為0.01mm，工件達(dá)到的定位精度為±0.1mm，重復(fù)定位精度±0.03mm。數(shù)控系統(tǒng)采用西門子3N系統(tǒng)，能調(diào)出并顯示被選擇的零件程序和圖形，并能對正在編制的零件程序按加工順序連續(xù)作圖，該系統(tǒng)具有零件程序手動輸入，紙帶輸入等功能，還具有人機(jī)對話編程功能。對批量零件，可在各張板材上進(jìn)行排樣編制程序，減少重復(fù)編制程序，提高板材利用率，對排樣工件可一次加工完畢，減少更換模具和裝卡時間。上海機(jī)床研究所與上海沖剪機(jī)廠研制的數(shù)控彎管機(jī)，可以較好地完成管子的折彎?？刂戚S數(shù)兩軸x，y定位精度0.01mm最大速度20m/min最大行程±8388.607mm可根據(jù)不同的管料及厚度，自動計算折彎力，折彎深度及折彎角度補(bǔ)償?shù)取＞哂锌蛇x擇的下補(bǔ)功能，下模參數(shù)可以預(yù)先存放在存儲器中，不會丟失。上海沖剪機(jī)床廠生產(chǎn)的WC67K數(shù)控板料折彎機(jī)。該機(jī)采用二軸CNC系統(tǒng)（x軸控制滑塊，y軸控制后擋料），具有人機(jī)對話，屏幕顯示各種形狀數(shù)值的功能，對于滑塊的運(yùn)動速度轉(zhuǎn)換點(diǎn)、上限位點(diǎn)位置、折彎壓力、折彎角、后擋料運(yùn)行位置等參數(shù)皆可編入程序?qū)嵭锌刂疲?dāng)操作技術(shù)參數(shù)產(chǎn)生差錯，該系統(tǒng)能自動測出，并立即加以修正。（二）數(shù)控火焰切割機(jī)和數(shù)控激光熱處理機(jī)數(shù)控火焰切割機(jī)是造船、鍋爐、車輛及建筑機(jī)械制造中廣泛應(yīng)用的一種數(shù)控設(shè)備。一般都是采用焊接結(jié)構(gòu)的門型臺車，可在地上敷設(shè)軌道（x軸向），前后移動。在臺車上有一個與x軸軌道垂直的軌道（y軸向），氣割槍座在y軸上左右移動。通過臺車的x方向移動及氣割槍的y方向移動，可以進(jìn)行任意封閉曲線的輪廓控制。氣割機(jī)的大小及氣割槍數(shù)可以根據(jù)加工對象來決定，分為10m，120m的，重量有幾噸到十幾噸的?；鹧媲懈顧C(jī)數(shù)控系統(tǒng)有其特殊要求，由于氣割是利用氧氣流使鋼產(chǎn)生燃燒反應(yīng)進(jìn)行工作的，因此在移動過程中不允許瞬時停頓。因為瞬時停頓會造成一個大短口。所以氣割用數(shù)控系統(tǒng)需要有讀出一個程序段的功能和緩沖寄存器。當(dāng)發(fā)生逆火或切割差錯時，為了從中斷處重新開始切割，要有返回功能。上海機(jī)床研究所與上海氣焊機(jī)廠開發(fā)的數(shù)控火焰切割機(jī)，加工范圍廣，可切割由直線、圓弧段組合的輪廓線工件。最大編程圓弧半徑88m，最大編程長度88m。控制軸數(shù)4軸（x，y1，y2，c）聯(lián)動軸數(shù)3軸雙軸同步驅(qū)動y1，y2同步誤差＜.1mm分辨率0.01mm及0.1mm最高運(yùn)動速度15m/min宏程序數(shù)為100個割縫補(bǔ)償0～99.99mm該機(jī)具有坡口連續(xù)軌跡切割功能（x，y，c）及切口距離高度自動調(diào)整；比例繪圖功能可縮小比例1：2，1：5，1：10，1：50，1：500；還有自診斷功能，原軌跡全程逆行返回功能，延時預(yù)熱設(shè)定及控制，預(yù)熱氧及切割高壓氧的控制，其它的輔助功能有：噴粉劃線，快速沖印，重力打點(diǎn)等。JCS－033數(shù)控激光熱處理機(jī)，是北京機(jī)床研究所開發(fā)的新產(chǎn)品。其特點(diǎn)是：激光束位置不變，工作臺作x，y方向移動。各傳遞光束部件均設(shè)置調(diào)整環(huán)節(jié)，能迅速、準(zhǔn)確地調(diào)整光束；各坐標(biāo)采用直流伺服電機(jī)和滾珠絲杠副驅(qū)動，并且各導(dǎo)軌分別采用聚四氟乙烯塑料及直線滾動導(dǎo)軌，運(yùn)動靈活，低速無爬行，保證了較高的定位精度。數(shù)控系統(tǒng)采用FANUC－BESk3M系統(tǒng)，配備有CRT顯示器及示教功能。這種處理機(jī)，可用于對金屬零件表面進(jìn)行激光相變硬化，激光涂覆和激光合金化等激光熱處理；也可用于激光切割和焊接。該機(jī)廣泛用于汽車、機(jī)車車輛、機(jī)床、紡織機(jī)械和印刷機(jī)械等行業(yè)，對板條類、軸套類和箱體類等零件進(jìn)行激光表面處理。采用三坐標(biāo)聯(lián)動，可對零件進(jìn)行空間曲面的表面處理。（三）數(shù)控三坐標(biāo)測量系統(tǒng)三坐標(biāo)測量機(jī)，是一種高精度、高效率、多功能的測量儀器，它幾乎可以測量任何幾何尺寸和形位誤差?？焖俚赝瓿蓮?fù)雜零件的三維空間零件的測量。x，y，z三個坐標(biāo)可以靈活的移動。三維測頭對被測零件采樣，顯示裝置顯示測量結(jié)果，并可進(jìn)行數(shù)控處理。結(jié)構(gòu)上一般都采用金花崗石固定龍門式結(jié)構(gòu)。數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)，可以預(yù)先選定被測量工件的許多點(diǎn)，用編程方法或示數(shù)方法，記錄各測量點(diǎn)的位置。然后即可自動的、反復(fù)的測量。這種機(jī)器多應(yīng)用在生產(chǎn)線上。第二章數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)第一節(jié)工藝的基本概念一、工藝的基本概念國家標(biāo)準(zhǔn)CB/T4863－1985對工藝的定義：使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過程。不同的國家對工藝有不同的命名。中國對工業(yè)制作技藝的總稱傳統(tǒng)上叫“工藝”，與蘇聯(lián)的命名相當(dāng)。這是由于20世紀(jì)50年代，我國大量引進(jìn)蘇聯(lián)的制造技術(shù)，工藝這個詞便被廣泛應(yīng)用起來，沿用至今。英文的“工藝”與“技術(shù)”是同一單詞“TECHNOLOGY”，也可稱“制造技術(shù)”。英、美等國的企業(yè)沒有單設(shè)工藝部門，這并還是沒有工藝部門，而是將工藝工作職能放在制造部。日本稱工藝為“生產(chǎn)技術(shù)”，工藝工作職能設(shè)在生產(chǎn)技術(shù)部。我國普遍應(yīng)用“工藝”這個規(guī)范的術(shù)語。二、工藝訣竅工藝是企業(yè)的Know－h(huán)ow，是企業(yè)的看家本領(lǐng)，即企業(yè)的核心競爭力。一般認(rèn)為，企業(yè)間競爭的實質(zhì)是技術(shù)實力的競爭。評價一個企業(yè)的技術(shù)能力，主要有三個方面：一是設(shè)計技術(shù)能力，掌握產(chǎn)品核心部件的設(shè)計技術(shù)；二是工藝技術(shù)能力，具有制造該產(chǎn)品的工藝基礎(chǔ)；三是員工的技術(shù)素質(zhì)和職業(yè)道德水準(zhǔn)的高低。不少人認(rèn)為引進(jìn)產(chǎn)品可通過測繪進(jìn)行仿制，但制作出的產(chǎn)品能與原產(chǎn)品完全一樣嗎？答案顯而易見，這里一定存在差距，就像過去人仍買電視機(jī)都愿意買原裝品一樣。這是因為重要的零部件是原產(chǎn)地生產(chǎn)的質(zhì)量好，且國內(nèi)裝配工藝水平與國外相比有差距。20世紀(jì)80年代中期，天津市經(jīng)委的一位領(lǐng)導(dǎo)曾悟出一今道理，為什么引進(jìn)了這么多技術(shù)，做出來的產(chǎn)品還有差距？經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)是工藝上的差距。工藝Know－h(huán)ow就像一張紙，一捅破就都知道了，因為這是人家的看家本領(lǐng)。所以說制造工藝是企業(yè)參與競爭、謀求發(fā)展的核心技術(shù)競爭能力。三、工藝是企業(yè)生產(chǎn)的基本要素工藝是科學(xué)技術(shù)第一生產(chǎn)力的基本要素。只要有生產(chǎn)，就得有工藝。這是因為：第一，在產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程中，都是按照工藝要求進(jìn)行施工作業(yè)的。特別是現(xiàn)代化大工業(yè)的生產(chǎn)，工藝的基礎(chǔ)作用尤為重要和明顯。第二，工藝是組織、指揮生產(chǎn)的技術(shù)依據(jù)。依靠工藝工作的基礎(chǔ)與紐帶作用，使人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等生產(chǎn)要素有機(jī)地結(jié)合起來，并有效地開展生產(chǎn)活動。第三，企業(yè)工藝先進(jìn)性決定了生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平。評價工藝的先進(jìn)性，應(yīng)該對工藝做技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的全面、綜合的評價，而不能單純地考慮工藝的先進(jìn)性與裝備的自動化程度等等。工藝的先進(jìn)性、適用性是企業(yè)技術(shù)資源的優(yōu)化配置和合理運(yùn)用的程度，其評價標(biāo)準(zhǔn)是適合企業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展的工藝能力。因此工藝的進(jìn)步是企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要和基本內(nèi)涵。很難設(shè)想，一個實行現(xiàn)代化管理的企業(yè)，卻沿用著落后的工藝。第二節(jié)數(shù)控工藝設(shè)計的基本過程正如第一章所述，用數(shù)控機(jī)床加工零件的過程與普通機(jī)床和機(jī)械自動化機(jī)床是明顯不同的，數(shù)控機(jī)床加工零件的過程如圖2－1所示。由圖可知，采用數(shù)控機(jī)床加工零件，應(yīng)首先根據(jù)被加工零件圖紙，按規(guī)定的代碼將加工內(nèi)容、尺寸要求和操作步驟等以數(shù)控指令形式記錄在介質(zhì)上（磁盤或穿孔帶），然后由介質(zhì)將數(shù)控加工信息輸入控制機(jī)，控制機(jī)再將輸入的信息進(jìn)行運(yùn)算后轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號，使機(jī)床實現(xiàn)規(guī)定的運(yùn)動，自動加工出零件。圖中虛線部分包含數(shù)控工藝和數(shù)控程序編制兩部分內(nèi)容，一般統(tǒng)稱為數(shù)控加工程序編制，簡稱為數(shù)控編程。即由零件圖紙到制成數(shù)控介質(zhì)的全部過程。可以看出，數(shù)控編程步驟如下：1.分析零件圖在數(shù)控加工程序編制之前，首先是根據(jù)零件圖紙，分析零件形狀、尺寸、精度要求、毛坯形式、材料選擇和熱處理要求等，以便確定該零件是否適宜在數(shù)控機(jī)床上加工，適宜在哪種數(shù)控機(jī)床上加工。有時還要確定在某臺數(shù)控機(jī)床上加工該零件的哪些工序或哪幾個表面等。2.工藝過程的制定工藝過程的制定就是根據(jù)零件結(jié)構(gòu)形狀、技術(shù)要求等確定零件數(shù)控加工工藝，也就是確定定位夾緊方案、切削加工路線（如對刀點(diǎn)、走刀路線）、選擇刀具及選擇切削用量（如主軸轉(zhuǎn)速、走刀速度、切削寬度和切削深度）等。表2－1為某柴油機(jī)機(jī)體數(shù)控加工工藝卡。3.數(shù)學(xué)處理階段根據(jù)零件圖紙和確定的工藝路線計算出走刀軌跡和每個程序段所需數(shù)據(jù)。例如零件輪廓相鄰幾何元素的交點(diǎn)和切點(diǎn)坐標(biāo)計算；對非圓曲線（如漸開線、雙曲線等）需要用小直線段或圓弧段逼近，根據(jù)要求的精度要計算逼近零件輪廓時相鄰幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)坐標(biāo)；自由曲線、曲面及組合曲面的數(shù)學(xué)處理更為復(fù)雜，必須使用計算機(jī)輔助設(shè)計。表2－1數(shù)控加工工藝卡產(chǎn)品名稱6L42數(shù)控加工工藝卡設(shè)備名稱數(shù)控鉆床卡編號6L42－05－B102－13NC圖號700619－7.5名稱氣缸體上平面共12頁第1頁工序編號工序內(nèi)容工步編號簡圖與操作說明刀具編號與名稱切削參數(shù)Sr/minVm/minFmm/minFmm/r工上平面（1）加工準(zhǔn)備：將所缸按簡圖2－2所示，吊上機(jī)床工作臺，上平面朝上放置。（2）加工內(nèi)容：壓板螺釘孔5×M8，冷卻水孔兩側(cè)聯(lián)接螺孔6＊8×M10，滑表2－1（完）產(chǎn)品名稱6L42數(shù)控加工工藝卡設(shè)備名稱數(shù)控鉆床卡編號6L42－05－B102－13NC圖號700619－7.5名稱氣缸體上平面共12頁第1頁工序編號工序內(nèi)容工步編號簡圖與操作說明刀具編號與名稱切削參數(shù)Sr/minVm/minFmm/minFmm/r各孔12345油管道外圍連接螺孔6＊4×M16，冷卻水孔6＊4×φ20，缸蓋螺釘孔6＊8×M56，缸蓋螺釘孔階梯孔6＊8×φ58。（3）調(diào)整要求：X方向調(diào)整到0.05mm以內(nèi)，Y方向調(diào)整到0.03mm以內(nèi)，水平面調(diào)整到0.05mm以內(nèi)。（4）對刀方式：X方向和Y方向以缸套孔為基準(zhǔn)對刀。（5）加工方式：X方向和Y方向?qū)Φ逗螅瑢⒅鬏S移至缸套孔中心位置，即可啟動程序，按簡圖2－2所示逐缸對刀加工。（6）加工程序：上平面主程序號為：上平面子程序號為：程序編制人及日期：用Φ4中心鉆，預(yù)鉆壓板螺釘孔5×M8，冷卻水孔兩側(cè)連接螺孔6＊8×M10，滑油管道外圍連接螺孔6＊4×M16，缸蓋螺釘孔6＊8×M56，中心孔用Φ6.8麻花鉆，鉆壓板螺釘孔5×M8底孔，深16mm，見O－O剖視圖用倒角刀，對壓板螺釘孔5×M8各孔口倒角，c=16mm，見O－O剖視圖用Φ8.5麻花鉆，鉆冷卻水孔兩側(cè)連接螺孔6＊8×M10底孔，深17.5mm，見O－O剖視圖。用倒角刀，對冷卻水孔兩側(cè)連接螺孔6＊8×M10各孔口倒角，c=1.0mm，見O－O剖視圖。7698891492711119310.019037.19.037.530.8400.1104.4320.083.50.0400.4500.0700.4500.0704.編寫數(shù)控程序單將有關(guān)的數(shù)控編程指令及幾何元素的指令以及相應(yīng)的坐標(biāo)值，按走刀路線的順序進(jìn)行分段和排列，同時將所需要求的諸如轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度、刀號以及刀具位置補(bǔ)償、冷卻、開停車等輔助功能指令填寫到相應(yīng)的程序段中。段與段之間還要用規(guī)定的代碼符號隔開，從而構(gòu)成一張完整的程序單。程序單上有時還應(yīng)附上工藝簡圖和刀具布置圖以及必要的說明，供調(diào)整機(jī)床和操作機(jī)床時用。5.制作控制介質(zhì)與介質(zhì)上信息的讀取控制介質(zhì)就是記錄零件加工程序信息的載體。目前常用的介質(zhì)是穿孔紙帶和磁盤。制作控制介質(zhì)就是將程序單上的內(nèi)容用標(biāo)準(zhǔn)代碼記錄到控制介質(zhì)上。例如通過計算機(jī)將程序單上的代碼記錄在磁盤上等。紙帶上的信息將通過紙帶閱讀機(jī)送入數(shù)控裝置。磁盤上的信息可以通過穿孔機(jī)將信息轉(zhuǎn)送于紙帶上，也可以通過接口電路直接送入數(shù)控裝置。簡單的數(shù)控程序可以直接通過鍵盤輸入數(shù)控控制器。穿孔紙帶是控制機(jī)輸入最常用的一種介質(zhì)，其上載有加工一個零件所必需的全部信息。上前國內(nèi)應(yīng)用最多的是25.4mm寬八通道黑色紙帶。它的代碼形式根據(jù)國際通用標(biāo)準(zhǔn)有兩種，即ISO（InternationalStandardOrganization）標(biāo)準(zhǔn)代碼和EIA（ElectronicIndustriesAssociation）標(biāo)準(zhǔn)代碼（ISO標(biāo)準(zhǔn)代碼和EIA標(biāo)準(zhǔn)代碼見附錄1）。我國規(guī)定采用ISO代碼作為國內(nèi)通用標(biāo)準(zhǔn)，但是EIA代碼也有應(yīng)用。這兩種代碼的紙帶尺寸規(guī)格按照EIARS-227標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、如圖2－3所示。紙帶上共有九列孔，其中的一系列小孔稱為同步孔或中導(dǎo)孔，用來產(chǎn)生閱讀紙帶的同步控制信號。其余八列大孔（信號孔）用來表示數(shù)控、字母和符號。信號孔1、2、3、4若用來表示數(shù)控，則分別為20、21、22、23。例如為表示十進(jìn)制數(shù)字“7”，則需在1、2、3信號孔位置上穿孔。6.程序校核控制介質(zhì)上的數(shù)控加工程序必須經(jīng)過校核試切加工合格后才能認(rèn)為這個零件的編程工作結(jié)束，然后進(jìn)入正式加工。校核的方法主要有：1）計算機(jī)模擬此方法是應(yīng)用一個模擬軟件將加工過程中的刀具軌跡一步步顯示在屏幕上。如果程序有錯；可通過顯示找出程序出錯處。模擬軟件使用對于學(xué)生（初學(xué)者）來說是一種較好的方法，因為目前各院校（單位）計算機(jī)很多，而計算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床很少，應(yīng)用模擬軟件可以使每個學(xué)生都能驗證自己所編計算機(jī)數(shù)控程序的正確性。計算機(jī)模擬方法是計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）/計算機(jī)輔助制造（CAM）教育中的一個重要工具。2）在繪圖機(jī)上繪制切削加工軌跡目前有些自動編程軟件提供此功能，但一般也是畫二維圖形。例如Nalor公司的APT3軟件能在繪圖機(jī)上繪制切削加工軌跡。在計算機(jī)數(shù)控控制機(jī)床上切削加工軌跡同用繪圖機(jī)繪圖本質(zhì)上是一樣的，唯一區(qū)別是在數(shù)控機(jī)床上可以看到主軸變速和換刀功能。3）首件試加工在數(shù)控機(jī)床上試切加工是最真實的方法，但占用了數(shù)控機(jī)床加工零件的寶貴時間是很不經(jīng)濟(jì)的方法。第三節(jié)數(shù)控加工工藝參數(shù)計算基礎(chǔ)一、數(shù)控工藝特點(diǎn)隨著數(shù)控機(jī)床特別是加工中心的發(fā)展，為采用工序集中原則組織生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。在加工中心上，一次裝夾可以加工以前多道工序的內(nèi)容，甚至一次裝夾就可加工出合格零件。所謂數(shù)控工藝實際上是指在數(shù)控機(jī)床上加工零件的工藝。一般來說，數(shù)控加工的工序內(nèi)容要比普通機(jī)床加工的內(nèi)容復(fù)雜，這是因為數(shù)控機(jī)床價格昂貴，若只加工簡單的工序，在經(jīng)濟(jì)上不合算，從技術(shù)上講不合理。所以在數(shù)控機(jī)床上盡可能安排較復(fù)雜的工序，甚至是在普通機(jī)床上難以完成的那些工序。數(shù)控工藝是數(shù)控加工程序編制的依據(jù)，數(shù)控機(jī)床上的數(shù)控零件加工程序都有相應(yīng)的數(shù)控工藝與此對應(yīng)。數(shù)控工藝不僅包括詳細(xì)描述的切削加工步驟，而且還包括工夾具型號、規(guī)格、切削用量和其他特殊要求的內(nèi)容以及標(biāo)有數(shù)控加工坐標(biāo)位置的工序圖等。為此，數(shù)控工藝也是機(jī)床操作工人配置刀具、調(diào)整機(jī)床和觀察加工是否正常的依據(jù)。對于簡單的零件，數(shù)控工藝過程一般都在數(shù)控編程員的腦子里，一般沒有規(guī)范的數(shù)控工藝。對于復(fù)雜零件，一般都有與數(shù)控程序?qū)?yīng)的數(shù)控工藝，但數(shù)控工藝詳細(xì)程度有很大區(qū)別。因為編制復(fù)雜零件的數(shù)控工藝時間長，在手工編程的情況下，數(shù)控工藝往往比較簡單。這樣數(shù)控編程員在編制數(shù)控程序時要做很多工藝細(xì)化工作，這不僅增加數(shù)控編程時間，而且由于簡單的數(shù)控工藝別人不易