數(shù)控（英文名字：Numerical Control 簡(jiǎn)稱(chēng)：NC）技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。數(shù)控一般是采用通用或專(zhuān)用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制，因此數(shù)控也稱(chēng)為計(jì)算機(jī)數(shù)控(Computerized Numerical Control )，簡(jiǎn)稱(chēng)CNC，國(guó)外一般都稱(chēng)為CNC，很少再用NC這個(gè)概念了。 它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開(kāi)關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴(lài)于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算的出現(xiàn)。1908年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問(wèn)世；19世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938年，香農(nóng)在美國(guó)麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，包括計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來(lái)的。1952年，第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問(wèn)世，成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時(shí)代的事件，推動(dòng)了自動(dòng)化的發(fā)展。

數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)（CNC，Computerized Numerical Control），它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存貯的控制程序來(lái)執(zhí)行對(duì)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡和外設(shè)的操作時(shí)序邏輯控制功能。由于采用計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入操作指令的存儲(chǔ)、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)，均可通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成，處理生成的微觀指令傳送給伺服驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)電機(jī)或液壓執(zhí)行元件帶動(dòng)設(shè)備運(yùn)行。

數(shù)控車(chē)床又稱(chēng)為CNC車(chē)床，即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制車(chē)床，是國(guó)內(nèi)使用量最大，覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床，約占數(shù)控機(jī)床總數(shù)的25%。數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品。是機(jī)械制造設(shè)備中具有高精度、高效率、高自動(dòng)化和高柔性化等優(yōu)點(diǎn)的工作母機(jī)。數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平高低及其在金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的百分比是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一。數(shù)控車(chē)床是數(shù)控機(jī)床的主要品種之一，它在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置，幾十年來(lái)一直受到世界各國(guó)的普遍重視并得到了迅速的發(fā)展。

數(shù)控車(chē)床自五十年代問(wèn)世以來(lái)，由于在單件生產(chǎn)、小批量生產(chǎn)中，使用數(shù)控車(chē)床加工復(fù)雜形狀的零件，不僅提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，而且縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期和降低了對(duì)工人技術(shù)熟練程度的要求。因此它成了單件、小批量生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新和技術(shù)革命的一個(gè)重要的發(fā)展方向。世界各國(guó)也都在大力發(fā)展這種新技術(shù)。

我們知道，對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，使用自動(dòng)化和半自動(dòng)化的車(chē)床已能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。但是，對(duì)于單件、小批量生產(chǎn)的零件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化一直是個(gè)難題。在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，總是無(wú)法圓滿(mǎn)解決。尤其是在加工形狀復(fù)雜的、加工精度要求高的零件，一直在自動(dòng)化的道路上處于停頓狀態(tài)。雖然有些應(yīng)用仿形裝置解決了一部分，但是實(shí)踐證明，仿形車(chē)床還是不能徹底地解決這一問(wèn)題。

數(shù)控車(chē)床（機(jī)床）的出現(xiàn)，為從根本上解決這一問(wèn)題開(kāi)辟了廣闊的道路，所以成為機(jī)械加工中的一個(gè)重要發(fā)展方向。

數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)：

●加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；

●可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件；

●加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；

●機(jī)床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的3~5倍）；

●機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；

前期準(zhǔn)備

確定典型零件的工藝要求、加工工件的批量，擬定數(shù)控車(chē)床應(yīng)具有的功能是做好前期準(zhǔn)備，合理選用數(shù)控車(chē)床的前提條件：滿(mǎn)足典型零件的工藝要求。

典型零件的工藝要求主要是零件的結(jié)構(gòu)尺寸、加工范圍和精度要求。根據(jù)精度要求，即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求來(lái)選擇數(shù)控車(chē)床的控制精度。 根據(jù)可靠性來(lái)選擇，可靠性是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的保證。數(shù)控機(jī)床的可靠性是指機(jī)床在規(guī)定條件下執(zhí)行其功能時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行而不出故障。即平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)，即使出了故障，短時(shí)間內(nèi)能恢復(fù)，重新投入使用。選擇結(jié)構(gòu)合理、制造精良，并已批量生產(chǎn)的機(jī)床。一般，用戶(hù)越多，數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越高。

機(jī)床附件及刀具

機(jī)床隨機(jī)附件、備件及其供應(yīng)能力、刀具，對(duì)已投產(chǎn)數(shù)控車(chē)床、車(chē)削中心來(lái)說(shuō)是十分重要的。選擇機(jī)床，需仔細(xì)考慮刀具和附件的配套性。

控制系統(tǒng)

生產(chǎn)廠家一般選擇同一廠商的產(chǎn)品，至少應(yīng)選購(gòu)?fù)粡S商的控制系統(tǒng)，這給維修工作帶來(lái)極大的便利。教學(xué)單位，由于需要學(xué)生見(jiàn)多識(shí)廣，選用不同的系統(tǒng)，配備各種仿真軟件是明智的選擇。

做到功能、精度不閑置、不浪費(fèi)，不要選擇和自己需要無(wú)關(guān)的功能。

需要時(shí)，機(jī)床可配備全封閉或半封閉的防護(hù)裝置、自動(dòng)排屑裝置。

在選擇數(shù)控車(chē)床、車(chē)削中心時(shí)，應(yīng)綜合考慮上述各項(xiàng)原則。

數(shù)控車(chē)床分為立式數(shù)控車(chē)床和臥式數(shù)控車(chē)床兩種類(lèi)型。

立式數(shù)控車(chē)床用于回轉(zhuǎn)直徑較大的盤(pán)類(lèi)零件車(chē)削加工。

臥式數(shù)控車(chē)床用于軸向尺寸較長(zhǎng)或小型盤(pán)類(lèi)零件的車(chē)削加工。

臥式數(shù)控車(chē)床按功能可進(jìn)一步分為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床、普通數(shù)控車(chē)床和車(chē)削加工中心。

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床：采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和單片機(jī)對(duì)普通車(chē)床的車(chē)削進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行改造后形成的簡(jiǎn)易型數(shù)控車(chē)床。成本較低，自動(dòng)化程度和功能都比較差，車(chē)削加工精度也不高，適用于要求不高的回轉(zhuǎn)類(lèi)零件的車(chē)削加工。

普通數(shù)控車(chē)床：根據(jù)車(chē)削加工要求在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，配備通用數(shù)控系統(tǒng)而形成的數(shù)控車(chē)床。數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)，自動(dòng)化程度和加工精度也比較高，適用于一般回轉(zhuǎn)類(lèi)零件的車(chē)削加工。這種數(shù)控車(chē)床可同時(shí)控制兩個(gè)坐標(biāo)軸，即x軸和z軸。

車(chē)削中心

車(chē)削加工中心：在普通數(shù)控車(chē)床的基礎(chǔ)上，增加了C軸和動(dòng)力頭，更高級(jí)的機(jī)床還帶有刀庫(kù)，可控制X、Z和C三個(gè)坐標(biāo)軸，聯(lián)動(dòng)控制軸可以是（X，Z）、（X，C）或（Z，C）。由于增加了C軸和銑削動(dòng)力頭，這種數(shù)控車(chē)床的加工功能大大增強(qiáng)，除可以進(jìn)行一般車(chē)削外，還可以進(jìn)行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉(zhuǎn)中心的孔和徑向孔的鉆削等加工。

液壓卡盤(pán)和液壓尾架

液壓卡盤(pán)是數(shù)控車(chē)削加工時(shí)夾緊工件的重要附件，對(duì)一般回轉(zhuǎn)類(lèi)零件可采用普通液壓卡盤(pán)；對(duì)零件被夾持部位不是圓柱形的零件，則需要采用專(zhuān)用卡盤(pán)；用棒料直接加工零件時(shí)需要采用彈簧卡盤(pán)。對(duì)軸向尺寸和徑向尺寸的比值較大的零件，需要采用安裝在液壓尾架上的活頂尖對(duì)零件尾端進(jìn)行支撐，才能保證對(duì)零件進(jìn)行正確的加工。尾架有普通液壓尾架和可編程液壓尾架。

通用刀架

數(shù)控車(chē)床可以配備兩種刀架：

①專(zhuān)用刀架：由車(chē)床生產(chǎn)廠商自己開(kāi)發(fā)，所使用的刀柄也是專(zhuān)用的。這種刀架的優(yōu)點(diǎn)是制造成本低，但缺乏通用性。

②通用刀架：根據(jù)一定的通用標(biāo)準(zhǔn)（如VDI，德國(guó)工程師協(xié)會(huì)）而生產(chǎn)的刀架，數(shù)控車(chē)床生產(chǎn)廠商可以根據(jù)數(shù)控車(chē)床的功能要求進(jìn)行選擇配置。

銑削動(dòng)力頭

數(shù)控車(chē)床刀架上安裝銑削動(dòng)力頭后可以大大擴(kuò)展數(shù)控車(chē)床的加工能力。如：利用銑削動(dòng)力頭進(jìn)行軸向鉆孔和銑削軸向槽。

數(shù)控車(chē)床的刀具

在數(shù)控車(chē)床或車(chē)削加工中心上車(chē)削零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)車(chē)床的刀架結(jié)構(gòu)和可以安裝刀具的數(shù)量，合理、科學(xué)地安排刀具在刀架上的位置，并注意避免刀具在靜止和工作時(shí)，刀具與機(jī)床、刀具與工件以及刀具相互之間的干涉現(xiàn)象。

機(jī)床組成

主機(jī)，他是數(shù)控機(jī)床的主體，包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。

數(shù)控裝置，是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。

驅(qū)動(dòng)裝置，他是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下通過(guò)電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。

輔助裝置，指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等。

編程及其他附屬設(shè)備，可用來(lái)在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。

自從1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床以來(lái)，數(shù)控機(jī)床在制造工業(yè)，特別是在汽車(chē)、航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)無(wú)論在硬件和軟件方面，都有飛速發(fā)展。

起吊和運(yùn)輸

機(jī)床的起吊和就位，應(yīng)使用制造廠提供的專(zhuān)用起吊工具，不允許采用其他方法進(jìn)行。不需要專(zhuān)用起吊工具，應(yīng)采用鋼絲繩按照說(shuō)明書(shū)規(guī)定部位起吊和就位。

基礎(chǔ)及位置

機(jī)床應(yīng)安裝在牢固的基礎(chǔ)上，位置應(yīng)遠(yuǎn)離振源；避免陽(yáng)光照射和熱輻射；放置在干燥的地方，避免潮濕和氣流的影響。機(jī)床附近若有振源，在基礎(chǔ)四周必須設(shè)置防振溝。

機(jī)床的安裝

機(jī)床放置于基礎(chǔ)上，應(yīng)在自由狀態(tài)下找平，然后將地腳螺栓均勻地鎖緊。對(duì)于普通機(jī)床，水平儀讀數(shù)不超過(guò)0.04/1000mm，對(duì)于高精度的機(jī)床，水平儀不超過(guò)0.02/1000mm。在測(cè)量安裝精度時(shí)，應(yīng)在恒定溫度下進(jìn)行，測(cè)量工具需經(jīng)一段定溫時(shí)間后再使用。機(jī)床安裝時(shí)應(yīng)竭力避免使機(jī)床產(chǎn)生強(qiáng)迫變形的安裝方法。機(jī)床安裝時(shí)不應(yīng)隨便拆下機(jī)床的某些部件，部件的拆卸可能導(dǎo)致機(jī)床內(nèi)應(yīng)力的重新分配，從而影響機(jī)床精度。

試運(yùn)轉(zhuǎn)前的準(zhǔn)備

機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)合格后，需要對(duì)整機(jī)進(jìn)行清理。用浸有清洗劑的棉布或綢布，不得用棉紗或紗布。清洗掉機(jī)床出廠時(shí)為保護(hù)導(dǎo)軌面和加工面而涂的防銹油或防銹漆。清洗機(jī)床外表面上的灰塵。在各滑動(dòng)面及工作面涂以機(jī)床規(guī)定使滑油。

仔細(xì)檢查機(jī)床各部位是否按要求加了油，冷卻箱中是否加足冷卻液。機(jī)床液壓站、自動(dòng)間潤(rùn)滑裝置的油是否到油位批示器規(guī)定的部位。

檢查電氣控制箱中各開(kāi)關(guān)及元器件是否正常，各插裝集成電路板是否到位。

通電啟動(dòng)集中潤(rùn)滑裝軒，使各潤(rùn)滑部位及潤(rùn)滑油路中充滿(mǎn)潤(rùn)滑油。做好機(jī)床各部件動(dòng)作前的一切準(zhǔn)備。

數(shù)控車(chē)床的驗(yàn)收應(yīng)按國(guó)家頒布實(shí)行的《數(shù)控臥式車(chē)床制造與驗(yàn)收技術(shù)要求》進(jìn)行，在驗(yàn)收過(guò)程中，如發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)，應(yīng)以國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，通過(guò)協(xié)商解決。

按隨機(jī)裝箱單和合同中特定附件清單對(duì)箱內(nèi)物品逐一核對(duì)檢查。并做檢查記錄。有如下內(nèi)容：

包裝箱是否完好，機(jī)床外觀有無(wú)明顯損壞，是銹蝕、脫漆；

有無(wú)技術(shù)資料，是否齊全；

附件品種、規(guī)格、數(shù)量；

備件品種、規(guī)格、數(shù)量；

工具品種、規(guī)格、數(shù)量；

刀具（刀片）品種、規(guī)格、數(shù)量；

安裝附件；

電氣元器件品種、規(guī)格、數(shù)量；

機(jī)床安裝調(diào)試完成后，即通知制造廠派人調(diào)試機(jī)床。試驗(yàn)主要有如下：

a. 手動(dòng)操作試驗(yàn) 試驗(yàn)手動(dòng)操作的準(zhǔn)確性。

b. 點(diǎn)動(dòng)試驗(yàn)

c. 主軸變檔試驗(yàn)

d. 超程試驗(yàn)

a. 用按鍵、開(kāi)關(guān)、人工操縱對(duì)機(jī)床進(jìn)行功能試驗(yàn)。試驗(yàn)動(dòng)作的靈活性、平穩(wěn)性及功能的可靠性。

b. 任選一種主軸轉(zhuǎn)速做主軸啟動(dòng)、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止的連續(xù)試驗(yàn)。操作不少于7次。

c. 主軸高、中、低轉(zhuǎn)速變換試驗(yàn)。轉(zhuǎn)速的指令值與顯示值允差為±5%。

d. 任選一種進(jìn)給量，在XZ軸全部行程上，連續(xù)做工作進(jìn)給和快速進(jìn)給試驗(yàn)?？焖傩谐虘?yīng)大于1/2全行程。正反方和連續(xù)操作不少于7次。

e. 在X、Z軸的全部行程上，做低、中、高進(jìn)給量變換試驗(yàn)。 轉(zhuǎn)塔刀架進(jìn)行各種轉(zhuǎn)位夾緊試驗(yàn)。

f. 液壓、潤(rùn)滑、冷卻系統(tǒng)做密封、潤(rùn)滑、冷卻性試驗(yàn)，做到不滲漏。

g. 卡盤(pán)做夾緊、松開(kāi)、靈活性及可靠性試驗(yàn)。

h. 主軸做正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止及變換主軸轉(zhuǎn)速試驗(yàn)。

i. 轉(zhuǎn)塔刀架進(jìn)行正反方向轉(zhuǎn)位試驗(yàn)。

j. 進(jìn)給機(jī)構(gòu)做低中高進(jìn)給量為快速進(jìn)給變換試驗(yàn)。

k. 試驗(yàn)進(jìn)給坐標(biāo)超程、手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入、位置顯示，回基準(zhǔn)點(diǎn)，程序序號(hào)批示和檢索、程序暫停、程序刪除、址線插補(bǔ)、直線切削徨、錐度切削循環(huán)、螺紋切削循環(huán)、圓弧切削循環(huán)、刀具位置補(bǔ)償、螺距補(bǔ)償、間隙補(bǔ)償?shù)裙δ艿目煽啃浴?a target="_blank" data-lemmaid="17640383" style="color: rgb(19, 110, 194); text-decoration-line: none;">動(dòng)作靈活性等。

a. 主動(dòng)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，在最高轉(zhuǎn)速段不得少于1小時(shí)，主軸軸承的溫度值不超過(guò)70℃ ，溫升值不超過(guò)40℃；

b. 連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間不少于8小時(shí)，每個(gè)循環(huán)時(shí)間不大于15分鐘。每個(gè)循環(huán)終了停車(chē)，并模擬松卡工件動(dòng)作，停車(chē)不超過(guò)一分鐘，再繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

用戶(hù)準(zhǔn)備好典型零件的圖紙和毛坯，在制造廠調(diào)試人員指導(dǎo)下編程和輸入程序，選擇切削刀具和切削用量。負(fù)荷試驗(yàn)可按如下三步進(jìn)行，粗車(chē)、重切削、精車(chē)。每一步又分單一切削和循環(huán)程序切削。每一次切削完成后檢驗(yàn)零件已加工部位實(shí)際尺寸并與指令值進(jìn)行比較，檢驗(yàn)機(jī)床在負(fù)荷條件下的運(yùn)行精度、即機(jī)床的綜合加工精度，轉(zhuǎn)塔刀架的轉(zhuǎn)位精度。

機(jī)床開(kāi)箱驗(yàn)收，功能試驗(yàn)，空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)、負(fù)荷試驗(yàn)完成后，加工出合格產(chǎn)品，即可辦理驗(yàn)收移交手續(xù)。如有問(wèn)題，制造廠應(yīng)負(fù)責(zé)解決。

確定三要素的基本原則：根據(jù)切削要求先確定背吃刀量，再查表得到進(jìn)給量，然后再經(jīng)過(guò)查表通過(guò)公式計(jì)算出主切削速度。

在許多場(chǎng)合我們可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定這三要素的值。

實(shí)踐證明合理切削用量的選擇與機(jī)床、刀具、工件及工藝等多種因素有關(guān)。合理選擇加工用量的方法如下：

①粗加工時(shí)，主要要保證較高的生產(chǎn)效率，故應(yīng)選擇較大的背吃刀量，較大的進(jìn)給量，切削速度U選擇中低速度。

②精加工時(shí)，主要保證零件的尺寸和表面精度的要求，故選擇較小的背吃刀量，較小的進(jìn)給量，切削速度選擇較高速度。

③粗加工時(shí)，一般要充分發(fā)揮機(jī)床潛力和刀具的切削能力。數(shù)控車(chē)床廠半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)率。數(shù)控車(chē)床廠在選擇切削用量時(shí)應(yīng)保證刀具能加工完成一個(gè)零件或保證刀具的耐用度不低于一個(gè)工作班，最少也不低于半個(gè)工作班的工作時(shí)間。數(shù)控車(chē)床廠具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)中的規(guī)定、刀具耐用度及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)選取。

背吃刀量的選擇：背吃刀量的選擇要根據(jù)機(jī)床、夾具和工件等的剛度以及機(jī)床的功率來(lái)確定。在工藝系統(tǒng)允許的情況下，盡可能選取較大的背吃刀量。除留給以后工序的余量外，其余的粗加工余量盡可能一次切除，以使走刀次數(shù)最少。

通常在中等功率機(jī)床上，粗加工的背吃刀量為8~10 mm（單邊）。數(shù)控車(chē)床廠半精加工背吃刀量為0.5~5 mm；精加工時(shí)背吃刀量為0 2~1.5 mm。

進(jìn)給量的確定：當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠保證時(shí)，為提高生產(chǎn)率，可選擇較高的進(jìn)給速度。數(shù)控車(chē)床廠切斷、車(chē)削深孔或精車(chē)時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度。進(jìn)給速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和背吃刀量相適應(yīng)。粗加工時(shí)，進(jìn)給量的選擇受切削力的限制。

確定加工路線

加工路線是指數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中，刀具相對(duì)零件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向。

1、應(yīng)能保證加工精度和表面粗糙要求；

2、應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時(shí)間。

加工路線與加工余量的聯(lián)系

在數(shù)控車(chē)床還未達(dá)到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯上過(guò)多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車(chē)床上加工。如必須用數(shù)控車(chē)床加工時(shí)，則需注意程序的靈活安排。

夾具安裝要點(diǎn)

液壓卡盤(pán)和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實(shí)現(xiàn)的，液壓卡盤(pán)夾緊要點(diǎn)如下：首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽，卸下拉管，并從主軸后端抽出，再用搬手卸下卡盤(pán)固定螺釘，即可卸下卡盤(pán)。

數(shù)控車(chē)程序可以分成程序開(kāi)始、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三部分內(nèi)容。

主要定義程序號(hào)，調(diào)出零件加工坐標(biāo)系、加工刀具，啟動(dòng)主軸、打開(kāi)冷卻液等方面的內(nèi)容。主軸最高轉(zhuǎn)速限制定義G50 S2000，設(shè)置主軸的最高轉(zhuǎn)速為2000RPM，對(duì)于數(shù)控車(chē)床來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)非常重要的指令。

坐標(biāo)系定義如不作特殊指明，數(shù)控系統(tǒng)默認(rèn)G54坐標(biāo)系。

返回參考點(diǎn)指令G28 U0，為避免換刀過(guò)程中，發(fā)生刀架與工件或夾具之間的碰撞或干涉，一個(gè)有效的方法是機(jī)床先回到X軸方向的機(jī)床參考點(diǎn)，并離開(kāi)主軸一段安全距離。

刀具定義G0 T0808 M8，自動(dòng)調(diào)8號(hào)左偏刀8號(hào)刀補(bǔ)，開(kāi)啟冷卻液。

主軸轉(zhuǎn)速定義G96 S150 M4，恒定線速度S功能定義，S功能使數(shù)控車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)速指令功能，有兩種表達(dá)方式，一種是以r/min或rpm作為計(jì)量單位。另一種是以m/min為計(jì)量單位。數(shù)控車(chē)床的S代碼必須與G96或G97配合使用才能設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速或切削速度。

G97：轉(zhuǎn)速指令，定義和設(shè)置每分鐘的轉(zhuǎn)速。

G96：恒線速度指令，使工件上任何位置上的切削速度都是一樣的。

程序內(nèi)容是整個(gè)程序的主要部分，由多個(gè)程序段組成。每個(gè)程序段由若干個(gè)字組成，每個(gè)字又由地址碼和若干個(gè)數(shù)字組成。常見(jiàn)的為G指令和M指令以及各個(gè)軸的坐標(biāo)點(diǎn)組成的程序段，并增加了進(jìn)給量的功能定義。

F功能是指進(jìn)給速度的功能，數(shù)控車(chē)床進(jìn)給速度有兩種表達(dá)方式，一種是每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，即用mm/r單位表示，主要用于車(chē)加工的進(jìn)給。另一種和數(shù)控銑床相同采用每分鐘進(jìn)給量，即用mm/min單位表示。主要用于車(chē)銑加工中心中銑加工的進(jìn)給。

在程序結(jié)尾，需要刀架返回參考點(diǎn)或機(jī)床參考點(diǎn)，為下一次換刀的安全位置，同時(shí)進(jìn)行主軸停止，關(guān)掉冷卻液，程序選擇停止或結(jié)束程序等動(dòng)作。

回參考點(diǎn)指令G28U0為回X軸方向機(jī)床參考點(diǎn)，G0 Z300.0為回Z軸方向參考點(diǎn)。

停止指令M01為選擇停止指令，只有當(dāng)設(shè)備的選擇停止開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)才有效；M30為程序結(jié)束指令，執(zhí)行時(shí)，冷卻液、進(jìn)給、主軸全部停止。數(shù)控程序和數(shù)控設(shè)備復(fù)位并回到加工前原始狀態(tài)，為下一次程序運(yùn)行和數(shù)控加工重新開(kāi)始做準(zhǔn)備。

數(shù)控機(jī)床程序編制的方法有三種：即手工編程、自動(dòng)編程和加工中心CAD/CAM 。

由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計(jì)算、書(shū)寫(xiě)程序清單直到程序的輸入和檢驗(yàn)。適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，但是，非常費(fèi)時(shí)，且編制復(fù)雜零件時(shí)，容易出錯(cuò)。

使用計(jì)算機(jī)或程編機(jī)，完成零件程序的編制的過(guò)程，對(duì)于復(fù)雜的零件很方便。

利用CAD/CAM軟件，實(shí)現(xiàn)造型及圖象自動(dòng)編程。最為典型的軟件是Master CAM，其可以完成銑削二坐標(biāo)、三坐標(biāo)、四坐標(biāo)和五坐標(biāo)、車(chē)削、線切割的編程，此類(lèi)軟件雖然功能單一，但簡(jiǎn)單易學(xué)，價(jià)格較低。

數(shù)控機(jī)床編程的主要內(nèi)容

分析零件圖樣、確定加工工藝過(guò)程、進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、編寫(xiě)程序清單、制作控制介質(zhì)、進(jìn)行程序檢查、輸入程序以及工件試切。

數(shù)控機(jī)床的步驟

分析零件圖樣和工藝處理，根據(jù)圖樣對(duì)零件的幾何形狀尺寸，技術(shù)要求進(jìn)行分析，明確加工的內(nèi)容及要求，決定加工方案、確定加工順序、設(shè)計(jì)夾具、選擇刀具、確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。

同時(shí)還應(yīng)發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的功能和數(shù)控機(jī)床本身的能力，正確選擇對(duì)刀點(diǎn)，切入方式，盡量減少諸如換刀、轉(zhuǎn)位等輔助時(shí)間。

數(shù)學(xué)處理

編程前，根據(jù)零件的幾何特征，先建立一個(gè)工件坐標(biāo)系，

數(shù)控系統(tǒng)的功能根據(jù)零件圖紙的要求，制定加工路線，在建立的工件坐標(biāo)系上，首先計(jì)算出刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單的零件（如直線和圓弧組成的零件），只需計(jì)算出幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值。

編寫(xiě)零件程序清單

加工路線和工藝參數(shù)確定以后，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指定代碼及程序段格式，編寫(xiě)零件程序清單。

數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)

1、程序的構(gòu)成：由多個(gè)程序段組成。

O0001；O（FANUC-O,AB8400-P,SINUMERIK8M-%）機(jī)能指定程序號(hào)，每個(gè)程序號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)加工零件。

N010 G92 X0 Y0；分號(hào)表示程序段結(jié)束

N020 G90 G00 X50 Y60；

...；可以調(diào)用子程序。

N150 M05；

N160 M02；

2、 程序段格式：

①字地址格式：如N020 G90 G00 X50 Y60；

最常用的格式，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都采用它。地址N為程序段號(hào)，地址G和數(shù)字90構(gòu)成字地址為準(zhǔn)備功能，...。

②可變程序段格式：如B2000 B3000 B B6000；

使用分割符B各開(kāi)各個(gè)字，若沒(méi)有數(shù)據(jù)，分割符不能省去。常見(jiàn)于數(shù)控線切割機(jī)床，另外，還有3B編程等格式。

③固定順序程序段格式：如00701+0；

西門(mén)子系統(tǒng)控制的機(jī)器人誤，上面程序段的意思是：N007 G01 X+02500 Y-13400 F15 S30 M02；

零件圖的數(shù)學(xué)處理主要是計(jì)算零件加工軌跡的尺寸，即計(jì)算零件加工輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，或刀具中心輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，以便編制加工程序。

基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算

一般數(shù)控機(jī)床只有直線和圓弧插補(bǔ)功能。對(duì)于由直線和圓弧組成的平面輪廓，編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的主要任務(wù)是求各基點(diǎn)的坐標(biāo)。

1、基點(diǎn)的含義

構(gòu)成零件輪廓的不同幾何素線的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱(chēng)為基點(diǎn)。基點(diǎn)可以直接作為其運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)或終點(diǎn)。

2、直接計(jì)算的內(nèi)容

根據(jù)填寫(xiě)加工程序單的要求，基點(diǎn)直接計(jì)算的內(nèi)容有：每條運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)在選定坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，圓弧運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心坐標(biāo)值。

基點(diǎn)直接計(jì)算的方法比較簡(jiǎn)單，一般可根據(jù)零件圖樣所給的已知條件用人工完成。即依據(jù)零件圖樣上給定的尺寸運(yùn)用代數(shù)、三角、幾何或解析幾何的有關(guān)知識(shí)，直接計(jì)算出數(shù)值。在計(jì)算時(shí)，要注意小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)要留夠，以保證足夠的精度。

節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算

對(duì)于一些平面輪廓是非圓方程曲線Y=F（X）組成，如漸開(kāi)線、阿基米德螺線等，只能用能夠加工的直線和圓弧去逼近它們。這時(shí)數(shù)值計(jì)算的任務(wù)就是計(jì)算節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。

1、節(jié)點(diǎn)的定義

當(dāng)采用不具備非圓曲線插補(bǔ)功能的數(shù)控機(jī)床加工非圓曲線輪廓的零件時(shí)，在加工程序的編制工作中，常用多個(gè)直線段或圓弧去近似代替非圓曲線，這稱(chēng)為擬合處理。擬合線段的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)。

2、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算

節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算難度和工作量都較大，故常通過(guò)計(jì)算機(jī)完成，必要時(shí)也可由人工計(jì)算，常用的有直線逼近法（等間距法、等步長(zhǎng)法、和等誤差法）和圓弧逼近法。

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快和人們需求的多樣化，產(chǎn)品的生產(chǎn)也趨向種類(lèi)多樣化、批量中小型化。為適應(yīng)這一變化，數(shù)控（NC）設(shè)備在企業(yè)中的作用愈來(lái)愈大。我校作為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)職校，為順應(yīng)時(shí)代潮流，重點(diǎn)建設(shè)數(shù)控專(zhuān)業(yè)，選購(gòu)了BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車(chē)床。它與普通車(chē)床相比，一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)零件變化的適應(yīng)性強(qiáng)，更換零件只需改變相應(yīng)的程序，對(duì)刀具進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)整即可做出合格的零件，為節(jié)約成本贏得先機(jī)。但是，要充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的作用，不僅要有良好的硬件，（如：優(yōu)質(zhì)的刀具、機(jī)床的精度等），更重要的是軟件：編程，即根據(jù)不同的零件的特點(diǎn)，編制合理、高效的加工程序。通過(guò)多年的編程實(shí)踐和教學(xué)，我摸索出一些編程技巧。

數(shù)控車(chē)床雖然加工柔性比普通車(chē)床優(yōu)越，但單就某一種零件的生產(chǎn)效率而言，與普通車(chē)床還存在一定的差距。因此，提高數(shù)控車(chē)床的效率便成為關(guān)鍵，而合理運(yùn)用編程技巧，編制高效率的加工程序，對(duì)提高機(jī)床效率往往具有意想不到的效果。

1、靈活設(shè)置參考點(diǎn)

BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車(chē)床共有二根軸，即主軸Z和刀具軸X。棒料中心為坐標(biāo)系原點(diǎn)，各刀接近棒料時(shí)，坐標(biāo)值減小，稱(chēng)之為進(jìn)刀；反之，坐標(biāo)值增大，稱(chēng)為退刀。當(dāng)退到刀具開(kāi)始時(shí)位置時(shí)，刀具停止，此位置稱(chēng)為參考點(diǎn)。參考點(diǎn)是編程中一個(gè)非常重要的概念，每執(zhí)行完一次自動(dòng)循環(huán)，刀具都必須返回到這個(gè)位置，準(zhǔn)備下一次循環(huán)。因此，在執(zhí)行程序前，必須調(diào)整刀具及主軸的實(shí)際位置與坐標(biāo)數(shù)值保持一致。然而，參考點(diǎn)的實(shí)際位置并不是固定不變的，編程人員可以根據(jù)零件的直徑、所用的刀具的種類(lèi)、數(shù)量調(diào)整參考點(diǎn)的位置，縮短刀具的空行程。從而提高效率。

2.化零為整法

在低壓電器中，存在大量的短銷(xiāo)軸類(lèi)零件，其長(zhǎng)徑比大約為2~3，直徑多在3mm以下。由于零件幾何尺寸較小，普通儀表車(chē)床難以裝夾，無(wú)法保證質(zhì)量。如果按照常規(guī)方法編程，在每一次循環(huán)中只加工一個(gè)零件，由于軸向尺寸較短，造成機(jī)床主軸滑塊在床身導(dǎo)軌局部頻繁往復(fù)，彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作頻繁。長(zhǎng)時(shí)間工作之后，便會(huì)造成機(jī)床導(dǎo)軌局部過(guò)度磨損，影響機(jī)床的加工精度，嚴(yán)重的甚至?xí)斐蓹C(jī)床報(bào)廢。而彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的頻繁動(dòng)作，則會(huì)導(dǎo)致控制電器的損壞。要解決以上問(wèn)題，必須加大主軸送進(jìn)長(zhǎng)度和彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作間隔，同時(shí)不能降低生產(chǎn)率。由此設(shè)想是否可以在一次加工循環(huán)中加工數(shù)個(gè)零件，則主軸送進(jìn)長(zhǎng)度為單件零件長(zhǎng)度的數(shù)倍 ，甚至可達(dá)主軸最大運(yùn)行距離，而彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間間隔相應(yīng)延長(zhǎng)為原來(lái)的數(shù)倍。更重要的是，原來(lái)單件零件的輔助時(shí)間分?jǐn)傇跀?shù)個(gè)零件上，每個(gè)零件的輔助時(shí)間大為縮短，從而提高了生產(chǎn)效率。為了實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想，我電腦到電腦程序設(shè)計(jì)中主程序和子程序的概念，如果將涉及零件幾何尺寸的命令字段放在一個(gè)子程序中，而將有關(guān)機(jī)床控制的命令字段及切斷零件的命令字段放在主程序中，每加工一個(gè)零件時(shí)，由主程序通過(guò)調(diào)用子程序命令調(diào)用一次子程序，加工完成后，跳轉(zhuǎn)回主程序。需要加工幾個(gè)零件便調(diào)用幾次子程序，十分有利于增減每次循環(huán)加工零件的數(shù)目。通過(guò)這種方式編制的加工程序也比較簡(jiǎn)潔明了，便于修改、維護(hù)。值得注意的是，由于子程序的各項(xiàng)參數(shù)在每次調(diào)用中都保持不變，而主軸的坐標(biāo)時(shí)刻在變化，為與主程序相適應(yīng)，在子程序中必須采用相對(duì)編程語(yǔ)句。

3、減少刀具空行程

在BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車(chē)床中，刀具的運(yùn)動(dòng)是依靠步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng)的，盡管在程序命令中有快速點(diǎn)定位命令G00，但與普通車(chē)床的進(jìn)給方式相比，依然顯得效率不高。因此，要想提高機(jī)床效率，必須提高刀具的運(yùn)行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完畢后退回參考點(diǎn)所運(yùn)行的距離。只要減少刀具空行程，就可以提高刀具的運(yùn)行效率。（對(duì)于點(diǎn)位控制的數(shù)控車(chē)床，只要求定位精度較高，定位過(guò)程可盡可能快，而刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)路線是無(wú)關(guān)緊要的。）在機(jī)床調(diào)整方面，要將刀具的初始位置安排在盡可能靠近棒料的地方。在程序方面，要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，使用盡可能少的刀具加工零件使刀具在安裝時(shí)彼此盡可能分散，在很接近棒料時(shí)彼此就不會(huì)發(fā)生干涉；另一方面，由于刀具實(shí)際的初始位置已經(jīng)與原來(lái)發(fā)生了變化，必須在程序中對(duì)刀具的參考點(diǎn)位置進(jìn)行修改，使之與實(shí)際情況相符，與此同時(shí)再配合快速點(diǎn)定位命令，就可以將刀具的空行程控制在最小范圍內(nèi)從而提高機(jī)床加工效率。

4、優(yōu)化參數(shù)，平衡刀具負(fù)荷，減少刀具磨損

由于數(shù)控車(chē)床加工是一項(xiàng)精度高的工作，而且它的加工工序集中和零件裝夾次數(shù)少，所以對(duì)所使用的數(shù)控刀具提出了更高的要求，下面東莞同力金屬制品有限公司來(lái)為您介紹。

在選擇數(shù)控機(jī)床加工的刀具時(shí)，應(yīng)考慮以下幾方面的問(wèn)題：

①數(shù)控刀具的類(lèi)型、規(guī)格和精度等級(jí)應(yīng)能夠滿(mǎn)足cnc車(chē)床加工要求。

②精度高。為適應(yīng)數(shù)控車(chē)床加工的高精度和自動(dòng)換刀等要求，刀具必須具有較高的精度。

③可靠性高。要保證數(shù)控加工中不會(huì)發(fā)生刀具意外損傷及潛在缺陷而影響到加工的順利進(jìn)行，要求刀具及與之組合的附件必須具有很好的可靠性及較強(qiáng)的適應(yīng)性。精密五金加工

④耐用度高。數(shù)控車(chē)床加工的刀具，不論在粗加工或精加工中，都應(yīng)具有比普通機(jī)床加工所用刀具更高的耐用度，以盡量減少更換或修磨刀具及對(duì)刀的次數(shù)，從而提高數(shù)控機(jī)床的加工效率和保證加工質(zhì)量。

⑤斷屑及排屑性能好。cnc車(chē)床加工中，斷屑和排屑不像普通機(jī)床加工那樣能及時(shí)由人工處理，切屑易纏繞在刀具和工件上，會(huì)損壞刀具和劃傷工件已加工表面，甚至?xí)l(fā)生傷人和設(shè)備事故，影響加工質(zhì)量和機(jī)床的安全運(yùn)行，所以要求刀具具有較好的斷屑和排屑性能。

數(shù)控車(chē)床在啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)的電流會(huì)比額定高5-6倍的，不但會(huì)影響電機(jī)的使用壽命而且消耗較多的電 量.系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)在電機(jī)選型上會(huì)留有一定的余量，電機(jī)的速度是固定不變，但在實(shí)際使用過(guò)程中，有時(shí)要以較低或者較高的速度運(yùn)行，因此進(jìn)行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動(dòng)、通過(guò)改變?cè)O(shè)備輸入電壓頻率達(dá)到節(jié)能調(diào)速的目的，而且能給設(shè)備提供過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載等保護(hù)功能。國(guó)

如果對(duì)所用的普通車(chē)床和長(zhǎng)時(shí)間使用的車(chē)床不進(jìn)行改造，僅購(gòu)買(mǎi)新的數(shù)控車(chē)床，則會(huì)增加許多生產(chǎn)廠家設(shè)備方面的成本。所以生產(chǎn)廠家對(duì)普通車(chē)床及長(zhǎng)時(shí)間使用的車(chē)床進(jìn)行數(shù)控化改造是必經(jīng)之路。

由于進(jìn)行數(shù)控化改造對(duì)于改造廠家來(lái)說(shuō)，較雜又亂，但如何對(duì)改造的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行質(zhì)量控制則是我們一直以來(lái)需要探討的問(wèn)題，在此談一下如何進(jìn)行改造數(shù)控車(chē)床的質(zhì)量控制。

普通車(chē)床數(shù)控改造分為新機(jī)改造和舊機(jī)改造，新機(jī)改造是用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)普通車(chē)床或普通光機(jī)（指僅帶床頭箱和縱、橫向?qū)к壍能?chē)床），改造廠家根據(jù)其要求進(jìn)行數(shù)控化改造。舊機(jī)改造是指用戶(hù)將已經(jīng)使用過(guò)的普通車(chē)床或數(shù)控車(chē)床進(jìn)行翻新并進(jìn)行數(shù)控化改造。其中舊機(jī)改造包括大修車(chē)床改造和用戶(hù)舊機(jī)部件改造。在此淺談改造數(shù)控車(chē)床在機(jī)械方面的質(zhì)量控制方法、著重控制點(diǎn)和檢驗(yàn)過(guò)程。

①更換X軸、Z軸絲桿、軸承、電機(jī)。

②增加電動(dòng)刀架和主軸編碼器。

③增加軸向電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，限制運(yùn)行超程的行程開(kāi)關(guān)，加裝變頻器（客戶(hù)需要）以及為了加工和安全所需的電氣部分。

④X軸、Z軸的絲桿兩端支承面的配刮、滾珠絲桿副托架與床鞍的配刮、床身與床鞍導(dǎo)軌副進(jìn)行配刮。

⑤據(jù)需要增加防護(hù)設(shè)施，如各向絲桿的防護(hù)罩，安全防護(hù)門(mén)，行程開(kāi)關(guān)的防護(hù)裝置。

①新機(jī)改造的主軸和尾座部分未進(jìn)行改動(dòng)，主軸部分和尾座部分無(wú)須進(jìn)行再改造。

②舊機(jī)大修車(chē)床由于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用，導(dǎo)軌已磨損，為了保證大修后，能繼續(xù)長(zhǎng)時(shí)間使用而不變形，必須經(jīng)過(guò)淬火工序，然后磨導(dǎo)軌，且磨導(dǎo)軌后必須保證導(dǎo)軌硬度≥HRC47。

③舊機(jī)大修車(chē)床應(yīng)根據(jù)客戶(hù)需要對(duì)主軸部分和尾座部分進(jìn)行改造和調(diào)整。

精度檢驗(yàn)執(zhí)行JB/T8324.1-1996《簡(jiǎn)式數(shù)控臥式車(chē)床 精度》。

①鏟刮檢驗(yàn)。新車(chē)床改造經(jīng)過(guò)對(duì)X軸、Z軸的絲桿兩端支承面的進(jìn)行配刮、對(duì)滾珠絲桿副托架與床鞍進(jìn)行配刮、床身與床鞍導(dǎo)軌副進(jìn)行配刮等。車(chē)床的主軸、尾座部分未拆動(dòng)。檢驗(yàn)方法如下：用配合面進(jìn)行涂色，相互配合面進(jìn)行結(jié)合，并相對(duì)摩擦，然后對(duì)鏟刮面進(jìn)行鏟刮點(diǎn)數(shù)檢驗(yàn)，并對(duì)結(jié)合處用塞尺進(jìn)行結(jié)合程度檢驗(yàn)。

②絲桿與導(dǎo)軌平行度檢驗(yàn)：裝配絲桿時(shí)，絲桿與導(dǎo)軌的平行度必須≤0.02mm。

③精度檢驗(yàn)的G1項(xiàng)中導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度（只許凸）應(yīng)由普通車(chē)床廠家進(jìn)行保證，不作為重點(diǎn)檢驗(yàn)項(xiàng)目。

④精度檢驗(yàn)中的主軸部分精度G4、G5、G6項(xiàng)也應(yīng)由普通車(chē)床廠家進(jìn)行保證，不作為重點(diǎn)檢驗(yàn)項(xiàng)目。

⑤G11項(xiàng)床頭、尾座兩頂尖的等高度由普通車(chē)床廠家進(jìn)行保證，不作為改造廠家質(zhì)量控制的重點(diǎn)項(xiàng)目。

由于進(jìn)行了磨導(dǎo)軌，基準(zhǔn)面已變動(dòng)，所以精度檢驗(yàn)中的所有項(xiàng)目必須進(jìn)行檢驗(yàn)，且應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行控制，以保證改造后的使用性能。

1、銹蝕檢查：各橫、縱向?qū)к壝?，主軸、主軸法蘭盤(pán)，尾座空心套。

2、外露非油漆表面都必須采取防銹措施，如清洗干凈后，用潤(rùn)滑脂等進(jìn)行防銹檢查：鏟刮面、絲桿和軸承在進(jìn)行裝配前必須清洗干凈，不得留有紅丹粉、鐵削和其它臟物質(zhì)；電箱內(nèi)側(cè)、防護(hù)罩內(nèi)側(cè)無(wú)灰塵、臟物。

3、滲漏檢查：大修車(chē)床改造的主軸軸承和齒輪等必須保持潤(rùn)滑，大修車(chē)床改造和新車(chē)床改造的軸向絲桿和軸承必須有潤(rùn)滑，必須有冷卻裝置，且以上潤(rùn)滑和冷卻中接頭處，油、水箱等處都不得有滲漏現(xiàn)象。

4、機(jī)床噪聲、溫升、轉(zhuǎn)速、空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)：

①主軸在各種轉(zhuǎn)速下連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)4min，其中最高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不小于2小時(shí)。整機(jī)空運(yùn)行時(shí)間≥16h，對(duì)圓弧、螺紋、外圓、端面等循環(huán)車(chē)削進(jìn)行模擬空運(yùn)行試驗(yàn)。

②主軸軸承溫度穩(wěn)定后，測(cè)軸承溫度及溫升滾動(dòng)軸承：溫度≤70℃，溫升≤40℃；滑動(dòng)軸承：溫度≤60℃，溫升≤30℃。

③機(jī)床噪聲聲壓級(jí)空運(yùn)轉(zhuǎn)條件下≤83dB(A)，且機(jī)床有無(wú)不正常尖叫、沖擊聲。各軸方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)明顯振動(dòng)、顫動(dòng)和爬行現(xiàn)象。

④機(jī)床連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)在規(guī)定連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)，無(wú)故障，運(yùn)行可靠，穩(wěn)定。

5、用戶(hù)更換部件（包括機(jī)床部分的維修）的改造：由于車(chē)床更換部件的改造項(xiàng)目較多，主要是更換主軸軸承、軸向絲桿、軸向電機(jī)、軸向軸承和系統(tǒng)。

①更換主軸軸承：由于更換主軸軸承是為了保證加工外圓和端面的精度，必須在更換軸承后，先行檢驗(yàn)主軸的噪聲在無(wú)異常的情況下，整機(jī)噪聲聲壓級(jí)不得超過(guò)83dB（A），然后進(jìn)行加工精度檢驗(yàn)，并檢驗(yàn)加工工件的表面粗糙度。

②更換軸向絲桿檢驗(yàn)：檢驗(yàn)各向位置精度，確保在規(guī)定范圍內(nèi)，跑機(jī)運(yùn)行達(dá)到軸向運(yùn)行無(wú)不正常的沖擊聲和雜音。更換軸向電機(jī)：由于其它項(xiàng)目未進(jìn)行改造，則檢驗(yàn)僅對(duì)跑機(jī)運(yùn)行的噪聲進(jìn)行檢驗(yàn)，軸向運(yùn)行無(wú)不正常的沖擊聲和雜音。檢驗(yàn)其軸向反向間隙，以防在裝配中由于裝配引起反向差值不符合要求。

③更換軸向軸承：對(duì)于更換軸向軸承的情況，必須保證軸向的反向差值達(dá)到要求，并檢查無(wú)不正常的雜音。

④更換系統(tǒng)檢驗(yàn)：更換系統(tǒng)的情況，則僅檢驗(yàn)系統(tǒng)功能，檢驗(yàn)系統(tǒng)是否有報(bào)警現(xiàn)象，并同時(shí)檢驗(yàn)試車(chē)螺紋是否正常（對(duì)于帶編碼器的車(chē)床）。

在五金加工中凡是能在普通車(chē)床上裝夾的回轉(zhuǎn)體零件都能在數(shù)控車(chē)床上加工。然而數(shù)控車(chē)床具有加工精度高、能做直線和圓弧插補(bǔ)以及在五金加工過(guò)程中能自動(dòng)變速的特點(diǎn)，其工藝范圍較普通機(jī)床寬得多。

數(shù)控車(chē)床剛性好，制造和對(duì)刀精度高，能方便和精確地進(jìn)入人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，所以，能加工尺寸精度要求較高的零件。此外數(shù)控車(chē)削的刀具運(yùn)動(dòng)是通過(guò)高精度插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，再加上機(jī)床的剛性好和制造精度高，所以，它能加工對(duì)母線直線度、圓度、圓柱度等形狀精度要求高的零件。對(duì)于圓弧以及其他曲線輪廓，加工出的形狀和圖紙上所要求的幾何形狀的接近程度比用仿形車(chē)床要高得多。

數(shù)控車(chē)床有恒線速切削功能，所以可以選用最佳線速度來(lái)切削錐面和端面，使車(chē)削后的表面粗糙度值既小又一致，加工出表面粗糙度值小而均勻的零件。

數(shù)控車(chē)床不但能車(chē)削任何等導(dǎo)程的直、錐和端面螺紋，而且能車(chē)變導(dǎo)程與變導(dǎo)程之間平滑過(guò)渡的螺紋。數(shù)控車(chē)床車(chē)削螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)向不必像普通車(chē)床那樣交替變換，它可以一刀又一刀不停頓地循環(huán)，直到完成，所以數(shù)控車(chē)床螺紋的效率很高。

數(shù)控車(chē)床的正常使用必須滿(mǎn)足如下條件，機(jī)床所處位置的電源電壓波動(dòng)小，環(huán)境溫度低于30攝示度，相對(duì)溫度小于80%。

機(jī)床的位置應(yīng)遠(yuǎn)離振源、應(yīng)避免陽(yáng)光直接照射和熱輻射的影響，避免潮濕和氣流的影響。如機(jī)床附近有振源，則機(jī)床四周應(yīng)設(shè)置防振溝。否則將直接影響機(jī)床的加工精度及穩(wěn)定性，將使電子元件接觸不良，發(fā)生故障，影響機(jī)床的可靠性。

一般數(shù)控車(chē)床安裝在機(jī)加工車(chē)間，不僅環(huán)境溫度變化大，使用條件差，而且各種機(jī)電設(shè)備多，致使電網(wǎng)波動(dòng)大。因此，安裝數(shù)控車(chē)床的位置，需要電源電壓有嚴(yán)格控制。電源電壓波動(dòng)必須在允許范圍內(nèi)，并且保持相對(duì)穩(wěn)定。否則會(huì)影響數(shù)控系統(tǒng)的正常工作。

數(shù)控車(chē)床的環(huán)境溫度低于30攝示度，相對(duì)溫度小于80%。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控電控箱內(nèi)部設(shè)有排風(fēng)扇或冷風(fēng)機(jī)，以保持電子元件，特別是中央處理器工作溫度恒定或溫度差變化很小。過(guò)高的溫度和濕度將導(dǎo)致控制系統(tǒng)元件壽命降低，并導(dǎo)致故障增多。溫度和濕度的增高，灰塵增多會(huì)在集成電路板產(chǎn)生粘結(jié)，并導(dǎo)致短路。

用戶(hù)在使用機(jī)床時(shí)，不允許隨意改變控制系統(tǒng)內(nèi)制造廠設(shè)定的參數(shù)。這些參數(shù)的設(shè)定直接關(guān)系到機(jī)床各部件動(dòng)態(tài)特征。只有間隙補(bǔ)償參數(shù)數(shù)值可根據(jù)實(shí)際情況予以調(diào)整。

用戶(hù)不能隨意更換機(jī)床附件，如使用超出說(shuō)明書(shū)規(guī)定的液壓卡盤(pán)。制造廠在設(shè)置附件時(shí)，充分考慮各項(xiàng)環(huán)節(jié)參數(shù)的匹配。盲目更換造成各項(xiàng)環(huán)節(jié)參數(shù)的不匹配，甚至造成估計(jì)不到的事故。

使用液壓卡盤(pán)、液壓刀架、液壓尾座、液壓油缸的壓力，都應(yīng)在許用應(yīng)力范圍內(nèi)，不允許任意提高。

數(shù)控車(chē)床是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床。配備多工位刀塔或動(dòng)力刀塔，機(jī)床就具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復(fù)雜工件，具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)各種補(bǔ)償功能，并在復(fù)雜零件的批量生產(chǎn)中發(fā)揮了良好的經(jīng)濟(jì)效果。斜床身數(shù)控車(chē)床的維護(hù)保養(yǎng)如下分析:

為了保證斜床身數(shù)控車(chē)床的工作精度，延長(zhǎng)使用壽命，必須對(duì)自用斜床身數(shù)控車(chē)床進(jìn)行合理的維護(hù)保養(yǎng)工作。車(chē)床維護(hù)的好壞，直接影響工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。當(dāng)臺(tái)灣臺(tái)鈺精機(jī)數(shù)控車(chē)床運(yùn)行500h以后，需進(jìn)行一級(jí)保養(yǎng)。斜床身數(shù)控車(chē)床保養(yǎng)工作以操作工人為主，維修工人配合進(jìn)行。保養(yǎng)時(shí)，必須首先切斷電探，然后按保養(yǎng)內(nèi)容和要求進(jìn)行保養(yǎng)。

數(shù)控車(chē)床準(zhǔn)備功能G代碼（JB3208-83）,G代碼（或G指令）是在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)插補(bǔ)運(yùn)算之前需要預(yù)先規(guī)定，為插補(bǔ)運(yùn)算作好準(zhǔn)備的工藝指令，如：坐標(biāo)平面選擇、插補(bǔ)方式的指定、孔加工等固定循環(huán)功能的指定等。G代碼以地址G后跟兩位數(shù)字組成，常用的有G00~G99，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)有的已擴(kuò)展到三位數(shù)字。 G代碼按功能類(lèi)別分為模態(tài)代碼和非模態(tài)代碼。a、c、d、……j、k等9組，同一組對(duì)應(yīng)的G代碼稱(chēng)為模態(tài)代碼，它表示組內(nèi)某G代碼（如c組中G17）一旦被指定，功能一直保持到出現(xiàn)同組其它任一代碼（如G18或G19）時(shí)才失效，否則繼續(xù)保持有效。所以在編下一個(gè)程序段時(shí)，若需使用同樣的G代碼則可省略不寫(xiě)，這樣可以簡(jiǎn)化加工程序編制。而非模態(tài)代碼只在本程序段中有效。

注：1、凡有小寫(xiě)字母a，b，c，d，…指示的G代碼為同一組代碼，稱(chēng)為模態(tài)指令；

2、 “#”代表如選作特殊用途，必須在程序格式說(shuō)明中說(shuō)明；

3、 第二欄括號(hào)中字母（d）可以被同欄中沒(méi)有括號(hào)字母d所注銷(xiāo)或代替，亦可被有括號(hào)的字母（d）所注銷(xiāo)或代替；

4、 “不指定”、“永不指定”代碼分別表示在將來(lái)修訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以被指定新功能和永不指定功能；

5、數(shù)控系統(tǒng)沒(méi)有G53到G59、G63功能時(shí)，可以指定作其它用途。

中國(guó)是制造大國(guó)，國(guó)內(nèi)數(shù)控車(chē)床市場(chǎng)很大。國(guó)內(nèi)的數(shù)控車(chē)床生產(chǎn)商也都各有特點(diǎn)，競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。這就形成了兩種大概類(lèi)型，一種是大型生產(chǎn)商，特點(diǎn)是質(zhì)量好，價(jià)格貴；一種是小型生產(chǎn)商，特點(diǎn)是物美價(jià)廉。

隨著中國(guó)的研發(fā)制造能力的不斷提高，中國(guó)漸漸地從進(jìn)口數(shù)控車(chē)床到出口，表明我國(guó)的數(shù)控業(yè)發(fā)展的強(qiáng)勁勢(shì)頭。

可編程邏輯控制器（Programmable Logical Controller,簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）也是一種以傲處理器為墓礎(chǔ)的通用型自動(dòng)控制裝置，用于完成數(shù)控機(jī)床的各種邏輯運(yùn)算和順序控制，如機(jī)床啟停、工件裝夾、刀具更換、冷卻液開(kāi)關(guān)等輔助動(dòng)作。PLC還接受機(jī)床操作面板的指令:一方面直接控制機(jī)床的動(dòng)作；另一方面將有關(guān)指令送往CNC，用于加工過(guò)程控創(chuàng)。CNC系統(tǒng)中的PLC有內(nèi)置型和獨(dú)立型。

數(shù)控機(jī)床的操作是通過(guò)人機(jī)操作面板實(shí)現(xiàn)的，人機(jī)操作面板由數(shù)控面板和機(jī)床面板組成。

數(shù)控面板是數(shù)控系統(tǒng)的操作面板，由顯示器和手動(dòng)數(shù)據(jù)抽入（Manual DataInput,簡(jiǎn)稱(chēng)MDI）鍵盤(pán)組成，又稱(chēng)為MD面板。顯示器的下部常設(shè)有菜單選擇健，用于選擇菜單。鍵盤(pán)除各種符號(hào)健、數(shù)字健和功能健外，還可以設(shè)!用戶(hù)定義健等。操作人員可以通過(guò)鍵盤(pán)和顯示器.實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理，對(duì)數(shù)控程序及有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、存儲(chǔ)和編輯修改。在加工中，屏幕可以動(dòng)態(tài)地顯示系統(tǒng)狀態(tài)和故障診斷報(bào)苦等。此外，數(shù)控程序及數(shù)據(jù)還可以通過(guò)磁盤(pán)或通訊接口箱入。

機(jī)床操作面板主要用于手動(dòng)方式下對(duì)機(jī)床的操作，以及自動(dòng)方式下對(duì)機(jī)床的操作或千預(yù)。其上有各種按鈕與選擇開(kāi)關(guān)，用于機(jī)床及輔助裝里的啟停、加工方式選擇、速度倍率選擇等;還有數(shù)碼管及信號(hào)顯示等。中、小型數(shù)控機(jī)床的操作面板常和數(shù)控面板做成一個(gè)整體，但二者之間有明顯界限。數(shù)控系統(tǒng)的通訊接口，如串行接口，常設(shè)且在機(jī)床操作面板上。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車(chē)、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì)?？傮w而言，數(shù)控車(chē)床呈現(xiàn)以下三個(gè)發(fā)展趨勢(shì)：

高速、高精密化

高速、精密是機(jī)床發(fā)展永恒的目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，對(duì)零件加工的精度和表面質(zhì)量的要求也愈來(lái)愈高。為滿(mǎn)足這個(gè)復(fù)雜多變市場(chǎng)的需求，當(dāng)前機(jī)床正向高速切削、干切削和準(zhǔn)干切削方向發(fā)展，加工精度也在不斷地提高。另一方面，電主軸和直線電機(jī)的成功應(yīng)用，陶瓷滾珠軸承、高精度大導(dǎo)程空心內(nèi)冷和滾珠螺母強(qiáng)冷的低溫高速滾珠絲杠副及帶滾珠保持器的直線導(dǎo)軌副等機(jī)床功能部件的面市，也為機(jī)床向高速、精密發(fā)展創(chuàng)造了條件。

數(shù)控車(chē)床采用電主軸，取消了皮帶、帶輪和齒輪等環(huán)節(jié)，大大減少了主傳動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提高了主軸動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和工作精度，徹底解決了主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)皮帶和帶輪等傳動(dòng)的振動(dòng)和噪聲問(wèn)題。采用電主軸結(jié)構(gòu)可使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到10000r/min以上。

直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)速度高，加減速特性好，有優(yōu)越的響應(yīng)特性和跟隨精度。用直線電機(jī)作伺服驅(qū)動(dòng)，省去了滾珠絲杠這一中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，消除了傳動(dòng)間隙(包括反向間隙)，運(yùn)動(dòng)慣量小，系統(tǒng)剛性好，在高速下能精密定位，從而極大地提高了伺服精度。

直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副，由于其具有各向間隙為零和非常小的滾動(dòng)摩擦，磨損小，發(fā)熱可忽略不計(jì)，有非常好的熱穩(wěn)定性，提高了全程的定位精度和重復(fù)定位精度。通過(guò)直線電機(jī)和直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的應(yīng)用，可使機(jī)床的快速移動(dòng)速度由10～20m/mim提高到60～80m/min，最高高達(dá)120m/min。

高可靠性

數(shù)控機(jī)床的可靠性是數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵性指標(biāo)。數(shù)控機(jī)床能否發(fā)揮其高性能、高精度和高效率，并獲得良好的效益，關(guān)鍵取決于其可靠性的高低。

數(shù)控車(chē)床設(shè)計(jì)CAD化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及及軟件技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)得到了廣泛發(fā)展。CAD不僅可以替代人工完成繁瑣的繪圖工作，更重要的是可以進(jìn)行設(shè)計(jì)方案選擇和大件整機(jī)的靜、動(dòng)態(tài)特性分析、計(jì)算、預(yù)測(cè)及優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以對(duì)整機(jī)各工作部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬仿真。在模塊化的基礎(chǔ)上在設(shè)計(jì)階段就可以看出產(chǎn)品的三維幾何模型和逼真的色彩。采用CAD，還可以大大提高工作效率，提高設(shè)計(jì)的一次成功率，從而縮短試制周期，降低設(shè)計(jì)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。