數控機床的主要技術指標

?一、數控機床的精度指標1、定位精度和重復定位精度

定位精度：是指數控機床工作臺等移動部件在確定的終點所達到的實際位置的精度。重復定位精度：是指在同一臺數控機床上，應用相同程序相同代碼加工同一批零件，所得到的連續結果的一致程度。一般情況下，重復定為精度是成正態分布的偶然性誤差，它影響一批零件加工的一致性，是一項非常重要的指標。?一、數控機床的精度指標2.分度精度：分度精度是指分度工作臺在分度時，理論要求回轉的角度值和實際回轉的角度值的差值。分度精度既影響零件加工部位的空間角度位置，也影響孔系加工的同軸度。?一、數控機床的精度指標3、脈沖當量脈沖當量：是指數控系統每發出一個脈沖，機床運動機構就產生一個相應的位移量，一個脈沖所對應的這個位移量稱為脈沖當量脈沖當量是設計機床的原始數據之一，其數值的大小決定數控機床的加工精度和表面質量。?二、數控機床的運動性指標1、主軸轉速數控機床的主軸一般均采用直流或者交流電機驅動，選用高精密的軸承支承，保證主軸具有較寬的調速范圍和足夠高的回轉精度、剛度及抗震性。目前，數控機床的主軸轉速普遍達到了5000~10000，甚至更高，特別是電主軸的出現，適應了高速和高精度的要求。?電主軸電主軸是電機內裝式主軸單元的簡稱。其主要特點是將電機置于主軸內部，通過驅動電源直接驅動主軸進行工作，實現了電機、主軸的一體化功能。傳統機床主軸是通過傳動裝置帶動主軸旋轉而工作的。電主軸的高速、高精和無級變速更利于提高機床的品質，因而廣泛應用于車、磨、鉆、銑等多種機床。

?電主軸?結構緊湊，機械效率高，噪聲低，振動小，精度高。

?易于實現高速化，動態精度和靜態精度高，穩定性更好。

?可在額定轉速范圍內實現無級變速，以適應各種工況和負載變化的要求。

?利用驅動控制技術，可以實現準停、準位、準速功能，適應車削中心、加工中心及其它數控機床的需要。

?電主軸的支撐形式有高速精密滾動軸承，氣靜壓軸承；潤滑方式有油脂、油霧、油氣等；電主軸的輸出特性有恒轉矩和恒功率兩種形式?電主軸?磨削用電主軸主要應用于高速磨削以提高磨削線速度和表面質量為目的，如軸承磨床、各種內圓磨床、外圓磨床等。

?銑削用電主軸與數控銑、雕銑機及并聯機床相配套，進行高速銑削和雕刻加工，適用于常規零件、工模具、木工件加工。分自動換刀和手動換刀兩種，自動換刀主軸帶有自動松拉刀系統，刀具更換方便快捷；手動換刀主軸結構簡單，經濟實惠、適合不需頻繁換刀的機床。

?高速離心機用電主軸廣泛用于分離、粉碎、霧化、試驗等高速離心領域。

?高速車削用電主軸能獲得好的加工精度和表面粗糙度，特別適應于鋁、銅類有色金屬零件的加工。

?高速旋蹍用電主軸用于加工空調設備的內螺紋銅管，方便高效。

?特殊用途的電主軸用于驅動、試驗、切割等以滿足用戶特殊需要。?電主軸電主軸配套電源的選擇

?電主軸采用變頻器作為驅動電源，主軸的參數不同，對變頻器的要求也不同。選擇變頻器要與電主軸的參數相匹配，其中變頻器額定電流至少為電主軸的1.3倍，最好在1.5倍以上。?電主軸電主軸的潤滑與冷卻?主軸常用的潤滑方式有三種：油脂、油霧和油氣。油脂潤滑結構簡單，使用方便、綠色環保；油霧潤滑可以適應較高的轉速，目前應用也最為廣泛，但它對環境有一定的影響；油氣潤滑效果最好，可適應更高的轉速，對環境無污染，但油氣潤滑裝置價格較高。油霧、油氣潤滑采用的油品一般為32號汽輪機油。?二、數控機床的運動性指標數控機床的進給速度是影響零件加工質量、生產效率以及刀具壽命的主要因素，目前國內數控機床的進給速度可達10~15m/min，國外為15~30m/min?二、數控機床的運動性指標數控機床的坐標軸X、Y、Z的行程大小，構成數控機床的空間加工范圍，既加工零件的大小。行程是直接體現機床的加工能力的指標參數。?二、數控機床的運動性指標數控機床的擺角的大小也直接影響加工零件空間部位的能力。但擺角太大又造成機床的剛度下降，因此給機床設計帶來許多的困難。?二、數控機床的運動性指標刀庫容量及換刀時間直接影響生產率。刀庫容量：目前中小型加工中心有16~60把，大型100把以上。換刀時間：將主軸上使用的刀具與裝在刀庫上的刀具進行交換所需要的時間。國內換刀時間10~20s內能完成，國外僅為4~5s。?三、數控機床的主要技術指標可控軸數是機床數控裝置能夠控制的坐標軸數目，其中包括移動軸和旋轉軸。聯動軸數是指機床數控裝置的坐標軸同時達到空間某一點的坐標數目，與可控軸數不同，一般有兩軸聯動、兩周半聯動，三周聯動，四周聯動和五軸聯動。?三、數控機床的主要技術指標脈沖當量是數控系統重要的精度指標。包含兩方面：a.機床坐標軸可達到的控制精度，表示每發出一個脈沖，坐標軸移動的距離，稱為時間脈沖當量或者外部脈沖當量b.內部最小運算單位，為內部脈沖當量，內部脈沖當量一般比實際脈沖當量設置的要小，目的是在運算過程中不損失精度。數控系統在輸出位移量之前，自動將內部脈沖轉化為外部脈沖?三、數控機床的主要技術指標?三、數控機床的主要技術指標刀具的切削進給速度有mm/min和mm/r兩種形式，可以通過操作面板上的進給速率開關調整，調整范圍一般為10~200%,每檔一般間隔10%。?三、數控機床的主要技術指標主軸轉速指定用r/min。機床的控制面板設有主軸倍率開關，可在不修改程序的情況下改變主軸轉速，典型的調節范圍為50~120%，每檔間隔5%。另外機床的的端面切削的恒定切削中，可用m/min為單位的主軸恒線速表示的方法。?三、數控機床的主要技術指標插補功能越強，說明數控系統能夠加工的輪廓越多。目前數控系統不僅可用插補直線、圓弧，還可用插補拋物線、橢圓、正弦曲線，螺旋曲線和樣條函數等。?三、數控機床的主要技術指標7.準備功能（G功能）準備功能用來指令機床的動作方式，包括基本移動、程序暫停、平面選擇、坐標設定、刀具補償、參考點返回、固定循環和公/英制的選擇。?三、數控機床的主要技術指標8.輔助功能（M功能）輔助功能用來規定主軸的啟停轉向，冷卻液的接通和斷開，刀庫的啟停輔助功能的使用有前作用M功能和后作用M功能兩種。?三、數控機床的主要技術指標用來選擇刀具的功能用T指令，數控系統應該能根據T指令從一定容量的刀庫中選擇加工所需刀具。目前數控系統還可進行刀具半徑補償、刀具長度補償及刀具壽命管理和自動刀具測量等。?三、數控機床的主要技術指標零件程序管理功能反映在數控系統中可同時存儲零件程序的個數，還有一個重要技術指標是容量，它表示可存儲程序的長度。有兩種表示方法：一種是直接給出容量，如64K等，另一種是給出可存儲的紙帶的長度，如120m等?三、數控機床的主要技術指標加工過程中，機械傳動鏈中存在的反向間隙（齒隙）和螺距誤差，導致實際加工出的零件尺寸與程序規定的尺寸不一致，造成加工誤差。因此需要數控系統采用反向間隙補償和螺距誤差補償功能，把誤差的補償量輸入數控系統的存儲器，按補償量重新計算刀具的坐標尺寸，從兒加工出符合要求的零件。?三、數控機床的主要技術指標12自動加減速控制為保證伺服電機在啟動、停止或速度突變時不產生沖擊、丟步、超程或震蕩，必須對送到伺服電機的進給頻率或電壓進行控制。在電機啟動及進給速度大幅度上升時，控制加在伺服電機上的進給頻率或電壓逐漸增大；而當電機停止及進給大幅下降時，控制加在伺服電機上的進給頻率或電壓減小數控系統中的自動加速控制多用軟件實現，它可在插補前進行，稱插補前加速，或者在插補后進行，稱為插補后減速。?三、數控機床的主要技術指標M、S、T功能不僅在數控系統內部要處理，而且要以BCD碼的形式輸出，M、S、T的輸出位數是一項重要指標。另外數控系統還有其他一些開關量接口，如外部急停信號，循環啟動信號和進給保持信號等。?三、數控機床的主要技術指標目前數控系統一般有內裝型PLC。PLC的性能包括輸入/輸出點數、編輯語言、指令條數、程序容量等無內裝型PLC控制系統，復雜的程序控制要借助外部的PLC。?三、數控機床的主要技術指標數控系統一般都有RS232接口，還配有DNC接口，并設有緩沖區，進行高速傳輸。高級型數控系統還可用于MAP相連，接入工廠的通信網絡，以適應FMS、CIMS的要求。?三、數控機床的主要技術指標自診斷功能數控系統中設有各種診斷程序，在故障發生后可迅速查明故障類型和部位，及時排除以減少故障停機時間和防止故障的擴大。?思考：

名詞解釋：1、定位精度2、重復定位精度3、分度精度4、脈沖當量5、可控軸數6、聯動軸數?思考

簡答：1、數控系統的精度指標有哪些？2、數控機床的運動性指標有哪些？?思考

判斷：?填空：?機械工程實驗教學中心數控機床編程及加工機械工程實驗教學中心實驗目的通過數控機床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計算機上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗程序，然后在數控機床上對工件進行加工；結合機械加工工藝，實現最優化編程，提高加工質量和生產效率。機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理數控編程的目的；數控編程的內容；編程步驟。機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數、機床的運動以及刀具位移等內容，按照數控機床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規定把程序單制備成控制介質如程序紙帶、磁帶等，變成數控系統能讀懂的信息，再送入數控機床，數控機床的CNC裝置對程序經過處理之后，向機床各坐標的伺服系統發出指令信息，驅動機床完成相應的運動。數控編程的目的機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計算走刀軌跡，得出刀位數據；③編寫零件加工程序；④制作控制介質；⑤校對程序及首件試加工。數控編程的內容機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理數控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規程數學處理編寫程序文件制作控制介質程序校驗及試切數控機床機械工程實驗教學中心OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數控車床模擬仿真和數控銑床模擬仿真系統，由軟件+標準硬件系統構成，不要求專用硬件或運動控制卡，所有數控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統操作和機床控制兩大部分組成。機械工程實驗教學中心OpenSoftCNC軟件介紹為例，軟件提供下列指令：以數控車床模擬仿真系統（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態

1G00快速線性移動G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補G01X(U)_Z(W)_√G02順時針圓弧插補G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時針圓弧插補G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點G27

G28Z軸返回程序零點G28

G92定義絕對坐標系G92X_Z_√2G04延時G04E_

3M00暫停M00

M02程序結束M02

4M03主軸正轉M03√M04主軸反轉M04√M05主軸停M05√5M08開冷卻液M08√M09關冷卻液M09√

6M97程序跳轉M97P_

M98子程序調用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定義開關1有效M20√M21自定義開關1無效M21√8M22自定義開關2有效M22√M23自定義開關2無效M23√9S主軸轉速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√機械工程實驗教學中心OpenSoftCNC軟件介紹在程序管理界面下，可進行有關數控加工程序文件的各種操作，如讀入程序、編輯修改及查錯編譯等。每一個工件程序由若干個程序段組成；每一個程序段完成一個加工步驟；每一個程序指令有程序段號和若干個指令代碼組成，指令代碼在程序段中的位置可以是任意的，同組指令在同一程序段中不能重復使用；最后一個程序段由指令代碼M02作為程序結束標志。機械工程實驗教學中心OpenSoftCNC軟件介紹

在運行加工程序之前，必須通過參數設置對機床和刀具進行調整，使其與加工要求相符，這樣才能正確地進行加工或模擬加工。OpenSoftCNC軟件系統的參數主要有以下內容：①基本設置設置可修改的基本參數。②刀具設置設置刀具編號、類型和刀具補償等參數。③軸參設置設置和查看坐標軸參數。④工件坐標設置設置