第一篇：数控车床四方刀架的安装论文
数控车床四方刀架的安装、调试与维护毕业设计 目录
第一章绪论
1.1概述
1.2数控车床自动回转刀架的发展趋势
1.3结构组成与动作循环
第二章数控机床常见的刀架类型及结构
2.1现代典型数控转塔刀架的结构分析
2.2控制与接口
2.3各种刀架简介
2.4四方刀架的工作原理
第三章四方刀架的电气控制
4.1硬件电路
4.2软件控制
第四章四方刀架PLC程序的调试
5.1PLC控制流程
5.2 PLC程序
第五章四方刀架的常见故障及排除方法
第六章总结
参考文献
致谢
第二篇：数控车床论文
数控机床的发展趋势与应用论文
作者：xxx 作者单位：xxx 摘要
数控机床集计算机技术，电子技术，自动控制技术，传感测量，机械制造，是典型的机电一体化产品。它的发展和应用开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式，产业结构，管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大的变化。本文主要讲述了数控机床在我国的发展概况及发展趋势。介绍了数控机床的产生、现状与发展，并介绍了数控机床装置在数控机床中的应用。本文在编写过程中，参阅了同行的教材，资料和文献，得到了许多帮助，在此谨致谢意。
关键词：发展 趋势 现状 方向 数控机床
一．引言
数控技术和数控装备是各个国家工业现代化的重要基础。我国数控技术与世界先进国家。相比还有一定的差距，因此了解数控技术国内外的发展状况对我国数控领域的发展有非常重要的意义。
数控技术(简称NC即Numerical Contro1)应用于生产中已有二十多年的历史了，它使传统的制造业发生了质的变化，尤其是近年来．微电子技术和计算机技术的发展给NC技术带来了新的活力。数控机床是现代制造业的主流设备，是体现现代机床技术水平、现代机械制造业工艺水平的重要标志，是关系国计民生、国防尖端建设的战略物资。因此世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
二．数控车床的发展趋势
根据2004年10月，完成的《数控机床产业发展专项规划》。国内数控机床大致发展趋势表现在以下几方面： 1．智能、高速、高精度化
新一代数控机床为提高生产效率，向超高速方向发展，采用新型功能部(如电主轴、直线电机、LM直线滚动系统等)主轴转速达15,000r/min以上。计算机技术及其软件控制技术在机床产品技术中占的比重越来越大，计算机系统及其应 用软件的复杂化，带来了机床系统及其硬件结构的简化，数控机床的智能化程度日趋提高。一台机床的重复定位精度如果能达到0.005 mm(ISO 标准、统计法)，就是一台高精度机床，在0.005mm(ISO 标准、统计法)以下，就是超高精度机床。高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。随着电脑辅助制造(CAM)系统的发展，精密度已达到微米级。2．设计、制造绿色化
绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用和回收等整个生命周期的环境特性和资源效率的先进设计理论和方法。它在不牺牲产品功能、质量和成本的前提下，系统考虑产品开发、制造及其活动对环境的影响，从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小，资源利用率最高。数控机床在设计时要考虑：绿色材料设计；可拆卸性设计；节能性设计；可回收性设计；模块化设计；绿色包装设计等。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，通过绿色生产过程生产出绿色产品。数控机床在制造时要考虑：节约资源的工艺设计；节约能源的工艺设计；环保型工艺设计等。随着世界经济的迅速发展，尤其是国内改革开放以来工业化程度的加快，所带来的环境污染问题越来越严重，环境保护的呼声越来越高，环保问题已经成为各国经济可持续发展的制约因素之一。数控机床作为装备制造业的核心，能否顺应环保趋势，加大绿色设计与制造的研制，将是影响经济发展的重要要素之一。3．复合化与系统化
工件一次装夹，能进行多种工序复合加工，可大大地提高生产效率和加工精度，是机床一贯追求的。由于产品开发周期愈来愈短，对制造速度的要求也相应提高，机床也朝高效能发展。机床已逐渐发展成为系统化产品，用一台电脑控制一条生产线的作业。产品对外观曲线要求的提高，机床五轴加工、六轴加工已日益普及，机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。4．数控系统控制性能向智能化方向发展
随着人工智能在计算机领域的渗透和发展，数控系统引入了自适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理，不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能，而且人机界面极为友好，并具有故障诊断专家系统，使自诊断和故障监控功能更趋完善。为日本Mazak公司最新推出的E—zizith型卧式加工中心，将信息技术与制造技术融为一体。在制造过程中，加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径，已形成将测量融合在一个系统中，实现信息共享．促进测量、建模、加工、操作一体化的4M智能系统。5．数控系统向网络化方向发展
数控系统的网络化，主要指数控系统与外部的其他控制系统或上位计算机进行网络连接和网络控制。数控系统一般首先面向生产现场和企业内部的局域网，然后再经由因特网通向企业外部．这就是所谓的Intranet技术。随着网络技术的成熟和发展，最近业界又提出了数字制造的概念。数字制造，又称“E一制造”，是机械制造企业现代化的标志之一，也是国际先进机床制造商当今标准配置的供货方式。随着信息化技术的大量采用，越来越多的国内用户在进口数控机床时要求具有远程通讯服务等功能。为模具车间利用kmeIn技术进行的网络化控制数控加工．数控系统的网络化进一步促进了柔性自动化制造技术的发展，现代柔性制造系统从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMCC、FMS、RRL、FML)向面(工段车间独立制造岛、FA)、体(分布式网络集成制造系统)的方向发展。柔性自动化技术以易于联网和集成为目标，同时注重加强单元技术的开拓、完善，能方便地与CAD、CAMCAPF、MiX3联结，向信息集成方向发展，网络系统向开放、集成和智能化方向发展。6．数控系统向高可靠性方向发展
随着数控机床网络化应用的日趋广泛，数控系统的高可靠性已经成为数控系统制造商追求的目标。对于每天工作两班的无人工厂而言，如果要求在16h内连续正常工作，无故障率在99％以上，则数控机床的平均无故障运行时间(MTBF)就必须大于3000h。如主机与数控系统的失效率之比为10：l(数控的可靠比主机高一个数量级)，数控系统的MTBF就要大于3h，而其中的数控装置、主轴及驱动等的MTBF就必须大于105h。对整条生产线而言，可靠性要求还要更高。7．数控系统向复合化方向发展
在零件加工过程中，有大量的无用时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴的升速、降速上，为了尽可能降低这些无用时间，人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上，因此具有复合功能的机床成为近年来发展很快的机种。柔性制造范畴的机床复合加工概念是指将工件一次装夹后，机床便能按照数控加工程序自动进行同一类工艺方法或不同类工艺方法的多工序加工，以完成一个复杂形状零件的主要乃至全部加工工序。8．数控系统向多轴联动化方向发展
加工自由曲面时，三轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铣刀端部参予切削，进而对工件的加工质量造成破坏性影响，而五轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单，并且能使球头铣刀在铣削三维曲面的过程中始终保持合理的切速，从而显著改善加工表面的粗糙度，大幅度提高加工效率。因此多轴联动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点。
三.结语
目前，数控机床的发展日新月异，高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。中国作为一个制造大国，主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面的比较优势，而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。中国的数控产业不能安于现状，应该抓住机会不断发展，努力发展自己的先进技术，加大技术创新与人才培训力度，提高企业综合服务能力，努力缩短与发达国家之间的差距。力争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变，实现从中国制造到中国创造、从制造大国到制造强国的转变。
四．参考文献
[1]王爱玲,现代数控机床。北京：国防工业出版社。2003 [2]毕承恩,现代数控机床（上、下册）。北京：机械工业出版社。1993 [3]邓奕,现代数控机床及应用。北京：国防工业出版社。2008 [4]梁训、王宣,周延佑.机床技术发展的新动向［J］。世界制造技术与装备市场。2001 [5]刘新佳，主编切削加工简明适用手册零点工作室[M]化学工业出版社。2003 [6]陈宏钧，主编典型零件机械加工生产实例[M]机械工业出版社。2007
第三篇：数控车床论文
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中 文 摘 要
科学技术的飞速发展改变了世界，也改变了人类的生活，作为新世纪的大学生，应站在时代的前列，掌握现代科学技术知识，调整自已的知识结构和能力。数控知识不仅是一种技能，而且能培养学生的自学能力，和对知识的向往，更加方便了广大用户对数控任务的处理，提高了工作的效率，这给人们带来了很大的方便。
关 键 词：工序划分，刀具选择，图样分析
I
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目录
第一章 引 言....................................................1 第二章 数控机床的组成和工作原理.................................2 1.1 数控机床的组成和工作原理..................................2 1.2数控车床编程加工方案确定..................................2 1.2.1确定加工方案的原则....................................2 1.2.5走刀路线最短..........................................3 第三章 坐标系的设定.............................................4
3.1 机床坐标系..............................................4 3.2工作坐标系的设定........................................5 3.3确定刀具起始点的坐标值..................................5 第四章：分析零件图样............................................5 4.1合理确定走刀路线，并使其最短..............................6 4.2合理调用G命令使程序段最少................................7 第五章 合理安排“回零”路线.....................................8 5.1合理选择切削用量..........................................8 第六章 编程中细节问题处理.......................................9 6.1、注意G04的合理使用.......................................9 6.2粗精加工分开编程..........................................9 结 论..........................................................10 参考文献...................................................11 II
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引 言
随着制造业的快速发展，各种数控机床的精确性、柔性、可靠性、集成性和宜人性等各方面性能越来越完善，它在自动化加工领域中的占有率也越来越高。数控机床的应用已渗透到机械制造业的各个领域。数控加工越来越普及，企业对数控加工高技能人才的需求也越来越大。国家现在大力培养数控技能人才，要求能迅速掌握数控机床的操作技能。而在数控机床操作中，程序始终贯穿整个零件的加工过程。由于每个人的加工方法不同，编制加工程序也各不相同，但最终的目的是为了提高数控车床的生产效率，因此对于选择最合理的加工路线显得尤为重要。本文将从确定走刀路线、选择合适的G命令等细节出发,分析在数控车削中程序的编制方法以及注意点。
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第二章 数控机床的组成和工作原理
1.1 数控机床的组成和工作原理
数控机床由程序编制及程序载体、输入装置、数控装置（CNC）、伺服驱动及位置检测、辅助控制装置、机床本体等几部分组成。
数控机床的床体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化。这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。
1.2数控车床编程加工方案确定
1.2.1确定加工方案的原则
工方案又称工艺方案，数控机床的加工方案包括制定工序、工步及走刀路线等内容。
在数控机床加工过程中，由于加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响，在对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。只有这样，才能使所制定的加工方案合理，从而达到质量优、效率高和成本低的目的。
制定加工方案的一般原则为：先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。
1.2.2先粗后精
为了提高生产效率并保证零件的精加工质量，在切削加工时，应先安排粗加工工序，在较短的时间内，将精加工前大量的加工余量去掉，同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。
当粗加工工序安排完后，应接着安排换刀后进行的半精加工和精加工。其中，安排半精加工的目的是，当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时，则可安排半精加工作为过渡性工序，以便使精加工余量小而均匀。
在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件的最终轮廓应由最后一刀连续
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加工而成。这时，加工刀具的进退刀位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。
1.2.3先近后远
这里所说的远与近，是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。在一般情况下，特别是在粗加工时，通常安排离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。对于车削加工，先近后远有利于保持毛坯件或半成品件的刚性，改善其切削条件。
1.2.4先内后外
对既要加工内表面(内型、腔)，又要加工外表面的零件，在制定其加工方案时，通常应安排先加工内型和内腔，后加工外表面。这是因为控制内表面的尺寸和形状较困难，刀具刚性相应较差，刀尖(刃)的耐用度易受切削热影响而降低，以及在加工中清除切屑较困难等。
1.2.5走刀路线最短
确定走刀路线的工作重点，主要用于确定粗加工及空行程的走刀路线，因精加工切削过程的走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。
走刀路线泛指刀具从对刀点(或机床固定原点)开始运动起，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。
在保证加工质量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路线，不仅可以节省整个加工过程的执行时间，还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。
优化工艺方案除了依靠大量的实践经验外，还应善于分析，必要时可辅以一些简单计算。
上述原则并不是一成不变的，对于某些特殊情况，则需要采取灵活可变的方案。如有的工件就必须先精加工后粗加工，才能保证其加工精度与质量。这些都有赖于编程者实际加工经验的不断积累与学习。
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第三章 坐标系的设定
工件安装在卡盘上，机床坐标系与工件坐标系一般是不重合的。为了便于编程，必须首先设定工作坐标系，该坐标系与机床坐标系不重合。
3.1 机床坐标系
MJ-50数控机床的机床坐标系及机床参考点与机床原点的相对位置如下图。
数控机床开机时，必须先确定机床参考点，只有机床参考点确定以后，车刀移动有依据，否则，不仅编程无基准，还会发生碰撞事故。
机床参考点的位置由设置在机床X向.，Z向滑板上的挡块通过行程开关来确定。当刀架返回机床参考点时，装在X向和Z向滑板上的两挡块分别压下对应的开关，向数控系统发出信号，停止滑板运动，即完成了返回机床参考点的操作。在机床通电之后，刀架返回参考点之前，不论刀架处于什么位置，此时CRT屏幕上显示的X，Z坐标值均为0。当完成了返回机床参考点的操作后，CRT屏幕上立即显示出刀架中心在机床坐标系中的坐标值，即建立机床坐标系。机床参考点在以下三种情况下必须设定：
（1）机床关机以后重新接通电源开关。（2）机床解除急停状态。（3）机床解除超程报警信号。
在以上三种情况下，数控系统失去对机床参考点的记忆，以此必须进行返回机床参考点的操作。
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3.2工作坐标系的设定
当采用绝对值编程时，必须首先设定工作坐标系，该坐标系与机床坐标系不重合。工作坐标系是用于确定工件几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标系，是在编程时使用的，工作坐标系的原点就是工作原点，是人为设置的。数控车床工作原点一般设在主轴中心线与工件左端面或右端面的交点处。
3.3确定刀具起始点的坐标值
工件坐标系设定后，CRT屏幕上显示的是车刀刀尖相对于工件原点的坐标系。编程时，工件各尺寸的坐标值是相对于工件原点而言的，因此，数控车床的工件原点又是程序原点。
第四章：分析零件图样
分析零件图样是工艺准备中的首要工作，直接影响零件的编制及加工结果。主要包括以下几项内容：
（1）分析加工轮廓的几何条件：主要目的是针对图样上不清楚尺寸及封闭的尺寸链进 5
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行处理。
（2）分析零件图样上的尺寸公差要求，以确定控制其尺寸精度的加工工艺，如刀具的选择及切削用量的确定等。
（3）分析形状和位置公差要求：对于数控切削加工中，零件的形状和位置误差主要受机床机械运动副精度的影响。在车削中，如沿Z坐标轴运动的方向与其主轴轴线不平形时，则无法保证圆柱度这一形状公差要求；又如沿X坐标轴运动的方向与其主轴轴线不垂直时，则无法保证垂直度这一位置公差要求。因此，进行编程前要考虑进行技术处理的有关方案。
（4）分析零件的表面粗糙度要求，材料与热处理要求，毛坯的要求，件数的要求也是对工序安排及走刀路线的确定等都是不可忽视的参数。
4.1合理确定走刀路线，并使其最短
确定走刀路线的工作是加工程序编制的重点，由于精加工切削程序走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的，因此主要内容是确定粗加工及空行程的走刀路线。走刀路线泛指刀具从对刀点开始运动起，直到返回该点并结束加工程序所经过的路径。包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。使走刀路线最短可以节省整个加工过程的执行时间，还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损。
下图1所示为三种车圆锥方法，用矩形循环命令进行加工，来分析一下走刀路线合理确定。
图1为平行车圆锥法，这种方法是每次进刀后，车刀移动轨迹平行于锥体母线，随
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着每次进刀吃刀，Z相尺寸按一定比例增加，与普车加工锥体方法相同，使初学者易懂。Z向尺寸的计算方法是按公式C=D-d／L得出。若C为1：10，含义是直径X上去除1毫米，长度Z上增加10毫米。按该比例可以很简单的进行编程，并且可以保证每一次车削的余量相同使切削均匀，与FANUC数控指令G73的走刀路线类似。图1b为改变锥角车圆锥法，是随着每一次X向进刀，保持Z向尺寸为图纸尺寸,每一刀都改变了锥角的大小，只有最后一刀是图纸要求的锥角大小。这种车锥法可以不必进行每次Z向尺寸的计算，但在加工中由于Z向尺寸相同，使加工路线较长，同时切削余量不均匀，影响工件的表面尺寸和粗糙度，一般适合于锥面较短，余量不大的锥体中。图1c为阶台加工锥体法，这种加工法是每一次走刀轨迹平行于工件的轴线，加工出许多小的阶台，最后一刀车刀沿锥体斜面进行走刀，这种加工方法要先做1：1比例图，否则易车废工件，由于是台阶状，所以余量不均匀，影响锥面加工质量，此种方法与FANUC数控指令G71类似。
很明显，上述三种切削路线中，如果起刀点相同，则平行法车锥体路线最合理，生产中常用此法进行加工。
4.2合理调用G命令使程序段最少
按照每个单独的几何要素(即直线、斜线和圆弧等)分别编制出相应的加工程序，其构成加工程序的各条程序即程序段。在加工程序的编制工作中，总是希望以最少的程序段数即可实现对零件的加工，以使程序简洁，减少出错的几率及提高编程工作的效率。
由于数控车床装置普遍具有直线和圆弧插补运算的功能，除了非圆弧曲线外，程序段数可以由构成零件的几何要素及由工艺路线确定的各条程序得到，这时应考虑使程序段最少原则。选择合理的G命令，可以使程序段减少，但也要兼顾走刀路线最短。如加工上图1的零件，如果毛坯均为棒料，可以用直线插补命令G01进行编程，也可以用矩形循环命令G90进行编程，还可以用复合循环命令G71进行编程，都可以加工该工件。如下图2所示，图2a为用G01命令确定的走刀路线，与图2b用G90命令确定路线相同，但用G01时编程复杂，程序段较多，常用于精加工程序中。图2c为用G71式加工路线,首先走矩形循环进给路线，最后两刀走轮廓的等距线和最终轮廓线，走刀路线不是很长，且切削量相同，切削力均匀，与G70命令合用还可以使程序编制简单编程时常用。如果使用的数控车床没有此命令，应该首先选用G90矩行循环命令进行
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编程。所以在编程中要灵活应用，选用合理的G命令进行程序编制。
对于非曲线轨迹的加工，所需主程序段数要在保证其加工精度的条件下，进行计算后才能得知。这时，一条非圆曲线应按逼近原理划分成若干个主程序段（大多为直线或圆弧），当能满足其精度要求时，所划分的若干个主程序的段数应为最少。这样，不但可以大大减少计算的工作量，而且还能减少输入的时间及内存容量的占有数。
第五章 合理安排“回零”路线
在编制较复杂轮廓的加工程序时，为使其计算过程尽量简化，既不易出错，又便于校核，编程者有时将每一刀加工完后的刀具终点通过执行“回零”指令（即返回对刀点），使其全返回对刀点位置，然后在执行后续程序。这样会增加走刀距离，降低生产效率。因此，在合理安排“回零”路线时，应使其前一刀终点与后一刀起点间的距离尽量减短，或者为零，即满足走刀路线最短的要求。
5.1合理选择切削用量
数控车削中的切削用量是表示机床主体的主运动和进给运动大小的重要参数，包括背吃刀量、切削速度、进给速度。它们的选择与普车所要求的基本对应一致，但数控车床加工的零件往往较复杂，切削用量按一定的原则初定后，还应结合零件实际加工情况随时进行调整，调整方法是利用数控车床的操作面板上各种倍率开关，随时进行调整，来实现切削用量的合理配置，这对操作者来说应该具有一定的实际生产加工经验。
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第六章 编程中细节问题处理
6.1、注意G04的合理使用
G04为暂停指令，其作用是刀具在一个指令的时间内暂停止加工。该指令由于不做实际的切削运动，常常被忽略。但它在对于保证加工精度及在切槽、钻孔改变运动等方面都有很好的好处，常用于以下几种情况：
（1）切槽、钻孔时为了保证槽底、孔底的的尺寸及粗糙度应设置G04命令。
（2）当运行方向改变较大时，应在该改变运行方向指令间设置G04命令。
（3）当运行速度变化很大时应在其运行指令改变时设置 G04命令。
（4）利用G04进行断削处理，根据粗加工的切削要求，可对以连续运动轨迹进行分段加工安排，每相邻加工段中间用G04指令将其隔开。加工时，刀具每进给一段后，即安排所设定较短的延时时间（0.5秒）实施暂停，紧接着在进给一段，直至加工结束。其分段数的多少，视断削要求而定，当断削不够理想时，要增加分段数。
6.2粗精加工分开编程
为了提高零件的精度并保证生产效率，车削工件轮廓的最后一刀，通常由精车刀来连续加工完成，因此，粗精加工应分开编程。并且，刀具的进、退位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中切入切出或换刀及停顿，以免因切削力的突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接的轮廓上产生划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。
编程时常取零件要求尺寸的中值作为编程尺寸依据。如果遇到比机床所规定的最小编程单位还要小的数值时，应尽量向其最大实体尺寸靠拢并圆整。如图纸尺寸为Ø 80+00、026则编程时写X80.013。
编程时尽量符合各点重合的原则。也就是说，编程的原点要和设计的基准、对刀点的位置尽量重合起来，减少由于基准不重合所带来的加工误差。在很多情况下，若图样上的尺寸基准与编程所需要的尺寸基准不一致，故应首先将图样上的各个基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。当需要掌握控制某些重要尺寸的允许变动量时，还要通过尺寸链解算才能得到，然后才可进行下一步编程工作。
巧利用切断刀倒角。对切断面带较小倒角的零件，在批量车削加工中比较普遍，为了便
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于切断并避免掉头倒角，可巧利用切断刀同时完成车倒角和切断两个工序，效果较好。同时切刀有两个刀尖，在编程中要注意使用哪个刀尖及刀宽问题，防止对刀加工时出错。总之，数控车床的编程总原则是先粗后精、先进后远、先内后外、程序段最少、走刀路线最短，这就要求我们在编程时，特别注意理论联系实际，并在大量的实践中，对所学的知识进行验证或修正，做到编制的程序最实用。
结 论
掌握数控编程基本方法并在此基础上有更大的提高，必须进行大量的编程练习和实际操作，在实践中积累丰富的经验。编程前，要做大量的准备工作，如：
了解数控机床的性能和规格；熟悉数控系统的功能及操作；加强工艺、刀具和夹具知识的学习，掌握工艺编制技术，合理选择刀具、夹具及切削用量等，将工艺等知识融入程序，提高程序的质量；养成良好的编程习惯和风格，如程序中要使用程序段号、字与字之间要有空格、多写注释语句等，使程序清晰，便于阅读和修改；编程时尽量使用分支语句、主程序及宏功能指令，以减少主程序的长度。
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参考文献
1.FANUC LTD.FANUC Serises 6-T OPERATOR’SMANUAL.Printed in Japan.1998 2.全国数控培训网络天津分中心编.数控编程.北京：机械工业出版社，2006.3.中国就业培训技术指导中心编.组合机床操作工 北京：中国劳动社会保障出版社.2001 4.劳动和社会保障部教材办公室编.出版社.2004
数控车床操作与编程.11
北京：中国劳动社会保障
第四篇：数控车床 论文
数控车床
姓名： 序号： 学号： 班级： 院系： 指导老师：
摘要：世界科技和经济以及社会生产力的不断发展，原来的机械产品已经不能满足人们的需要。因此对产品的性能、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求。但是数控机床则能适应这种要求，满足现在的生产要求。数控技术的应用不仅给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控机床运用于汽车、飞机和导弹等高技术，而且在关于民生的一些行业也扮演越来越重要的角色。随着世界制造业的转移，中国正逐步成为世界加工中心，美国，韩国，德国等国家已经进入工业化发展的高科技密集时代与微电子时代，钢铁，机械，化工等重工业正逐步向发展中国家转移，我国正处于重工业发展中期，所以数控技术的发展对发展中国家的发展尤为重要。未来几年将是中国发展的黄金时期。抓住机遇，中国又将渡 过一
个发展的黄金期，人民的生活水平将大幅提高。
关键词：机械 数控 制造，发展
Summary：The technology and economy of world as well as the development of social productive forces, the original mechanical products have already can't meet the needs of the people.So the performance, quality, productivity and cost of product are put forward more and more high demand.But numerical control machine toolcan adapt to the request, and meet the production requirements of the now.The numerical control technology application for the traditional manufacturing industry not only has brought the revolutionary change, causes the manufacturing industry to become the industrialization the symbol,what'more along with numerical control technology inceasing development and application domain expansion, numerical control machine tool used in automobile, aircraft and missile contour technology, and some industry also play more and more important role on the people's livelihood.As the world manufacturing transfer, China is gradually becoming the world processing center, the United States, South Korea, Germany ect have entered the industrialization of high-tech intensive era and microelectronics era, iron and steel, machinery, chemical and other heavy industry is gradually shifting to developing economies, our country is in the development of heavy industry, so in the middle of the development of numerical control technology to the development of the developing countries is especially important.In the coming years,it will be a the golden age of the development.Seizeing the opportunity, China will tide over a develovement, people's standard of living will increase.Keywords: mechanical numerical control manufacturing, development
引言：数控机床是综合的应用了计算机、自动控制、精密测量和现代机械制造和数据通信等多种技术，是机械加工领域中典型的机电一体化设备，适用于多品种、中小批量的复杂零件的加工。数控机床作为实现柔性制造系统、计算机集成制造系统和未来工厂自动化的基础，它已成为现代制造技术中不可缺少的设备，因此得到了巨大的发展。
科学技术的发展，对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求，产品的更新换代也不断加快，这样对机床设备不仅提出了精度和效率的要求，而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体，是高度机电一体化的典型产品。它是现代机床技术水平的重要标志。数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流，是衡量机械制造工艺水平的重要指标，在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。因此，如何更好的使用数控机床是一个值得深思熟虑的问题。
1、数控机床的产生和发展
1.1数控机床的产生
机械制造工业中并不是所以的产品零件都具有很大的批量，单件与小批量生产的零件约占机械加工总量的80%以上。尤其是在造船，航天，航空，机床，重型机械及国防工业更是如此。为了满足多品种，小批量的自动化生产，迫切需要一种灵活的，通用的，能够适用产品频繁化的柔性自动化机床。数控机床就是在这样的背景下诞生发张起来的。它为单件，小批量生产的精密复杂零件提供了自动化的加工手段。
根据国家标准对机床数字控制的定义：用数字控制的装置（简称数控装置），在运行的过程中，不断的引入数字数据，从而对某一生产过程实现自动控制，叫数字控制，简称数控。用计算机控制加工功能，称计算机数控简称CNC。数控机床即是采用了数控技术的机床，或者说装备了数控系统
1.2数控机床的发展
从１９５２年第一台数控机床问世后，数控系统已经先后经历了两个阶段和六代的发展，其六代是指电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器和基于工控ＰＣ机的通用CNC系统。其中前三代为第一阶段，称作为硬件连接数控，简称ＮＣ系统；后三代为第二阶段，乘坐计算机软件数控，简称ＣＮＣ系统。
2、数控机床的分类
2.1 按加工工艺方法分类
2.1.1．金属切削类数控机床
与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。
2.1.2．特种加工类数控机床
除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。
2.1.3．板材加工类数控机床
常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。
近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。
2.2 按控制运动轨迹分类
2.2.1．点位控制数控机床
位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。
这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。
2.2.2．直线控制数控机床
直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。
直线控制的简易数控车床，只有两个坐标轴，可加工阶梯轴。直线控制的数控铣床，有三个坐标轴，可用于平面的铣削加工。现代组合机床采用数控进给伺服系统，驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工，它也可算是一种直线控制数控机床。
2.2.3．轮廓控制数控机床
轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运动的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移，将工件加工成要求的轮廓形状。
3.3 按驱动装置的特点分类
3.3.1开环控制数控机床
这钟控制的数控机床是其控制系统没有位置检测元件，伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。此类数控机床的信息流是单向的，即进给脉冲发出去后，实际移动值不再反馈回来，所以称为开环控制数控机床。
3.3.2闭环控制数控机床
接对工作台的实际位移进行检测，将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需要的位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位。从理论上讲，闭环系统的运动精度主要取决于检测装置的检测精度，也与传动链的误差无关，因此其控制精度高。这类通过反馈控制的数控机床，因把机床工作台纳入了控制环节，故称为闭环控制数控机床。
3.3.3半闭环控制数控机床
半闭环控制数控机床是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角位移电流检测装置，通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移，然后反馈到数控装置中去，并对误差进行修正。由于工作台没有包括在控制回路中，因而称为半闭环控制数控机床。
4、数控机床工作原理和结构简介 4、1 数控机床工作原理
按照零件加工的技术要求和工艺要求，编写零件的加工程序，然后将加工程序输入到数控装置，通过数控装置控制机床的主轴运动、进给运动、更换刀具，以及工件的夹紧与松开，冷却、润滑泵的开与关，使刀具、工件和其它辅助装置严格按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作，从而加工出符合图纸要求的零件。4、2.数控机床结构
数控机床主要是由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体四个部分组成。
1）控制介质 控制介质以指令的形式记载各种加工信息，如零件加工的工艺过程、工艺参数和刀具运动等，将这些信息输入到数控装置，控制数控机床对零件切削加工。
2）数控装置 数控装置是数控机床的核心，其功能是接受输入的加工信息，经过数控装置的系统软件和逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理，向伺服系统发出相应的脉冲，并通过伺服系统控制机床运动部件按加工程序指令运动。
3）伺服系统 伺服系统由伺服电机和伺服驱动装置组成，通常所说数控系统是指数控装置与伺服系统的集成，因此说伺服系统是数控系统的执行系统。
4）机床本体 数控机床的本体与普通机床基本类似，不同之处是数控机床结构简单、刚性好，传动系统采用滚珠丝杠代替普通机床的丝杠和齿条传动，主轴变速系统了齿轮箱，普遍采用变频调速和伺服控制。
5、编程概述
工艺过程，计算走刀量，得出刀位数据，编写数控加工程序，制作控制介质，校对程序及首件试切。数控编程有手工编程和自动编程两种方法。随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户编程提供了一半的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。FANUC6M数控系统的参数编程，应用灵活，形式自由，具备计算机高级语言的表达式，逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简单易懂，实现普通程序难以实现的功能。
数控编程的基本步骤： 1 分析零件图确定工艺过程
对零件图样要求的形状，尺寸，精度，材料及毛坯进行分析，明确加工内衣与要求；确定加工方案，走刀路线。切削参数以及选择刀具及夹具等。数值计算
根据零件的几何尺寸，加工路线，计算出零件轮廓上的几何要素的起点，终点及圆弧的圆心坐标等。
编写加工程序
在完成上述两个步骤后，按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式，编写加工程序单
结束语
通过几天的知识查询和总结，我对大学所学的知识又有了一次全面的综合运用，也学到了许多上课时没涉及到的知识，这些对今后毕业出去工作都有很大的帮助。我知道自己还有许多不足，希望老师能够谅解。
这次论文不仅仅是我对自己所学的知识进行了巩固,更重要的是我在此基础上有学到了许多新的知识,对于以前不太懂得的、不太理解的也都熟悉了许多。
最后，衷心感谢老师多年来的辛勤培养和教诲。
文献
[1] 蔡厚道,杨家兴主编.数控机床构造.北京：北京理工大学出版社，2007.[2]李雪梅主编，姜新桥张斌副主编，数控机床。北京： 电子工业出版社出版，2005.[3]周桂英，张秀云主编，机械制图。天津：天津大学出版社出版，2006.
第五篇：数控车床论文
数控机床的发展趋势与应用论文
作者：xxx
作者单位：xxx
摘要
数控机床集计算机技术，电子技术，自动控制技术，传感测量，机械制造，是典型的机电一体化产品。它的发展和应用开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式，产业结构，管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大的变化。本文主要讲述了数控机床在我国的发展概况及发展趋势。介绍了数控机床的产生、现状与发展，并介绍了数控机床装置在数控机床中的应用。本文在编写过程中，参阅了同行的教材，资料和文献，得到了许多帮助，在此谨致谢意。关键词：发展 趋势 现状 方向 数控机床
一．引言
数控技术和数控装备是各个国家工业现代化的重要基础。我国数控技术与世界先进国家。相比还有一定的差距，因此了解数控技术国内外的发展状况对我国数控领域的发展有非常重要的意义。
数控技术(简称NC即Numerical Contro1)应用于生产中已有二十多年的历史了，它使传统的制造业发生了质的变化，尤其是近年来．微电子技术和计算机技术的发展给NC技术带来了新的活力。数控机床是现代制造业的主流设备，是体现现代机床技术水平、现代机械制造业工艺水平的重要标志，是关系国计民生、国防尖端建设的战略物资。因此世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
二．数控车床的发展趋势
根据2004年10月，完成的《数控机床产业发展专项规划》。国内数控机床大致发展趋势表现在以下几方面：
1．智能、高速、高精度化
新一代数控机床为提高生产效率，向超高速方向发展，采用新型功能部(如电主轴、直线电机、LM直线滚动系统等)主轴转速达15,000r/min以上。计算机技术及其软件控制技术在机床产品技术中占的比重越来越大，计算机系统及其应 用软件的复杂化，带来了机床系统及其硬件结构的简化，数控机床的智能化程度日趋提高。一台机床的重复定位精度如果能达到0.005 mm(ISO 标准、统计法)，就是一台高精度机床，在0.005mm(ISO 标准、统计法)以下，就是超高精度机床。高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。随着电脑辅助制造(CAM)系统的发展，精密度已达到微米级。
2．设计、制造绿色化
绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用和回收等整个生命周期的环境特性和资源效率的先进设计理论和方法。它在不牺牲产品功能、质量和成本的前提下，系统考虑产品开发、制造及其活动对环境的影响，从而使得产品在整
个生命周期中对环境的负面影响最小，资源利用率最高。数控机床在设计时要考
虑：绿色材料设计；可拆卸性设计；节能性设计；可回收性设计；模块化设计；
绿色包装设计等。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模
式，通过绿色生产过程生产出绿色产品。数控机床在制造时要考虑：节约资源的工艺设计；节约能源的工艺设计；环保型工艺设计等。随着世界经济的迅速发展，尤其是国内改革开放以来工业化程度的加快，所带来的环境污染问题越来越严
重，环境保护的呼声越来越高，环保问题已经成为各国经济可持续发展的制约因
素之一。数控机床作为装备制造业的核心，能否顺应环保趋势，加大绿色设计与
制造的研制，将是影响经济发展的重要要素之一。
3．复合化与系统化
工件一次装夹，能进行多种工序复合加工，可大大地提高生产效率和加工精
度，是机床一贯追求的。由于产品开发周期愈来愈短，对制造速度的要求也相应
提高，机床也朝高效能发展。机床已逐渐发展成为系统化产品，用一台电脑控制
一条生产线的作业。产品对外观曲线要求的提高，机床五轴加工、六轴加工已日
益普及，机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。
4．数控系统控制性能向智能化方向发展
随着人工智能在计算机领域的渗透和发展，数控系统引入了自适应控制、模
糊系统和神经网络的控制机理，不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习
控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功
能，而且人机界面极为友好，并具有故障诊断专家系统，使自诊断和故障监控功
能更趋完善。为日本Mazak公司最新推出的E—zizith型卧式加工中心，将信息
技术与制造技术融为一体。在制造过程中，加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径，已形成将测量融合在一个系统中，实现信息共
享．促进测量、建模、加工、操作一体化的4M智能系统。
5．数控系统向网络化方向发展
数控系统的网络化，主要指数控系统与外部的其他控制系统或上位计算机进
行网络连接和网络控制。数控系统一般首先面向生产现场和企业内部的局域网，然后再经由因特网通向企业外部．这就是所谓的Intranet技术。随着网络技术的成熟和发展，最近业界又提出了数字制造的概念。数字制造，又称“E一制
造”，是机械制造企业现代化的标志之一，也是国际先进机床制造商当今标准配
置的供货方式。随着信息化技术的大量采用，越来越多的国内用户在进口数控机
床时要求具有远程通讯服务等功能。为模具车间利用kmeIn技术进行的网络化控
制数控加工．数控系统的网络化进一步促进了柔性自动化制造技术的发展，现代
柔性制造系统从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMCC、FMS、RRL、FML)向面(工段车间独立制造岛、FA)、体(分布式网络集成制造系统)的方
向发展。柔性自动化技术以易于联网和集成为目标，同时注重加强单元技术的开
拓、完善，能方便地与CAD、CAMCAPF、MiX3联结，向信息集成方向发展，网络
系统向开放、集成和智能化方向发展。
6．数控系统向高可靠性方向发展
随着数控机床网络化应用的日趋广泛，数控系统的高可靠性已经成为数控系
统制造商追求的目标。对于每天工作两班的无人工厂而言，如果要求在16h内连
续正常工作，无故障率在99％以上，则数控机床的平均无故障运行时间(MTBF)
就必须大于3000h。如主机与数控系统的失效率之比为10：l(数控的可靠比主机
高一个数量级)，数控系统的MTBF就要大于3h，而其中的数控装置、主轴及驱
动等的MTBF就必须大于105h。对整条生产线而言，可靠性要求还要更高。
7．数控系统向复合化方向发展
在零件加工过程中，有大量的无用时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴的升速、降速上，为了尽可能降低这些无用时间，人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上，因此具有复合功能的机床成为近年来发展很快的机种。柔性制造范畴的机床复合加工概念是指将工件一次装夹后，机床便能按照
数控加工程序自动进行同一类工艺方法或不同类工艺方法的多工序加工，以完成一个复杂形状零件的主要乃至全部加工工序。
8．数控系统向多轴联动化方向发展
加工自由曲面时，三轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铣刀端
部参予切削，进而对工件的加工质量造成破坏性影响，而五轴联动控制对球头铣
刀的数控编程比较简单，并且能使球头铣刀在铣削三维曲面的过程中始终保持合理的切速，从而显著改善加工表面的粗糙度，大幅度提高加工效率。因此多轴联
动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点。
三.结语
目前，数控机床的发展日新月异，高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方
向。中国作为一个制造大国，主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面的比较优
势，而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。中国的数控
产业不能安于现状，应该抓住机会不断发展，努力发展自己的先进技术，加大技
术创新与人才培训力度，提高企业综合服务能力，努力缩短与发达国家之间的差
距。力争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制
造的转变，实现从中国制造到中国创造、从制造大国到制造强国的转变。
四．参考文献
[1]王爱玲,现代数控机床。北京：国防工业出版社。2003
[2]毕承恩,现代数控机床（上、下册）。北京：机械工业出版社。1993
[3]邓奕,现代数控机床及应用。北京：国防工业出版社。2008
[4]梁训、王宣,周延佑.机床技术发展的新动向［J］。世界制造技术与装备市场。
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[6]陈宏钧，主编典型零件机械加工生产实例[M]机械工业出版社。2007
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