内容发布更新时间 : 2024/12/25 23:46:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

综 述

1、数控技术

数控技术采用电脑程序控制机器的方法，按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程[1]。数控机床是传统机床和数控技术相结合的产物，是一种现代化的智能加工设备。

数控机床的种类很多，从不同角度对其进行考查，就有不同的分类方法，通常有以下几种不同的分类方法[2]：

1.1 按工艺用途分类：

切削加工类：数控镗铣床、数控车床、数控磨床、加工中心、数控齿轮加工机床、FMC等。成型加工类：数控折弯机、数控弯管机等。特种加工类：数控线切割机、电火花加工机、激光加工机等。其它类型：数控装配机、数控测量机、机器人等。

2.2 按控制功能分类： （1）点位控制数控系统；

（a）仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动； （b）对轨迹不作控制要求； （c）运动过程中不进行任何加工。

适用范围：数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测量机。 （2）轮廓控制数控系统

轮廓控制(连续控制)系统：具有控制几个进给轴同时谐调运动(坐标联动)，使工件相对于刀具按程序规定的轨迹和速度运动，在运动过程中进行连续切削加工的数控系统。

适用范围：数控车床、数控铣床、加工中心等用于加工曲线和曲面的机床。现代的数控机床基本上都是装备的这种数控系统。 3.3 按联动轴数分类： （a）2轴联动（平面曲线）

（b）3轴联动（空间曲面、球头刀） （c）4轴联动（空间曲面）

（d）5轴联动及6轴联动（空间曲面）

数控机床一般由输入装置、数控系统、伺服系统、测量环节和机床本体(组成机床本体的各机械部件)组成[2]。

数控机床与通用机以及其他专用机床比较，一般具有以下特点[4]： 1) 加工精度高:数控机床是精密机械和自动化技术的综合体。机床的数控装置可以对机床运动中产生的位移、热变形等导致的误差，通过测量系统进行补偿而获得很高且稳定的加工精度。由于数控机床实现自动加工，所以减少了操作人员素质带来的人为误差，提高了同批零件的一致性。

2) 生产较高：就生产效率而言，相对普通机床，数控机床的效率一般能提高2～3倍、甚至十几倍。主要体现在以下几个方面：

（1）一次装夹完成多工序加工，省去了普通机床加工的多次变换工种、工序间的转件以及划线等工序。

（2）简化了夹具及专用工装等，由于是一次装夹完成加工。所以普通机床多工序的夹具省去了，即使偶尔必须用到专用夹具。由于数控机床的超强功能夹具的结构也可简化。

3) 减轻劳动强度，数控机床的操作由体力型转为智力型。

4) 改善劳动条件，如深扬公司的产品采用全封闭护罩,机床不会有水、油、铁屑溅出，可有效保持工作环境的清洁。

5) 有利于生产管理：

a. 程序化控制加工、更换品种方便；

b. 一机多工序加工，减化生产过程的管理，减少管理人员； c. 可实现无人化生产。

就目前中国的发展来看，我国数控技术取得了长足的进步，数控制造业进入了高速发展阶段。但是随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高，高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期等特点越来越成为企业发展的需求。数控机床的出现就能给有效地满足现代制造业的发展需求。

但是，总的来说，数控技术水平不高，数控机床质量也不佳。目前国际上的

数控技术发展较为迅猛，高、中端数控的市场也绝大部分被国外企业所垄断，其中高档CNC机床主要被德国和美国所垄断，日本占据了中档CNC机床的主要市场，韩国是中低档CNC机床的主要供货商。可见中高档CNC系统基本上掌握在德、美、日几个国家中。2012年全球CNC系统市场Siemens占了34.6%，FANUC占了29.2%，三菱电机占了12.3%[3]。由此可见，我国的数控技术和国际先进水平还有不少的差距。 2、数控加工工艺

数控加工工艺系统一般主要包括数控机床、切削刀具、夹具和工件等。 数控加工工艺的分析一般为以下几个方面[3]： 1)选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。

2)分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。

3)设计数控加工工序。如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。

4)调整数控加工工序的程序。如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。

5)分配数控加工中的容差。 6)处理数控机床上部分工艺指令。 3、数控编程

我们把从数控系统外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序，简称为数控程序[4]。

数控编程目前主要有两种编程方式：手工编程和自动编程。手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作。一般对几何形状不太复杂的零件，所需的加工程序不长，计算比较简单，用手工编程比较合适。自动编程也称为计算机（或编程机）辅助编程。即程序编制工作的大部分或全部由计算机完成。如完成坐标值计算、编写零件加工程序单等，有时甚至能帮助进行工艺处理。自动编程编出的程序还可通过计算机或自动绘图仪进行刀具运动轨迹的图形检查，编程

人员可以及时检查程序是否正确，并及时修改[4]。自动编程大大减轻了编程人员的劳动强度，提高效率几十倍乃至上百倍，同时解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。工作表面形状愈复杂，工艺过程愈繁琐，自动编程的优势愈明显。

现在的数控编程还有许多不足之处，据国外资料统计，数控程序的编写时间与其在机床上运行加工的实际时间之比，平均约为30：1，而数控机床不能开动的原因中有20%~30%是由于加工程序编制困难，编程时间较长。手工编程的主要缺点是只能针对较为简单或形状比较规则的零件编程，而对于比较复杂或异形件则编制程序比较困难且出错率也大大提高。自动编程虽然能够利用计算机等设备自动的完成编制程序，但是往往在实际加工生产中，数控技术人员会对自动编写的程序进行仔细的查看并且还要做出适当的修改来适应实际的加工设备，由于程序复杂且比较冗长，技术人员往往需要花费大量时间理清程序的编制思路，才能做出合理科学的修改，这就大大的提高了对技术人员的能力要求。

参考文献

[1] 于杰. 数控加工工艺与编程[M].北京：国防工业出版社，2014. [2] 周虹. 数控加工工艺与编程[M].北京：人民邮电出版社，2005. [3] 关颖.数控车床[M].北京：化学工业出版社，2006.

[4] 西门子股份公司. 西门子编程工具简介[M].西门子股份公司，2007. [5] 任东. 数控车床操作指南[M].湖南：湖南科学技术出版社，2005. [6] 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南[M].北京：化学工业出版社，2015. [7] 许友谊，李金伴.数控机床编程技术[M].北京：化学工业出版社，2005. [8] 毕毓杰.机床数控机床[M].北京：化学工业出版社，1999. [9] 蒋建强.数控编程技术200例[M].北京：科学出版社，2004. [10] 袁峰.数控车床培训教程[M].北京：机械工业出版社，2005. [11] 李佳.数控机床及应用[M].北京：清华大学出版社，2001.

[12] Guiping Wang.Xiurong Zhu.Application of Macro Program in CNC Lathe Machining[C].Proceedings of 4th International Conference on Materials Engineering for Advanced Technologies（ICMEAT 2015）.2015.

[13] Hide MATSUKA.Japanese open control system for Manufacturing Equipment[C] .Int Japan.Socprec Eng 1996：25-27.

[14] JP Fife.HE Ozkan.RC Derksen.Viability of a biological pest control agent through hydraulicnozzles[C].Transactions of the ASAE.2005.48(1)：45-54.