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1、外文资料名称： THE KEY TO SUCCESS WITH ANY CNC MACHINE (用外文写)外文资料出处： Chinese Journal of Mechanical Engineering 附 件： 1.外文资料翻译译文 2.外文原文 指导教师评语：签名： 年 月 日合理操作数控机床的关键唐蔡平孔剑 译摘要: 精密机械的其中一个重要的技术是实时误差补偿技术。在多轴数控机床中应用误差补偿技术具有一定的难度。几何建模的误差以五轴数控机床的多机构系统的建立为基础。关键的技术是几何误差补偿技术-就是鉴定参数的开发。基于数控系统模拟切割工件功能的多机构系统也一样被考虑。 关键词:数控机
2、床；误差补偿；五轴；数控系统数控机床的操作者必须了解所用数控机床的结构。1、基本的机械加工过程-正确操作数控机床的关键1）很多数控机床可以增强或替代普通机床的功能。数控初学者的第一个目标是理解数控机床使用过程中所需的基本加工过程，初学者对基本的机械加工过程懂得越多，就越容易适应数控加工。2）就这样想吧！如果你已经懂得基本的机械加工过程-你将来能否用好数控机床与你是否懂得机械加工过程的关系很大-你就知道想要机床怎么加工。学习如何控制数控机床，让它做你想要做的事（学习编程）是一件相对简单的事情。这就是为什么机械师能造就最优秀的数控编程员，操作员和调试员的原因。机械师已经知道机床要做的事，将已知的参
3、数输入到数控机床上也是相对简单的事。例如，初学数控车削中心者应了解有关车削的基本操作，如：粗车与精车，粗镗与精镗，割槽，螺纹切削，凹槽加工等基本的加工过程。由于这种数控机床能在一个程序段里面完成多种不同的加工（很多数控机床都能够如此），因此初学者还必须懂得如何加工切削零件的相关基础知识，这样才能编制出所需加工零件的加工工序。3）这一点一定要强调，不懂得基本的机械加工方法就想学习如何使用数控机床，就象不懂得基本的空气动力学和飞行学的人就想学习飞行一样。新飞行员不懂空气动力学会碰到很多问题，同样，数控初学者如果不懂基本的机械加工方法，学习使用数控设备也就会遇到许多的困难。2、学习新数控机床的要点从
4、编程员的角度看，你在开始学习任何一种新型的数控机床的时候，应该重点学习四个基本方面的内容。首先，应该理解该机床的基本组成部分；第二，应该对该机床的主轴的周向运动与轴向运动的方向及很熟悉；第三，应该熟悉该机床所配置的附件；第四，应该查明该机床包括的所有可编程功能，并学会如何正确使用这些功能。2.1 机床组件无论使用数控机床的操作人员是不是机床设计者，都应该明确的认识到所使用的机床的结构，那是非常重要的，了解机床的结构有助于尽可能发挥机床的工作性能。赛车手为了充分发挥现有汽车的性能，必须知道车架系统，制动系统，内燃机引擎的工作原理，同样，数控编程员必须了解数控机床的基本工作原理，从而更好地使用数控
5、机床。例如，对于通用的卧式加工中心而言，编程员应该知道最基本的机床组成，包括床身，导轨系统，床头箱和主轴，转塔刀架结构，尾架以及工作夹紧装置等。机床制造厂提供的说明书中通常包括机床总的装配图纸及其有关该机床结构的信息。阅读机床厂家的说明书时，对下面一些有关机床规格和结构的问题，都应该能找到对应的答案。机床的最大转速是多少？ 机床有几个主轴挡位以及每个挡位的速度是多少？ 主轴和进给轴驱动电机的功率各是多少？ 各轴的最大有效行程是多少？ 机床能最多配有多少把刀具？ 机床的导轨结构如何？如何选择导轨？（通常是方形导轨，楔形导轨和/或直线导轨）？ 机床的快速移动时的速度是多少？ 机床的最大切削进给速度
6、是多少？最初使用时，操作者应该对新数控机床提出以上的几个问题。事实上，对机床的规格和结构了解得越多，就越容易适应机床。2.2运动（轴）方向数控编程员必须知道数控机床的可编程运动方向（轴）。轴的名称随机床类型不同而不同，总是以字母地址表示。常用的轴名称是：用于直线轴的有X，Y，Z，U，V，W和用于旋转轴的有A，B，C。但是，并非所有的机床制造厂家使用的坐标系都与上述坐标系的名称一致，因此初学编程者应根据机床厂家的说明书确定这些轴的坐标系和方向（正和负）。2.3各轴参考点大多数数控机床都使用各坐标轴上的某个精确的位置作为各轴的起点或参考点。一些数控系统制造商把这个位置叫做机床零点位置，有些厂家则称
7、它为对刀点位置，还有人称之为原点位置。不管叫什么名称，参考位置是许多数控系统所要求的，目的是给数控系统的加工一个精确的参考位置。各轴若采用该参考点，则数控系统需要操作者手动将机床的各轴调整到参考点，这是加工过程中必不可少的一部分。一但返回到所设参考点时，即数控系统与数控机床的位置同达到步。2.4 机床附件数控初学者应该关注的第三个方面的内容是与机床的附件有关。很多数控机床配有附件，用以增强数控机床的功能。其中一些附件由数控机床制造商制造和提供，这些附件应在机床说明书中详细记载。其他的附件由产品售后制造商提供，此时应该包括一本单独的有关该机床附件功能的说明书。数控机床的附件包括探头测量系统，刀具
8、长度测量装置，后置处理测量系统，自动托盘交换装置，自动适应控制系统，车削空心棒料的自动输送装置，车削中心复合运动刀具与C轴，自动化系统等。实际上，附件装置仍然处于不断的发展之中。2.5可编程功能编程员也必须知道数控机床的可编程功能（包括可编程功能相关的指令代码）。对于一些低价位数控设备，很多机床功能多数时候必须用手动的方式激活。比如，对于一些数控铣床，唯一的可编程功能就是轴运动，其他的功能都得由操作员激活。对于这种机床，主轴转速和转向，冷却液以及换刀都得由操作员手动激活（开启）。另一方面，对于多功能的数控设备，几乎所用的功能都是可编程的，操作员只需完成装卸工件工序。一但循环开始，操作员可空出来
9、做操作中的其他事情。用户可以参考机床厂家的说明书，查一查所用机床的可编程功能。为了用例子说明有多少可编程功能需处理，这里列出一些常用的可编程功能、相关的编程字（指令代码）及一段段程序代码。编制程序如下：N001 G92 X200.0 Z350.0;N002 G00 X41.8 Z292.0 S630 M03 T11 M08;N003 G01 X47.8 Z289.0 F150;N004 U0 W-59.0;N005 X50.0 W0;N006 X62.0 W-60.0;N007 U0 Z155.0;N008 X78.0 W0;N009 X80.0 W-1.0;N010 U0 W-19.0;N0
10、11 G02 U0 W-60.0 I63.25 K-30.0;N012 G01 U0 Z65.0; N013 X90.0 W0;N014 G00 X200.0 Z350.0 M05 T10 M09;N015 X51.0 Z230.0 S315 M03 T22 M08;N016 G01 X45.0 W0 F100;N017 G04 U5.0;N018 G00 X51.0 W0;N019 X200.0 Z350.0 T30 M02;2.5.1主轴控制“S”字代码指定主轴转速功能代码（加工中心上用转/分钟（RPM），M03代码用于主轴顺时针（正）旋转，M04用于主轴逆时针（反）旋转，M05代码使主轴
11、停转。注意车削中心还有恒线速度功能，恒线速度功能就是允许主轴速度用英尺/分钟（或米/分钟）指定。2.5.2 自动换刀装置（加工中心）“T”字代码指定机床哪把刀要装在主轴上。在多数机床上，M06代码机床进行换刀。 具有4位数字的“T”字代码用于命令大多数车削中心上的换刀。前两位数字指定刀架的刀补号，后两位数字指定刀具的偏置号。例如，代码T0101指定了1号刀位和1号刀补值。2.5.3 冷却液控制M08代码用于开启1号液态切削液。如果有M07代码，则用于开启雾态冷却液。代码M09用于关闭切削液。2.5.4自动托盘交换装置代码M60指令通常用于托盘交换。2.5.5其他可编程功能 如前所述，各机床的可
12、编程功能都不一样，实际所需的编程指令也随制造厂家不同而不同。一定要检查机床说明书中的M代码表（辅助功能），为了了解所用机床的其他可编程功能。M功能通常由机床厂家指定，用于给机床用户提供可编程的开/关功能。无论如何，必须知道数控程序中可激活的功能。例如，对加工中心来说，你会发现尾架和尾架套筒是可编程的，卡盘的卡爪的开/合是可编程的。如果机床有两挡以上的主轴挡位，通常主轴挡位的选择是可编程的。如果机床有送料装置，它也是可编程的。你甚至可以发现机床的排削装置可通过编程指令进行开和关。当然，所有这些对数控编程员来说都是非常重要的信息。参考文献：1 Goetsch D L.Advanced Manufa
13、cturing Technology. Delmar Publishers Inc, 1990.2 Metal forming Digest. ASM international, 1993.3 Edwards TR K S, McKee R B. Fundamentals of Mechanical Component Design. McGraw-Hill, 1991. THE KEY TO SUCCESS WITH ANY CNC MACHINETang caipingAbstract: One of the important trends in precision machining
14、 is the development of real time error compensation technique. The error compensation for multi-axis CNC machine tools is very difficult and attractive. The modeling for the geometric error of five-axis CNC machine tools based on multi-body systems is proposed. And the key technique of the compensat
15、ion-identifying geometric error parameters-is developed. The simulation of cutting work piece to verify the modeling based on the multi-body systems is also considered.Key words: CNC machine; the error compensation; Five-axis; Identifying; The multi-body systemsA CNC user MUST understand the makeup of the CNC machine tool being utilized.1. Basic
