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机械产品的生产过程

产品的生产过程是指把原材料变为成品的全过程。机械产品的生产过程一般包括：

1.生产与技术的准备如工艺设计和工艺装备的设计和制造、生产计划的编制、生产资料的准备等；2.毛坯的制造如铸造、锻造、冲压等；3.零件的加工切削加工、热处理、表面处理等；4.产品的装配如总装、部装、调试检验和油漆等；5.生产的服务如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等；

在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程，称为工艺过程。如毛坯的制造、机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。

工艺过程中，若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格零件的工艺过程，称为机械加工工艺过程。同样，将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程，称为装配工艺过程。

数控功能介绍

1、控制轨迹数（ControlledPath）CNC控制的进给伺服轴（进给）的组数。加工时每组形成一条刀具轨迹，各组可单独运动，也可同时协调运动。

2、控制轴数（ControlledAxes）CNC控制的进给伺服轴总数/每一轨迹。

3、联动控制轴数（SimultaneouslyControlledAxes）每一轨迹同时插补的进给伺服轴数。
4、PMC控制轴（AxiscontrolbyPMC）由PMC（可编程机床控制器）控制的进给伺服轴。控制指令编在PMC的程序（梯形图）中，因此修改不便，故这种方法通常只用于移动量固定的进给轴控制。
5、Cf轴控制（CfAxisControl）（T系列）车床系统中，主轴的回转位置（转角）控制和其它进给轴一样由进给伺服电动机实现。该轴与其它进给轴联动进行插补，加工任意曲线。
6、Cs轮廓控制（Cscontouringcontrol）（T系列）
车床系统中，主轴的回转位置（转角）控制不是用进给伺服电动机而由FANUC主轴电动机实现。主轴的位置（角度）由装于主轴（不是主轴电动机）上的高分辨率编码器检测，此时主轴是作为进给伺服轴工作，运动速度为：度/分，并可与其它进给轴一起插补，加工出轮廓曲线。
7、回转轴控制（Rotaryaxiscontrol）
将进给轴设定为回转轴作角度位置控制。回转一周的角度，可用参数设为任意值。FANUC系统通常只是基本轴以外的进给轴才能设为回转轴。
8、控制轴脱开（ControlledAxisDetach）
指定某一进给伺服轴脱离CNC的控制而无系统报警。通常用于转台控制，机床不用转台时执行该功能将转台电动机的插头拔下，卸掉转台。
9、伺服关断（ServoOff）
用PMC信号将进给伺服轴的电源关断，使其脱离CNC的控制用手可以自由移动，但是CNC仍然实时地监视该轴的实际位置。该功能可用于在CNC机床上用机械手轮控制工作台的移动，或工作台、转台被机械夹紧时以避免进给电动机发生过流。
10、位置跟踪（Follow-up）
当伺服关断、急停或伺服报警时若工作台发生机械位置移动，在CNC的位置误差寄存器中就会有位置误差。位置跟踪功能就是修改CNC控制器监测的机床位置，使位置误差寄存器中的误差变为零。当然，是否执行位置跟踪应该根据实际控制的需要而定。
11、增量编码器（Incrementpulsecoder）
回转式（角度）位置测量元件，装于电动机轴或滚珠丝杠上，回转时发出等间隔脉冲表示位移量。由于码盘上没有零点，故不能表示机床的位置。只有在机床回零，建立了机床坐标系的零点后，才能表示出工作台或刀具的位置。使用时应该注意的是，增量编码器的信号输出有两种方式：串行和并行。CNC单元与此对应有串行接口和并行接口。
12、值编码器（Absolutepulsecoder）回转式（角度）位置测量元件，用途与增量编码器相同，不同点是这种编码器的码盘上有零点，该点作为脉冲的计数基准。因此计数值既可以映位移量，也可以实时地反映机床的实际位置。另外，关机后机床的位置也不会丢失，开机后不用回零点，即可立即投入加工运行。与增量编码器一样，使用时应注意脉冲信号的串行输出与并行输出，以便与CNC单元的接口相配。（早期的CNC系统无串行口。）
13、FSSB（FANUC串行伺服总线）FANUC串行伺服总线（FANUCSerialServoBus）是CNC单元与伺服放大器间的信号高速传输总线，使用一条光缆可以传递4—8个轴的控制信号，因此，为了区分各个轴，设定有关参数。
14、简易同步控制（Simplesynchronouscontrol）两个进给轴一个是主动轴，另一个是从动轴，主动轴接收CNC的运动指令，从动轴跟随主动轴运动，从而实现两个轴的同步移动。CNC随时监视两个轴的移动位置，但是并不对两者的误差进行补偿，如果两轴的移动位置超过参数的设定值，CNC即发出报警，同时停止各轴的运动。该功能用于大工作台的双轴驱动。
15、双驱动控制（Tandemcontrol）对于大工作台，一个电动机的力矩不足以驱动时，可以用两个电动机，这就是本功能的含义。两个轴中一个是主动轴，另一个为从动轴。主动轴接收CNC的控制指令，从动轴增加驱动力矩。
16、同步控制（Synchrohouuscontrol）（T系列的双迹系统）双轨迹的车床系统，可以实现一个轨迹的两个轴的同步，也可以实现两个轨迹的两个轴的同步。同步控制方法与上述“简易同步控制”相同。
17、混合控制（Compositecontrol）（T系列的双迹系统）双轨迹的车床系统，可以实现两个轨迹的轴移动指令的互换，即第一轨迹的程序可以控制第

数控加工技术的基础知识

数控手工编程的方法及步骤
　　数控编程的主要内容有：分析零件图样确定工艺过程、数值计算、编写加工程序、校对程序及首件试切。
　　编程的具体步骤说明如下：
　　1．分析图样、确定工艺过程
　　在数控机床上加工零件，工艺人员拿到的原始资料是零件图。根据零件图，可以对零件的形状、尺寸精度、表面粗糙度、工件材料、毛坯种类和热处理状况等进行分析，然后选择机床、刀具，确定定位夹紧装置、加工方法、加工顺序及切削用量的大小。在确定工艺过程中，应充分考虑所用数控机床的指令功能，充分发挥机床的效能，做到加工路线合理、走刀次数少和加工工时短等。此外，还应填写有关的工艺技术文件，如数控加工工序卡片、数控刀具卡片、走刀路线图等。
　　2．计算刀具轨迹的坐标值
　　根据零件图的几何尺寸及设定的编程坐标系，计算出刀具中心的运动轨迹，得到全部刀位数据。一般数控系统具有直线插补和圆弧插补的功能，对于形状比较简单的平面形零件（如直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，只需要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心（或圆弧的半径）、两几何元素的交点或切点的坐标值。如果数控系统无刀具补偿功能，则要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。对于形状复杂的零件（如由非圆曲线、曲面组成的零件），需要用直线段（或圆弧段）逼近实际的曲线或曲面，根据所要求的加工精度计算出其节点的坐标值。
　　3．编写零件加工程序
　　根据加工路线计算出刀具运动轨迹数据和已确定的工艺参数及辅助动作，编程人员可以按照所用数控系统规定的功能指令及程序段格式，逐段编写出零件的加工程序。编写时应注意：第一，程序书写的规范性，应便于表达和交流；第二，在对所用数控机床的性能与指令充分熟悉的基础上，各指令使用的技巧、程序段编写的技巧。
　　4．将程序输入数控机床
　　将加工程序输入数控机床的方式有：光电阅读机、键盘、磁盘、磁带、存储卡、连接上级计算机的DNC接口及网络等。目前常用的方法是通过键盘直接将加工程序输入（MDI方式）到数控机床程序存储器中或通过计算机与数控系统的通讯接口将加工程序传送到数控机床的程序存储器中，由机床操作者根据零件加工需要进行调用。现在一些新型数控机床已经配置大容量存储卡存储加工程序，当作数控机床程序存储器使用，因此数控程序可以事先存入存储卡中。
　　5．程序校验与首件试切
　　数控程序经过校验和试切才能正式加工。在有图形模拟功能的数控机床上，可以进行图形模拟加工，检查刀具轨迹的正确性，对无此功能的数控机床可进行空运行检验。但这些方法只能检验出刀具运动轨迹是否正确，不能查出对刀误差、由于刀具调整不当或因某些计算误差引起的加工误差及零件的加工精度，所以有必要经过零件加工的首件试切的这一重要步骤。当发现有加工误差或不符合图纸要求时，应分析误差产生的原因，以便修改加工程序或采取刀具尺寸补偿等措施，直到加工出合乎图样要求的零件为止。随着数控加工技术的发展，可采用先进的数控加工仿真方法对数控加工程序进行校核。
　　数控加工程序指令代码
　　在数控机床加工程序中，我国和国际上都广泛使用准备功能G指令、辅助功能M指令、进给功能F指令、刀具功能T指令和主轴转速功能S指令等5种指令代码来描述加工工艺过程和数控机床的各种运动特征。
　　1．准备功能字G。
　　准备功能字的地址符是G，又称G功能或G指令。它是建立机床或控制数控系统工作方式的一种命令，一般用来规定刀具和工件的相对运动轨迹（即插补功能）、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿和坐标偏置等多种加工操作，以及厂家自定义的多种固定循环指令和宏指令调用等。它由地址符G及其后的两位数字或三位数字组成。一个数控系统的G代码多少可衡量其功能的强弱。

2．主轴转速功能字S
　　主轴转速功能字的地址符是S，所以又称S功能或S指令。它由主轴转速地址符S及数字组成，数字表示主轴转数，其单位按系统说明书的规定。现在一般数控系统主轴已采用主轴控制单元，能使用直接指定方式，即可用地址符S的后续数字直接指定主轴转数。例如，若要求1200r/min，则编程指令为S1200。
　　3．进给功能字F
　　进给功能字的地址符是F，所以又称F功能或F指令。它由进给地址符F及数字组成，数字表示切削时所指定的刀具中心运动的进给速度。这个数字的单位取决于每个系统所采用的进给速度的指定方式。现在一般数控系统都能使用直接指定方式，即可用地址符F的后续数字直接指定进给速度。对于车床系统，可分为每分钟进给和主轴每转进给两种方式表示，一般分别用G94、G95规定；对于铣床系统，一般只用每分钟进给方式表示。
　　F地址在螺纹切削程序段中还常用来指定螺纹导程。
　　4．刀具功能T
　　刀具功能字的地址符是T，所以又称T功能或T指令。它用以指定切削时使用的刀具的刀号及刀具自动补偿时编组号。其自动补偿的内容有：刀具对刀后的刀位偏差、刀具长度。

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