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機床名詞解釋匯總
發表時間:2010-03-12 08:33:39; 來源:news_from
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數控技術：指用數字、字母和符號對某一工作過程進行可編程的自動控制技術。 數控系統：指實現數控技術相關功能的軟硬件模塊有機集成系統，它是數控技術的載體。 計算機數控系統（CNC）：指以計算機為核心的數控系統。 數控機床：是指應用數控技術對機床加工過程進行控制的機床。 點位控制數控機床：這類數控機床僅能控制在加工平面內的兩個坐標軸帶動刀具與工件相對運動，從一個坐標位置快速移動到下一個坐標位置，然后控制第三個坐標軸進行鉆鏜切削加工。特點：在整個移動過程中不進行切削加工，因此對運動軌跡沒有任何要求，但要求坐標位置有較高的定位精度。點位控制的數控機床用于加工平面內的孔系，這類機床主要有數控鉆床、印刷電路板鉆孔機、數控鏜床、數控沖床、三坐標測量機等。 直線控制數控機床：這類數控機床可控制刀具或工作臺以適當的進給速度，沿著平行于坐標軸的方向進行直線移動和切削加工，進給速度根據切削條件可在一定范圍內調節。早期，簡易兩坐標軸數控車床，可用于加工臺階軸。簡易的三坐標軸數控銑床，可用于平面的銑削加工?，F代組合機床采用數控進給伺服系統，驅動動力頭帶著多軸箱軸向進給進行鉆鏜加工，它也可以算作一種直線控制的數控機床。值得一提的是現在僅僅具有直線控制功能的數控機床已不多見。 輪廓控制數控機床：這類數控機床具有控制幾個坐標軸同時協調運動，即多坐標軸聯動的能力，使刀具相對于工件按程序規定的軌跡和速度運動，在運動過程中進行連續切削加工的功能?？蓪崿F聯動加工是這類數控機床的本質特征。這類數控機床有數控車床、數控銑床、加工中心等用于加工曲線和曲面形狀零件的數控機床?，F代的數控機床基本上都是這種類型。若根據其聯動 軸數還可細分為：2軸聯動數控機床、3軸聯動數控機床、4軸聯動數控機床、5軸聯動數控機床。 開環進給伺服系統：這類伺服系統沒有位置測量裝置，信號流是單向的（數控裝置→進給系統），故系統穩定性好。但由于無位置反饋，精度相對閉環系統來講不高，其精度主要取決于伺服驅動系統和機械傳動機構的性能和精度。這類系統一般以功率步進電機作為伺服驅動元件，具有結構簡單、工作穩定、調試方便、維修簡單、價格低廉等優點，在精度和速度要求不高、驅動力矩不大 的場合得到廣泛應用。一般用于經濟型數控機床和舊機床的數控化改造。 半閉環進給伺服系統：這類伺服系統的位置檢測點是從驅動電機（常用交直流伺服電機）或絲杠端引出，通過檢測電機和絲杠旋轉角度來間接檢測工作臺的位移量，而不是直接檢測工作臺的實際位置。由于在半閉環環路內不包括或只包括少量機械傳動環節，因此可獲得穩定的控制性能，其系統的穩定性雖不如開環系統，但比閉環要好。另外，由于在位置環內各組成環節的誤差可得到某種程度的糾正，而位置環外的各環節如絲杠的螺距誤差、齒輪間隙引起的運動誤差均難以消除。因此，其精度比開環要好，比閉環要差。但可對這類誤差進行補償，因而仍可獲得滿意的精度。半閉環數控系統結構簡單、調試方便、精度也較高，因而在現代CNC機床中得到了廣泛應用。 閉環進給伺服系統：它直接對工作臺的實際位置進行檢測，從理論上講，可以消除整個驅動和傳動環節的誤差、間隙和失動量。具有很高的位置控制精度。但由于位置環內的許多機械傳動環節的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，故很容易造成系統的不穩定，使閉環系統的設計、安裝和調試都相當困難。因而，該系統對其組成環節的精度、剛性和動態特性等都有較高的要求，故價格昂貴。這類系統主要用于精度要求很高的鏜銑床、超精車床、超精磨床以及較大型的數控機床等。 CNC控制功能：CNC能控制和能聯動控制的進給軸數。CNC的控制進給軸有：移動軸和回轉軸；基本軸和附加軸。如NC車床：只要兩軸聯動，在具有多刀架的車床上則需要兩軸以上的控制軸。 NC鏜銑床：加工中心等需要有3根或3根以上的控制制軸。聯動控制軸數越多，CNC系統就越復雜，編程也越困難。 CNC準備功能：即G功能--指令機床動作方式的功能，即規定機床運動線型、坐標系、坐標平面、刀具補償、暫停等操作，它由G后帶二位數字組成，共有100種(G00～G99)，有模態（續效）指令與非模態指令之分。 CNC插補功能：所謂插補功能是數控系統實現零件輪廓(平面或空間)加工軌跡運算的功能。一般CNC系統僅具有直線和園弧插補，而現在較為高檔的數控系統還備有拋物線、橢圓。極坐標、正弦、螺旋線以及樣條曲線插補等功能。 CNC固定循環功能：在數控加工過程中，有些加工工序如：鉆孔、攻絲、鏜孔、深孔鉆削和切螺紋等，所需完成的動作循環十分典型，數控系統事先將這些循環用G代碼進行定義，在加工時使用這類G代碼，可大大簡化編程工作量。 CNC進給功能：數控系統的進給速度的控制功能。主要有以下三種控制功能：進給速度-- 控制刀具相對工件的運動速度，單位為mm/min。同步進給速度--實現切削速度和進給速度的同步，單位為mm/r，用于加工螺紋。進給倍率（進給修調率）--實現人工實時修調進給速度。即通過面板的倍率波段開關在0%～200%之間對其實現實時修調。 CNC主軸功能：數控系統的切削速度的控制功能。主要有以下幾種控制功能：切削速度（主軸轉速）--實現刀具切削點切削速度的控制功能，單位為m/min（r/min）。恒線速度控制--實現刀具切削點的切削速度為恒速控制的功能。主軸定向控制--實現主軸周向定位于特定點控制的功能。C軸控制--實現主軸周向任意位置控制的功能。切削倍率（進給修調率）--實現人工實時修調切削速度。即通過面板的倍率波段開關在0%～200%之間對其實現實時修調。 CNC輔助功能：即M功能--用于指令機床輔助操作的功能，即控制機床及其輔助裝置的通斷的指令。如開、停冷卻泵；主軸正反轉、停轉；程序結束等，它由M后帶二位數字組成，共有100種(M00～M99)。有模態(續效)指令與非模態指令之分。 CNC刀具管理功能：實現對刀具幾何尺寸和刀具壽命的管理功能。加工中心都應具有此功能，刀具幾何尺寸是指刀具的半徑和長度，這些參數供刀具補償功能使用；刀具壽命是指時間壽命，當某刀具的時間壽命到期時，CNC系統將提示用戶更換刀具；另外，CNC系統都具有T功能即刀具號管理功能，它用于標識刀庫中的刀具和自動選擇加工刀具。 CNC補償功能：刀具半徑和長度補償功能－－該功能能實現按零件輪廓編制的程序去控制刀具中心的軌跡，以及在刀具磨損或更換時(刀具半徑變化)，可對刀具的刀具半徑或長度作相應的補償。該功能由G指令實現。傳動鏈誤差、反向間隙誤差補償功能－－螺距誤差補償，可事先測量出螺距誤差和反向間隙，然后按要求輸入CNC裝置相應的儲存單元內，CNC外界干擾產生的隨機誤差，可采用現代先進的人工智能、專家系統等方法進行建立模型，實施智能補償，這是數控技術發展的方向。智能補償功能－－如熱變形引起的誤差，裝置將會在相應地方自動進行補償。 CNC人機對話功能：在CNC裝置中配有單色或彩色CRT，通過軟件可實現字符和圖形的顯示，以方便用戶的操作和使用在CNC裝置中這類功能有：菜單結構的操作界面；零件加工程序的編輯環境；系統和機床參數、狀態、故障信息的顯示、查詢或修改畫面等。 CNC自診斷功能：系統自身的故障診斷和故障定位功能。一般的CNC系統或多或少都具有自診斷功能，尤其是現代的CNC系統，這些自診斷功能主要是用軟件來實現。具有此功能的CNC系統，可以在故障出現后迅速查明故障的類型及部位，減少故障停機時間。通常不同的CNC裝置所設置的診斷程序不同，可以包含在系統程序之中，在系統運行過程中進行檢查，也可以作為服務性程序，在系統運行前或故障停機后進行診斷，查找故障的部位，有的CNC裝置可以進行遠程通訊診斷。 CNC通訊功能：CNC裝置與外界進行信息和數據交換的功能。通常CNC系統都是具有RS232C接口，可與上級計算機進行通訊，傳送零件加工程序，有的還備有DNC接口，以利實現直接數控，更高檔的系統還可與MAP(制造自動化協議)相連，以適應FMS、CIMS、IMS等大制造系統集成的要求。 F指令：指定(合成)進給速度指令，由F后帶若干位數字，如F150、F3500等。其中數字表示實際的合成速度值。它是模態指令，單位：mm/min(公制)或nch/min(英制)，視用戶選定的編程單位而定，若為公制單位則上述兩個指令分別表示：F=150mm/min；F=3500mm/min。 S指令(切削速度)：指定主軸轉速指令，由S后帶若干位數字，如S500、S3500等。其中數字表示實際的主軸轉速值。它是模態指令，單位：r/min。上述兩個指令分別表示主軸轉速：500r/min；3500r/min。 T、D指令：指定刀具號和刀具長度、半徑補償存放寄存器號指令，由T、D后跟兩位數字，如 T11、D02等。其中數字分別表示存放的在庫中的刀具號和刀具長度、半徑補償存放寄存器號。上述兩個指令分別表示后續加工將選擇刀庫中11號刀具和采用D02寄存器中的數值進行補償。 前置處理：數控自動編程系統產生刀具路徑的過程為前置處理。在完成了零件的幾何造型以后，交互式圖形自動編程系統要完成的是產生刀具路徑。其基本過程為：首先確定加工類型（輪廓、點位、挖槽或曲面加工），用光標選擇加工部位，選擇走刀路線或切削方式。 然后選取或輸入刀具類型、刀號、刀具直徑、刀具補償號、加工裕留量、進給速度、主軸轉速、退刀安全高度、粗精切削次數及余量、刀具半徑長度補償狀況、進退刀延伸線值等加工所需的全部工藝切削參數。最后軟件系統根據這些零件幾何模型數據和切削加工工藝數據，經過分析、計算、處理，生成刀具運動軌跡數據，即刀位文件CLF(CutLocationFile),并動態顯示刀具運動的加工軌跡。 后置處理：后置處理的目的是生成針對某一特定數控系統的數控加工程序。由于各種機床使用的數控系統各不相同，例如有FANUC,SIEMENS,AB,GE等系統，每一種數控系統所規定的代碼及格式不盡相同，為此，自動編程軟件系統通常提供多種專用的或通用的后置處理文件，這些后置處理文件的作用是將已生成的刀位文件轉變成合適的數控加工程序。早期的后置處理文件是不開放的，使用者無法修改。目前絕大多數優秀的CAD/CAM軟件提供開放式的通用后置處理文件。使用者可以根據自己的需要打開文件，按照希望輸出的數控加工程序格式，修改文件中相關的內容。這種通用后置處理文件，只要稍加修改，就能滿足多種數控系統的要求。 手動編程：用人工完成程序編制的全部工作（包括利用計算機輔助進行數值計算）稱為手工編程。 對于點位加工或幾何形狀較為簡單的零件，數值計算較簡單，程序段不多，用手工編程即可實現比較經濟。對于比較復雜的零件,若能利用數控系統指定的固定循環(復合固定循環)指令進行編程,手工編程也是非常方便的。對于空間曲面零件，或零件輪廓簡單但程序量很大時，使用手工編程既麻煩又費時，且易出錯。為了縮短編程時間，提高機床的利用率，必須采用"自動編程"的方法。 自動編程：即計算機輔助編程，它是借助數控自動編程系統由計算機來輔助生成零件加工程序。此時，編程人員一般只需借助數控編程系統提供的各種功能對加工對象、工藝參數及加工過程進行較簡便的描述后，即可由編程系統自動完成數控加工程序編制的其余內容。自動編程減輕了編 譯人員的勞動強度、縮短編程時間、提高編程質量。同時解決了手工編程無法解決的許多復雜零件的編程難題。通常三軸聯動以上的零件加工程序只能用自動編程來完成（如非圓曲線輪廓的計算）。 對刀點（起刀點）：確定刀具與工件相對位置的點。對刀點可以是工件或夾具上的點，或者與它們相關的易于測量的點。當該工件安裝到機床上以后，可通過該點采用"對刀"的辦法來確定它和刀具的相對位置，或者說確定機床坐標系與工件坐標系的相對關系就確定了。 刀位點：用于確定刀具在機床坐標系中位置的刀具上的特定點。該操作是工件加工前必需的步驟，即在加工前采用手動的辦法，移動刀具或工件，是刀具的刀位點與共建的對刀點重合。 “行切法”：三軸兩聯動加工的方法，即以X、Y、Z軸中任意兩軸作插補運動，另一軸（軸）作周期性進給。 機床原點：機床坐標系的零點，這個原點是在機床調試完成后便確定了，是機床上固有的點。 機床坐標系：以機床原點為坐標系原點的坐標系，是機床固有的坐標系，它具有唯一性。機床坐標系是數控機床中所建立的工件坐標系的參考坐標系，機床坐標系一般不作為編程坐標系，僅作為工件坐標系的參考坐標系。 工件原點：為編程方便在零件、工裝夾具上選定的某一點或與之相關的點，該點也可以是對刀點重合。 工件坐標系：以工件原點為零點建立的一個坐標系，編程時，所有的尺寸都基于此坐標系計算。現代數控機床均可設置多個工件 坐標系，在加工時通過G指令進行換。 工件原點偏置：工件隨夾具在機床上安裝后，工件原點與機床原點間的距離。 相對坐標編程：運動軌跡的終點坐標值是相對于起點計量的編程方式(增量坐標編程)。 并行處理：指CNC軟件系統在同一時刻或同一時間間隔內完成兩個或兩個以上任務處理的方法。采用并行處理技術的目的是為了提高CNC系統資源的利用率和系統的處理速度。并行處理的實現方式是與CNC系統的硬件結構密切相關的。 前后臺型結構：這種結構模式將CNC系統軟件劃分成兩部分：前臺程序和后臺程序。前者主要完成插補運算、位置控制、故障診斷等實時性很強的任務，它是一個實時中斷服務程序。后臺程序(也稱背景程序)則完成顯示、零件加工程序的編輯管理、系統的輸入/輸出、插補預處理（譯碼、刀補處理、速度預處理)等弱實時性的任務，它是一個循環運行的程序，其在運行過程中，不斷地定時被前臺中斷程序所打斷，前后臺相互配合來完成零件的加工任務。 中斷型結構：這種結構是將除了初始化程序之外，整個系統軟件的各個任務模塊分別安排在不同級別的中斷服務程序中，然后由中斷管理系統(由硬件和軟件組成)對各級中斷服務程序實施調度管理。 插補：根據給定進給速度和給定輪廓線形的要求，在輪廓的已知點之間，確定一些中間點的方法，這種方法稱為插補方法或插補原理。而對于每種方法(原理)又可能有不同的計算方法來實現，這種具體的計算方法稱之為插補算法。 刀具半徑補償：數控機床在加工過程中，它所控制的是刀具中心的軌跡，為了方便起見，用戶總是按零件輪廓編制加工程序，因而為了加工所需的零件輪廓，在進行內輪廓加工時，刀具中心必須向零件的內側偏移一個刀具半徑值；在進行外輪廓加工時，刀具中心必須向零件的外側偏移一個刀具半徑值。這種根據按零件輪廓編制的程序和預先設定的偏置參數，數控裝置能實時自動生成刀具中心軌跡的功能稱為刀具半徑補償功能。 進給伺服系統：是以運動部件的位置和速度作為控制量的自動控制系統，它是一個很典型的機電一體化系統，主要由位置控制單元、速度控制單元、驅動元件(電機)、檢測與反饋單元和機械執行部件幾個部分組成。 數字式測量：是將被測量以數字的形式來表示，測量信號一般為電脈沖，可以將它直接送到數控裝置進行比較處理和顯示。這樣的檢測裝置有光柵檢測裝置和脈沖編碼器。數字式測量裝置比較簡單、位移脈沖信號抗干擾能力較強。 模擬式測量：是將被測量用連續變量來表示，如電壓的幅值變化、相位變化。模擬式測量裝置有旋轉變壓器和感應同步器等。模擬式測量所得的模擬量（如相位變化的電壓），可以直接發送至數控系統與移相的指令電壓信號進行比較；或者將模擬信號（如鑒幅測量所得到的為幅值變化的電壓信號）轉換成數字脈沖信號后，再送至數控系統進行比較和顯示。 增量式測量：檢測裝置只測出位移的增量，并用數字脈沖個數來表示單位位移(即最小設定單位)的數量。光柵、脈沖編碼器、旋轉變壓器、感應同步器、磁柵等都是增量式測量裝置 絕對式測量：檢測裝置測出的是被測部件在某一絕對坐標系中的絕對坐標位置，并且以二進制或十進制數碼信號表示出來，一般都要經過轉換成脈沖數字信號以后，才送去進行比較和顯示這樣的測量裝置有絕對式脈沖編碼盤、三速式絕對編碼盤（或稱多圈式絕對編碼盤）等，它的結構比較復雜，而且測量的分辨率與位移量都受到一定限制。 主軸定向控制（或主軸準停）：是指實現主軸準確定位于周向特定位置的功能。NC機床在加工中，為了實現自動換刀，使機械手準確地將刀具裝入主軸孔中。刀具的鍵槽必須與主軸的鍵位在周向對準；在鏜削加工中，退刀時，要求刀具向刀尖反方向，徑向移動一段距離后才能退出，以免劃傷工件，所有這些均需主軸具有周向準確定位功能。 C軸控制功能：是實現主軸周向任意位置控制的功能。顯然，主軸定向控制是Ｃ軸控制的特例。 同步控制功能：是實現主軸轉角與某進給軸（通床為Z軸）進給量保持某一關系的控制功能。 |
