数控加工实训教程
公差及其加工误差的概念
机械加工误差是指零件加工后的实际几何参数与理论几何参数之间的偏差程度.尺寸精度是指零件加工后的实际尺寸与理想尺寸的符合程度.尺寸公差是切削加工中零件尺寸允许的变动量.在基本尺寸相同的情况下,尺寸公差越小,则尺寸精度越高,加工越困难.1) 基本尺寸:设计给定的尺寸.2) 极限尺寸:允许尺寸变化的两个界限值.两界限值中较大的一个称最大极限尺寸;较小的一个称最小极限尺寸.3) 尺寸偏差:某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差.最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差为上偏差.孔用ES表示,轴用es表示.最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差.孔用EI表示,轴用ei表示.零件加工后测量的偏差称为实际偏差.实际偏差处于上、下尺寸偏差之间的零件为合格，否则为不合格。
4) 尺寸公差：允许尺寸的变动量。公差等于最大极限尺寸减去最小极限尺寸的绝对值，也等于上偏差与下偏差之代数的绝对值。基本尺寸、极限尺寸、尺寸偏差及尺寸公差之间的关系。
5) 公差等级：用以确定尺寸精确程度的等级。标准规定有20个等级,它们是IT0
1、ITO, IT1,„„，IT17，IT18。其中IT01级精度最低。
6) 基本偏差：用以确定公差带相对于零线位置上的偏差或下偏差，一般以靠近零线的那个偏差称为基本偏差。 7) 配合：配合是指基本尺寸相同、相互结合的孔轴公差带之间的关系。根据配合间隙或过盈的大小，分为间隙配合、过盈配合和过渡配合。
8) 基准制：国际规定采用两种不同方法获得孔与轴的三种配合，称为两种配合制度。
基孔制：基本偏差一定的孔的公差带，与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合性质的一种制度。国标规定基孔制的孔为基准孔，基准孔的偏差代号为“H”，其下偏差为零。
基轴制：基本偏差一定的轴的公差带，与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合性质的一种制度。国标规定基轴制的轴为基准轴，基准轴的偏差代号为“h”，其上偏差为零。 常用量具及其使用方法 1) 游标卡尺
游标卡尺是一种中等精度的量具，可测量外径、内径、长度、宽度和深度等尺寸。按用途不同游标卡尺可分为：普通游标卡尺、游标深度尺、游标高度尺等。
2）千分尺
千分尺是一种比游标卡尺更精密的量具，测量精度为0．01mm.常用的千分尺有外径千分尺和内径千分尺。
3）百分表
百分表是一种指示量具，主要用于校正工件的装夹位置、检查工件的形状和位置误差及测量工具内径等。
量具的维护与保管
量具是用来测量工件尺寸的工具，在使用过程中应加以精心的维护和保养，才能保证工件的测量精度，延长量具的使用寿命。因此，必须做到以下几点：
1） 在使用前应将量具擦干净，用完后必须再次拭洗干净，涂油并放入专用量具盒内。
2） 3） 量具不能随便乱放、乱扔，应放在规定的地方。 不能用精密量具去检毛坯的尺寸或运动着的工作。测量时用力应适当，不能过猛、过大。
4） 量具有问题时，不能私自拆卸修理，应交工具室由专业人员修理。精密量具应定期送计量部门鉴定。 数控机床的分类
数控机床的品种很多，通常按下列方式进行分类。 1.1.1按加工工艺方法分类 1)金属切削数控机床
与传统的车、铣、刨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控刨插机床、数控钻床、数控镗床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控加工机床在加工方法上存在着很大的差异，具体的控制方式也不同，但它们都具有很好的精度一致性、较高的生产效率和自动化程度。
2）特种加工类数控机床 除数控切削加工机床外，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、数控火焰切割机床及数控机光加工机床等。
3）板类加工数控机床
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、数控折弯机等。
1.1.2按控制运动的方式分类 1)点位控制数控机床
点位控制数控机床的特点是机床移动部件只能实现从一个位置到另一个位置的精确定位,在移动和定位过程中不进行任何加工.这类数控系统只能控制行程终点的坐标值,而不能控制点与点之间的运动轨迹.可以几个坐标同时向目标点运动,也可以各坐标依次运动.这类数控机床主要有数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测量机。
2）点位置线控制数控机床
点位直线控制数控机床的特点是机床的移动部件不仅实现从一个位置到另一个位置的精确移动定位，而且要控制工作台以一定的速度沿着平行于坐标轴的方向进行直线切削。这类机床主要有简易数控车床和数控镗铣床。
3）轮廓控制数控机床
采用这类数控系统的机床又称连续控制或多坐标联动数控机床,其数控机床控制几个坐标轴同时协调运动即坐标轴联动,使工伯相对于刀具按程序规定的轨迹和速度运动,进行连续切削加工.这类数控机床主要有数控车床、数控铣床和数控磨床等。
1.1.3数控设备的常用操作规程
1)使用设备实行定人定机制,凭操作证操作设备.大型设备多人操作时,必须有专人指挥.2)操作者要熟悉所使用设备的主要技术性能、结构、保养内容和完好标准。
3）工作前的准备。
①检查设备的传动系统、操作系统、润滑系统、气动系统、各种开关起始位置、安全帛动防护装置、电力稳压系统及电气指示等。上述系统要齐全、正确、灵敏、可靠、完好，紧固件、连接件不能松动。
②按设备润滑图表注油润滑。
③以手动方式低速试运转主轴及各伺服轴。
④根据零件加工程序单，检查CNC系统、刀补及偏置设置开的位置是否有误，对CNC系统则应调出刀具补偿值，检查其是否正确。
⑤在用纸带输入时，要经常检查所用纸带有无损伤，光电阅读机是否正常。
⑥紧固零件使用的T形螺栓规格要和设备工作台面的T形槽规格一致。紧固时用力应适当。禁止在设备各部位加力校正零件。
4） 工作中的正确操作
① 按设备说明书合理使用，正确操作，禁止超负荷、超性能、超规范使用。
② 首件编程试加工时，操作者要和编程人员密切配合，在确认程序无误后，方可进行正式加工。
③ 装卡刀具时，应将锥柄、主轴锥孔及定位面擦拭干净。 ④ 工件、刀具必须安装牢固。装卸工件时防止碰撞机床。较重的进零件、夹具在装卸时应用吊车或在他人协助下完成。
⑤ 在加工过程中，操作者不得擅自离岗或托人代管，不能做与工作无关的事情。暂时离岗时，可按“暂停”按钮。要正确使用“急停”开关，工作中严禁随意拉闸断电。
⑥ 设备导轨面、工作台面禁止放置工卡量具、堆放零件和无关物件。禁止踩踏各防护罩，不许穿带金属钉的鞋踩踏工作台面。
⑦ 设备运行中注意异常现象，发生故障及时停车，采取措施，并记录显示故障内容。发生事故，应立即停止断电，保护现场，及时上报，不得隐瞒，并配合主管部门做好分析调查工作。
5） 工作后的保养
① 操作者要及时清理设备上的切屑杂物（严禁使用压缩空气），整理工作现场，做好保养工作。
② 设备保养完毕，操作者要将设备各开关手柄及部件移归原位。各工作台面涂油保护，并按规定顺序切断电源。
③ 按交接班制度规定进行交接，并做好记录。 1.1.4数控机床的日常维护与保养
数控机床是一种自动化程度高、结构复杂且价格昂贵的先进加工设备。为了延长数控机床各元器件的寿命和正常机械磨损周期，防止意外恶性事故的发生，争取机床能在较长时间内正常工作，充分发其效益，必须做好日常维护与保养工作，主要有下列内容：
1） 按机床定期维护的检查顺序表的内容检查（见各机床的使用说明书）。
2） 常监视CNC装置使用的电网电压，如果电压超出波动范围，则要使用稳压器。
3） 定期检查装置柜上的热交换器或轴流风扇的工作状况，并检查风道是否堵塞。
4） 尽量少打开CNC装置和电气柜，防止灰尘、油雾、金属粉末和铁屑进入。
5） 当数控机床处于闲置状态时，要经常给CNC装置和电器柜通电，让机床空运行。
6） 要定期更换存储器所使用的电池。对于备用模块和备用的印刷电路板要定期安装到CNC装置内通电，以防损坏。
