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自動換刀裝置(ATC)和刀庫容量

ATC的工作質量和刀庫容量直接影響機床的使用性能、質量及價格。

刀庫容量以滿足一個復雜加工零件對刀具的需要為原則。應根據典型工件的工藝分析算出加工零件所需的全部刀具數，由此來選擇刀庫容量。當要求的數量太大時，可適當分解工序，將一個工件分解為兩個、三個工序加工，以減小刀庫容量。手工編程由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數值計算、書寫程序清單直到程序的輸入和檢驗。同時要關注大刀具尺寸、大刀具重量。

ATC的選擇主要考慮換刀時間與可靠性。換刀時間短可提高生產率，但換刀時間短，一般換刀裝置結構復雜、故障率高、成本高，過分強調換刀時間會使價格大幅度提高并使故障率上升。凡有小寫字母a，b，c，d，…指示的G代碼為同一組代碼，稱為模態指令。據統計加工中心的故障中約有50%與ATC有關，因此在滿足使用要求的前提下，盡量選用可靠性高的ATC，以降低故障率和整機成本。

坐標系定義如不作特殊指明，數控系統默認G54坐標系。

返回參考點指令G28 U0，為避免換刀過程中，發生刀架與工件或夾具之間的碰撞或干涉，一個有效的方法是機床先回到X軸方向的機床參考點，并離開主軸一段安全距離。

刀具定義G0 T0808 M8，自動調8號左偏刀8號刀補，開啟冷卻液。

主軸轉速定義G96 S150 M4，恒定線速度S功能定義，S功能使數控車床的主軸轉速指令功能，有兩種表達方式，一種是以r/min或rpm作為計量單位。另一種是以m/min為計量單位。如，加工兩面以上的工件或在四周呈徑向輻射狀排列的孔系、面的加工，如各種箱體，應選臥式加工中心。數控車床的S代碼必須與G96或G97配合使用才能設置主軸轉速或切削速度。

G97:轉速指令，定義和設置每分鐘的轉速。

G96:恒線速度指令，使工件上任何位置上的切削速度都是一樣的。

數控加工中心是一種帶有刀庫并能自動更換刀具，對工件能夠在一定的范圍內進行多種加工操作的數控機床。它是從數控銑床發展而來的。應根據工件毛坯余量、所要求的切削力、加工精度和刀具等進行綜合考慮。與數控銑床的Z大區別在于加工中心具有自動交換加工刀具的能力，通過在刀庫上安裝不同用途的刀具，可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸上的加工刀具，實現多種加工功能。

在數控車床加工中，加工路線的確定一般要遵循以下幾方面原則：

①應能保證被加工工件的精度和表面粗糙度。

②使加工路線Z短，減少空行程時間，提高加工效率。

③盡量簡化數值計算的工作量，簡化加工程序。

④對于某些重復使用的程序，應使用子程序。

數控車床設計CAD化、結構設計模塊化

隨著計算機應用的普及及軟件技術的發展，CAD技術得到了廣泛發展。CAD不僅可以替代人工完成繁瑣的繪圖工作，更重要的是可以進行設計方案選擇和大件整機的靜、動態特性分析、計算、預測及優化設計，可以對整機各工作部件進行動態模擬。在模塊化的基礎上在設計階段就可以看出產品的三維幾何模型和逼真的色彩。采用CAD，還可以大大提高工作效率，提高設計的一次成功率，從而縮短試制周期，降低設計成本，提高市場競爭能力。直線滾動導軌副，由于其具有各向間隙為零和非常小的滾動摩擦，磨損小，發熱可忽略不計，有非常好的熱穩定性，提高了全程的定位精度和重復定位精度。