數(shù)控車床畢業(yè)論文 2

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1、畢業(yè)設(shè)計（論文)題 目: 數(shù)控機(jī)床加工與刀架設(shè)計 姓 名 鄧 慶 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級 CC0512202 學(xué) 號 CC051220232 指導(dǎo)老師 孫 菊 南京航空航天大學(xué) 2014年4月目 錄摘要 .(1)前言 .(2)第一章 1.數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生 .(3)2.數(shù)控機(jī)床的發(fā)展簡史.(4)3.數(shù)控機(jī)床的工作原理 .(4)4.數(shù)控機(jī)床的分類 .(5)5.數(shù)控車床的概述.(9)6.數(shù)控車床的組成.(9)7.數(shù)控車削加工.(9)8.數(shù)控車床的加工程序編制 .(12)第二章1.軸類零件的編程與加工 .(12)2.零件加工時加工難點(diǎn).如何解決 .(14)第三章1.數(shù)控未來的發(fā)展方向 .(15)2.

2、數(shù)控車床安全操作規(guī)程 .(17)第四章1.數(shù)控機(jī)床刀架設(shè)計.(18)結(jié)束語 .(19)參考文獻(xiàn) .(20)數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)應(yīng)用與加工摘 要隨著科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造技術(shù)有了深刻的變化。由于社會對產(chǎn)品多樣化的需求更加強(qiáng)烈，多品種.中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加，采用傳動的普通加工設(shè)備已難于適應(yīng)高效率.高質(zhì)量.多樣化的加工要求。機(jī)床數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，一方面促使機(jī)械加工的大量前期準(zhǔn)備工作與機(jī)械加工過程連為一體；另一方面，促使機(jī)械加工過程與柔性自動化水平不斷提高，即提高了制造系統(tǒng)適應(yīng)各種生產(chǎn)條件變化的能力。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)

3、對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：（1）機(jī)械制造技術(shù)；(2)信息處理.加工、傳輸技術(shù)；(3)自動控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。關(guān)鍵詞 機(jī)械加工，數(shù)控技術(shù)，應(yīng)用. 編程 前 言數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)，它是綜合應(yīng)用了計算機(jī)、自動控制、電氣傳動、自動檢測、精密機(jī)械制造和管理信息等技術(shù)而發(fā)展起來的高新科技。作為數(shù)控加工的主體設(shè)備，數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床代表一個民族制造工業(yè)現(xiàn)代化的水平，隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，制造技術(shù)和自動化水平的高低已成為衡量一個國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重

4、要標(biāo)志。本文主要是為了更加深入了解數(shù)控機(jī)床.對它的產(chǎn)產(chǎn)分類.加工特點(diǎn)以及注意事項等等的一個全面的講述。第一章一. 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會對機(jī)械產(chǎn)品多樣化的要求日益強(qiáng)烈，產(chǎn)品更新越來越快，多品種、中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加，同時隨著汽車工業(yè)和輕工業(yè)消費(fèi)品的高速增長，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，其精度日趨提高，性能不斷改善，激烈的市場競爭要求產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來越短，傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難以適應(yīng)這種多樣化、柔性化、高效和高質(zhì)量復(fù)雜零件加工要求。因此，對制造機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備機(jī)床，必然會相應(yīng)地提出高效率、高精度和高自動化的要求。在機(jī)械產(chǎn)品中，單件與小批量產(chǎn)品占到70%80

5、%。這類產(chǎn)品的生產(chǎn)不僅對機(jī)床提出了“三高”要求，而且還要求機(jī)床應(yīng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)產(chǎn)品變化的能力。特別是一些由曲線、曲面組成的復(fù)雜零件，若采用通用機(jī)床加工，只能借助畫線和樣板用手工操作的方法來加工，或利用靠模和仿型機(jī)床來加工，其加工精度和生產(chǎn)效率都受到了很大的限制。數(shù)控機(jī)床就是為了解決單件、小批量，特別是高精度、復(fù)雜型面零件加工的自動化并保證質(zhì)量要求而產(chǎn)生的。1947年美國PARSONS公司為了精確制造直升機(jī)機(jī)翼、漿葉和框架，開始探討用三坐標(biāo)曲線數(shù)據(jù)控制機(jī)床運(yùn)動，并進(jìn)行實驗加工飛機(jī)零件。1952年麻省理工學(xué)院（MIT）伺服機(jī)構(gòu)研究所用實驗室制造的控制裝置與辛辛那提公司的立式銑床成功的實現(xiàn)了三軸聯(lián)動

6、數(shù)控運(yùn)動，實現(xiàn)控制銑刀連續(xù)空間曲面加工，它綜合應(yīng)用了電子計算機(jī)、自動控制、伺服驅(qū)動、精密檢測與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等多方面的技術(shù)成果，是一種新型的機(jī)床，可用于加工復(fù)雜曲面零件。該銑床的研制成功是機(jī)械制造行業(yè)中的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了一個嶄新的階段，揭開了數(shù)控加工技術(shù)的序幕。二. 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展簡史1946年誕生了世界上第一臺電子計算機(jī)，這表明人類創(chuàng)造了可增強(qiáng)和部分代替腦力勞動的工具。六年后，即在1952年，計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上。在美國誕生了第一臺數(shù)控機(jī)床。從此，傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。近半個世紀(jì)以來，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個階段和六代的發(fā)展。1. 數(shù)控（NC)階段(1952-1970年)

7、早期計算機(jī)運(yùn)算速度低，這對當(dāng)時的科學(xué)計算和數(shù)據(jù)處理影響還不大，但不能適應(yīng)機(jī)床實時控制的要求。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路搭成一臺機(jī)床專用計算機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng)，被稱為硬件連接數(shù)控，簡稱為數(shù)控(NC)。隨著元器件的發(fā)展，這個階段歷經(jīng)了三代，即1952年第一代電子管;1959年第二代晶體管;1965年第三代小規(guī)模集成電路。2. 計算機(jī)數(shù)控 (CNC)階段(1970現(xiàn)在)到1970年，通用小型計算機(jī)業(yè)已出現(xiàn)并成批生產(chǎn)。其運(yùn)算速度比五、六十年代有了大幅度的提高，這比專門搭成的專用計算機(jī)成本低、可靠性高。于是將它移植過來作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，從此進(jìn)入了計算機(jī)數(shù)控(CNC)階段(把計算機(jī)前面應(yīng)有的通用兩個字省

8、略了)。到1971年美國lintel公司在世界上第一次將計算機(jī)的兩個最核心的部件運(yùn)算器和控制器，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊芯片上，稱之為微處器，又可稱中央處理單元(簡稱CPU)。到1974年微處理器被應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。由于微處理器是通用計算機(jī)的核心部件，故仍稱為仿計算機(jī)數(shù)控。到了1990年，PC機(jī)(個人計算機(jī)，國內(nèi)習(xí)慣稱微機(jī))的性能已發(fā)展到很高的階段，可滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求，而且PC機(jī)生產(chǎn)批量很大，價格便宜，可靠性高。數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入了基于PC的階段?？傊嬎銠C(jī)數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。即1970年第四代小型計算機(jī)；1974年第五代微處理器和1990年第六代基于PC的階段(國外稱為

9、PC-BASED)。必須指出，數(shù)控系統(tǒng)近五十年來經(jīng)歷了兩個階段六代的發(fā)展，只是發(fā)展到了第五代以后，才從根本上解決了可靠性低，價格極為昂貴，應(yīng)用很不方便等極為關(guān)鍵的問題。因此，即使在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，數(shù)控機(jī)床大規(guī)模地得到應(yīng)用和普及，是在七十年代未八十年代初以后的事情，也即數(shù)控技術(shù)經(jīng)過近三十年的發(fā)展才走向普及應(yīng)用的。還要指出的是，雖然國外早已改稱為計算機(jī)數(shù)控(即CNC)了，而我國仍習(xí)稱數(shù)控(NC)。所以我們?nèi)粘Ｖv的數(shù)控實質(zhì)上已是指計算機(jī)數(shù)控了。三.數(shù)控機(jī)床的分類1.按加工工藝及機(jī)床用途的類型分類（1）金屬切削類 （2）金屬成型類 （3）特種加工類 （4）測量、繪圖類2、按運(yùn)動方式分類 （1）點(diǎn)位控制數(shù)

10、控機(jī)床 （2）點(diǎn)位直線控制數(shù)控機(jī)床 （3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床 3、按控制方式分類 （1）開環(huán)控制系統(tǒng) （2）半閉環(huán)控制系統(tǒng) （3）閉環(huán)控制系統(tǒng) 4、按聯(lián)動軸數(shù)分類 （1）兩軸聯(lián)動（2）兩軸半聯(lián)動 （3）三軸聯(lián)動 （4）多坐標(biāo)聯(lián)動 四.數(shù)控車床概述數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)類零件。通過數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面 、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔以及鉸孔等工作。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。五.數(shù)控車床的組成1.主機(jī)，他是數(shù)控

11、機(jī)床的主題，包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。 2.數(shù)控裝置，是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實現(xiàn)各種控制功能。 3.驅(qū)動裝置，他是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動。當(dāng)幾個進(jìn)給聯(lián)動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。 4.輔助裝置，指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤

12、滑、照明、監(jiān)測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數(shù)控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測裝置等。 5.編程及其他附屬設(shè)備，可用來在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲等。六.數(shù)控車削的特點(diǎn)(1)加工精度 數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字形式給出的指令進(jìn)行加工的。目前數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量普遍達(dá)到了0.001mm，而且進(jìn)給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，因此，數(shù)控機(jī)床能達(dá)到很高的加工精度。(2) 對加工對象的適應(yīng)性強(qiáng)在數(shù)控機(jī)床上改變加工零件時，只需從新編制（更換）程序，輸入新的程序就能實現(xiàn)對新的零件的加工，這就為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利。(3) 自動化

13、程度高，勞動強(qiáng)度低數(shù)控機(jī)床對零件的加工是按事先編好的程序自動完成的，操作者除了安放穿孔帶或操作鍵盤、裝卸工件、關(guān)鍵工序的中間檢測以及觀察機(jī)床運(yùn)行之外，不需要進(jìn)行繁雜的重復(fù)性手工操作，勞動強(qiáng)度與緊張程度均可大為減輕，加上數(shù)控機(jī)床一般都具有較好的安全防護(hù)、自動排屑、自動冷卻和自動潤滑裝置，操作者的勞動條件也大為改善。(4) 生產(chǎn)效率高 數(shù)控機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的變化范圍比普通機(jī)床大，因此，數(shù)控機(jī)床每一道工序都選用最有利的切削用量。由于數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)剛性好，因此允許進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，這就提高了數(shù)控機(jī)床的切削功率，節(jié)省了機(jī)動時間。數(shù)控機(jī)床更換被加工零件時幾乎不需要重新調(diào)整機(jī)床，故節(jié)省了零件安裝

14、、調(diào)整 時間。數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量穩(wěn)定，一般只做首件檢驗和工序間關(guān)鍵尺寸的抽樣檢驗，因此節(jié)省了停機(jī)檢驗時間。（5）良好的經(jīng)濟(jì)效益 在單件、小批量生產(chǎn)的情況下，使用數(shù)控機(jī)床加工，可節(jié)省劃線工時，減少調(diào)整、加工和檢驗時間，節(jié)省了直接生產(chǎn)費(fèi)用；使用數(shù)控機(jī)床加工零件一般不需要制作專用夾具，節(jié)省了工藝裝備費(fèi)用；數(shù)控機(jī)床加工精度穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降。 (6)有利于現(xiàn)代化管理 采用數(shù)控機(jī)床加工，能準(zhǔn)確地計算出零件加工工時和費(fèi)用，并有效地簡化了檢驗夾具、半成品的管理工作，這些特點(diǎn)都有利于現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理。七數(shù)控車削加工車削加工是切削加工中最基本的一種加工方法，它是在車床上利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和刀

15、具的移動來加工工件的，因此車削加工是機(jī)械加工中運(yùn)用最廣泛的加工方法，車床占切削加工機(jī)床總數(shù)的40左右。1.數(shù)控車床的分類. 按數(shù)控系統(tǒng)的功能分： 全功能型數(shù)控車床； 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 按主軸的配置形式分： 臥室數(shù)控車床； 立式數(shù)控車床按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分： 兩軸控制的數(shù)控車床；四軸控制的數(shù)控車床 2.數(shù)控車削加工的主要對象數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤狀類等回轉(zhuǎn)體零件，通過執(zhí)行數(shù)控程序，可以自動完成外圓柱面、成形表面、螺紋、端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車操、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，數(shù)控車床最適合切削具有以下要求和特點(diǎn)的回轉(zhuǎn)體零件. 精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件表面形狀復(fù)雜或難以控

16、制尺寸的回轉(zhuǎn)體零件表面粗糙度要求好的回轉(zhuǎn)體零件帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件3.數(shù)控車削中的加工工藝分析數(shù)控加工以數(shù)控機(jī)床加工中的工藝問題為主要研究對象，以機(jī)械制造中的工藝?yán)碚摓榛A(chǔ)，結(jié)合數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)，綜合運(yùn)用多方面的知識來解決數(shù)控加工中的工藝問題。工藝制定的合理與否，對程序編制、機(jī)床的加工效率、零件的加工精度都有極為重要的影響。 第二章一.軸類零件的編程與加工根據(jù)下圖所示的待車削零件，材料為45號鋼，其中85圓柱面不加工。在數(shù)控車床上需要進(jìn)行的工序為：切削80mm 和62mm 外圓；R70mm 弧面、錐面、退刀槽、螺紋及倒角。要求分析工藝過程與工藝路線，編寫加工程序。 圖1-1 軸類零件圖1.

17、零件圖工藝分析 該零件表面由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及雙線螺紋等表面組成。其中多個直徑尺寸有較嚴(yán)格的尺寸精度何表面粗糙度等要求；球面S50的尺寸公差還兼有控制該球面形狀（線輪廓）誤差的作用。尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。零件材料為45鋼，無熱處理和硬度要求。 通過上述分析，可采用以下幾點(diǎn)工藝措施。 對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，因其公差數(shù)值較小。故編程時不必取平均值，而全部取其基本尺寸。 在輪廓曲線上，有三處為過象限圓弧，其中兩處為既過象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。 為便于裝夾，坯件左端應(yīng)預(yù)先車出夾持部分（雙點(diǎn)畫線部分），右端面也

18、應(yīng)先粗車出并鉆好中心孔。毛坯選60棒料。2零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式確定坯件軸線和左端大端面（設(shè)計基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)。左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊，右端采用活動頂尖支承的裝夾方式。3選擇設(shè)備根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用TND360數(shù)控車床。該車床可以實現(xiàn)軸類.盤類的內(nèi)外表面.圓弧.錐面.鏜孔.螺紋等加工，也可實現(xiàn)非圓曲線加工。TND360數(shù)控車床具有高質(zhì)量.高性能.全功能，適用于各種零件的生產(chǎn)。4確定加工順序及進(jìn)給路線加工順序按由粗到精由遠(yuǎn)到近（由右到左）的原則確定。即先從右到左進(jìn)行粗車（留.精車余量），然后從右到左進(jìn)行精車，最后車削螺紋。TND360數(shù)控車床具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)功能

19、，只要正確使用編程指令，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就會自動確定進(jìn)給路線，因此，該零件的粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)不需要人為確定其進(jìn)給路線（但精車的進(jìn)給路線需要人為確定）。該零件從右到左沿零件表面輪廓精車進(jìn)給，如圖所示：對刀點(diǎn) 圖1-1-1 精車輪廓進(jìn)給路線5刀具的選擇 選用中心鉆鉆削中心孔。 粗車及平端面選用硬質(zhì)合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉（可用作圖法檢驗），副偏角不宜太小，選k r=35。 精車選用90硬質(zhì)合金右偏刀，車螺紋選用硬質(zhì)合金60外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取r=0.150.2。 將所選定的刀具參數(shù)填入數(shù)控加工刀具卡片中（見表1-1），以便編程和操作管理表1-1 數(shù)控加

20、工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號 XXX零件名稱 典型軸零件圖號 XXX序號刀具號 刀具規(guī)格名稱數(shù)量 加工表面刀尖半徑 備注 1 T01 F5中心鉆 1 鉆F5中心孔 2 T02 硬質(zhì)合金90外圓車刀 1車端面及粗車輪廓右偏刀 3 T03硬質(zhì)合金60外螺紋車刀 1精車輪廓及螺紋 0.15 編制XXX 審核 XXX 批準(zhǔn) XXX 共 頁 第 頁6切削用量的選擇 背吃刀量的選擇：輪廓粗車循環(huán)時選ap=3，精車ap=0.25；螺紋粗車循環(huán)時選ap=0.4，精車ap=0.1。 主軸轉(zhuǎn)速的選擇：車直徑和圓弧時，查表選粗車切削速度vc=90m/min 精車切削速度vc=120m/min然后利用公式vc=dn/10

21、00技術(shù)主軸轉(zhuǎn)速n（粗車直徑D=60，精車工件直徑取平均值）；粗車500r/min 精車1200r/min。車螺紋時，參照式計算主軸轉(zhuǎn)速n=320r/min 進(jìn)給速度的選擇 查表選擇粗車、精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，再根據(jù)加工的實際情況確定粗車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.4/r ，精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.15/r，最后根據(jù)公式Vf =nf計算粗車、進(jìn)給速度分別為200 m/min和180 m/min。、 綜合前面分析的各項內(nèi)容，并將其填入表1-2所示的數(shù)控加工工藝卡片。此表是編制加工程序的主要依據(jù)和操作人員配合數(shù)控程序進(jìn)行數(shù)控加工的指導(dǎo)性文件。主要內(nèi)容包括：工步順序、工步內(nèi)容、各工步所用的刀具及切削用量等。表1-2 數(shù)控

22、加工工藝卡片單位 名 稱 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 典型軸 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 001三爪卡盤和活動頂尖 數(shù)控中心 工步號 工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/mm進(jìn)給速度mm/min背吃刀量mm備注 1 平端面T022525 500 手動 2 鉆中心孔T01F5 950 手動 3 粗車輪廓T022525 500 200 3自動 4 精車輪廓T032525 1200 180 0.25自動 5 粗車螺紋T032525 320 960 0.4自動 6 精車螺紋T032525 320 960 0.1自動 編制XXX審核 XXX批準(zhǔn)XXX年 月 日共 頁第 頁7.編寫程

23、序 按該機(jī)床規(guī)定的指令代碼和程序段格式，把加工零件的全部工藝過程編寫成程序清單。該工件的加工程序如下：N0010 G59 X0 Z195N0020 G90 N0030 G92 X70 Z30N0040 M03 S450N0050 N06 T01N0060 G00 X57 Z1N0070 G01 X57 Z-170 F80N0080 G00 X58 Z1 N0090 G00 X51 Z1 N0100 G01 X51 Z-113 F80 N0110 G00 X52 Z1 N0120 G91 N0130 G81 P3 N0140 G00 X-5 Z0 N0150 G01 X0 Z-63 F80 N0

24、160 G00 X0 Z63 N0170 G80 N0180 G81 P2 N0190 G00 X-3 Z0 N0200 G01 X0 Z-25 F80 N0210 G00 X0 Z25 N0220 G80 N0230 G90 N0240 G00 X31 Z-25 N0250 G01 X37 Z-35 F80 N0260 G00 X37 Z1 N0270 G00 X23 Z-72.5 N0280 G00 X26 Z1 N0290 G01 X30 Z-2 F60 N0300 G01 X30 Z-25 F60 N0310 G01 X36 Z-35 F60 N0320 G01 X36 Z-63 F6

25、0 N0330 G00 X56 Z-63 N0340 G01 X56 Z-170 F60 N0350 G28 N0360 G29 N0370 M06 T03 N0380 M03 S400 N0390 G00 X31 Z-25 N0400 G01 X26 Z-25 F40 N0410 G00 X31 Z-23 N0420 G01 X26 Z-23 F40 N0430 G00 X30 Z-21 N0440 G01 X26 Z-23 F40 N0450 G00 X36 Z-35 N0460 G01 X26 Z-25 F40 N0470 G00 X57 Z-113 N0480 G01 X34.5 Z-

26、113 F40 N0490 G00 X57 Z-111 N0500 G01 X34.5 Z-111 F40 N0510 G28 N0520 G29 N0530 M06 T05 N0540 G00 X30 Z2 N0550 G91 N0560 G33 D30 I27.8 X0.1 P3 Q0 N0570 G01 X0 Z1.5 N0580 G33 D30 I27.8 X0.1 P3 Q0 N0590 G90 N0600 G00 X38 Z-45 N0610 G03 X32 Z-54 I60 K-54 F40 N0620 G02 X42 Z-69 I80 K-54 F40 N0630 G03 X4

27、2 Z-99 I0 K-84 F40 N0640 G03 X36 Z-108 I64 K-108 F40 N0650 G00 X48 Z-113 N0660 G01 X56 Z-135.4 F60 N0670 G00 X56 Z-113 N0680 G00 X40 Z-113 N0690 G01 X56 Z-135.4 F60 N0700 G00 X50 Z-113 N0710 G00 X36 Z-113 N0720 G01 X56 Z-108 F60 N0730 G00 X36 Z-45 N0740 G00 X36 Z-45 N0750 M03 S800 N0760 G03 X30 Z-54

28、 I60 K-54 F40 N0770 G03 X40 Z-69 I80 K-54 F40 N0780 G02 X40 Z-99 I0 K-84 F40 N0790 G03 X34 Z-108 I64 K-108 F40 N0800 G01 X34 Z-113 F40 N0810 G01 X56 Z-135.4 F40 N0820 G28 N0830 G29 N0840 M06 T03 N0850 M03 S400 N0860 G00 X57 Z-168 N0870 G01 X0 Z-168 F40 N0880 G28 N0890 G29 NO900 M05N0910 M028.加工過程 此工

29、件要經(jīng)兩個過程加工完成，所以調(diào)頭時重新確定工件原點(diǎn)，程序中編程原點(diǎn)要與工件原點(diǎn)相對應(yīng)。執(zhí)行完成第一個程序后，工件調(diào)頭執(zhí)行另一個程序時需重新對兩把刀的Z向原點(diǎn)，因為X向的原點(diǎn)在軸線上，無論工件大小都不會改變的，所以X方向不必再次對刀。 輸入程序。 進(jìn)行程序校驗及加工軌跡仿真。 自動加工。 零件精度檢測。二.零件加工時難點(diǎn)，如何解決1.加工過程中產(chǎn)生的加工誤差(1)編程誤差：主要是數(shù)控編程時數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生的插補(bǔ)誤差,主要由于用直線段或圓弧段避近零件輪廓時產(chǎn)生的。這是影響零件加工精度的一個重要因素?？梢钥吭黾硬逖a(bǔ)節(jié)點(diǎn)數(shù)解決,但會增加編程工作量。(2)刀尖圓弧誤差：在切削內(nèi)孔、外因或端面時,刀尖圓弧不影

30、響其尺寸、形狀,但在加工錐面或圓弧時受刀尖圓弧影響造成過切或少切。此誤差可通過測量刀尖圓弧半徑,采用刀具半徑補(bǔ)償功能來消除誤差。 (3)測量誤差：主要是受量具測量精度以及測量者操作方法影響,導(dǎo)致的實測(4)對刀誤差：此誤差主要產(chǎn)生在對刀過程中,刀具在移動到起刀點(diǎn)位置時受操作系統(tǒng)的進(jìn)給修調(diào)比例值影響。解決辦法是合理選擇進(jìn)給修調(diào)比例,尤其是當(dāng)?shù)毒呖拷鸬饵c(diǎn)位置時采用最小擋進(jìn)給修調(diào)使刀具精確定位于起刀點(diǎn)位置。 (4)測量誤差：主要是受量具測量精度以及測量者操作方法影響,導(dǎo)致的實測尺寸不準(zhǔn)確。此誤差可彌補(bǔ)。(5)機(jī)床系統(tǒng)誤差：受機(jī)床本體影響產(chǎn)生的形位公差,此公差一般不可調(diào)整;伺服單元,驅(qū)動裝置產(chǎn)生的重

31、復(fù)定位誤差,主要由系統(tǒng)受機(jī)床脈沖當(dāng)量大小、均勻度及傳動路線影響;這些誤差量很小且穩(wěn)定,只有在精密加工時應(yīng)予以考慮。 尺寸不準(zhǔn)確。此誤差可彌補(bǔ)。 2.加工圓弧效果不理想，尺寸不到位產(chǎn)生原因(1)振動頻率的重疊導(dǎo)致共振(2)加工工藝(3)參數(shù)設(shè)置不合理，進(jìn)給速度過大，使圓弧加工失步(4)絲桿間隙大引起的松動或絲桿過緊引起的失誤解決方案 （1）找出產(chǎn)生共振的部件，改變其頻率，避免共振 （2）考慮工件材料的加工工藝，合理編制程序 （3）對于步進(jìn)電機(jī)，加工速率F 不可設(shè)置過大（4) 機(jī)床是否安裝牢固，放置平穩(wěn)，拖板是否磨損后過緊，間隙增大或刀架松動等3.表面粗糙度不符合要求 (1）刀具磨損：因此在選用車

32、刀時要選用硬度較高，難熱性較好，抗磨的精車刀（2）機(jī)械爬行現(xiàn)象：是因為拖板導(dǎo)軌磨損厲害，絲桿滾珠松動。所以，機(jī)床要注意保養(yǎng)，上下班之后要及時清除鐵銷和切削液，并加潤滑油，減少摩擦。（3）加工工藝問題：加工時因加切削液，在允許的條件下使用較高的轉(zhuǎn)數(shù)和適當(dāng)?shù)淖叩?.加工完成后，零件實際尺寸與要求差幾絲故障原因（1）機(jī)床在長期使用中磨擦、磨損，絲桿的間隙隨著增大,機(jī)床的絲桿反向間隙過大使加工過程的尺寸漂浮不定，故工件的誤差總在這間隙范圍內(nèi)變化 (2)使用的刀具選型不對，易損，刀具裝夾不正或不緊等 (3)工藝方面根據(jù)工件材料選擇合理的主軸轉(zhuǎn)速、切削進(jìn)給速度和切削量（4）與機(jī)床放置的平衡度和穩(wěn)固性有關(guān)（

33、5）刀架換刀后是否鎖住鎖緊（6)主軸是否存在跳動串動和尾座同軸度差等現(xiàn)象 (7)在一些特殊加工場合，反向間隙無法補(bǔ)入，導(dǎo)致加工總是存在偏差機(jī)床放置的平衡度和穩(wěn)固性有關(guān)解決方法1.機(jī)床磨損絲桿間隙變大后通過調(diào)整絲桿螺母和修緊中拖板線條減小間隙，或通過打百份表得出間隙值（一般間隙在0.15mm以內(nèi)）可補(bǔ)進(jìn)電腦，可通過電腦的間隙補(bǔ)償功能來把間隙取代，使工件尺寸符合要求2.由于是刀具材質(zhì)使加工工件尺寸產(chǎn)生變化，則按要求合理選擇刀具，而由于刀具裝夾不正等原因產(chǎn)生的則根據(jù)工件的工藝要求合理選擇刀具角度和工裝夾具3.當(dāng)懷疑是加工方面的工藝問題，則根據(jù)材料的性質(zhì)，合理地編制加工工藝選擇適當(dāng)?shù)闹鬏S轉(zhuǎn)速，切削進(jìn)給

34、速度和切削量4.由于機(jī)床共振引起則把機(jī)床放置平穩(wěn)，調(diào)整好水平，必要時打下地基，安裝穩(wěn)固5.檢查刀架換刀后反轉(zhuǎn)時間夠不夠，是否使刀架有足夠的時間來鎖緊，檢查刀架的定位和鎖緊螺絲是否有松動6.檢查主軸和尾座的同軸度是否存在跳動、串動等現(xiàn)象 7.利用編程技巧消除間隙 第三章一.數(shù)控車床的未來發(fā)展方向 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對國計民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。當(dāng)前數(shù)控車床呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢。1. 高速、高精密化

35、高速、精密是機(jī)床發(fā)展永恒的目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，對零件加工的精度和表面質(zhì)量的要求也愈來愈高。為滿足這個復(fù)雜多變市場的需求，當(dāng)前機(jī)床正向高速切削、干切削和準(zhǔn)干切削方向發(fā)展，加工精度也在不斷地提高。另一方面，電主軸和直線電機(jī)的成功應(yīng)用，陶瓷滾珠軸承、高精度大導(dǎo)程空心內(nèi)冷和滾珠螺母強(qiáng)冷的低溫高速滾珠絲杠副及帶滾珠保持器的直線導(dǎo)軌副等機(jī)床功能部件的面市，也為機(jī)床向高速、精密發(fā)展創(chuàng)造了條件。數(shù)控車床采用電主軸，取消了皮帶、帶輪和齒輪等環(huán)節(jié)，大大減少了主傳動的轉(zhuǎn)動慣量，提高了主軸動態(tài)響應(yīng)速度和工作精度，徹底解決了主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時皮帶和帶輪等傳動的振動和噪聲問題。采用電主

36、軸結(jié)構(gòu)可使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到10000r/min以上。直線電機(jī)驅(qū)動速度高，加減速特性好，有優(yōu)越的響應(yīng)特性和跟隨精度。用直線電機(jī)作伺服驅(qū)動，省去了滾珠絲杠這一中間傳動環(huán)節(jié)，消除了傳動間隙(包括反向間隙)，運(yùn)動慣量小，系統(tǒng)剛性好，在高速下能精密定位，從而極大地提高了伺服精度。直線滾動導(dǎo)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(fā)熱可忽略不計，有非常好的熱穩(wěn)定性，提高了全程的定位精度和重復(fù)定位精度。通過直線電機(jī)和直線滾動導(dǎo)軌副的應(yīng)用，可使機(jī)床的快速移動速度由目前的1020m/mim提高到6080m/min，甚至高達(dá)120m/min。2. 高可靠性 數(shù)控機(jī)床的可靠性是數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量的一項關(guān)鍵

37、性指標(biāo)。數(shù)控機(jī)床能否發(fā)揮其高性能、高精度和高效率，并獲得良好的效益，關(guān)鍵取決于其可靠性的高低。3. 數(shù)控車床設(shè)計CAD化、結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊化 隨著計算機(jī)應(yīng)用的普及及軟件技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)得到了廣泛發(fā)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(jìn)行設(shè)計方案選擇和大件整機(jī)的靜、動態(tài)特性分析、計算、預(yù)測及優(yōu)化設(shè)計，可以對整機(jī)各工作部件進(jìn)行動態(tài)模擬仿真。在模塊化的基礎(chǔ)上在設(shè)計階段就可以看出產(chǎn)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(shè)計的一次成功率，從而縮短試制周期，降低設(shè)計成本，提高市場競爭能力。通過對機(jī)床部件進(jìn)行模塊化設(shè)計，不僅能減少重復(fù)性勞動，而且可以

38、快速響應(yīng)市場，縮短產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計周期。4. 功能復(fù)合化 功能復(fù)合化的目的是進(jìn)一步提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，使用于非加工輔助時間減至最少。通過功能的復(fù)合化，可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍、提高效率，實現(xiàn)一機(jī)多用、一機(jī)多能，即一臺數(shù)控車床既可以實現(xiàn)車削功能，也可以實現(xiàn)銑削加工；或在以銑為主的機(jī)床上也可以實現(xiàn)磨削加工。寶雞機(jī)床廠已經(jīng)研制成功的CX25Y數(shù)控車銑復(fù)合中心，該機(jī)床同時具有X、Z軸以及C軸和Y軸。通過C軸和Y軸，可以實現(xiàn)平面銑削和偏孔、槽的加工。該機(jī)床還配置有強(qiáng)動力刀架和副主軸。副主軸采用內(nèi)藏式電主軸結(jié)構(gòu)，通過數(shù)控系統(tǒng)可直接實現(xiàn)主、副主軸轉(zhuǎn)速同步。該機(jī)床工件一次裝夾即可完成全部加工，極大地提高了效率。5.

39、 智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化 21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)。智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方面的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控等方面的內(nèi)容，以方便系統(tǒng)的診斷及維修等。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近年來機(jī)床發(fā)展的一個熱點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式，如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全

40、球制造的基礎(chǔ)單元。 數(shù)控機(jī)床向柔性自動化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢是：從點(diǎn)(數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床)、線(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車間獨(dú)立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng))的方向發(fā)展，另一方面向注重應(yīng)用性和經(jīng)濟(jì)性方向發(fā)展。柔性自動化技術(shù)是制造業(yè)適應(yīng)動態(tài)市場需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，是各國制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢，是先進(jìn)制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。其重點(diǎn)是以提高系統(tǒng)的可靠性、實用化為前提，以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標(biāo)，注重加強(qiáng)單元技術(shù)的開拓和完善。CNC單機(jī)向高精度、高速度和高柔性方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床及其構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)能方便地與CAD、CAM、CAPP及MTS等聯(lián)結(jié)，向

41、信息集成方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向開放、集成和智能化方向發(fā)展二.數(shù)控車床安全操作規(guī)程1. 開機(jī)前應(yīng)對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，內(nèi)容包括操作面板、導(dǎo)軌面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，認(rèn)無誤后方可操作。2. 數(shù)控機(jī)床通電后，檢查各開關(guān)、按鈕和按鍵是否正常、靈活、機(jī)床有無異常現(xiàn)象。3. 程序輸入后，應(yīng)仔細(xì)核對代碼、地址、數(shù)值、正負(fù)號、小數(shù)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真的核對。4. 正確測量和計算工件坐標(biāo)系。并對所得結(jié)果進(jìn)行檢查5. 輸入工件坐標(biāo)系，并對坐標(biāo)。坐標(biāo)值、正負(fù)號、小數(shù)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真的核對。6. 未裝工件前，空運(yùn)行一次程序，看程序能否順利進(jìn)行，刀具和夾具安裝是否合理，有無“超7. 試切削時快速倍率開關(guān)必須打到最低擋位。8

42、. 試切削進(jìn)刀時，在刀具運(yùn)行至工件3050處，必須在進(jìn)給保持下，驗證Z軸和X軸坐標(biāo)剩余值與加工程序是否一致。9. 試切削和加工中，刃磨刀具和更換刀具后，要重新測量刀具位置并修改刀補(bǔ)值和刀補(bǔ)號。10. 程序修改后，要對修改部分仔細(xì)核對。11. 必須在確認(rèn)工件夾緊后才能啟動機(jī)床，嚴(yán)禁工件轉(zhuǎn)動時測量、觸摸工件。12. 操作中出現(xiàn)工件跳動、打抖、異常聲音、夾具松動等異常情況時必須停車處理。13. 緊急停車后，應(yīng)重新進(jìn)行機(jī)床“回零”操作，才能再次運(yùn)行程序。第四章一、 數(shù)控機(jī)床刀架設(shè)計 刀架體的常用材料與性能： 鑄鐵，多數(shù)刀架體的材料為鑄鐵，鑄鐵流動性好，收縮較小，容易獲得形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的箱體。鑄鐵的阻尼

43、作用強(qiáng)，動態(tài)剛性和機(jī)加工性能好，價格適度。加入合金元素還可以提高耐磨性。鑄鐵鋁合金，用于要求減小質(zhì)量且載荷不太大的箱體。多數(shù)可通過熱處理進(jìn)行強(qiáng)化，有足夠好的強(qiáng)度和較好的塑性。我所設(shè)計的刀架采用的HT150鑄造，如下圖所示。 88 4040 170 結(jié) 束 語 制定符合中國國情的總體發(fā)展戰(zhàn)略，確立與國際接軌的發(fā)展道路，對21世紀(jì)我國數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。本文是對數(shù)控技術(shù)和發(fā)展趨勢的分析，對基礎(chǔ)數(shù)控加工工藝的介紹，對數(shù)控機(jī)床注意事項技術(shù)的指導(dǎo)。衷心希望，我國科技界、產(chǎn)業(yè)界和教育界同力合作，把握好知識經(jīng)濟(jì)給我們帶來難得機(jī)遇，迎接競爭全球化帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，為在21世紀(jì)是我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)走向世

44、界的前列，使我國經(jīng)濟(jì)保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭而共同努力！寫畢業(yè)論文的每一步，對我來說是一次新的嘗試和挑戰(zhàn)。它使我這幾年所學(xué)的知識得以總結(jié)和鞏固在這次畢業(yè)設(shè)計過程中也讓我學(xué)到很多。本文在老師的悉心指導(dǎo)和要求下得以完成，在此我向老師表示由衷的謝意。 參 考 文 獻(xiàn) 1.數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用及開發(fā).北京 ：出版社： 2006. 2.機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用.北京 ：高等教育出版社 ：2001 3.中國機(jī)械工程學(xué)會.制造技術(shù)與機(jī)床.北京 ：2007 4.機(jī)械制造基礎(chǔ).大連 ：機(jī)械工業(yè)出版社：2000 5.數(shù)控編程.南京： 南京大學(xué)出版社，1993 6.數(shù)控加工工藝.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 7.數(shù)控加工工藝.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 第 20 頁