數控加工工藝畢業(yè)論文

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1、 摘 要 隨著裝備工業(yè)的技術發(fā)展,數控技術的大規(guī)模應用成為一種必然趨勢,但數控技術也有其自身的不足。分析了數控技術的特點及其不足之處,提出了數據加工工藝與傳統(tǒng)工藝相結合的思路。 裝備工業(yè)的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度，數控技術及裝備是發(fā)展新興高新技術產業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術和最基本的裝備。制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料。而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。 關鍵詞：數控加工工藝 傳統(tǒng)工藝 數控機床加工 過程 必然趨勢

2、 目 錄 前言…………………………………………………………………………1 第一章 數控加工工藝的發(fā)展及內容…………………………………………5 1.1數控加工概述………………………………………………………5 1.2數控加工工藝遠比傳統(tǒng)機械加工工藝復雜………………………5 1.3數控加工工藝設計要有嚴密的條理性……………………………5 1.4數控加工工藝的繼承性較好………………………………………6 1.5數控加工工藝必須經過實際驗證才能指導生產…………………6 第二章 數控加工工藝的組成簡介…………………………

3、…………………6 2.1數控機床……………………………………………………………6 2.2夾具………………………………………………………………6 2.3刀具…………………………………………………………………6 2.4工件…………………………………………………………………8 第三章 數控加工工藝過程……………………………………………………8 3.1基本特點………………………………………………………………8 3.2主要內容………………………………………………………………8 3.3常用數控加工方法……………………………………………………8 第四章 數控加工工藝的發(fā)展趨勢…………………

4、…………………………9 4.1高速、高效……………………………………………9 4.2高精度……………………………………………10 4.3高可靠性……………………………………………10 4.4高可靠性……………………………………………10 4.5多軸化……………………………………………10 4.6智能化……………………………………………11 4.7網絡化……………………………………………11 4.8柔性化……………………………………………11 4.9綠色化……………………………………………12 第五章 應注意的問題…………………………………………………………12 5.1.確

5、定好走刀路線和安排工序順序……………………………………12 5.2定位基準和夾緊方式的確定…………………………………………12 5.3夾具的選擇 …………………………………………………………12 5.4刀具的選擇…………………………………………………………12 結論……………………………………………………………………14 謝辭………………………………………………………………………15 參考文獻………………………………………………………………………16 前 言 裝備工業(yè)的技術水平和現代化程度決定著整個國

6、民經濟的水平和現代化程度,數控技術及裝備是發(fā)展新興高新技術產業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術和最基本的裝備。制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料,而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。 當今世界各國制造業(yè)造不斷的火速發(fā)展中，只有使這些數控新的加工工藝與傳統(tǒng)的加工工藝相結合，取其長處，以便更加適應社會的發(fā)展需求，這樣才能同社會共同進步，促進社會經濟發(fā)展。如數控加工可以連續(xù)而高效地加工復雜形面,且精度高,控制方便,相比傳統(tǒng)加工方法,在設計加工工藝時也出現了一些新問題。從工序定義、切削用量、熱變形等九個方面討論數控加工相對于傳統(tǒng)加工在工藝上產生的變革。

7、 第一章 數控加工工藝的發(fā)展及內容 數控加工工藝是伴隨著數控機床的產生，不斷發(fā)展和逐步完善起來的一門應用術，研究的對象是數控設備完成數控加工全過程相關的集成化技術，最直接的研究對象是與數控設備息息相關的數控裝置、控制系統(tǒng)、數控程序及編制方法。數控加工工藝源于傳統(tǒng)的加工工藝，將傳統(tǒng)的加工工藝、計算機數控技術、計算機輔助設計和輔助制造技術有機地結合在一起，它的一個典型特征是將普通加工工藝完全融入數控加工工藝中。數控加工工藝是數控編程的基礎，高質量的數控加工程序，源于周密、細致的技術可行性分析、總體工藝規(guī)劃和數控加工工藝設計。 普通加工工藝是數控加工工藝的

8、基礎和技術保障，由于數控加工采用計算機對機械加工過程進行自動化控制，使得數控加工工藝具有如下特點。 1.1數控加工概述 數控是用數字信號對機床運動及加工過程進行控制的一種方法。數控機床是20 世紀50 年代在美國發(fā)展起來的, 在歐美等發(fā)達國家, 數控機床已經發(fā)展到很高的水平。我國的數控技術起步較晚, 不過在近20 年有很大的進步, 但是與發(fā)達國家相比還有很大距。數控技術已成為現代制造不可缺失的技術, 它不僅大大提高了生產效率, 而且使產品精度大大提高。 數控機床直接受數控程序驅動, 因此編程的效率與質量也會直接影響到機床的加工效率。數控軟件和編程系統(tǒng)發(fā)展也很迅速, 大致經歷了手工編程、數

9、控語言編程和交互式圖形編程三個階段。起初, 人們只能借助數學用表和臺式計算機等, 根據圖紙要求進行數據計算, 并按照規(guī)定指令代碼手工編制數控加工程序, 編程精度差, 效率低。為了提高編程效率, 降低編程人員的勞動強度, 隨著計算機技術的發(fā)展和算法語言的出現, 人們開始采用電子計算機來編制數控加工程序, 實現了數控自動編程。 21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng), 智能化的內容包括在數控系統(tǒng)中的各個方面: 為追求加工效率和加工質量方面的智能化, 如加工過程的自適應控制, 工藝參數自動生成; 為提高驅動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、

10、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、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。 1.2數控加工工藝遠比傳統(tǒng)機械加工工藝復雜 數控加工工藝要考慮加工零件的工藝性，加工零件的定位基準和裝夾方式，也要選擇刀具，制定工藝路線、切削方法及工藝參數等，而這些在常規(guī)工藝中均可以簡化處理。因此，數控加工工藝比普通加工工藝要復雜得多，影響因素也多，因而有必要對數控編程的全過程進行綜合分析、合理安排，然后整體完善。相同的數控加工任務，可以有多個數控工藝方案，既可以選擇以加工部位作為主線安排工藝，也可以選擇以加工刀具作為主線來安排工藝。數控加工工藝

11、的多樣化是數控加工工藝的一個特色，是與傳統(tǒng)加工工藝的顯著區(qū)別。 1.3數控加工工藝設計要有嚴密的條理性 由于數控加工的自動化程度較高，相對而言，數控加工的自適應能力就較差。而且數控加工的影響因素較多，比較復雜，需要對數控加工的全過程深思熟慮，數控工藝設計必須具有很好的條理性，也就是說，數控加工工藝的設計過程必須周密，嚴謹不準優(yōu)錯誤。 1.4數控加工工藝的繼承性較好 凡經過調試、校驗和試切削過程驗證的，并在數控加工實踐中證明是好的數控加工工藝，都可以作為模板，供后續(xù)加工相類似零件調用，這樣不僅節(jié)約時間，而且可以保證質量。作為模板本身在調用中也是一個不斷修改完善的過程，可以達到逐步標準化、

12、系列化的效果。因此，數控工藝具有非常好的繼承性。 1.5數控加工工藝必須經過實際驗證才能指導生產 由于數控加工的自動化程度高，安全和質量是至關重要的。數控加工工藝必須經過驗證后才能用于指導生產。在普通機械加工中，工藝員編寫的工藝文件可以直接下到生產線用于指導生產，一般不需要上述的復雜過程。 第二章 數控加工工藝系統(tǒng)的組成簡介 數控加工系統(tǒng)的組成. 在機械加工中，由機床，夾具、刀具和工件等組成的統(tǒng)一整體，稱為工藝系統(tǒng)。數控加工工藝系統(tǒng)是由數控機床、夾具、刀具和工件等組成的。 2.1數控機床 采用數控技術，或者說裝備了數控系統(tǒng)的機床，稱為數控機床。它是一種技術密集和自動化

13、程度都比較高的機電一體化加工裝備。數控機床三實現數控加工的主體。 它的操作和監(jiān)控全部在這個數控單元中完成，它是數控機床的大腦。與普通機床相比，數控機床有如下特點： ①加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質量； ②可進行多坐標的聯動，能加工形狀復雜的零件； ③加工零件改變時，一般只需要更改數控程序，可節(jié)省生產準備時間； ④機床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產率高（一般為普通機床的3~5倍）； ⑤機床自動化程度高，可以減輕勞動強度； ⑥對操作人員的素質要求較高，對維修人員的技術要求更高。 2.2夾具在機械制造中，用以裝夾工件（和引導刀具）的裝置稱為夾具。造機械制造工

14、廠，夾具的使用廣泛，從毛坯制造到哦產品裝配及檢測各個生產環(huán)節(jié)，都有許多不同種類的夾具。夾具是實現數控加工的紐帶。在現代生產中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著工件加工的精度、勞動生產率和產品的制造成本等。 2.2.1夾具類型 ①通用夾具。已經標準化的可加工一定范圍內不同工件的夾具，稱為通用夾具，其結構、尺寸已規(guī)格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盤、機床用平口虎鉗、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架和磁力工作臺等。這類夾具適應性強，可用于裝夾一定形狀和尺寸范圍內的各種工件。這些夾具已作為機床附件由專門工廠制造供應，只需選購即可。其缺點是夾具的精度不高，生產率也

15、較低，且較難裝夾形狀復雜的工件，故一般適用于單件小批量生產中。 ②專用夾具。專為某一工件的某道工序設計制造的夾具，稱為專用夾具。在產品相對穩(wěn)定、批量較大的生產中，采用各種專用夾具，可獲得較高的生產率和加工精度。專用夾具的設計周期較長、投資較大。專用夾具一般在批量生產中使用。除大批大量生產之外，中小批量生產中也需要采用一些專用夾具，但在結構設計時要進行具體的技術經濟分析。 ③可調夾具。某些元件可調整或更換，以適應多種工件加工的夾具，稱為可調夾具?？烧{夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件，只需調整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用

16、。它一般又可分為通用可調夾具和成組夾具兩種。前者的通用范圍比通用夾具更大；后者則是一種專用可調夾具，它按成組原理設計并能加工一族相似的工件，故在多品種，中、小批量生產中使用有較好的經濟效果。 ④組合夾具。采用標準的組合元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具，稱為組合夾具。組合夾具是一種模塊化的夾具。標準的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具。夾具用畢可拆卸，清洗后留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產準備周期，元件能重復多次使用，并具有減少專用夾具數量等優(yōu)點，因此組合夾具在單件，中、小批量多品種生產和數控加工中，是一種較經濟的夾具。 ⑤拼裝夾具。用專門的標準化、系

17、列化的拼裝零部件拼裝而成的夾具，稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點，但比組合夾具精度高、效能高、結構緊湊。它的基礎板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。此類夾具更適合在數控機床上使用。 2.2.2夾具的特點 ①數控加工適用于多品種、中小批量生產，為能裝夾不同尺寸、不同形狀的多品種工件，數控加工的夾具應具有柔性，經過適當調整即可夾持多種形狀和尺寸的工件。 ②傳統(tǒng)的專用夾具具有定位、夾緊、導向和對刀四種功能，而數控機床上一般都配備有接觸試測頭、刀具預調儀及對刀部件等設備，可以由機床解決對刀問題。數控機床上由程序控制的準確的定位精度，可實現夾具中的刀具導向功能。因此數控加工中的夾具一般不需要導向和對

18、刀功能，只要求具有定位和夾緊功能，就能滿足使用要求，這樣可簡化夾具的結構。 ③為適應數控加工的高效率，數控加工夾具應盡可能使用氣動、液壓、電動等自動夾緊裝置快速夾緊，以縮短輔助時間。 ④夾具本身應有足夠的剛度，以適應大切削用量切削。數控加工具有工序集中的特點，在工件的一次裝夾中既要進行切削力很大的粗加工，又要進行達到工件最終精度要求的精加工，因此夾具的剛度和夾緊力都要滿足大切削力的要求。 ⑤為適應數控多方面加工，要避免夾具結構包括夾具上的組件對刀具運動軌跡的干涉，夾具結構不要妨礙刀具對工件各部位的多面加工。 ⑥夾具的定位要可靠，定位元件應具有較高的定位精度，定位部位應便于清屑，

19、無切屑積留。如工件的定位面偏小，可考慮增設工藝凸臺或輔助基準。 ⑦對剛度小的工件，應保證最小的夾緊變形，如使夾緊點靠近支承點，避免把夾緊力作用在工件的中空區(qū)域等。當粗加工和精加工同在一個工序內完成時，如果上述措施不能把工件變形控制在加工精度要求的范圍內，應在精加工前使程序暫停，讓操作者在粗加工后精加工前變換夾緊力（適當減?。詼p小夾緊變形對加工精度的影響。 2.2.3數控機床夾具的新要求 ①推行標準化、系列化和通用化； ③發(fā)展組合夾具和拼裝夾具，降低生產成本； ③提高精度； ④提高夾具的高效自動化水平。 2.3刀具 金屬切削刀具是現代機械加工中的重要工具。無論是普通機床還

20、是數控機床都必須依靠刀具才能完成切削工件。刀具是實現數控加工的橋梁。 刀具材料是指刀具切削部分的材料。金屬切削時，刀具切削部芬直接和工件及切削相接觸，承受著很大的切削壓力和沖擊，并受到工件和切削的劇烈摩擦，產生了很高切削溫度，也就是說，刀具切削部分是在高溫，高壓及劇烈摩擦的惡劣條件下工作的。 2.4工件 機械加工中的加工對象。它可以是單個零件，也可以是固定在一起的幾個零件的組合體。 3數控加工工藝過程 無論是手工編程還是自動編程，在編程前都要對所加工的零件進行工藝分析，擬訂工藝方案，選擇合適的刀具，確定切削用量。在編程中，對一些工藝問題（如對刀點，加工路線等）也需要做一些處理

21、。因此，數控編程的工藝處理是一項十分重要的工作。這個與傳統(tǒng)工藝相差不是很大。 3.1數控加工的基本特點 無論是手工編程還是自動編程，在編程前都要對所加工的零件進行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量。在編程中，對一些工藝問題（如對刀點.加工路線等）也需要做一些處理。因此程序編制中的工藝分析是一項十分重要的工作。 數控加工的工序內容比普通機加工的工序內容復雜。 數控機床加工程序的編制比普通機床工藝規(guī)程的編制復雜。這是因為在普通機床的加工工藝中不必考慮的問題，如工序內工步的安排、對刀點、換刀點及走刀路線的確定等問題，在編制數控加工工藝時卻要認真考慮。 3.2數控加工工藝的

22、主要內容 ①選擇適合在數控上加工的零件，確定工序內容。 ②分析加工零件的圖紙，明確加工內容及技術要求，確定加工方案，制定數控加工路線，如工序的劃分、加工順序的安排、非數控加工工序的銜接等。設計數控加工工序，如工序的劃分、刀具的選擇、夾具的定位與安裝、切削用量的確定、走刀路線的確定等等。 ③調整數控加工工序的程序。如對刀點、換刀點的選擇、刀具的補償。 ④分配數控加工中的容差。 ⑤處理數控機床上部分工藝指令。 總之，數控加工工藝內容比較多，有些與普通機床加工相似。 3.3常用數控加工方法 3.3.1平面孔系零件 常用點位、直線控制數控機床（如數控鉆床）

23、來加工，選擇工藝路線時，主要慮 加工精度和加工效率兩個原則。 3.3.2旋轉體類零件 常用數控車床或磨床加工。 ①考慮加工效率：在車床上加工時，通常加工余量大，必須合理安排粗加工路線， 以提高加工效率。實際編程時，一般不宜采用循環(huán)指令（否則，以工進速度的空刀太大）。比較好的方法是用粗車盡快去除材料，再精車。 ②考慮刀尖強度：數控車床上經常用到低強度刀具加工細小凹槽。采用斜向進刀，不宜崩刃，a則易崩刃。 3.3.3平面輪廓零件 常用數控銑床加工。應注意： ①切入與切出方向控制： ②一次逼近方法選擇：只具有直線和圓弧插補功能的數控機床在加工不規(guī)則曲線輪廓時，需要用微小直線段或圓

24、弧段去逼近被加工輪廓（其誤差稱為一次逼近誤差），逼近時，應該使工件誤差在合格范圍同時程序段的數量少為佳。 3.3.4立體輪廓零件 ①考慮工件強度及表面質量 ②考慮機床的插補功能：加工飛機大梁直紋扭曲面時，若加工機床三軸聯動，只好用效率較低的球頭銑刀；若機床為四軸聯動，則可以選用效率較高的圓柱銑刀銑削 4數控加工工藝的發(fā)展趨勢 從20世紀中葉數控技術出現以來，數控機床給機械制造業(yè)帶來了革命性的變化。數控加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產率高，減輕操作者勞動強度、改善勞動條件，有利于生產管理的現代化以及經濟效益的提高。數控機床是一種高度機電一體化的產品，適用于加工多

25、品種小批量零件、結構較復雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價格昂貴不允許報廢的關鍵零件、要求精密復制的零件、需要縮短生產周期的急需零件以及要求100%檢驗的零件。數控機床的特點及其應用范圍使其成為國民經濟和國防建設發(fā)展的重要裝備。 進入21世紀，我國經濟與國際全面接軌，進入了一個蓬勃發(fā)展的新時期。機床制造業(yè)既面臨著機械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機，也遭遇到加入世界貿易組織后激烈的國際市場競爭的壓力，加速推進數控機床的發(fā)展是解決機床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關鍵。隨著制造業(yè)對數控機床的大量需求以及計算機技術和現代設計技術的飛速進步，數控機床的應用范圍還在不斷擴大，

26、并且不斷發(fā)展以更適應生產加工的需要。本文簡要分析了數控機床高速化、高精度化、復合化、智能化、開放化、網絡化、多軸化、綠色化等發(fā)展趨勢，并提出了我國數控機床發(fā)展中存在的一些問題。 這在給我們數控加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝直接的結合提供了很大的幫助。數控機床以其卓越的柔性自動化的性能、優(yōu)異而穩(wěn)定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，它開創(chuàng)了機械產品向機電一體化發(fā)展的先河，成為先進制造技術中的一項核心技術。數控系統(tǒng)技術的突飛猛進為數控機床的技術進步提供了條件。當前，數控機床的發(fā)展主要體現為以下幾方面： 4.1高速、高效 機床向高速化方向發(fā)展，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且還可提高零件

27、的表面加工質量和精度。超高速加工技術對制造業(yè)實現高效、優(yōu)質、低成本生產有廣泛的適用性。20 世紀90 年代以來，歐、美、日各國爭相開發(fā)應用新一代高速數控機床，加快機床高速化發(fā)展步伐。高速主軸單元（電主軸，轉速15000 － 100000r/min）、高速且高加/減速度的進給運動部件（快移速度60～120m/min，切削進給速度高達60m/min）、高性能數控和伺服系統(tǒng)以及數控工具系統(tǒng)都出現了新的突破，達到了新的技術水平。隨著超高速切削機理、超硬耐磨長壽命刀具材料和磨料磨具，大功率高速電主軸、高加/減速度直線電機驅動進給部件以及高性能控制系統(tǒng)（含監(jiān)控系統(tǒng)）和防護裝置等一系列技術領域中關鍵技術的解

28、決，為開發(fā)應用新一代高速數控機床提供了技術基礎。目前，在超高速加工中，車削和銑削的切削速度已達到5000～8000m/min以上；主軸轉數在30000 轉/分（有的高達10 萬r/min）以上；工作臺的移動速度（進給速度）：在分辨率為1 微米時，在100m/min（有的到200m/min） 以上，在分辨率為0.1 m 時，在24m/min 以上；自動換刀速度在1 秒以內；小線段插補進給速度達到12m/min。 4.2高精度 從精密加工發(fā)展到超精密加工，是世界各工業(yè)強國致力發(fā)展的方向。其精度從微米級到亞微米級，乃至納米級（#lt;10nm），其應用范圍日趨廣泛。當前，在機械加工高精度的要求下

29、，普通級數控機床的加工精度已由10 m 提高到5 m；精密級加工中心的加工精度則從3～5 m，提高到1～1.5 m，甚至更高；超精密加工精度進入納米級（0.001m），主軸回轉精度要求達到0.01～0.05 m，加工圓度為0.1m，加工表面粗糙度Ra=0.003 微米等。這些機床一般都采用矢量控制的變頻驅動電主軸（電機與主軸一體化），主軸徑向跳動小于2 m，軸向竄動小于1 m，軸系不平衡度達到G0.4 級。高速高精加工機床的進給驅動，主要有回轉伺服電機加精密高速滾珠絲杠和直線電機直接驅動兩種類型。此外，新興的并聯機床也易于實現高速進給。滾珠絲杠由于工藝成熟，應用廣泛，不僅精度能達到較高（ISO

30、34081 級），而且實現高速化的成本也相對較低，所以迄今仍為許多高速加工機床所采用。當前使用滾珠絲杠驅動的高速加工機床最大移動速度90m/min，加速度1.5g。滾珠絲杠屬機械傳動，在傳動過程中不可避免存在彈性變形、摩擦和反向間隙，相應地造成運動滯后和其它非線性誤差，為了排除這些誤差對加工精度的影響，1993 年開始在機床上應用直線電機直接驅動，由于是沒有中間環(huán)節(jié)的零傳動，不僅運動慣量小、系統(tǒng)剛度大、響應快，可以達到很高的速度和加速度，而且其行程長度理論上不受限制，定位精度在高精度位置反饋系統(tǒng)的作用下也易達到較高水平，是高速高精加工機床特別是中、大型機床較理想的驅動方式。目前使用直線電機的高

31、速高精加工機床最大快移速度已達208 m/min，加速度2g，并且還有發(fā)展余地。 4.3高可靠性 隨著數控機床網絡化應用的發(fā)展，數控機床的高可靠性已經成為數控系統(tǒng)制造商和數控機床制造商追求的目標。對于每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在16 小時內連續(xù)正常工作，無故障率在P（t）＝ 99%以上，則數控機床的平均無故障運行時間MTBF 就必須大于3000 小時。我們只對一臺數控機床而言，如主機與數控系統(tǒng)的失效率之比為10:1（數控的可靠比主機高一個數量級）。此時數控系統(tǒng)的MTBF 就要大于33333.3 小時，而其中的數控裝置、主軸及驅動等的MTBF 就必須大于10 萬小時。當前國外數控裝

32、置的MTBF 值已達6000 小時以上，驅動裝置達30000 小時以上，但是，可以看到距理想的目標還有差距。 4.4高可靠性 在零件加工過程中有大量的無用時間消耗在工件搬運、上下料、安裝調整、換刀和主軸的升、降速上，為了盡可能降低這些無用時間，人們希望將不同的加工功能整合在同一臺機床上，因此，復合功能的機床成為近年來發(fā)展很快的機種。柔性制造范疇的機床復合加工概念是指將工件一次裝夾后，機床便能按照數控加工程序，自動進行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，以完成一個復雜形狀零件的主要乃至全部車、銑、鉆、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴孔等多種加工工序。就棱體類零件而言，加工中心便是最典型的進行同

33、一類工藝方法多工序復合加工的機床。事實證明，機床復合加工能提高加工精度和加工效率，節(jié)省占地面積特別是能縮短零件的加工周期。 4.5多軸化 隨著5 軸聯動數控系統(tǒng)和編程軟件的普及，5 軸聯動控制的加工中心和數控銑床已經成為當前的一個開發(fā)熱點，由于在加工自由曲面時，5 軸聯動控制對球頭銑刀的數控編程比較簡單，并且能使球頭銑刀在銑削3 維曲面的過程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率，而在3 軸聯動控制的機床無法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削，因此，5 軸聯動機床以其無可替代的性能優(yōu)勢已經成為各大機床廠家積極開發(fā)和競爭的焦點。最近，國外還在研究6 軸聯動

34、控制使用非旋轉刀具的加工中心，雖然其加工形狀不受限制且切深可以很薄，但加工效率太低一時尚難實用化。 4.6智能化 智能化是21 世紀制造技術發(fā)展的一個大方向。智能加工是一種基于神經網絡控制、模糊控制、數字化網絡技術和理論的加工，它是要在加工過程中模擬人類專家的智能活動，以解決加工過程許多不確定性的、要由人工干預才能解決的問題。智能化的內容包括在數控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質量的智能化，如自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作的智能化，如智能化的自動編程

35、，智能化的人機界面等；智能診斷、智能監(jiān)控，方便系統(tǒng)的診斷及維修等。世界上正在進行研究的智能化切削加工系統(tǒng)很多，其中日本智能化數控裝置研究會針對鉆削的智能加工方案具有代表性。 4.7網絡化 數控機床的網絡化，主要指機床通過所配裝的數控系統(tǒng)與外部的其它控制系統(tǒng)或上位計算機進行網絡連接和網絡控制。數控機床一般首先面向生產現場和企業(yè)內部的局域網，然后再經由因特網通向企業(yè)外部，這就是所謂Internet/Intranet 技術。隨著網絡技術的成熟和發(fā)展，最近業(yè)界又提出了數字制造的概念。數字制造，又稱e-制造，是機械制造企業(yè)現代化的標志之一，也是國際先進機床制造商當今標準配置的供貨方式。隨著信息化技術

36、的大量采用，越來越多的國內用戶在進口數控機床時要求具有遠程通訊服務等功能。機械制造企業(yè)在普遍采用CAD/CAM的基礎上，越加廣泛地使用數控加工設備。數控應用軟件日趨豐富和具有人性化。虛擬設計、虛擬制造等高端技術也越來越多地為工程技術人員所追求。通過軟件智能替代復雜的硬件，正在成為當代機床發(fā)展的重要趨勢。在數字制造的目標下，通過流程再造和信息化改造，ERP 等一批先進企業(yè)管理軟件已經脫穎而出，為企業(yè)創(chuàng)造出更高的經濟效益。 4.8 柔性化 數控機床向柔性自動化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢是：從點（數控單機、加工中心和數控復合加工機床）、線（FMC、FMS、FTL、FML）向面（工段車間獨立制造島、FA）、體

37、（CIMS、分布式網絡集成制造系統(tǒng)）的方向發(fā)展，另一方面向注重應用性和經濟性方向發(fā)展。柔性自動化技術是制造業(yè)適應動態(tài)市場需求及產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，是先進制造領域的基礎技術。其重點是以提高系統(tǒng)的可靠性、實用化為提，以易于聯網和集成為目標；注重加強單元技術的開拓、完善；CNC 單機向高精度、高速度和高柔性方向發(fā)展；數控機床及其構成柔性制造系統(tǒng)能方便地與CAD、CAM、CAPP、MTS 聯結，向信息集成方向發(fā)展；網絡系統(tǒng)向開放、集成和智能化方向發(fā)展。 4.9綠色化 21世紀的金切機床必須把環(huán)保和節(jié)能放在重要位置，即要實現切削加工工藝的綠色化。目前這一綠色加工工藝主

38、要集中在不使用切削液上，這主要是因為切削液既污染環(huán)境和危害工人健康，又增加資源和能源的消耗。干切削一般是在大氣氛圍中進行，但也包括在特殊氣體氛圍中（氮氣中、冷風中或采用干式靜電冷卻技術）不使用切削液進行的切削。不過，對于某些加工方式和工件組合，完全不使用切削液的干切削目前尚難與實際應用，故又出現了使用極微量潤滑（MQL） 的準干切削。目前在歐洲的大批量機械加工中，已有10～15%的加工使用了干和準干切削。對于面向多種加工方法/工件組合的加工中心之類的機床來說，主要是采用準干切削，通常是讓極微量的切削油與壓縮空氣的混合物經由機床主軸與工具內的中空通道噴向切削區(qū)。在各類金切機床中，采用干切削最多的

39、是滾齒機。總之，數控機床技術的進步和發(fā)展為現代制造業(yè)的發(fā)展提供了良好的條件，促使制造業(yè)向著高效、優(yōu)質以及人性化的方向發(fā)展。可以預見，隨著數控機床技術的發(fā)展和數控機床的廣泛應用，制造業(yè)將迎來一次足以撼動傳統(tǒng)制造業(yè)模式的深刻革命。 5數控加工工藝應注意的問題 在數控加工當中也許會因為一點小小的問題就會帶來很嚴重的后果，所以在加工制造當中我們就要注意一些小問題。 5.1確定好走刀路線和安排工序順序 確定走刀路線時要注意以下幾點: 1.盡可能走最短路線，減少空行，提高工作效率。 2.為保證工件輪廓表面的粗糙度要求，最終輪廓應安排最后次走刀連續(xù)加工。 3．刀具的進退刀路線要認真考慮，

40、盡量避免造輪廓外停刀或垂直切入切出。以免引起不不要的變形。 4.銑輪廓的加工路線和合理選擇。有Z字型雙方向、單刀、環(huán)形走刀方式。 5.2定位基準和夾緊方式的確定 在確定定位基準和夾緊方式時，應力求設計、工藝與程編計算基準統(tǒng)一，減少裝夾次數，盡量避免采用占機人工調整方案。 5.3夾具的選擇 數控加工對夾具提出了兩個基本要求：一是保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向是相對固定；二是要能協調零件與機床坐標系的尺寸。此外，當零件加工批量小時，盡量采用組合夾具、可調夾具以及其他通用夾具；成批生產時才考慮專用夾具；零件裝卸要方便。 5.4刀具的選擇 刀具平衡不只是測量不平衡量和增加或去除重量

41、。刀具選用至關重要。短的分量輕的刀具容易平衡到很好的精度，而大型的重的刀具要困難得多并有產生很大振動的傾向。你也能通過選擇已做過預平衡或預加工到最小不平衡的刀柄來節(jié)約時間和削減成本。 總 結 通過我這幾年的數控專業(yè)的學習，了解了我國的機械工業(yè)發(fā)展取得的輝煌的成就。但和發(fā)達國家相比還有一段距離，我已經基本掌握了數控專業(yè)技能，能過自己獨立操作，工藝分析和工藝編程。也可以對機床電器做最基本的電路分析和機床的故障排查等，一個高職大學生應具備的專業(yè)技能素質，系統(tǒng)學習了機械制造、機械制圖、電子電工、機械CAD、數控原理與結構，數控編程等專業(yè)課程。我希望自己在以后的工作中鍛

42、煉自己，檢驗自己的掌握程度。這次設計就達到了這樣的目的，使自己更了解數控機床，對它的結構系統(tǒng)等有了更進一步的掌握，使自己的理論水平和實際操作水平更上一層樓。 在這個高速發(fā)展的21世紀數控加工中心有著不可替代的作用，數控技術是國際自動化產品的一個重要部分，尤其是在吸取了傳統(tǒng)工藝的精華融合造新的數控加工中，在以后的工業(yè)應用中發(fā)揮著重要的作用?？梢韵胂蟪鰜硭那熬笆呛芸捎^的。 謝 辭 本論文在我的老師的指導下完成。在畢業(yè)論文設計的整個過程中，老師給了我極大的幫助與指導，此畢業(yè)論文主要涉及數控加工工藝，在此之前，我對數控加工工藝了解并不多

43、?？梢灾v，本次的論文寫作讓我接觸了一個新的領域，讓我數控加工產生了濃厚的興趣，開始關數控加工方面的信息與發(fā)展。用通俗的例子與簡練的語言讓我對一些艱澀難懂的數控加工術語有了深刻的認識，學到了有價值的東西。他引導我在學術上以及在為人處世等方面，踏踏實實地對待每一個問題，并以逆向思維方式去勇于爭取新的突破。老師的教導使我受益非淺、終生難忘，在此謹向我的導師表示深深的謝意。 參考文獻： [1]程叔重.數控加工工藝[M].杭州:浙江大學出版社,2003. [2]羅然賓.數控技術和裝備發(fā)展趨勢及對策[J].裝備制造技術,2006,(1): 4-5,9. [3]焦光明,黨國義.

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