调节盘的数控加工与编程设计说明书.doc

共页第1页装订线摘要近几年来,数控技术在机械行业得到了较大的发展,本次课题就是调节盘的数控车床的编程与模拟仿真。首先介绍了当前了数控机床及数控技术的发展史,进而熟悉数控技术在机械行业的应用。本次调节盘零件在尺寸和精度方面都有很高的要求,是用FANUC-OTD系统进行加工的,应当熟悉FANUC-OTD系统机床的特点,再用CAD对所要加工的零件进行绘图,对零件进行加工工艺分析,选择合理的刀具和夹具,制定工艺工序卡,进行数控编程以及数控模拟仿真,得出结论。该设计为调节盘的数控车床编程与模拟仿真，首先要分析零件图中的重要尺寸与精度，以便确定合适的加工方法，并据此制定加工工艺，设计夹具。关键词：加工精度定位精度质量AbstractInrecentyears,theNCTechnologyinmachineryindustryhasbeensubstantialdevelopment,ThesubjectsiteisregulatedbytheNClatheprogrammingandsimulation.FirstonthecurrentCNCmachinetoolsandNChistoryofthedevelopmentoftechnology,thusfamiliarwiththeCNCmachineryindustryintheapplication.TheadjustmentinpartsdisksizeandprecisionishighandFANUCis-OTDsystemforprocessingandshouldbefamiliarwiththeFANUC-OTDsystemmachinecharacteristics,reuseofCADprocessingtobecarriedoutmappingthepartsofthecomponentsforprocessinganalysis,reasonablechoiceoftoolandfixture,thedevelopmentofprocessescard,NCNCprogrammingandsimulation,drawconclusions.TheregulationwasdesignedfortheCNClatheprogrammingandsimulation,wemustfirstoftheimportantpartsofthemapsizeandprecisioninordertodeterminetheappropriateprocessingmethods,and,accordinglydevelopprocessingtechnology,designfixture.Keywords:Processingprecisionpointingaccuracyquality共页第2页装订线目录第一章绪论.31.1数控机床的定义.31.2数控机床的背景.31.3数控机床加工的经济性.41.4国内外数控系统发展概况.61.5本课题应解决的主要问题及技术要求.5第二章调节盘主要讨论的问题.52.1设计和论文的背景及意义.52.2设计和论文的基本内容及关键问题.62.3本课题调研情况综述.72.4本课题的方案论证.7第三章数控加工工艺分析.113.1零件的图样（见附录一）.113.2分析零件图中的重要尺寸与精度.113.3加工工艺的分析.123.3.1编程原点的确定.123.3.2零件基准和加工定位基准的选择.123.3.3工序的确定.123.3.4加工顺序的确定.133.3.5确定加工参数.133.3.6车削加工.143.4夹具的选择.153.5刀具的选择.17第四章数控加工.214.1机械加工工艺工序卡片（见附录二）.214.2数控加工程序.21第五章模拟仿真.245.1FANUC0TD机床操作面板操作.245.1.1机床操作面板.245.1.2FANUCOTD系统面板功能介绍.245.2FANUC0TD数控系统操作.245.3仿真加工.255.4调节盘的仿真操作.25第六章总结.31共页第3页装订线第一章绪论1.1数控机床的定义数控机床(NumericalControlMachineTool)是采用了数字控制技术的机械设备,就是通过数字化的相信对机床的运动几起加工过程进行控制实现要求的机械动作,自动完成加工任务。数控机床是典型的技术密集且自动化程度很高的机电一体化加工设备。1.2数控机床的背景随着科学技术和社会生产的不断发展，机械制造技术有了深刻的变化，由于社会对产品多样化的需求更加强烈，多品种、中小批量生产的比重明显增加，采用传动的普通加工设备已难于适应高效率、高质量、多样化的加工要求。机床数控技术的应用，一方面促使机械加工的大量前期准备工作于机械加工过程连为一体；另一方面，促使机械加工的全过程与柔性自动化水平不断提高，即提高了制造系统适应各种生产条件变化的能力。数控系统实质上是一台专门用于机床信息处理的计算机。50、60年代的通用计算机在处理速度和结构上满足不了机床加工的要求，不得不要电子元件来构造专门的逻辑部件，组成专用计算机来实现机床加工的要求，故称之为Hard-WiredNC(硬线连接数控)，一般简称NC。到60年代后期，小型计算机走向成熟并被引入数控，从此NC进化为CNC，NC部分功能改由软件来实现。到70年代初，由于微电子技术的发展，由大规模集成电路构成的微处理器引入数控并取代小型计算机。但由于当时CPU的位数少，速度低，数控系统一些实时性很强的功能如插补运算，位子控制等不得不仍旧依靠硬件来实现，故当时硬件品质的高低，就决定了CNC品质的高低。进入80年代中期及以后，由于微电子技术的飞跃发展，数控系统的高速化，多功能化，智能化、高精度化及高可靠性等方面得到了提高。现在所说的CNC系统实际上就是微机数控系统（MNC）。CNC从价格、功能、使用等综合指标考虑有标准型数控系统和经济型数控系统。标准型数控系统也称全功能数控系统，功能齐全，控制精度和运行精度都比较高，基本上都是闭环或半闭环控制系统；经济型数控系统功能比较简单，在我国，经济型数控通常和步进驱动组成开环控制系统。随着数控技术的发展，用通用微机技术开发数控系统可以得到强有力的硬件和软件支持，这些软件和硬件是开放式的，此时的通用微机除了具备本身的功能外，还具备全功能数控系统的全部功能，这是一条发展数控技术的途径。数控车床是车削加工功能较全的数控机床。采用数控车床进行加工可以大大提高产品质量，保证加工零件的精度，减轻劳动强度，为新产品的研制和改型换代节省大量的时间和费用，提高企业产品的竞争能力。共页第4页装订线1.3数控机床加工的经济性数控机床的价格比较贵，所以加工的费用比常规加工的要高。加工费用由机床折旧费、日常维护费、操作人员和管理人员费、加工中的正常损耗如刀具、电、气、冷却液等费用构成。最简单的计算方法是单位工时价格×工时数。工时包括软件计算工时和装夹、换刀等工时。确定数控加工的方法非常丰富，从2.5轴至5轴联动，速度从低速至高速、工艺变化很多，刀位轨迹变化多，为有良好的经济性，应根据不同加工件的产品质量要求，选定最优数控加工程序和经济的加工方法。比如，加工余量的确定是为了保证零件能加工出来，应根据零件的大小、厚度，选择合适的加工余量，盘类零件的尺寸可放513mm余量；为了经济、高效又高精度的加工调节盘，加工精度可通过人机交互设定。粗加工时重切削加工去除大量表面余量，精加工时采用高速加工，消除加工死角及薄壁处的振动和弹性退让，表面加工后不用打磨。在运行软件上可以首先用CAD三维设计、造型叶片，修改调节盘表面缺陷，对表面光滑处理。然后用CAM灵活设计加工方法、确定加工参数、刀具等，进行刀轨的校核、编辑、优化、模拟仿真以获得最佳加工刀位轨迹，通过后处理程序生成加工程序1.5国内外数控系统发展概随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序