数控毕业设计（论文）-数控机床零件加工工艺分析设计.doc

目录摘要.IAbstract.II绪论.1第1章概述.21.1数控机床.21.1.1数控机床的概述.21.1.2数控机床的组成.21.1.3数控机床的基本工作原理.41.1.4数控机床的特点及用途.51.2数控加工技术.61.2.1数控加工技术简介.61.2.2数控加工的特点.61.2.3数控加工技术的发展.61.3数控加工工艺.81.4CADCAM技术.9第2章各部分零件的工艺分析.102.1金属材料的分析.102.2各零部件的材料选择及工艺分析.13第3章主要零件的参数设置及加工路径分析.163.1概述.163.2轴类零件的材料、毛坯及热处理.163.3工艺装备的选择.173.4切削用量的选择.183.5进给路线的确定.213.6加工顺序的确定.223.7加工余量的确定.223.8程序的确定.223.9轴的加工程序.24结论.29致谢.30参考文献.31I摘要随着数控技术的发展，数控机床不仅在宇航、造船、军工等领域广泛使用，而且也进入了汽车、机床等民用机械制造行业。目前，在机械行业中，单件、小批量的生产所占有的比例越来越大，机械产品的精度和质量也在不断地提高。所以，普通机床越来越难以满足加工精密零件的需要。同时，由于生产水平的提高，数控机床的价格在不断下降，因此，数控机床在机械行业中的使用已很普遍。MasterCAM设计及制造系统是将设计和制造结合在一起的PC级套装软件，利用MasterCAM可以绘制零件的图纸，生成零件的数控加工程序并通过电缆直接送至数控机床上，由数控机床完成零件的加工，是一套CAD/CAM一体化软件。在MasterCAM系统中，可以将用AutoCAD等CAD软件绘制的图形调入至MasterCAM中使用，也可将用MasterCAM绘制的图形送入到其它CAD软件中去使用。关键词：数控机床Pro/EMasterCAMIIAbstractBecausethenumbercontrolsatechnicaldevelopment,thenumbercontrolstoolmachinenotonlyextensiveintherealms,suchasastronautics,shipbuildingandsoldierwork.etc.use,andalsogotintothecar,andtoolmachine.etc.publicmachinemanufacturingprofessionCurrently,inthemachineprofession,thecomparisonoccupiedbytheproductionofsinglepiece,smallbatchquantityismoreandmorebig,accuracyandqualityofmachineproductareconstantlyalsoraising.So,thecommontoolmachineismoreandmorehardtosatisfythedemandofprocessingtheprecisespareparts.Inthemeantime,becauseoftheexaltationofproductionlevel,numbercontrolthepriceoftoolmachineiscontinuouslydescending,therefore,numbercontroltoolmachinehavebeenveryuniversalintheusageinthemachineprofession.ThedesignofMasterCAMandmanufacturingsystemaretogethertocombinedesignandmanufacturingofthePCclasssuitsoftware,makinguseofMasterCAMcandrawthediagrampaperofspareparts,thenumberofbornsparepartscontrolstoprocessprocedureandpasselectriccabletodirectlysendtoanumbertocontroltoolmachineup,isprocessingoftoolmachinecompletionsparepartsbythenumber,isasetofCAD|CAMtheintegralwholeturnware.AtMasterCAMsystemin,canwillwaitCADwithAutoCAD,thesoftwaredrawsofthesketchadjustgointotouseinMasterCAM,willalsosendtogointootherCADsoftwarestousewiththesketchthattheMasterCAMdraws.Keywords:CNCmachinetoolPro/EMasterCAM1绪论1、传动器是一种常见的中间传递机构,其构成的主要零部件,如图所示：2、由图可知，该传动器主要有以下几部分组成：中间是箱体,内部是轴,其左侧是端盖,右侧分别是端盖、调整环和齿轮。3、传动器是动力的中间传递机构。当动力通过齿轮输入时，通过键联接，带动轴传动，只要在轴的左端安上齿轮、带轮等零件，就可实现动力的传递。4、下面就对本课题所设计的主要零部件的加工工艺进行分析。2第1章概述1.1数控机床1.1.1数控机床的概述数控机床和数控技术是微电子技术同传统机械技术相结合的产物，是一种技术密集型的产品和技术。它是根据机械加工工艺的要求，使电子计算机对整个加工过程进行信息处理与控制，实现生产过程自动化。较好地解决了复杂、精密、多品种、中小批量机械零件加工问题，是一种通用、灵活、高效能的自动化机床。同时，数控技术又是柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统（CIMS）的技术基础之一，是机电一体化高新科技的重要组成部分。1.1.2数控机床的组成数控技术可以应用于各种加工机床，例如数控车床、数控铣床、加工中心、数控冲床、数控电火花、线切割、激光加工机床等等。虽然数控机床的种类繁多，但它们的组成部分基本相同，主要包括以下几个方面。(一)机床的主体数控机床的主体即数控机床的主要机械结构部分。包括数控机床的床身、主轴以及进给机构等。与传统的机床相比，数控机床的外部造型、整体部局、传动系统、刀具系统以及操作机构等方面部已发生了很大的变化，这些变化的目的是为了满足数控技术的要求，从而使数控机床的特点得以充分发挥。(二)数控装置控制装置是数控机床的中心环节，也叫做计算机数控（CNC）装置。CNC装置实际上就是一个计算机系统，通过对加工程序的运行处理，发出控制信号。实现对加工过程的自动控制。典型CNC装置的构成如图1-1所示。3由图可知，CNC装置包含以下几个部分：1、微处理器及其总线微处理器(CPU)及其总线(BUS)是CNC装置的核心。CPU由运算器和控制器组成，实现数据的算术运算和逻辑运算以及指令的操作控制CPU最基本的运算处理就是插补运算。所谓插补就是求取零件加工路径的坐标数据，用以控制数控机床坐标轴的运动。总线是计算机系统内部各部分之间传递信号的渠道，一般由数据总线、地址总线和控制总线等组成。2、输入装置输入装置是把加工程序输人至计算机的装置，通常可以采用以下三种方式：(1)纸带输入纸带输人方式就是在特制的纸带上穿孔用孔的不同位置的组合构成不同的数控代码，通过纸带阅读机，把纸带上的代码转换为计算机可以识别和处理的电信号。(2)手动输人手动输入方式就是使用数控机床上的键盘输入加工程序。输入方法有两种一是MDI(手动数据输入)，这种方法适用于比较短的程序，只能使用一次，机床动作后程序就消失；二是在控制装置的EDIT(编辑)状态下输入加工程序，存放在控制装置的内存中，用这种方法可以对程序进行修改，并且可以重复使用。(3)直接输入存储器直接输入方式是采用CNC装置的串行通信接口等，通过对有关参数的设定，直接读入由自动编程机或者其它计算机编制的程序。3、存储器4存储器是用来存放CNC装置的数据、参数及程序的。存储器一般由存放系统程序的只读存储器ROM、存放运算的中间结果的随机存储器RAM以及存放加工零件程序、数据和参数的RAM等组成。4、位置控制单元位置控制单元是把插补运算求取的坐标给定值与位置检测装置测得的实际值进行比较，然后将结果送入速度控制单元，对进结机构的运动进行控制。5、可编程序控制器可编程序控制器(PLC)是用来替代传统的机床强电控制线路，实现对数控机床的切削液供给、停止、刀具的自动交换、工作台的自动交换等的自动控制功能。6、通信接口现代数控机床往往都带有标准数据通信接口，以便与编程机及上级计算机联接，实现通信功能。随着柔性制造系统FMS、计算机集成制造系统CIMS的发展，CNC装置的通信功能将发挥更加重要的作用。CNC与上级计算机等的网络通信功能主要是通过串行数据通信接口来实现的。(三)伺服系统伺服系统接收来自CNC装置的指令信息，严格按照指令信息的要求，拖动机床的移动部件，完成零件的加工。伺服系统直接决定了刀具与零件的相对位置，因而伺服系统的性能是决定数控机床的加工精度的主要因素。伺服系统主要由伺服控制电路、功率放大电路、检测装置以及伺服电动机等部分组成。(四)附加装置为了进一步提高生产率、提高加工精度和提高自动化程度，数控机床还具有许多附加装置，例如自动换刀装置、自动交换工作台及切屑处理装置等等。1.1.3数控机床的基本工作原理在数控机床上加工一个零件，一般包含以下几个步骤：1、根据加工零件的图纸和工艺方案，用规定的代码和程序格式来编写加工程序；2、将加工程序制作成穿孔带；3、通过纸带阅读机将穿孔带上的程序输入CNC装置。也可以来用手动输入方式将程序输入CNC装置；4、CNC装置对程序代码进行译码、寄存和运算，然后为伺服系统提供控制信号，实现对刀具与零件相对运动的控制；5、与此同时，CNC装置提供的信号，还可以实现对机床其它各运动部件的控制