零件的加工方法与编程改进毕业设计.doc

常州机电职业技术学院毕业设计（论文）常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作 者： 学 号： 系 部： 电气工程系 专 业： 数控设备应用与维护 题 目： 零件的加工方法与编程改进 校内指导教师： 企业指导教师： 评阅者： 2016 年 月摘 要随着科学技术和社会生产的发展，机械产品的形状和结构不断改进，对零件的加工质量要求越来越高，零件的形状越来越复杂，传统的机械加工方法已无法达到零件加工的要求，迫切需要新的加工方法。其中,作为传统数控加工编程语言的数控G代码,形式繁琐,易于出错,编程、查错过程耗时严重,且已不足应对一些特殊零件的加工要求。其次分析了零件的组成、表面粗糙度、尺寸精度分析、编制了工艺卡片和零件的加工程序。本文研究了几种数控编程方法与其功能实现方案,在特殊场合应用能够起到简化加工程序、缩短加工编程时间、提高加工效率和增加加工柔性化的作用。最后，构建了实验平台,测试其性能与数控加工编程方法，基本达到该次设计的要求。 关键词：数控设备 数控编程 数控加工目 录1 前言4 1.1本课题研究的意义41.2本课题目前的现状81.3本课题研究的目标91.4完成本课题的可行性分析102 零件的工艺分析122.1零件图122.2零件的结构分析122.3零件的加工工艺过程132.4零件加工工艺卡片143 数控系统与编程153.1系统设备的选用153.2数控机床的233.3零件表面基点坐标243.4刀具选用243.5零件的加工程序25结论.27致谢 .28参考文献.291前言1.1本课题研究的意义数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。1.1.1数控机床的概述数控技术，简称数控（Numerical ControlNC），是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。由于现代数控都采用了计算机进行控制，因此，也可以称为计算机数控（Computerized Numerical ControlCNC）。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。为了对机械运动及加工过程进行数字化信息控制，必须具备相应的硬件和软件。用来实现数字化信息控制的硬件和软件的整体成为数控系统（Numerical Control System），数控系统的核心是数控装置（Numerical Controller）。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。采用数控技术进行控制的机床，称为数控机床（NC机床）。它是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品，是现代制造技术的基础。控制机床也是数控技术应用最早、最广泛的领域，因此，数控机床的水平代表了当前数控技术的性能、水平和发展方向。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。随着科技发展，为了适应市场需求多变的形势，对现代制造业来说，不仅需要发展车间制造过程的自动化，而且要实现从市场预测、生产决策、产品设计、产品制造直到产品销售的全面自动化。将这些要求综合、构成的完整的生产制造系统，称为计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System-CIMS）。CIMS将一个更长的生产、经营活动进行了有机的集成，实现了更高效益、更高柔性的智能化生产，是当今自动化制造技术发展的最高阶段。在CIMS中，不仅是生产设备的集成，更主要的是以信息为特征的技术集成和功能集成。计算机是集成的工具，计算机辅助的自动化单元技术是集成的基础，信息和数据的交换及共享是集成的桥梁，最终形成的产品，可以看成是信息和数据的物质体现。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。在数控机床的早期产品中，数控装置是专用的。近年来，数控装置中的逻辑电路已被计算机所取代，因而实现了控制多样化和多功能化。从复台化技术的观点来看，增强控制功能，使得操作机床自动化，不是最终目的。控制功能应达到晟佳控制和自适应控制，为此应增加诊断功能。通过传感器反馈，实现加工智能化，并保证系统的可靠性。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。1.1.2数控机床的组成1、输入输出装置入装置的作用是将记录在信息载体上的数控加工程序读入数控系统的内存储器。目前广泛应用的输入方式是利用数控机床上的通讯接口通过计算机进行数据传输，也可利用网络技术进行远程数据传输。对于简单的数控加工程序可采用手动数据输入方式，利用数控系统控制面板上的输入键直接将零件的加工程序输入数控系统的内存储器。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。2、数控系统数控系统是数控机床的核心。其主要作用是对输入的零件加工程序的命令进行信息处理后，输出控制命令到相应的执行部件（如伺服系统、驱动系统、PLC等），完成零件加工程序所要求的工作。数控系统有硬件和软件组成。现代数控系统普遍采用通用计算机其主要硬件部分，包括CPU、存储器、系统总线和输入输出接口等。软件部分主要是主控制系统软件，其控制方式有数据运算处理控制和时序逻辑控制两大类，主控制器内的插补运算模块根据读入的零件加工程序，通过译码、编译等信息处理后，进行相应的轨迹插补运算，并通过与其相应的各坐标伺服系统位置、速度反馈信号比较，进而控制机床的各坐标轴的移动。时序逻辑控制主要由可编程控制器PLC完成，它根据机床加工过程中的各个动作要求进行协调，按各检测进行逻辑判断，从而控制机床有条不紊地按序工作。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。3、可编程逻辑控制系统可编程逻辑控制系统主要功能是接受可编程控制器PLC输出的主轴变速和换向，启动或停止，刀具选择或更换，分度工作台转位和紧锁，工件夹紧或松夹，切削液的开启或关闭等辅助操作信号。经功率放大后直接驱动相应的执行元件，完成数控加工自动操作。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。4、伺服驱动系统伺服驱动系统的作用是接受来自数控系统的位置控制信息，捡起转换成相应坐标轴的进给运动和精确定位运动，完成数控机床最后的控制环节，因此，其伺服精度和动态响应特性将直接影响数控机床的加工精度和表面加工质量。伺服驱动系统包括主轴伺服和进给伺服两个单元。主轴伺服单元截水沟来自PLC的转向和转速指令，进过功率放大后驱动主轴电动机转动。进给伺服单元在每个插补周期内接受数控系统的位移指令，经过功率放大后驱动进给电动机转动，同时完成速度控制和反馈控制。伺服驱动系统的执行器件有功率步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。5、位置检测系统位置检测系统的作用是通过传感器检测伺服电动机的转角位移或数控机床工作台的直线位移，并转换成电信号反馈给伺服系统，由伺服系统中的位置比较环节对控制位移量与实际位移量进行比较，根据比较的差值调整控制信号，提高控制精度。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。6、机床主体机床主体指的是数控机床的机械结构部分，是实现零件加工的执行部件。它主要由主运动部件、进给运动部件、支撑件、特殊装置、刀具和辅助装置等组成。数控机床的机械结构部分与普通机床相似，但传动结构和变速系统较为简单，在精度、刚度、抗振性等方面要求较高，因而采取了一些特殊结构，如滚珠丝杠副，直线滚动导轨副等。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。1.1.3数控机床的结构特点1、数控机床与普通机床在总体结构上基本相似，由本身、箱体、导轨、主轴、进给机构及辅助机构组成。由于其加工的特殊性，数控机床在机械结构上具有如下特点：铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。（1）采用高性能的主轴伺服驱动装置和进给伺服驱动装置，使机床的传动链缩短，简化机床机械传动系统的结构。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。（2）采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的特殊结构，使机床精度、静刚度、动刚度大大提高，从而满足大余量切削和精密加工切削需要。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。（3）采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和传动构件，如滚珠丝杠螺母副、贴塑滑动轨、直线滚动导轨、静压导轨等传动构件。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。（4）加工中心具有完善的刀具自动交换装置。（5）采用移动门结构的全封闭外罩壳，保证了加工操作的安全性。（6）具有气动、液压、排屑、冷却、润滑等辅助装置。2、数控车床的优点 （1）由于数控车床刀架的两个方向运动分别由两台伺服电动机驱动，所以它的传动链短。不必使用挂轮、光杠等传动部件，用伺服电动机直接与丝杠联结带动刀架运动。伺服电动机丝杠间也可以用同步皮带副或齿轮副联结。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。（2）多功能数控车床是采用直流或交流主轴控制单元来驱动主轴，按控制指令作无级变速，主轴之间不必用多级齿轮副来进行变速。为扩大变速范围，现在一般还要通过一级齿轮副，以实现分段无级调速，即使这样，床头箱内的结构已比传统车床简单得多。数控车床的另一个结构特点是刚度大，这是为了与控制系统的高精度控制相匹配，以便适应高精度的加工。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。（3）数控车床的第三个结构特点是轻拖动。刀架移动一般采用滚珠丝杠副。滚珠丝杠副是数控车床的关键机械部件之一，滚珠丝杠两端安装的滚动轴承是专用铀承，它的压力角比常用的向心推力球辆承要大得多。这种专用轴承配对安装，是选配的，最好在轴承出厂时就是成对的。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。（4）为了拖动轻便，数控车床的润滑都比较充分，大部分采用油雾自动润滑。（5）由于数控机床的价格较高、控制系统的寿命较长，所以数控车床的滑动导轨也要求耐磨性好。数控车床一般采用镶钢导轨，这样机床精度保持的时间就比较长，其使用寿命也可延长许多。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。（6）数控车床还具有加工冷却充分、防护较严密等特点，自动运转时一般都处于全封闭或半封闭状态。（7）数控车床一般还配有自动排屑装置。1.2 本课题目前的现状下面对我国数控机床的发展现状及技术趋势进行分析剖析，并初步探讨使其能适应多品种、高质量、低成本的市场需要，促进我国数控机床产业的结构调整和技术升级，促进引进国外先进技术的消化吸收与创新，提高产业的国际竞争力。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。1.2.1数控机床的发展世界上第一台数控机床是为了适应航空工业制造复杂曲面工件的需要产生的。1948年，美国帕森斯公司在研制加工直升机叶片轮廓检验样板的机床史，首先提出利用电子计算机控制机床加工曲线样板的新概念并获得成功。1952年，美国麻省理工学院和帕森斯公司合作研制成功了世界上第一台具有信息存储和信息处理功能的三坐标立式铣床。这是一台采用专用计算机进行运算与控制的直线插补轮廓控制数控铣床，专用计算机采用电子管元件，逻辑运算与控制采用硬件连接的电路。1955年，该类机床进入实用化阶段，在复杂曲面的加工中发挥了重要作用，这就是第一台数控系统。从那时起40多年来，随着自动控制技术、微电子技术、计算机技术、精密测量技术及机械制造技术的发展，数控机床得到了迅速发展，不断的更新换代。数控系统的发展经历五代。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。1955年，数控系统以电子管组成，体积大，功率消耗大，这是第一台数控系统。1959年，晶体管元件问世，数控系统中广泛采用晶体管和印刷电路板，从数控系统跨入第二代。1965年，出现了小规模集成电路，由于其体积小，功耗低，使数控系统的可靠性得到进一步提高数控系统发展到第三代。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。以上三代数控机床的控制系统均为硬接线数控系统，称为普通数控系统，及NC系统。随着计算机技术的发展，出现了以小型计算机代替专用硬接线装置，以控制软件实现数控功能的计算机数控系统，及CNC系统，使数控机床进入第四代。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。1970年以后，美国因特尔公司首先开发使用了四位微处理器，1974年，美国、日本等国首先研制出以微处理器为核心的数控系统。由于中、大规模集成电路的集成度和可靠性高、价格低廉，所以微处理器数控系统得到了广泛应用。这就是微机数控系统，及MNC系统，从而使数控机床进入第五代。 尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。1.2.2 我国数控机床的发展现状我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代， 中国于1958年研制出第一台数控机床，发展过程大致可分为两大阶段。在19581979年间为第一阶段，从1979年至今为第二阶段。第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识，在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、终因表现欠佳，无法用于生产而停顿。主要存在的问题是盲目性大，缺乏实事求是的科学精神。在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术，从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产，解决了可靠性、稳定性问题，数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展。通过“六五”期间引进数控技术，“七五;期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，19982004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。1.3本课题研究的目标1.3.1 设计要求 （1）掌握各编程指令的意义，编写正确的加工工序；（2）熟练的的编写程序和应用；（3）学会对零件加工工艺的制定；（4）了解机械制造相关知识；（5）熟悉机床的组成，了解相关的基础知识；（6）完成设计的工件，顺利毕业。1.3.2个人要求1、理论方面（1）学会对零件加工工艺的制定。（2）熟悉了数控机床的组成，了解相关控制系统原理。(3)掌握各编程指令的意义，编写正确的加工程序。(4)了解了机械制造相关知识。(5)学会应用或了解关于数控方面的软件。2、操作方面(1)按照机械制图标准，绘制出零件图。(2)熟练掌握数控机床面板及操作界面的使用。(3)熟悉掌握工件装夹、刀具装夹、刀具刃磨、编程原点找正、对刀等操作方法及步骤(4)熟练掌握零件图纸分析、工艺制定、刀具选择、切削用量选择、程序编写等加工相关内容，并能够进行计算机仿真加工。凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。(5)熟练掌握数控加工过程的完成步骤（从图纸到工件的完整加工过程），并能保证零件加工成型的相对尺寸精度、形状精度、表面的位置精度、表面粗度等其他要求。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。(6)熟悉数控机床教学安全操作规程。(7)通过数控高级工笔试。1.4完成本课题的可行性分析 本人通过大学的理论知识与专业技能的学习，已初步能够独立进行零件的设计、材料分析，工艺的制定，到最终的编程加工。并且在每学期都要进行维期两个用月的专业技能强化训练，让我们深入感受到理论与实践是相辅相成的。在实践方面已通过数控车床中级、普车中级、钳工中级的考核，对电工、机床的结构及工件的加工工艺也有一定的了解；并且论文的论题与自己所学专业相对应，并且具有充分的参考资料（如：机械制图、数控加工编程、数控机床、机械制造基础、金属工艺学、机械设计、CAD/CAM应用技术等资料）。金属工艺学此书系统地阐述了钢铁生产、金属材料的性能、金属的结构与结晶、合金的相结构与相图、铁碳合金、钢的热处理、工业用钢、机械加工工艺规程的制定等方面的基本原理和基础知识。数控加工编程此书从三种数控系统SIEMENS、FANUC、华中入手, 深入浅出地阐述了零件的分析,尤其十分详细地介绍了如何编程,同时还介绍了编程时的注意点,最后还对加工中心的对刀和其他类型机床作了简要的介绍。除此之外还有专门的指导老师、教授做辅助综合以上分析相信一定能够顺利地完成最终的设计。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。第二章零件的工艺分析2.1 零件图1、下图是本次毕业设计需要完成的零件图：图2-1零件图2.2零件的结构分析该零件是由外圆、圆、孔、内螺纹及退刀槽组成。其中有多个尺寸有较严的尺寸公差和表面粗糙度等要求。该零件的毛坯材料规格是45#钢，直径为50mm,长度为150mm。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。1、零件的形状该零件是由外圆轮廓和孔组成外圆轮廓从右到左依次由：36圆、204048的外圆、退刀槽、。孔左到右依次由：M24X2的内螺纹、44.73的锥度阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。2、尺寸分析1.外圆轮廓尺寸分析：48、40、20的外圆，其上偏差是0.0下偏差是0.039，其表面粗糙度为1.6。氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。36圆，其上偏差为0。08下偏差为-0。08，2盲孔尺寸分析：24的内圆，上偏差为0下偏差为0，其粗糙度为3.2。M24X2的螺纹。36的外圆，上偏差为0，下偏差为-0.019.2.3零件的加工工艺过程表2-1工序卡工序号工种工序内容加工简图设备1下料501502三爪卡盘夹持工件一端，伸长为55mm，用麻花钻，钻出43mm深度调头3夹住左端，伸出80mm长度用尖刀加工右端36的圆盒3个台阶4夹住右端零件用尖刀加工左端44.73的锥度和台阶然后精加工，5用镗孔刀加工左端的内轮廓。在用螺纹刀加工内螺纹2.4零件加工工艺卡片表2-2工艺卡工序号工序内容刀具号道具型号主轴转速r/min进给速度背吃刀量mm备注1钻30盲孔麻花钻3001.52调头车外圆T0101尖刀1000F0.31.53调头车外圆T010190刀1000F0.31.54车内轮廓T0101镗孔刀500F0.31.55车内螺纹T0101内三角螺纹刀450F0.31.56车螺纹T0101螺纹刀400F0.31.5第三章系统设备与编程3.1系统设备的选用3.1.1数控系统概述 是数字控制系统简称，英文名称为Numerical Control System，早期是由硬件电路构成的称为硬件数控（Hard NC），1970年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统。 釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。计算机数控（Computerized numerical control,简称CNC）系统是用计算机控制加工功能，实现数值控制的系统。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。 怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。CNC系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置（CNC装置）、可编程逻辑控制器（PLC）、主轴驱动装置和进给（伺服）驱动装置（包括检测装置）等组成。 谚辞調担鈧谄动禪泻類。CNC系统的核心是CNC装置。由于使用了计算机，系统具有了软件功能，又用PLC代替了传统的机床电器逻辑控制装置，使系统更小巧，其灵活性、通用性、可靠性更好，易于实现复杂的数控功能，使用、维护也方便，并具有与上位机连接及进行远程通信的功能。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。3.1.2数控系统组成1、数控系统 数控系统是机床实现自动加工的核心，是整个数控机床的灵魂所在。主要由输人装置、监视器、主控制系统、可编程控制器、各类输人输出接口等组成。主控制系统主要由 CPU 、存储器、控制器等组成。数控系统的主要控制对象是位置、角度、速度等机械量，以及温度、压力、流量等物理量其控制方式又可分为数据运算处理控制和时序逻辑控制两大类。其中主控制器内的擂补模块就是根据所读入的零件程序，通过译码、编译等处理后，进行相应的刀具轨迹插补运算，并通过与各坐标伺服系统的位置、速度反馈信号的比较，从而控制机床各坐标轴的位移。而时序逻辑控制通常由可编程控制器 PI 尤来完成，它根据机床加工过程中各个动作要求进行协调，按各检测信号进行逻辑判别，从而控制机床各个部件有条不紊地按顺序工作。 熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。2、伺服系统 伺服系统是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节主要由伺服电动机、驱动控制系统和位置检测与反馈装置等组成伺服电动机是系统的执行元件，驱动控制系统则是伺服电动机的动力源数控系统发出的指令信号与位置反馈信号比较后作为位移指令，再经过驱动系统的功率放大后，驱动电动机运转，通过机械传动装置带动工作台或刀架运动。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。3、强电控制柜 强电控制柜主要用来安装机床强电控制的各种电气元器件，除了提供数控、伺服等一类弱电控制系统的输入电源，以及各种短路、过载、欠压等电气保护外，主要在 PLC 的输出接口与机床各类辅助装置的电气执行元件之间起桥梁连接作用，控制机床辅助装置的各种交流电动机、液压系统电磁阀或电磁离合器等。此外它也与机床操作台有关手动按钮连接。强电控制柜由各种中间继电器、接触器、变压器、电源开关、接线端子和各类电气保护元器件等构成它与一般普通机床的电气类似，但为了提高对弱电控制系统的抗干扰性，要求各类频繁启动或切换的电动机、接触器等电磁感应器件中均必须并接 RC 阻容吸收器；对各种检测信号的输人均要求用屏蔽电缆连接。纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。4、辅助装置 辅助装置主要包括自动换刀装置 ATC ( Automatlc Tool Changer ）、自动交换工作台机构 APc ( Automatic Pallet changer ）、工件夹紧放松机构、回转工作台、液压控制系统、润滑装置、切削液装置、排屑装置、过载和保护装置等。 颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。5、机床本体 数控机床的本体指其机械结构实体它与传统的普通机床相比较，同样由主传动系统、进给传动机构、工作台、床身以及立柱等部分组成，但数控机床的整休布局、外观造型、传动机构、工具系统及操作机构等方面都发生了很大的变化。为了满足数控技术的要求和充分发挥数控机床的特点，归纳起来包括以下几个方面的变化： 濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。（1）采用高性能主传动及主轴部件。其有传递功率大、刚度高、抗振性好及热变形小等优点。 （2）进给传动采用高效传动件。具有传动链短、结构简单、传动精度高等特点，一般采用滚珠丝杠副、直线滚动导轨副等。 銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。（3）具有完善的刀具自动交换和管理系统。 （4）在加工中心上一般具有工件自动交换、工件夹紧和放松机构 （5）机床本身具有很高的动、静刚度。 （6）采用全封闭罩壳。由于数控机床是自动完成加工，为了操作安全等，一般采用移动门结构的全封闭罩壳，对机床的加工部件进行全封闭挤貼綬电麥结鈺贖哓类。3.1.3常见数控系统数控机床配置的数控系统不同，其功能和性能也有很大差异。就目前应用来看，FANUC(日本)、SIEMENS(德国)、FAGOR(西班牙)、HEIDENHAIN(德国)、MITSUBISHI(日本)等公司的数控系统及相关产品 ， 在数控机床行业占据主导地位；我国数控产品以华中数控、航天数控为代表，也已将高性能数控系统产业化。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。3.1.4所用系统特点1、高效 要求数控系统有较高的工作速度，能迅速进行复杂信息、数据的处理与计算，以适应数控加工高效要求。 塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。2、稳定性 数控系统应有稳定的工作过程，使数据处理、运算正确无误，从而保证数控加工正常而高精度。 3、可靠性 数控系统的工作应有高的可靠性，使其长时期连续工作而不出现故障。 4、开放性 数控系统应具有良好开放性，使其功能的修改、扩充、适应性，即功能的开发与升级能方便地实现。3.1.5统编程方法及指令1、程序编制的方法有手工编程和自动编程两大类。1.1手工编程 手工编程编制工件加工程序的各个步骤，即从工件图样分析、工艺处理、确定加工路线和工艺参数，计算程序中所需的数据，编写加工程序清单直到程序的检验，均由人来完成。手工编程在点位直线圆弧组成的轮廓加工中仍广泛应用。裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。（1）确定工艺过程 根据零件图进行工艺分析，在此基础上选定加工机床、刀具和夹具，确定零件加工的工艺路线、工序及切削用量等工艺参数。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。(2)数值计算根据了零件图样上的尺寸、工艺要求等，选定一个工件坐标系，在工件坐标系内计算工件轮廓的坐标值，即基点和节点坐标。绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。(3)编制加工程序根据制定的加工工艺方案，按照机床数控系统指令代码及程序格式的规定，编织加工程序。（4）输入到数控系统把编制好的程序输入到数控系统，常用输入方法有：利用DNC（数据传输）功能，将计算机上编制的加工程序通过传输软件和接口传输到数控系统。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。（5）程序校验和试切削所编制的加工程序经校验和试切削才能用于正式加工。通常采用空运行的方法进行程序校验，但这只能校验程序格式是否正确及代码是否完整，不能校验轨迹的正确性。未检验加工轨迹是否正确，在有图形显示功能机床上，可利用仿真 图形来检查轨迹的正确性。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。1.2自动编程 自动编程又称计数机辅助编程。自动编程在自动编程系统上进行，它是由一台通用计数机配上打印机、自动穿孔和自动绘图机等组成，可以完成手工编程的大部分工作。自动编程系统使用数控语音描述切削加工时的刀具和工件的相对运动轨迹和一些加工工艺过程。所编程序还可以通过屏幕显示进行模拟加工演示。有错误时，可以在屏幕进行编辑、修改、直至程序停止为止。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。2、指令 G代码和M代码G代码 表3-1代码功能代码功能G00快速定位G50刀具偏置0/-G01直线插补G51刀具偏置+/0G02顺圆插补G52刀具偏置-/0G03逆圆插补G53直线偏移注销G04暂停G54直线偏移XG05 不指定G55直线偏移YG06抛物线插补G56直线偏移ZG07不指定G57直线偏移XYG08加速G58直线偏移XZG09减速G59直线偏移YZG10G16不指定G60 准确定位（精）G17XY平面选择G61 准确定位（中）G18XZ平面选择G62 准确定位（粗）G19YZ平面选择G63攻丝G20G32不指定G64G67不指定G33螺纹切削，等螺距G68刀具偏置，内角G34螺纹切削，增螺距G69刀具偏置，外角G35螺纹切削，减螺距G70G79不指定G36G39不指定G80固定循环注销G40刀具取消补偿G81G89固定循环G41刀具左补偿G90绝对尺寸G42刀具右补偿G91相对尺寸G43刀具偏置左G92预置寄存G44刀具偏置右G93进给率，时间倒数G45刀具偏置+/+G94每分钟进给G46刀具偏置+/-G95每转进给G47刀具偏置-/-G96恒线速度G48刀具偏置-/+G97每分钟转数G49刀具偏置0/+G98G99不指定 表3-2 M代码代码功能代码功能M00程序停止M36进给范围1M01计划结束M37进给范围2M02程序结束M38主轴速度范围1M03主轴顺时旋转M39主轴速度范围2M04主轴逆时旋转M40M45齿轮换档M05主轴停止M46M47不指定M06换刀M48注销M49M072号冷却液开M49进给率修正旁路M081号冷却液开M503号冷却液开M09冷却液关M514号冷却液开M10夹紧M52M54不指定M11松开M55刀具直线位移，位置1M12不指定M56刀具直线位移，位置2M13主轴顺时，冷却液开M57M59不指定M14主轴逆时，冷却液开M60更换工作M15正运动M61工件直线位移，位置1M16负运动M62工件直线位移，位置2M17M18不指定M63M70不指定M19主轴定向停止M71工件角度位移，位置1M20M29永不指定M72工件角度位移，位置2M30纸带结束M73M89不指定M31互锁旁路M90M99永不指定M32M35不指定3.2数控机床设备的简介数控机床即使采用了数控技术的机床，或者说装备了数控系统的机床。从应用来说，数控机床就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、松加工件、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给切削液等）和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示，通过控制介质将数字信息送入专用的或通用的计算机，计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，是机床自动加工出所需要的零件.栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。 数控机床是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、自动检测技术和精密机械设计和制造等先进技术的高新技术的产物，是技术密集度及自动化程度都很高的、生产效率高、产品质量稳定自动化程度极高的特点，而且它还可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工，因而数控机床在机械制造业中的地位显得愈来愈为重要。我们甚至可以这样说：在机械制造业中，数控机床的档次和拥有量，是反映一个企业制造能力的重要标志。辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。 但是，我们应当清醒的意识到：在企业生产中，数控机床能否达到加工精度高、产品质量稳定、提高生产效率的目标这不仅取决于机床本身的精度和性能，很大程度上也与操作者在生产中能否正确的对数控机床进行维护保养和使用密切相关。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。 与此同时，我们还应注意到：数控机床的维修的概念，不能单纯的理解是数控系统或者是数控机床的机械部分和其它部分在发生故障时，仅仅是依靠维修人员如何排除故障和及时修复，使数控机床能够尽早的投入只用就可以了，这还应包括正确使用和日常保养的工作。詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。 综上两方面所述，只有坚持做好对机床的日常维护保养工作，才可以延长元器件的使用寿命，延长机械部件的磨损周期，防止意外恶性事故的发生，争取机床时间稳定工作；也才能充分发挥数控机床的加工优势，达到数控机床的技术性能，确保数控机床能够正常工作，因此，这无论是对数控机床的操作者，还是对数控机床的维修人员来说，数控机床的维护与保养就显得非常重要，我们必须年高度重视。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。3.3零件表面基点坐标的计算1、如图所示，是本次毕业设计做的零件图，我们在实际操作当中已经把所需要的坐标算出，一方面我们零件的加工。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。零件图3-3A( 0 . 0 ) B( -32.886 . 7.886 ) C(-42.876 . 7.933 ) D( -42.876 . 17.933 ) E(-62.876 . 17.933 ) F(-62.876 . 21.933 ) G(-72.876 . 21.933 ) H(-72.876 . 20.298 ) I(-77.876 . 20.298 ) J(-137.876 . 18.715 ) K(-137.876 . 15.933 ) L(-147.876 . 15.933 ) M(-147.876 . 9.933)N(-145.876 . 7.933)O(-121.876 . 7.933 )P(-121.876 . 11.433)Q(-114.876 . 11.433)R(-114.876 . 7.933)S(-107.876 . 7.933) 鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。3.4刀具明细表 表3-3序号刀具刀号主轴转速进给速度被吃刀量1外圆刀800F0.31.52槽刀800F0.31.53螺纹刀450F0.314尖刀800F0.31.55镗刀800F0.31.56内槽刀500F0.30.57内螺纹刀80F0.318麻花钻600F0.33.5零件的加工程序O0001(右端)G99 G40 G21;G00 X55;Z5;G71 U1 R1;G71 P10 Q20 U0.5 W0.1 F0.3;N10 G00 X0;Z0;G03 X7.87 Z-32.88 R18;G01 X20;Z-43;X40;Z-63;X48;N20 G00 Z100;X100;M05;M00;G99 G40 G21;M03 S1600 T0101;G00 X55;Z5;G70 P10 Q20 F0.08;G00 X100;M05;M30;O0002（左端锥度）G99 G40 G21;M03 S800 T0101;G00 X55;Z0;G71 U1 R1;G71 R10 Q20 U0,5 W0.1