数控专业论文范文

数控专业论文范文数控专业论文范文 包头轻工职业技术学院毕业论文论文题目调头加工轴数控加工工艺 设计班级 学号 xxxx作者 专业名称 xx年04月25日xxx数控技术xxxx班包头轻工职业技术学院 论文题目作者 闫挺指导教师单位单位xx x单位单位论文提交日期xx年04月26日xxx包头轻工职业技术学院调 头加工轴数控加工工艺设计xxx包头轻工职业技术学院包头轻工职业 技术学院包头轻工职业技术学院xxx包头轻工职业技术学院摘要本次 设计主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工 首先对 数控加工技术进行了简单的介绍 然后根据零件图进行数控加工分 析 第一 根据本零件材料的加工工序 切削用量以及其他相关因素选 用刀具及刀柄和零件的轮廓特点确定需要7把刀具分别为外圆粗车刀 外圆精车刀 外切槽刀 外螺纹刀 内镗孔刀 内切槽刀 第二 针对零件图图形进行编制程序 此零件为轴类零件 外轮廓 由直线 圆弧和螺纹组成 零件的里面要镗出一个锥孔 在加工过 程中 工件需要调头钻孔再镗孔 第三 早钻孔对刀时要先回参考 点 要以孔中心作为对刀点 刀具的位置要以此来找正 使刀位点 与换刀点重合 关键词刀具的确定 走刀路线的选择 刀具的对刀点 工件的定位 数控加工工艺是数控编程与操作的基础 合理的工艺是保证数控加 工质量发挥数控机床的前提条件 从数控加工的实用角度出发 以 数控加工的实际生产为基础 以掌握数控加工工艺为目标 在介绍 数控加工切削基础 数控机床刀具的选用 数控加工的定位与装夹 以及数控加工工艺基础等基本知识的基础上 分析了数控车削的加 工工艺 第1章绪论1 1数控加工技术的概论1 1 1数控技术数控技术是本世纪 中期发展起来的机床控制技术 是用数字信息对机械运动和工作过 程进行控制的技术 数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造 业的渗透形成的机电一体化产品 即所谓的数字化装备 这里先介绍 数控 数控机床 数控系统 等基本概念 1 数控与数控车床数控是数字控制的简称 英文为Numerical Control 简称NC 数控 Numerical Control NC数字控制 是指用数字 文字和符号组成的数字指令来实 现一台或多台机械设备动作控制的技术 它所控制的通常是位置 角度 速度等机械量和与机械能量流向有 关的开关量 数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现 1908年 穿孔的金属薄片互换式数据载体问世 19世纪末 以纸为 数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明 1938年 香农在美国 麻省理工学院进行了数据快速运算和传输 奠定了现代计算机 包 括计算机数字控制系统的基础 数控技术是与机床控制密切结合发包头轻工职业技术学院3展起来的 1952年 第一台数控机床问世 成为世界机械工业史上一件划时代 的事件 推动了自动化的发展 现在 数控技术也叫计算机数控技术 Computer Numerical Control 数控机床 Numerical ControlMACHINE TOOLS 技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备 简单地说就是采用了数控技术的机床 或者说是装备了数控系统的 机床 国际定义为数控机床是一种有程序控制的机床 该系统能逻辑地处理具有特定代码和其他的符号编码指令规定的程 序 2 数控系统数控系统是数字控制系统简称 英文名称为Numerica lControlSystem 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 3 计算机控制系统计算机数控 Computerized numericalcontrol 简称C 系统是用计算机控制加工功能 实现数 值控制的系统 C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 4 数控加工数控加工是根据零件图样及工艺要求等原始条件编制 零件数控加工程序 输入数控系统 控制数控机床中刀具与工件的 相对运动 从而完成零件加工 5 数控程序数控程序或零件是输入数控系统中的 使数控机床执 行一个确定加工任务的具有特定代码和编程的一系列指令 6 数控编程数控编程是指生成用数控机床进行零件加工的数控程 序的过程 包头轻工职业技术学院4第2章数控加工工艺2 1数控加工工艺内容的 选择2 1 1选择适合数控加工的零件虽然数控机床具有高精度 高柔 性 高效率等优点 但不是所有的零件都适合数控机床加工的 一般可分为三类 1 最适合类1 形状复杂 加工精度要求高通用机床无法加工或很 难保证加工质量的零件 2 具有复杂曲线或曲面轮廓的零件 3 具 有难测量 难控制进给 尺寸行腔的壳体或盒型零件 4 必须在一 次装夹中完成镗 绞或攻丝等多道工序的加工零件 2 较适合类1 零件价值高 在普通机床上加工容易受人工因素干 扰而影响质量 从而造成较大经济损失的零件 2 在通用机床上加 工时必须制造复杂专用工装的零件 3 在通用机床上需要做长时间 调整的零件 4 需要多次更改设计才能定型的零件 3 不适合类1 生产大批量的零件 2 装夹困难的零件 3 加工余 量不稳定 而且数控机床上无法在线检测系统可自动调整零件坐标 位置的零件 4 必须用特定的加工工艺装备协调加工的零件 2 2数 控加工工艺的主要内容 选择适合在数控上加工的零件 确定工 序内容 分析加工零件的图纸 明确加工内容及技术要求 确定加工方 案 制定数控加工路线 如工序的划分 加工顺序的安排 非数控 加工工序的衔接等 设计数控加工工序 如工序的划分 刀具的选择 夹具的定位与安 装 切削用量的确定 走刀路线的确定等等 调整数控加工工序的程序 如对刀点 换刀点的选择 刀具的补偿 包头轻工职业技术学院5 分配数控加工中的容差 处理数控机床上部分工艺指令第3章具体零件加工3 1零件图工 艺分析如图所示零件便面由柱面 圆锥面 顺圆弧 逆圆弧及外螺 纹构成 外螺纹绞复杂其中多个直径尺寸由较高的精度 表面粗糙 零件图尺寸编注完整 符合数控加工尺寸标注要求 轮廓描述清 楚完整 零件材料为45钢 毛胚为直径60mm 122mm 1 刀具选择 1 选用 5mm中心钻钻削中心孔 2 粗车及平端面选用90 硬质合金右偏刀 为防止副后刀面与工件 轮廓干涉 副偏角不宜太小 选Kr 35 3 为减少刀具数量和换刀次数 精车和车螺纹选用硬质合金60 外 螺纹车刀 刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径 取re 0 15 0 2mm 数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容 它不仅影响数控机床的加工效率 而且直接影响加工质量 刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的 应根据机床的加工能力 工件材料的性能 加工工序 切削用量以 及其它相包头轻工职业技术学院6关因素正确选用刀具及刀柄 刀具选择总的原则是安装调整方便 刚性好 耐用度和精度高 在满足加工要求的前提下 尽量选择较短的刀柄 以提高刀具加工 的刚性 选取刀具时 要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应 生产中 平面零件周边轮廓的加工 常采用立铣刀 铣削平面时 应选硬质合金刀片铣刀 加工凸台 凹槽时 选高速钢立铣刀 加 工毛坯表面或粗加工孔时 可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀 对 一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工 常采用球头铣刀 环形铣 刀 锥形铣刀和盘形铣刀 在进行自由曲面 模具 加工时 由于球头刀具的端部切削速度为零 因此 为保证加工精度 切削行距一般采用顶端密距 故球头常 用于曲面的精加工 而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀 因此 只要在保证不过切的前提下 无论是曲面的粗加工还是精加工 都 应优先选择平头刀 另外 刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大 必须引起注意的 是 在大多数情况下 选择好的刀具虽然增加了刀具成本 但由此 带来的加工质量和加工效率的提高 则可以使整个加工成本大大降 低 在加工中心上 各种刀具分别装在刀库上 按程序规定随时进行选 刀和换刀动作 因此必须采用标准刀柄 以便使钻 镗 扩 铣削等工序用的标准 刀具迅速 准确地装到机床主轴或刀库上去 编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸 调整方法以及调整范 围 以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸 目前我国的加工中心采用TSG工具系统 其刀柄有直柄 3种规格 和锥柄 4种规格 2种 共包括16种不同用途的刀柄 在经济型数控机床的加工过程中 由于刀具的刃磨 测量和更换多 为人工手动进行 占用辅助时间较长 因此 必须合理安排刀具的 排列顺序 一般应遵循以下原则 尽量减少刀具数量 一把刀具装夹后 应 完成其所能进行的所有加工步骤 粗精加工的刀具应分开使用 即使是相同尺寸规格的刀具 先铣后钻 先进行曲面精加工 后进行二维轮廓精加工 在可能的情况下 应尽可能利用数控机 床的自动换刀功能 以提高生产效率等 3 2确定工件的定位与装夹方案工件的定位与基准应与设计基准保持 一致 应防止过定位 对与箱体工件最好选择 一面两销 作为定 位基准 定位基准在数控机床上要仔细找正 由于这个工件是个实心轴 末端要镗一个30的锥孔 因轴的长度不 是很长 所以采用工件的右端面和48的外圆作定位基准 使用普通 三爪卡盘夹紧工件 取工件的右端面中心为工件坐标的原点 对刀 点在 100 1000 处 包头轻工职业技术学院7在数控车床上工件定位安装的基本原则与普 通机床相同 工件的装夹方法影响工件的加工精度和效率 为了充分发挥数控机 床的工作特点 在装夹工件时 应考虑以下几种因素1 尽可能采用 通用夹具 必须时才设计制造专用夹具 2 结构设计要满足精度要 求 3 易于定位和装夹 4 易于切削的清理 5 抵抗切削力由足够 的刚度 3 3确定走刀顺序及走刀路线走刀路线是指数控加工过程中 刀具相对于被加工件的运动轨迹和方向 加工路线的合理选择是非常重要的 因为它与零件的加工精度和表 面质量密却相关 在确定走刀路线是主要考虑下列几点 1 保证零件的加工精度要求 2 方便数值计算 减少编程工作量 3 寻求最短加工路线 减少空刀时间以提高加工效率 4 尽量减少程序段数 5 保证工件轮廓表面加工后的粗糙度的要求 最终轮廓应安排最后 一走刀连续加工出来 6 刀具的进退刀 切入与切出 路线也要认真考虑 以尽量减少在 轮廓处停刀 切削力突然变化造成弹性变形 而留下刀痕 也要避 免在轮廓面上垂直下刀而划伤工件 加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况 以及定位夹紧的需 要来考虑 重点是工件的刚性不被破坏 顺序一般应按下列原则进行包头轻工职业技术学院8 1 上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧 中间穿插有通 用机床加工工序的也要综合考虑 2 先进行内形内腔加工序 后进行外形加工工序 3 以相同定位 夹紧方式或同一把刀加工的工序最好连接进行 以 减少重复定位次数 换刀次数与挪动压板次数 4 在同一次安装中进行的多道工序 应先安排对工件刚性破坏小的 工序 切削加工顺序的安排 先粗后精先安排粗加工 中间安排半精加工 最后安排精加工和光整加工 先主后次先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的加工 后安排如键槽 紧固用的光孔和螺纹孔等次要表面的加工 由于次要表面加工工作量小 又常与主要表面有位置精度要求 所 以一般放在主要表面的半精加工之后 精加工之前进行 先面后孔对于箱体 支架 连杆 底座等零件 先加工用作定位 的平面和孔的端面 然后再加工孔 这样可使工件定位夹紧稳定可靠 利于保证孔与平面的位置精度 减小刀具的磨损 同时也给孔加工带来方便 基面先行用作精基准的表面 要首先加工出来 所以 第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工 有时包括 精加工 然后再以精基面定位加工其它表面 例如 轴类零件顶尖孔的加工 3 4切削用量的选择根据零件的结构特点 外轮廓用采用90度外圆车 刀 轮廓粗加工时留1mm的精车余量 粗加工时选主轴转速为s 600r min 进给速度Vf 150mm min 精加工选主轴转速s 1000r min 进 给速度Vf 50mm min包头轻工职业技术学院93 5数控加工工艺文件的 填写零件名称轴数量12xx年6月工序名称工艺要求工作者日期1下料6 0mm 122mm棒料2车车削外圆到483调头加工30的内孔工步工步内容刀 具号1车端面T01012自右向左粗车外轮廓T01013自左向右精车外轮廓 T02024切削24的退刀槽T03035车螺纹T04046镗孔T05054检验材料钢 规格数量60mm 122mm表1 1数控加工工艺卡刀具号刀具规格名称数量加工内容主轴转速 r min 进给速度 mm r T0190度外圆车刀1粗车轮廓6000 2T0290度外圆车刀1精车轮廓10000 3T03切槽刀1切槽4000 15包头轻工职业技术学院10T04螺纹刀1车螺 纹7001 5T05内镗孔刀1镗孔6000 3表1 2刀具卡片第4章数控加工程序O0001零件左端T0101M03S600G0X100Z1 00 主轴正转 换1号刀G0X52Z0 G1X 1F0 2 车端面G0X100Z100 T0505 G0X19Z2 循环起点G71U1R1 内孔粗加工循环G71P45Q80U 0 5W0 1F0 3 N45G0X32 G1Z0F0 1 X30Z 1 Z 9 X26Z 16 Z 24 X20 N80Z 29 G0X100Z100 返回换刀点M05 M00 暂停 测量 补偿M03S100 0T0505 G0X19Z2 G70P45Q80 内孔精加工循环GO X100Z100 返回换刀点包头轻工职业技术学院11M05 M00 M03S600 T0202 换2号刀车外圆G0X52Z2 循环起点G71U1R1 外圆粗加工循 环G71P150Q180U0 5W0 1F0 3 N150G0X37 G1Z0F0 1 X40Z 1 5 Z 24 X46 X48Z 25 N180Z 40 G0X100Z100 M05 M00 M03S1000T0202 G0X52Z2 G70P150Q1 80 外圆精加工循环G0X100Z100 M05 返回换刀点M30 程序结束 机床复位调头加工O0002零件右端T0101M03S600G0X100Z100 主轴 正转 换1号刀G0X52Z0 循环起点G1X 1F0 2 车端面G0X100Z100 T0202 换2号刀G0X52Z2 循环起点包 头轻工职业技术学院12G73U10R15 外圆轮廓粗加工循环G73P45Q110 U0 5W0 1F0 3 N45G0X21 G1Z0F0 1 X23 8Z 1 5 Z 25 X24 Z 30 G2X28Z 44R10 G1Z 52 X30 G3X40Z 57R5 G1Z 64 X64 X48Z 65 N110G0U5 X100Z100 返回换刀点T0303S400 切槽G0X25Z 25 G1X21F0 15 G0X25 Z 24 G1X21F0 15 Z 25 G0X100 Z100 M05 M00 暂停 测量 补偿M03S1000T0202 G0X55Z2 G70P45Q110 外圆轮廓精加工循环包头轻工职业技术学院 13G0X100Z100 T0404S700 换4号刀G0X26Z2 循环起点X23Z 22F1 5 螺纹切削固定循环X22 725 X22 425 X22 125 G0X100Z1 00 返回换刀点M05 M30 程序结束 机床复位第5章零件图加工步 骤5 1输入零件加工程序 1 机床的开机开机先检查 一切没有问题后在打开机床总电源 然后打开数控系统的电源 在显示屏上应出现机床的初始位置坐 标 再检查面板上的按钮指示灯是否正常 若一切正常 就卡伊进 行其他操作 2 回零操作开机正常后 机床应首先进行回零操作 3 加工程序的输入按下主功能键 如PROGRAM 进行加工程序 在此状态下可通过手动数据输入方式或RS 232接口加工程序输入机床 可对程序进行和修改 4 将数日的程序仔细校对检查 2 进行对刀操作设定工件坐标系 进行试切对刀或机外对刀 并按 下主功能的补偿键 进行参数设置状态 将所用各把刀具的刀偏量X Z输入刀具的参数数据库里面 3 在自动方式下自动加工并测量修调 1 选择主功能的自动执行状态 2 选择要执行零件程序 3 显示工件坐标系 包头轻工职