椭圆盖板配合件宏程序编程与自动编程程序设计-[机械毕业设计论文A2058]
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-
椭圆
盖板
配合
程序
编程
自动
程序设计
机械
毕业设计
论文
a2058
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份,44页,19300字左右.
任务书一份.
外文翻译一份.
凹模零件刀具卡
凸模零件刀具卡
图纸共2张,如下所示
A2-椭圆盖板凹模.dwg
A2-椭圆盖板凸模.dwg
- 内容简介：
-
毕业设计（论文）任务书 学生姓名 所学专业 班 级 课题名称 椭圆盖板的宏程序编程与自动编程 工作内容 （应完成的设计内容、论文内容） 1、 零件图； 1张 2、 数控加工工艺卡片； 1张 3、 在宇航数控仿真系统中进行零件数控加工仿真； 4、 在 5、 设计说明书； 1份 6、 外文翻译资料； 1份。 工作要求 （设计应达到的性能、指标，论文质量要求） 1、 零件工艺规程的设计符合生产要求； 2、 设计加工程序应能加工出满足精度要求零件； 3、 设计说明书内容全面，语言通畅、正确； 4、 外文资料翻译不少于 3000汉字 。 主要参考 资料 1、 数控机床及应用；李业农主编；国防工业出版社； 2006 2、 数控加工程序编制；王洪主编；机械工业出版社； 2003 3、 数控加工工艺；徐宏海主编；化学工业出版社； 2004 工作进度 要求 3月 15 日 4月 20日 查找资料； 4月 21 日 5月 8日 工艺设计； 5月 9日 5月 20日 编写数控加工程序； 5月 21 日 6月 1日 调试程序，数控仿真； 6月 2日 6月 8日 整理毕业设计论文，准备答辩。 课题组 其他 成员 指导教师 （签名） 教研室主任 （签名） 部门批准 （盖章） 签发日期 注：本 任务书一式 三份，由指导 教师 填写， 教研室主任审核， 系部批准后下发 ； 学生 、指导教师 、系部各 一份。 产品名称或代号 零件名称 零件图号 序号 刀具号 刀具 加工表面 备注 规格名称 数量 刀长 (1 80面铣刀 1 120 面铣削上表面 00 2 10平铣刀 1 120 铣削距上表面 7 00 3 5平铣刀 1 120 铣削距上表面 900 12平铣刀 1 120 铣削 500 5 5平铣刀 1 120 铣削 700 28钻头 1 120 加工 287 1 120 扩 8 30铰刀 1 120 铰 309 10的螺纹刀 1 120 攻 编制 审核 批准 年 月 日 共 页 第 页 单位名称 南通职业大学 产品名称或代号 零件名称 零件图号 数控铣削工艺分析 工工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间 数控中心 工步号 工 步 内 容 刀具号 刀具规格 (主轴速度 (r/进给速度 (mm/背吃刀量(备注 1 粗铣上表面 800 75 3 自动 2 精铣上表面 1000 50 动 3 粗铣距上 7800 100 4 自动 4 精铣距上 71200 50 动 5 粗铣距上 9800 100 3 自动 6 精铣距上 91200 50 1 自动 7 粗铣高 5800 125 4 自动 8 精铣高 51000 50 1 自动 9 粗铣高 7800 100 3 自动 10 精铣高 71200 50 1 自动 11 钻 111200 100 动 12 扩 800 50 动 13 铰 12100 25 动 14 攻 100 10 5 自动 产品名称或代号 零件名称 零件图号 序号 刀具号 刀具 加工表面 备注 规格名称 数量 刀长 (1 80面铣刀 1 120 面铣削上表面 00 2 10平铣刀 1 120 铣削深 600 3 8平铣刀 1 120 铣削深 1100 4 14平铣刀 1 120 铣削深 500 5 8平铣刀 1 120 铣削深 700 6 11钻头 1 120 加工 117 1 120 8 12铰刀 1 120 铰 12 单位名称 南通职业大学 产品名称或代号 零件名称 零件图号 数 控 铣 削 工 艺 分 析 工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间 数控中心 工步号 工 步 内 容 刀具号 刀具规格 (主轴转速 (r/进给速度 (mm/背吃刀量 (备注 1 粗铣上表面 800 75 3 自动 2 精铣上表面 1200 50 动 3 粗铣深 6800 100 5 自动 4 精铣深 61200 50 1 自动 5 粗铣深 11内腔 800 100 4 自动 6 精铣深 11内腔 1200 200 1 自动 7 粗铣深 5800 100 4 自动 8 精铣深 51200 50 1 自动 9 粗铣深 7800 100 3 自动 10 精铣深 71200 50 1 自动 11 钻 11800 100 动 12 扩 孔 1000 50 动 13 铰 121200 25 动 我 国 数 控 技 术 战 略 发 展 途 径 在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以 经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创 新 能 力 、商 品 化 进 程 、市 场 占 有 率 等 方 面 情 况 尤 为 突 出 。在 新世 纪 到 来 时 ，如 何 有 效 解 决 这 些 问 题 ，使 我 国 数 控 领 域 沿 着 可 持续 发 展 的 道 路 ，从 整 体 上 全 面 迈 入 世 界 先 进 行 列 ，使 我 们 在 国 际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。 为完成此任 务 ，首 先 必 须 确 立 符 合 中 国 国 情 的 发 展 道 路 。为 此 ，本 文 从 总 体 战 略 和 技 术 路 线 两 个 层 次 及 数 控 系 统 、功 能 部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。 1 总 体 战 略 制定符合中国国情的总体发展战略，对 21 世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。通过对数控技术和产业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究，我们认为以科技创新为先 导 ，以 商 品 化 为 主 干 ，以 管 理 和 营 销 为 重 点 ，以 技 术 支 持 和 服务 为 后 盾 ，坚 持 可 持 续 发 展 道 路 将 是 一 种 符 合 我 国 国 情 的 发 展 数控技术和产业的总体战略。 科技创新为先导 中国数控技术和产业经过 40 多 年 的 发 展 ，从 无 到 有 ，从引进消化到拥有自己独立的自主版权，取得了相当大的进步。但回顾这几十年的发展，可以看到我们在数控领域的进步主要还是按国外一些模式，按部就班地发展，真正创新的成分不多。这种局面在发展初期的起步阶段，是无可非议的。但到了世界数控强手如林的今天和知识经济即将登上舞台的新世纪，这一常规途径就 很 难 行 通 了 。例 如 ，在 国 外 模 拟 伺 服 快 过 时 ，我 们 开 始 搞 模 拟伺 服 ，还 没 等 我 们 站 稳 市 场 ，技 术 上 就 已 经 落 后 了 ；在 国 外 将 脉冲驱动的数字式伺服打入我国市场时，我们就跟着搞这类所谓的数字伺 服 ，但 至 今 没 形 成 大 的 市 场 规 模 ；近 来 国 外 将 数 字 式 伺 服发 展 到 用 网 络（ 通 过 光 缆 等 ）与 数 控 装 置 连 接 时 ，我 们 又 跟 着 发展 此 类 系 统 ，前 途 仍 不 乐 观 。这 种 老 是 跟 在 别 人 后 面 走 ，按 国 外已有控制和驱动模式来开发国产数控系统，在技术上难免要滞后 ，再 加 上 国 外 公 司 在 我 国 境 内 设 立 研 究 所 和 生 产 厂 ，实 行 就 地开 发 、就 地 生 产 和 就 地 销 售 ，使 我 们 的 产 品 在 性 能 价 格 比 上 已 越来越无多大优势，因此要进一步扩大市场占有率，难度自然就很大了。 为改变这种现状，我们必须深刻理解和认真落实 “ 科学技术是第一生产力 ” 的伟大论断，大力加强数控领域的科技创新 ，努 力 研 究具有中国特色的实用的先进数控技术，逐步建立自己 独 立 的 、先 进 的 技 术 体 系 。在 此 基 础 上 大 力 发 展 符 合 中 国 国 情的 数 控 产 品 ，从 而 形 成 从 数 控 系 统 、数 控 功 能 部 件 到 种 类 齐 全 的数控机床整机的完整的产业体系。这样，才不会被国外牵着鼻子，永远受别人的制约，才有可能用先进、实用的数控产品去收复国内市场，打开国际市场，使中国的数控技术和数控产业在 21 世纪走在世界的前列。 商品化上狠下工夫 近几年我国数控产品虽然发展很快，但真正在市场上站住 脚 的 却 不 多 。就 数 控 系 统 而 言 ，国 产 货 仍 未 真 正 被 广 大 机 床 厂所 接 受 ，因 此 出 现 国产数控系统用于旧机床改造的例子较多，而装备新机床的却很少，机床厂出产的国产数控机床大多数用的都是 国 外 的 系 统 。这 当 然 不 是 说 旧 机 床 的 数 控 化 改 造 不 重 要 ，而 是说明从商品的角度看，我们的数控系统与国外相比还存在相当大的差距。 影响数控系统和数控机床商品化的主要因素除技术性能和 功 能 外 ，更 重 要 的 就 是 可 靠 性 、稳 定 性 和 实 用 性 。以 往 ，一 些数控技术和产品的研究、开发部门，所追求的往往是一些体现技术 水 平 的 指 标（ 如 多 少 通 道 、多 少 轴 联 动 、每 分 钟 多 少 米 的 进 给速 度 等 等 ），而 对 影 响 实 用 性 的 一 些 指 标 和 一 些 小 问 题 却 不 太 重视 ，在 产 品 的 稳 定 性 、鲁 棒 性 、可 靠 性 、实 用 性 方 面 花 的 精 力 相对 较 少 。从 而 出 现 某 些 产 品 鉴 定 时 的 水 平 都 很 高 ，甚 至 也 获 各 种大 奖 。但 这 些 高 指 标 、高 性 能 的 产 品 到 用 户 哪 儿 却 由 于 一 些 小 问题而表现不尽人意，最后丧失了信誉，打不开市场。这说明，高指 标 、高 性 能 的 样 机 型 的 产 品 离 用 户 真 正 需 要 的 实 用 、可 靠 的 商品是有相当大的距离的，将一个高指标、高性能的产品变为一个有市场的商品还需 做 出大量艰苦的努力。 另一方面，数控系统和数控机床不像家电类产品那样易于 大 批 量 生 产 ，应 用 环 境 也 不 那 么 简 单 。数 控 产 品 是 在 生 产 环 境中 使 用 ，面 临 的 是 五 花 八 门 的 工 艺 问 题 。如 果 开发部门对这些问题 掌 握 得 不 透 ，就 难 以 将 产 品 设 计 得 很 完 善 。而 且 数 控 产 品 的 某些 问 题 在 开 发 、试 用 ，甚 至 鉴 定 时 都 难 以 发 现 。这 就 造 成 ，同 样型号的数控机床在有的用户那儿运行得很好，而在别的用户那儿却 表 现 欠 佳 。或 者 同 样 型 号 的 数 控 机 床 用 于 加 工 某 些 零 件 工 作 得很 好 ，但 用 于 加 工 其 他 零 件 时 却 不 尽 人 意 。出 现 这 种 情 况 ，有 时是用户操作人员的水平问题，但有时就是数控产品本身潜在问题的 暴 露 。为 解 决 这 一 问 题 ，国 外 一 些 公 司 设 立 了 专 门 机 构 来 测 试考验自己的产品，如为考验新开发的数控系统，厂家自己设计和从生产实际中收集了大量零件程序，让数控系统运行各 种各样的程 序 ，一 旦 发 现 问 题 ，即 立 即 反 馈 给 开 发 部 门 予 以 解 决 。经 过 这样的测试考验过程后，数控系统的潜在问题就大为减少。以往，我们的产品就很少进行这样严格的全面的自我测试考验。好些问题要等到用户去给我们挑出来。这样，即使一个小问题也将严重影响国产数控产品的声誉。 因此，我们应充分重视上述问题，在商品化上切实狠下工 夫 ，将 其 作 为 数 控 产 业 的 主 干 来 抓 ，贯 穿 于 技 术 研 究 、产 品 开发 、试 制 、生 产 等 的 全 过 程 中 ，从 而 将 我 们 已 有 的 技 术 水 平 较 高的数控产品变成真正有市场的好商品。 管理和营销作为产业发展重点 经过 20 来年市场风雨的冲击，国人已越来越认识到，技术 固 然 重 要 ，但 在 市 场 经 济 的 环 境 下 ，要 在 激 烈 的 全 球 竞 争 中 获胜 ，管 理 和 营 销 就 显 得 更 为 重 要 。例 如 ，我 国 台 湾 生 产 的 数 控 机床不但占领了大陆市场的相当大的份额，而且还打进了美国市场 。是 台 湾 数 控 机 床 的 技 术 和 质 量 超 过 美 国 了 吗 ？ 显 然 不 是 。那他们靠的是什么？重要的一条就是在企业管理和产品营销上下了工夫。而我们长期以来把主要精力放在开发技术和提高水平上 ，忽 视 了 经 营 管 理 、市 场 开 拓 、产 品 营 销 等 方 面 的 工 作 ，结 果在 新 技 术 、新 产 品 开 发 出 来 以 后 ，在 产 品 质 量 提 高 以 后 ，企 业 仍然处于产品销售不 畅 的 困 境 。国 内 外 的 经 验 说 明 ，数 控 产 品 的 竞争力不仅取决于技术，更取决于经营管理能力和营销能力。 因 此 ，从 现 在 起 我 们 应 将 管 理 和 营 销 作 为 产 业 发 展 重 点 ，真正摆脱计划经济时代所遗留下来的思维方式和工作习惯的束缚，建立适应市场的高效、灵敏的运行机制和有效的激励机制。通 过 这 种 机 制 ，一 方 面 切 实 加 强 企 业 管 理 ，激 发 企 业 负 责 人 和 广大职工的负责精神、创造精神和献身精神，努力提高产品的竞争能 力 ；另 一 方 面 充 分 调 动 企 业 内 外 、行 业 内 外 一 切 积 极 因 素 ，大力加强市场开拓力度，奋力打通营销渠道。可以坚信，有过硬竞争 力 的 产 品 ，再 加 上 北 京 开 关 厂那样的 “ 找 、挣 、钻 、抢 ” 精 神 ，我们就一定能在市场竞争中取得胜利。 力加强技术支持和服务 数控系统和数控机床作为典型的高技术产品，对用户的技术支持和服务是相当重要的。以前国产数控产品丧失信誉的原因 ，除 可 靠 性 问 题 外 ，另 一 大 问 题 就 是 缺 乏 有 力 的 技 术 支 持 和 服务 。用 户 花 了 很 多 钱 买 的 数 控 机 床 或 数 控 系 统 ，一 旦 出 现 问 题 却叫天天不应，叫地 地不灵，以后谁还敢买我们的产品。因此，应将对用户的技术支持和服务当成重要的日常工作来抓，使我们在市场上向纵深挺进时，有一个强大后方。因此，为了取得数控产品市场竞争 的 全 面 胜 利 ，必 须 建 立 以 技 术 支 持 和 服 务 为 核 心 的强 大 后 方 。当 然 ，为 赢 得 主 动 ，后 方 也 须 主 动 出 击 。目 前 ，利 用先进的信息技术手段（如网络和多媒体），将为建立新一代立体化的技术支持和服务体系开辟新的途径。 持可持续发展道路 可持续发展是下一世纪企业发展的重要战略，我国数控产业要有大的发展也必须坚持走可持续发展的道路。绿色是实现可持续发展的重要途径，其主要思想是清洁和节约。为此应大力加强绿色数控产品的开发，加速促进数控产品、数控产业以及整个制造业的绿色化，主要战略措施应考虑以下几方面： 有效减少 产品制造及使用过程中的环境污染。如减少数控机床的铸件结构 ，消 除 铸 造 对 环 境 的 污 染 ；将 数 控 机 床 主 轴 的 润 滑 以 油 气 润 滑 、喷油润滑等取代油雾润滑，减少对生产环境的污染；在精密数控机床及其运行环境的温度控制中取消氟利昂制冷的恒温技术；以电传动代替机械传动，减少噪声污染。 大幅度降低资源消耗和能 源 消 耗 。如 以 软 件 代 替 硬 件 ，从 而 减 少 硬 件 制 造 的 资 源 和 能 源消耗及污染，并减少产品寿命结束后硬件装置的拆卸回收问题；以永磁驱动代替感应驱动，提高效率和功率因数，节约能源；以电传动代替机械传动，提高效率，减少能源消耗。 加强用数控技术改造 传 统 机 床 。这 既 符 合 运 用 信 息 技 术 和 自 动 化 技 术 改 造 传统 产 业 ，使 传 统 产 业 生 产 技 术 和 装 备 现 代 化 这 一 产 业 可 持 续 发 展的目标得以实现，又可取 的 巨大的经济效益。我国拥有普通机床数 百 万 台 ，加 强 用 数 控 技 术 改 造 传 统 机 床 将 成 为 下 世 纪 我 国 数 控领域的重要发展方向。 大力发展绿色数控机床。绿色数控机床应是材料消耗少、能耗低、无污染，寿命长且便于拆卸回收的新型 机 床 。例 如 ，以 并 联 结 构 代 替 串 联 结 构 就 是 开 发 绿 色 数 控 机 床的 一 条 途 径 ，这 是 因 为 并 联 结 构 机 床 消 耗 的 金 属 材 料 仅 为 常 规 串联结构机床的几分之一，其加工量也比常规机床大幅度减少，特别是消除了大型结 构 件 的 铸 造 ，这 将 显 著 降 低 机 床 制 造 过 程 中 的能源消耗和对环境的污染。此外，并联结构机床有利于采用电传动，效率高，可有效降低使用中的能源消耗。 国际标准化组织制定了 境 管 理 标 准 ，全 球 环境问题 “ 法律化 ” 的趋势正在进一步发展，可持续发展将成为企业通向国际市场的通行证。因此，我们的数控产品要在下一世纪走向国际市场，我们的企业就必须 “ 从我做起，从现在做起 ” 。 2 技 术 途 径 展具有中国特色的新一代 控系统 数控系统是各类数控装备的核心，因此通过科技创新首先发展具 有中国特色的新型数控系统，将是推动数控产业化进程的有效技术途径。 实践证明， 10 年来我们所走的 控道路是完全正确的。 （包括工业 量大、价格便宜，技术进步和性能提 高 很 快 ，且 可 靠 性 高（ 工 业 机的 达 30 年 3）。因 此 ，以 其 作 为 数 控 系 统 的 软 硬 件 平 台 不 但 可 以 大 幅 度 提 高 数 控系统的性能价格比，而且还可充分利用通用微机已有软硬件资源和分享计算机领域的最新成果，如大容量存储器、高分辨率彩色显 示 器 、多 媒 体 信 息 交 换 、联 网 通 讯 等 。此 外 ，以 通 用 微 机 作 为数控平台还可获得快速的技术进步，当 升 级换代时，数控系统也可相应升级换代，从而长期保持技术上的优势，在竞争中立于不败之地。 目前， 控系统的体系结构有 2 种主要形式：（ 1）专用数控加 端的复合式结构；（ 2）通用 位控卡的 阶梯 式 结 构 。另 外 还 有 一 种 正 在 发 展 的 数 字 化 分 布 式 结 构 。其 方 案是将由 组成的数字式伺服通过以光缆等为介质的网络与数控装置连接起来，组成完整的数控系统。这种系统虽然性能很好 ，但 由 于 开 发 和 生 产 成 本 太 高 ，近 期 难 以 被 国 内 广 大 用 户 所 接受 。我 们 认 为 ，上 述 结 构 并 不 是 符 合 中 国 国 情 的 最 好 方 案 ，适 合中国国情的应是将所有数控功能全 软件化的集成式结构，因为这种结构的硬件规模最小，不但有利于降低系统成本，而且更重要的是可以有效提高系统的可靠性。 几十年的经验表明，可靠性好坏是国产数控系统能否发展 的 关 键 。虽 然 影 响 数 控 系 统 可 靠 性 的 因 素 很 多 ，但 过 大 的 硬 件规模和较低的硬件制造工艺水平往往对可靠性造成最大的威胁。以 往 ，国 产 数 控 系 统 在 总 体 设 计 时 由 于 种 种 原 因 的 限 制 ，不 得 不选用技术指标不太高的普通 样 ，为 完 成 数 控 的 复 杂 功 能往往需要由多个 组 成 系 统 ，有 时 还 需 另 加 一 些 专 用 或 通 用硬件电路来实现数控系统的一些高实时性功能（如细插补、位置伺 服 控 制 等 ），从 而 造 成 系 统 硬 件 规 模 庞 大 。对 于 数 控 系 统 这 种批量不大的产品，在国内现有工艺条件下，很难从硬件制造的角度保证系统的可靠性，因而使得国产数控系统在生产现场的表现不 佳 ，对 国 产 数 控 系 统 的 形 象 和 声 誉 造 成 严 重 影 响 ，使 得 不 少 用户现在还心有余悸。 s C NC a of in in of NC at of is C in of of is In of to s NC of of we in in a C To of be in s NC NC of in An in s of in 1st NC NC s NC of we as a to is on to of is a of 1.1 as a s 0 of of to of we in C by of in of is as be of it be to in we to in he us to a be s we to a be to of C we of is go to it is in of on of in in in it is to on of In to we C of On of is in s C C C to of In it be to by it be to C to s C in 1st in 1.2 in NC in is a in On C by in NC of of is NC is to C is of of NC a NC of NC in to is NC it is by a of of of as of of , of of in of at a by to of of to a is a be a a to be a of On NC as to so NC in in a is a of If on on be to NC of in NC in in Or NC C is To to up to a of as of a of C of a of in to C of a of to to be NC on we to to us a C. we to to as C of we C 1.3 as a 0 of of is in a we in of s NC to a s is in of to We to on of of in in of at of of C on on on we as a of to to an an on of of to of on to to We we be to in in 1.4 NC as a of is NC of in to is of a of to C NC or if is by be on as an of we in a in to C we a at of Of to to to At of be a of up 1.5 to of is of an C to of is of an is Of we C of C, NC as as of of in of as by NC be in as in NC of to to in of If of an机械工程系毕业设计 - 1 - 摘要 随着社会的进步，科学技术和生产力的不断发展，人们对产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。数 控 机床因时代的所需应运而生，并且在我国的应用也越来越普通了。数控机床的种类繁多，常用的有数控车床、数控铣床和数控加工中心。通过典型零件的数控加工，从数控机床的介绍、数控编程的介绍、数控加工工艺的设计、数控加工的 将来从事相关的工作奠定良好的基础。 关键词 ：数 控 机床、数控铣床、数控加工中心、数控编程、 of of s of of NC a NC NC NC C NC NC AM on C in a 械工程系毕业设计 - 2 - 目录 摘 要 录 第一章 绪 论 控机床的产生 及特点 3 控机床的组成 5 控机床的分类 8 控编程介绍 14 第二章 数控加工工艺设计 19 的工艺分析 19 0 0 的工艺分析 23 4 4 6 第三章 实体造型与自动编程 34 4 统介绍 34 5 0 小 结 42 致 谢 43 参考文献 44 机械工程系毕业设计 - 3 - 第一章 绪论 控机床的产生 及特点 数控机床 (用数字代码形式的信息 (程序指令 )，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。 数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，其过程大致如下： 1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于 样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。 1949年，该公司与美国麻省理工学院 (始共同研究，并于 1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。 1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心 ( 使数控装置进入了第二代。 1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和 产量的发展。 60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统 (简称 又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置 (简称 这是第五代数控系统。 20世纪 80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。 20世纪 90年代后期，出现了 能数控系统，即以 C 软件系统，此种方式系统维护方便，机械工程系毕业设计 - 4 - 易于实现网络化制造。 数控机床特点 一、数控机床与普通机床的区别 数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比，具有以下明显特点： 1. 适合于复杂异形零件的加工 数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工，因此在宇航、造船、模具等加工业中得到广泛 应用。 2. 加工精度高 3. 加工稳定可靠 实现计算机控制，排除人为误差，零件的加工一致性好，质量稳定可靠。 4. 高柔性 加工对象改变时，一般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，可大大节省生产准备时间。在数控机床的基础上，可以组成具有更高柔性的自动化制造系统 5. 高生产率 数控机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高，一般为普通机床的 3 5 倍，对某些复杂零件的加工，生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。 6. 劳动条件好 机床自动化程度高，操作人员劳动强 度大大降低，工作环境较好。 7. 有利于管理现代化 采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展，为实现生产过程自动化创造了条件。 8. 投资大，使用费用高 9. 生产准备工作复杂 由于整个加工过程采用程序控制，数控加工的前期准备工作较为复机械工程系毕业设计 - 5 - 杂，包含工艺确定、程序编制等。 10. 维修困难 数控机床是典型的机电一体化产品，技术含量高，对维修人员的技术要求很高。 二、数控机床的适用范围 由于数控机床的上述特点，适用于数控加工的零件有： 批量小而又多次重复生产的零件； 几何形状复杂的 零件； 贵重零件加工； 需要全部检验的零件； 试制件。 对以上零件采用数控加工，才能最大限度地发挥出数控加工的优势。 控机床的组成 数控机床 一般由输入装置、数控系统、伺服系统、测量环节和 机床 本体 (组成 机床 本体的各机械部件 )组成。如 数控机床 组成示意图 1 数控机床组成示意图 1) 输入输出装置 操作面板 它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具组成：按钮站 /状态灯 /按键阵列 /显示器。 控制介质 人与数控机床之间建立某种联系的中间媒介物就是控制介质，又称为信息载体。常用的控制价质有穿孔带、穿孔卡、磁盘和磁带。 机械工程系毕业设计 - 6 - 人机交互设备 数控机床在加工运行时，通常都需要操作人员对数控系统进行状态干预，对输入的加工程序进行编辑、修改和调试，对数控机床运行状态进行显示等，也就是数控机床要具有人机联系的功能。具有人机联系功能的设备统称人机交互设备。 常用的人机交互设备有键盘、显示器、光电阅读机等。 通讯 现代的数控系统除采用输 入输出设备进行信息交换外，一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现 用的方式有： 串行通讯（ 自动控制专用接口和规范（ 网络技术（ 文一 词的缩写，意为直接数字控制或分布数字控制。 2) 计算机数控（ 置 数控装置是数控机床的中枢。 组成：计算机系统、位置控制板、 口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。 作用： 根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件 (伺服单元、驱动装置和 ，所有这些工作是由 理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。 3) 进给伺服驱动系统 进给伺服驱动系统由伺服控制电路、功率放大电路和伺服电动机组成。伺服驱动的作用，是把来自数控装置的位置控制移动指令转变成机 床工作部件的运动，使工作台按规定轨迹移动或精确定位，加工出符合图样要求的工件，即把数控装置送来的微弱指令信号，放大成能驱动伺 服 电动机的大功率信号。 常用的伺服电动机有步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。根据接收指令的不同，伺服驱动有脉冲式和模拟式，而模拟式伺服驱动方式按驱机械工程系毕业设计 - 7 - 动电动机的电源种类，可分为直流伺服驱动和交流伺服驱动。步进电动机采用脉冲驱动方式，交、直流伺服电动机采用模拟式驱动方式。 4) 机床电气控制 机床电气控制包括两个方面。 编程的逻辑控制器）用于完成与逻辑运算有关顺序动作的 I/机床 I/O 电路和装置则是用来 实现 I/继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路； 5) 测量装置 数控机床中的测量装置 图 1控机床中的测量装置 上图 1馈系统的作用是通过测量装置将机床移动的实际位置、速度参数检测出来，转 换成电信号，并反馈到 度是否与指令一致，并发出相应指令，纠正所产生的误差。在其它的控制领域，测量装置也有其应用， 机械手中的控制电机与测量装置 测量装置安装在数控机床的工作台或丝杠上，按有无检测装置， 按测量装置安装的位置不同可分为闭环与半闭环数控系统。开环控系统无测量装置，其控制精度取决于步进电机和丝杠的精度，闭环数控系统的精度取决于测量装置的精度。因此，检测装置是高性能数控机床的重要组成部分。 6) 机床本体 数控机床的机 械部件包括：主运动部件，进给运动执行部件，如工作台、拖板及其传动部件，床身、立柱等支承部件；此外，还有冷却、润滑、转位和机械工程系毕业设计 - 8 - 夹紧等辅助装置。对于加工中心类的数控机床，还有存放刀具的刀库，交换刀具的机械手等部件。数控机床是高精度和高生产率的自动化加工机床，与普通机床相比，应具有更好的抗振性和刚度，要求相对运动面的摩擦因数要小，进给传动部分之间的间隙要小。所以其设计要求比通用机床更严格，加工制造要求精密，并采用加强刚性、减小热变形、提高精度的设计措施。辅助控制装置包括刀库的转位换刀、液压泵、冷却泵等控制接口电路。 控机床的分类 数控机床的品种规格很多，分类方法也各不相同。一般可根据功能和结构，按下面 4 种原则进行分类 1） 按机床运动的控制轨迹分类 点位控制的数控机床 点位控制只要求控制机床的移动部件从一点移动到另一点的准确定位对于点与点之间的运动轨迹的要求并不严格，在移动过程中不进行加工，各坐标轴之间的运动是不相关的。为了实现既快又精确的定位，两点间位移的移动一般先快速移动，然后慢速趋近定位点，以保证定位精度，图 1示，为点位控制的运动轨迹 。 具有点位控制功能的机床主要有数控钻床、数控镬床、数 控冲床等。随着数控技术的发展和数控系统价格的降低，单纯用于点位控制的数控系统已不多见。 直线控制数控机床 直线控制数控机床也称为平行控制数控机床，其特点是除了控制点与点之间的准确定位外，还要控制两相关点之间的移动速度和路线（轨迹），但其运动路线只是与机床坐标轴平行移动，也就是 说同时控制的坐标轴只有一个（即机械工程系毕业设计 - 9 - 数控系统内不必有插补运算功能），在移位的过程中刀具能以指定的进给速度进行切削，一般只能加工矩形、台阶形零件。 其有直线控制功能的机床主要有比较简单的数控车床、数控铣床、数控磨床等。这种机床的数控系统也称为直线控制数控系统。同样，单纯用于直线控制的数控机床也不多见。 轮廓控制数控机床 轮廓控制数控机床也称连续控制数控机床，其控制特点是能够对两个或两个以 h 的运动坐标的位移和速度同时进行控制。为了满足刀具沿工件轮廓的相对运动轨迹符合工件加工轮廓的要求，必须将各坐标运动的位移控 制和速度控制按照规定的比例关系精确地协调起来。因此在这类控制方式中，就要求数控装置具有插补运算功能所谓插补就是根据程序输入的基本数据（如直线的终点坐标、圆弧的终点坐标和圆心坐标或半径），通过数控系统内插补运算器的数学处理，把直线或圆弧的形状描述出来，也就是一边计算，一边根据计算结果向各坐标轴控制器分配脉冲，从而控制各坐标轴的联动位移量与要求的轮廓相符合在运动过程中刀具对工件表面进行连续切削，可以进行各种直线、圆弧、曲线的加工轮廓控制的加工轨迹如图 1示。 这类机床主要有数控车床、数控铣床、数控线切 割机冰、加工中心等，其相应的数控装置称为轮廓控制数控系统根据它所控制的联动坐标轴数不同，又可以分为下面几种形式 ： 二轴联动：主要用于数控车床加工旋转曲面或数控铣床加工曲线柱面。如图 1示。 二轴半联动主要用于三轴以上机床的控制，其中两根轴可以联动，而另外一根轴可以作周期 性 进 给。图 1 示为采用这种方式用行切法加工三维空间曲面。 机械工程系毕业设计 - 10 - 三轴联动：一般分为两类，一类就是 X 、 y 、 Z 三个直线坐标轴联动，比较多的用于数控铣床、加工中心等，如图 1示用球头铣刀铣切三维空间曲面另一类是除了同时控制 X 、 Y 、 Z 中两个直线坐标外，还同 时控制围绕其中某一直线坐标轴旋转的旋转坐标轴。如车削加工中心，它除了纵向（ 横向（ X 轴）两个直线坐标轴联动外，还需同时控制围绕 Z 轴旋转的主轴（ 动。 四轴联动：同时控制 X 、 Y 、 Z 三个直线坐标轴与某一旋转坐标轴联动，图 1示为同时控制 x 、 Y 、 Z 三个直线坐标轴与一个工作台回转轴联动的数控机床。 五轴联动：除同时控制 X 、 Y 、 Z 三个育线坐标轴联动外还同时控制围绕这这些直线坐标轴旋转的 A 、 B 、 C 坐标轴中的两个坐标轴，形成同时控制五个轴联 动这时刀具可以被定在空间的任意方向如图 1所示比如控制刀具同时绕 x 轴和 Y 轴两个方向摆动，使得刀具在其切削点上始终保持与被加工的轮廓曲面成法线方向，以保证被加工曲面的光滑性，提高其加工精度和加工效率，减小被加工表面的粗糙度 。 2) 按伺服控制的方式分类 开环控制数 控机床 这类机床的进给伺服驱动是开环的，即没有检测反馈装置，一般它的驱动电动机为步进电机，步进电机的主要特征是控制机械工程系毕业设计 - 11 - 电路每变换一次指令脉冲信号，电动机就转动一个步距角，并且电动机本身就有自锁能力其控制系统的框图如图 1控系统输出的进给指令信号通过脉冲分配器来控制驱动电路，它以变换脉冲的个数来控制坐标位移量，以变换脉冲的频率来控制位移速度，以变换脉冲的分配顺序来控制位移的方向。因此这种控制方式的最大特点是控制方便、结构简单、价格便宜数控系统发出的指令信号流是单向的，所以不存在控制系统的稳定性 问题，但由于机械传动的误差不经过反馈校正，故位移精度不高。早期的数控机床均采用这种控制方式，只是故障率比较高，目前由于驱动电路的改进，使其仍得到了较多的应用。尤其是在我国，一般经济型数控系统和旧设备的数控改造多采用这种控制方式。另外，这种控制方式可以配置单片机或单板机作为数控装置，使得整个系统的价格降低。 闭环控制机床 这类数控机床的进给伺服驱动是按闭环反馈控制方式工作的，其驱动电动机可采用直流或交流两种伺服电机，并需要配置位置反馈和速度反馈，在加工中随时检测移动部件的实际位移量，并及时反馈给数控系统中的比较器，它与插补运算所得到的指令信号进行比较，其差值又作为伺服驱动的控制信号，进而带动位移部件以消除位移误差。 按位置反馈检测元件的安装部位和所使用的反馈装置的不同，它又分为全闭环和半闭环两种控制方式 全闭环控制 如图 1 位置反馈装置采用直线位移检测元件（目前一 般采用光栅尺），安装在机床的床鞍部位，即直接检测机床坐标的直线位移量，通过反馈可以消除从电动机到机床床鞍的整个机械传动链中的传动误差，从而得到很高的机床静态定位精度。但是，由于在整个控制环内，许多机械传动环节的摩擦特性、刚性和间隙均为非线性，并且整个机械传动链的机械工程系毕业设计 - 12 - 动态响应时间与电气响应时间相 比又非常大这为整个闭环系统的稳 。 定性校正带来很大困难，系统的设计和调整也都相当复杂因此，这种全闭环控制方式主要用于精度要求很高的数控坐标幢床、数控精密磨床等。 半闭环控制 如图 1示，其位置反馈采用转角检测元件（目前主要采用编码器等），直接安装在伺服电动机或丝杠端部。由于大部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内，因此获得较稳定的控制特性。丝杠等机械传动误差不能通过反馈来随时校正，但是可采用软件定值补偿方法来适当提高其精度目前，大部分数控机床采用半闭环控制方式 混合控制数控机床 将上述控制方式的特点有选择地集中，可以组成混合控制的方案。如前所述，由于开环控制方式稳定性好、成本低、精度差，而全闭环稳定性差，所以为了互为弥补，以满足某些机床的控制要求，宜采用混合控制方式。采用较多的有开环补偿型和半闭环补偿型两种方式 3) 按数控系统的功能水平分类 、 按数控系统的功能水 平，通常把数控系统分为低、中、高三类。这种分类方式，在我国用的较多。低、中、高三档的界限是相对的，不同时期，划分标准也会不同。就目前的发展水平看，可以根据表 1一些功能及指标，将各种类型的数控系统分为低、中、高档三类。机械工程系毕业设计 - 13 - 其中 中、高档一般称为全功能数控或标准型数控在我国还有经济型数控的提法。经济型数控属于低档数控，是指由单片机和步进电动机组成的数控系统，或其他功能简单、价格低的数控系统。经济型数控主要用于车床、线切割机床以及旧机床改造等 4) 按加工工艺及机床用途的类型分类 金属切削类 指采用车、铣、撞、铰、钻、磨、刨等各种切削工艺的数控机床。它又可被分为以下两类。 普通型数控机床 如数控车床、数控铣床、数控磨床等。 加工中心 其主要特点是具有自动换刀机构的刀具库，工件经一次。装夹后，通过自动更换各种刀具，在同一台机床上对工件各加工面连续进行铣（车）键、铰、钻、攻螺纹 等多种工序的加工，如（幢铣类）加工中心、车削中心、钻削中心等。 金属成型类 指采用挤、冲、压、拉等成型工艺的数控机床，常用的有数控压力机、数控折弯机、数控弯管机、数控旋压机等。 特种加工类 主要有数控电火花线切割机、数控电火花成型机、数控火焰切割机、数控激光加工机等。 测量、绘图类 主要有三坐标测量仪、数控对刀仪、数控绘图仪等。 机械工程系毕业设计 - 14 - 控编程介绍 数控加工工作过程：如下 1数控机床上加工零件时，要预先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺 参 数和走刀运动数 据，然后编制加工程序，传输给数控系统，在事先存入数控装置内部的控制软件支持下，经处理与计算，发出相应的进给运 动指令信号，通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，进行零件的加工 因此，在数控机床上加工零件时，首先要编写零件加工程序清单，称之为数控加工程序，该程序用数字代码来描述被加工零件的工艺过程、零件尺寸和工艺参数（如主轴转速、进给速度等），将该程序输入数控机床的 统，控制机床的运动与辅助动作，完成零件的加工。 数控编程：根据被加工零件的图纸和技术要求、工艺要求等切削加工的必要信息，按数控系统所规定的指令 和格式编制成加工程序文件， 这 个过程称为零件数控加工程序编制，简称数控编程。 图 1控加工工作过程 数控编程方法 数控编程方法可以分为两类：一类手工编程，另一类是自动编程。 手工编程 手工编程是指编制零件数控加工程序的各个步骤，即从零件图纸分析、工艺决策、确定加工路线和工艺参数、计算刀 尖 轨迹坐标数据、编写零件的数控加工程序单直至程序的检验，均由 工来完成。 对于点位加工或几何形状不太复杂的轮廓加工，几何计算较简单，程序段不多，手工编程即可实现。如简单阶梯轴的车削加工，一 般不需要复杂的坐标计算，往往可以由技术人员根据工序图纸数据，直接编写数控加工程序。 但对轮廓形状不是由简单的直线、圆弧组成的复杂零件，特别是空间复杂曲面零件，数值计算则相当繁琐，工作量大，容易出错，且很难校对，采用手工编程是难以完成的。 机械工程系毕业设计 - 15 - 自动编程 自动编程是采用计算机辅助数控编程技术实现的，需要一套专门的数控编程软件，现代数控编程软件主要分为以批处理命令方式为主的各种类型的语言编程系统和交互式 成化编程系统。 简称，是对工件、刀具的几何形状及刀具相对于工件的运动等进行定义时所用的一种接近于英语的符号语言。在编程时编程人员依据零件图样，以 把用 言编程系统编译产生刀位文件（ 通过后置处理后，生成数控系统能接受的零件数控加工程序的过程，称为 言自动编程。采用 言自动编程时，计算机（或编程机）代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算工作，并省去了编写程序单的工作量，因而可将编程效率提高数倍到 数十倍，同时解决了手工编程中无法解决的许多复杂零件的编程难题。交互式 编程时编程人员首先利用计算机辅助设计 (自动编程软件本身的零件造型功能，构建出零件几何形状，然后对零件图样进行工艺分析，确定加工方案，其后还需利用软件的计算机辅助制造 (能，完成工艺方案的制订、切削用量的选择、刀具及其参数的设定，自动计算并生成刀位轨迹文件，利用后置处理功能生成指定数控系统用的加工程序。因此我们把这种自动编程方式称为图形交互式自动编程。 这种自动编程系统是一种 成化数控编程的主要特点：零件的几何形状可在零件设计阶段采用 示和修改， 最终得到零件的几何模型。编程操作都是在屏幕菜单及命令驱动等图形交互方式下完成的，具有形象、直观和高效等优点。 数控加工程序编程的内容与步骤（一） 数控编程过程的内容 正确的加工程序不仅应保证加工出符合图纸要求的合格工件，同时应能使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，以使数控机床能安全、可靠、高效地工作 。数控加工程序的编制过程是一个比较复杂的工艺决策过程。一般机械工程系毕业设计 - 16 - 来说，数控编程过程主要包括：分析零件图样、工艺处理、数学处理、编 写程序单、输入数控程序及程序检验，典型的数控编程过程如图 1图 1控加工程序编程的内容与步骤 数控加工程序编程的内容与步骤（二） 数控编程步骤 加工工艺决策 在数控编程之前，编程员应了解所用数控机床的规格、性能、数控系统所具备的功能及编程指令格式等。根据零件形状尺寸及其技术要求，分析零件的加工工艺，选定合适的机床、刀具与夹具，确定合理的零件加工工艺路 线、工步顺序以及切削用量等工艺参数，这些工作与普通机床加工零件时的编制工艺规程基本是相同的。 此时应考虑数控机床使用的合理性及经济性，并充分发挥数控机床的功能。 应特别注意要迅速完成工件的定位和夹紧过程，以减少辅助时间。使用组合夹具，生产准备周期短，夹具零件可以反复使用，经济效果好。此外，所用夹具应便于安装，便于协调工件和机床坐标系之间的尺寸关系。 合理地选择走刀路线对于数控加工是很重要的。应考虑以下几个方面： (1)尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程，提高生产效率。 (2)合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳，没有冲击。 机械工程系毕业设计 - 17 - (3)保证加工零件的精度和表面粗糙度的要求。 (4)保证加工过程的安全性，避免刀具与非加工面的干涉。 (5)有利于简化数值计算，减少程序段数目和编制程序工作量。 根据工件材料的性能、机床的加工能力、加工工序的类型、切削用量以及其它与加工有关的因素来选择刀具，包括刀具的结构类型、材料牌号、几何参数。 理的切削用量 在工艺处理中必须正确确定切削用量。 刀位轨迹计算 在编写 据零件形状尺寸、加工工艺路线的要求和定义的走刀路径，在适当的工件坐标系上计算零件与刀具相对运动的轨迹的坐标值，以获得刀位数据，诸如几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、几何元素的交点或切点等坐标值，有时还需要根据这些数据计算刀具中心轨迹的坐标值，并按数控系统最小设定单位（如 上述坐标值转换成相应的数字量，作为编程的参数。在计算刀具加工轨迹前，正确选择编程原点和工件坐标系是极其重要的。工件坐标 系是指在数控编程时，在工件上确定的基准坐标系，其原点也是数控加工的对刀点。 工件坐标系的 选择原则 为 : (1)所选的工件坐标系应使程序编制简单； (2)工件坐标系原点应选在容易找正、并在加工过程中便于检查的位置； (3)引起的加工误差小。 编制或生成加工程序清单 根据制定的加工路线、刀具运动轨迹、切削用量、刀具号码、刀具补偿要求及辅助动作，按照机床数控系统使用的指令代码及程序格式要求，编写或生成零件加工程序清单，并需要进行初步的人工检查，并进行反复修改。 程序输入 在早期的数控机床上都配备光电读带机，作为加工程序输入设备，因此，对于大型的加工程序，可以制作加工程序纸带，作为控制信息介质。近年来，许多数控机床都采用磁盘、计算机通讯技术等各种与计算机通用的程序输入方式，实现加工程序的输入，因此，只需要在普通计算机上输机械工程系毕业设计 - 18 - 入编辑好加工程序，就可以直接传送到数控机床的数控系统中。当程序较简单时，也可以通过键盘人工直接输入到数控系统中。 数控加工程序正确性校验 通常所编制的加工程序必须经过进一步的校验和试切削才能用于正式加工。当发现错误时，应分析错误的性质及其产 生的原因，或修改程序单，或调整刀具补偿尺寸，直到符合图纸规定的精度要求为止。 计算机辅助数控加工编程的一般原理 如图 1程人员首先将被加工零件的几何图形及有关工艺过程用计算机能够识别的形式输入计算机，利用计算机内的数控系统程序对输入信息进行翻译，形成机内零件拓扑数据；然后进行工艺处理（如刀具选择、走刀分配、工艺参数选择等）与刀具运动轨迹的计算，生成一系列的刀具位置数据（包括每次走刀运动的坐标数据和工艺参数），这一过程称为主信息处理（或前置处理）；然后按照 系统的要求，将主信息处理后得到的刀位文件转换为 码，这一过程称之为后置处理。经过后置处理便能输出适应某一具体数控机床要求的零件数控加工程序（即 该加工程序可以通过控制介质（如磁带、磁盘等）或通讯接口送入机床的控制系统。整个处理过程是在数控系统程序（又称系统软件或编译程序）的控制下进行的。数控系统程序包括前置处理程序和后置处理程序两大模块。每个模块又由多个子模块及子处理程序组成。计算机有了这套处理程序，才能识别、转换和处理全过程，它是系统的核心部分。 图 1算机辅助数控加工编 程的一般原理 机械工程系毕业设计 - 19 - 第二章 数控加工工艺设计 件 1的工艺分析 一、 零件图分析，选择加工内容 该零件材料为 45号钢。本工件的毛坯尺寸为 150 120 26图可知，四个侧面为不加工面，全部加工面集中在上表面及下表面。由于该件与件 2配合，所以加工螺纹时位置精度不好保证，为了能与件 2的孔 ,通过螺栓很好连接故这些螺纹孔在一次装夹中加工出来。另外该零件中有两段椭圆的弧，编制程序时需用宏程序。从工序集中和便于定位两方面考虑，选择上表面及上表面的螺纹孔、凸台在加工中心中加工。将下表面作为 主要定位基机械工程系毕业设计 - 20 - 准，并在前道工序中加工出来。 二、 选择加工中心 由于上表面及上表面上的螺纹孔，凸台只需单工位加工即可完成，故选择立式加工中心。加工表面只有粗铣，精铣，攻丝等工步。所需刀具不超过二十把刀。故选国产 机床工作台尺寸为 400800轴行程为 600 轴行程为 400轴行程为400轴端面到工作台距离为 125 525位精度和重复定位精度分别为 库容量为 18把。工件在依次装夹中即可完成铣、钻，扩、铰等 工步的加工。 具的选择 所需的刀具有平面铣刀，螺纹刀。其规格根据加工尺寸选择。上表面粗铣时铣刀直径应选小一些，以减小切削力矩，但不能太小，以免影响加工效率；上表面精铣时铣刀直径应大一些，以减小接刀痕迹，但要考虑到刀库允许装刀直径（ 50相邻刀具直径为 80不能太大。刀柄柄部根据主轴锥孔和拉紧机构选择。 体所选刀具及刀柄见刀具卡片 制加工工艺 一、 加工方法选择 上表面用铣削方法加工， 因其表面粗糙度值为 采用粗铣，精铣的加工方案。内腔的内壁的粗糙度要求与上表面相同加工方案与上表面相同。直径为 1010的螺纹刀。 30了满足要求，采用钻、扩、铰方法。 二、 确定装夹方案 该零件结构简单，四个侧面较光整加工面与不加工面之间的位置精度要求不高，但凸台要与件 2配合的，故形状精度要求较高由机床保证，四个螺纹孔的位置精度要保证好只能在一次装夹中完成，采用通用虎钳从侧面夹紧，以底面和两侧面定位。 三、 确定加工顺序 机械工程系毕业设计 - 21 - 按照先面后孔，先粗后精的原则确定 具体的加工顺序为先粗铣，精铣上表面及凸台，后加工 4个直径为 10体的加工顺序见工艺卡片 数控加工刀具卡片 产品名称或代号 零件名称 零件图号 序号 刀具号 刀具 加工表面 备注 规格名称 数量 刀长 (1 80面铣刀 1 120 面铣削上表面 00 2 10平铣刀 1 120 铣削距上表面 7 00 3 5平铣刀 1 120 铣削距上表面 900 12平铣刀 1 120 铣削 500 5 5平铣刀 1 120 铣削 700 28钻头 1 120 加工 287 1 120 扩 8 30铰刀 1 120 铰 309 10的螺纹刀 1 120 攻 机械工程系毕业设计 - 22 - 数控加工工序卡片 上两表中转速计算公式为 n=1000v/ d v 切削速度 d 刀具直径 单位名称 南通职业大学 产品名称或代号 零 件名称 零件图号 数控铣削工艺分析 工工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间 数控中心 工步号 工 步 内 容 刀具号 刀具规格 (主轴速度 (r/进给速度 (mm/背吃刀量(备注 1 粗铣上表面 800 75 3 自动 2 精铣上表面 1000 50 动 3 粗铣距上 7800 100 4 自动 4 精铣距上 71200 50 动 5 粗铣距上 9 800 100 3 自动 6 精铣距上 91200 50 1 自动 7 粗铣高 5800 125 4 自动 8 精铣高 51000 50 1 自动 9 粗铣高 7800 100 3 自动 10 精铣高 71200 50 1 自动 11 钻 111200 100 动 12 扩 800 50 动 13 铰 12100 25 动 14 攻 100 10 5 自动 机械工程系毕业设计 - 23 - 进给速度 ,背吃刀量参考刀具切削用量 F=f*z*n 件 2 的工艺分析 一、 零件图分析，选择加工内容 该零件材料为 45 号钢。本工件的毛坯尺寸为 150 120 26图可知，四个侧面为不加工面，全部加工面集 中在上表面及下表面。由于该件与件 1 配合，所以加工孔时位置精度不好保证，为了能与件 1 的螺纹孔 ,通过螺栓很好连接故这些孔在一次装夹中加工出来。另外该零件中有两机械工程系毕业设计 - 24 - 段椭圆的弧，编制程序时需用宏程序。从工序集中和便于定位两方面考虑，选择上表面及上表面的孔、内腔在加工中心中加工。将下表面作为主要定位基准，并在前道工序中加工出来。 二、 选择
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