毕业论文范文

1、毕业设计（论文）任务书题目类别： 毕业设计 题目性质： 工程设计 毕业设计（论文）题目： 数控机床加工工艺的分析 学 院： 高等职业技术学院 （房山分校） 专 业： 机械制造与自动化 班 级： 13101 姓 名： 于昊 指导教师： 刘卫华 1题目内容：(1)分析工件图。(2)制定工件加工路线：确定工件的等级要求、尺寸要求来选择刀具及夹具。(3)确定所选毛胚时应正确计算零件的强度、刚度。(4)根据零件的设计要求进行数控编程，编程时要选择好加工路线、刀具号、切削用量并按照数控机床规定的使用功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序；(5)由于编程时会出现太多的不确定因素，因此要根据加工情况合理进

2、行编程加工。(6)零件数控加工工艺性分析；据加工零件的设计图纸及相关技术文件，对零件的材料、毛坯种类、形状、尺寸、精度、表面质量以及热处理要求等进行综合分析。(7)利用卡盘等夹紧工具对工件进行夹紧。(8)根据工件的表面等要求合理选择基准面。任务要求：(1) 简介数控加工技术。(2) 准确分析零件图。(3) 合理选择数控机床及夹具。(4) 正确选择切削参数及刀具。(5) 准确书写加工程序。(6) 能够及时解决在加工过程中出现的问题(7) 论文内容清晰明了。(8) 在实际加工中能熟练操作机床。(9) 在加工开始时可以准确快速的对好刀具。(10)在加工程中对所出现的问题能及时反映。指导教师签字： 年

3、 月 日专业负责人签字： 年 月 日毕业设计（论文）评语表（一）指导教师对毕业设计（论文）的评语：指导教师 （签字）年 月 日评阅人对毕业设计（论文）的评语：评阅人 （签字）年 月 日毕业设计（论文）评语表（二）答辩委员会（小组）成员姓 名职称主要分工签 字刘卫华讲师组长，全面负责毕业答辩工作郝建新讲师组员，负责答辩提问、记录、成绩核算等张志军助讲组员，负责答辩提问、记录、成绩核算等张文龙 讲师组员，负责答辩提问、记录、成绩核算等史立军助讲组员，负责答辩提问、记录、成绩核算等答辩中提出的主要问题及回答的简要情况：答辩委员会（小组）代表 （签字）年 月 日答辩委员会（小组）的评语：答辩委员会（小

4、组）代表 （签字）年 月 日答辩委员会（小组）给定的成绩：答辩委员会（小组）主任 （签字）年 月 日毕业设计（论文）开始日期 年 月 日截止日期 年 月 日毕业设计（论文）答辩日期 年 月 日摘要随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工艺术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率。提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场的竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题（如

5、对刀点、加工路线等）也需要做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品数控机床加工工艺设计师数控编程的主要依据，工艺设计的合理与否直接决定了数控机床零件加工的质量和效率。本文从零件图分析，工序划分，加工方法制定，定位装夹和切削用量选择阐述了数控机床加工工艺的设计方法。  关键字：数控加工，刀具材料，切削用量，加工工艺设计目录毕业设计（论文）任务书1第一章 引言8一、数控机床的产生与发展8二、数控机床的概念及组成8三、数控机床的分类9 四、数控机床的特点及应用范围.第二章 零件分析11一、零件的工艺分析11第三章选择设备12一、机床的选择12二、夹具的选择12第四章

6、切削参数及刀具的选择13一、切削参数的选择13二、刀具的选择13第五章加工程序与调试14一、加工程序14二、程序的调试和加工15致谢16参考文献17第一章 引言一、数控技术是数字化制造和制造自动化的核心技术支持科学技术和社会生产的不断发展，机械制造技术发生了深刻的变化，机械产品的结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，因此对加工机械产品的生产设备提出了三高（高性能、高精度和高自动化）的要求。在机械产品中，单件和小批量产品占到70%80%。由于这类产品的生产批量小、品种多，一般都采用通用机床加工。当产品改型时，加工所用的机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，而且通用机床的自动化程度不高，基本

7、上由人工操作，难于提高生产效率和保证产品质量。要实现这类产品的自动化成为机械制造业中长期未能解决的难题。大批大量生产的产品，如汽车、摩托车、家用电器等零件，为了解决高产优质的问题，多采用专用机床、组合机床、专用自动化机床以及专用自动生产线和自动化车间进行生产。但是应用这些专用生产设备，生产周期长，产品改型不易，因而使新产品的开发周期增长，生产设备使用的柔性很差。现代机械产品的一些关键零部件，如在造船、航天、航空、机床及国防部门的产品零件，往往都精度复杂、加工批量小、改型频繁，显然不能在专用机床或组合机床上加工。而借助靠模和仿行机床，或者借助划线和样板用手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率受

8、到很大限制。特别对空间的复杂曲线曲面，在普通机床上根本无法实现。 数控机床的研制始于20世纪40年代末。1952年美国PARSONS公司与麻省理工学院（MIT）合作研制了第一台三坐标立式数控铣床。该机床的研制成功是机械制造行业中一次技术革新，使机械制造业的发展进入了一个新的阶段。二、数控技术的发展的几个主要阶段 数控机床产生后随着微电子技术和计算机的发展1952年至1959年：第一代数控系统，采用电子管元件。20世纪60年代前期：第二代数控系统，采用晶体管元件。20世纪60年代后期：第三代数控系统，采用集成电路。20世纪70年代前期：第四代数控系统，采用大规模集成电路和小型

9、通用计算机。20世纪70年代后期开始：第五代数控系统，采用微处理器和微型计算机。数控机床经历的5个时代可以分为2个阶段。第一、二、三代数控系统主要由电器的硬件和连线组成，所以称之为接线逻辑数控系统（Wired Logic NC）或硬数控系统。它的特点是具有很多的硬件电路和连接接点，电路复杂，可靠性不好，这是数控系统发展的第一阶段。第四、五两代数控系统主要是由计算机硬件和软件组成，所以称之为CNC系统。它的特点是控制和运行主要由软件来完成，容易扩大功能、柔性好、可靠性高，因此也称为软数控系统。我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从195

10、8年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50%，配国产数控系统（普及型）也达到了10%。三、数控机床和数控系统的发展 随着先进生产技术的发展，要求现代数控机床向高速度、高精度、高可靠性、智能化和更完善的功能方向发展。（1）高速

11、度、高精度化高速化指：数控机床的高速切削和高速插补进给，目标是在保证加工精度的前提下，提高加工速度。这不仅要求数控系统的处理速度快，同时还要求数控机床具有大功率和大转矩的高速主轴、高速进给电动机、高性能的刀具、稳定的高频动态刚度。高精度包括高进给分辨率、高定位精度和重复定位精度、高动态刚度、高性能闭环交流数字伺服系统等。数控机床由于装备有新型的数控系统和伺服系统，使机床的分辨率和进给速度达到0.1m(24mmin)，lm(100240mmin)，现代数控系统已经逐步由16位CPU过渡到32位CPU。日本产的FANUCl5系统开发出64位CPU系统，能达到最小移动单位0.1m时，最大进给速度为1

12、00mmin。FANUCl6和FANUCl8采用简化与减少控制基本指令的RISC(Reduced Instruction Set Computer)精简指令计算机，能进行更高速度的数据处理，使一个程序段的处理时间缩短到0.5ms，连续lmm移动指令的最大进给速度可达到120mmin。本交流伺服电动机已装上每转可产生100万个脉冲的内藏位置检测器，其位置检测精度可达到0.01mm脉冲及在位置伺服系统中采用前馈控制与非线性控制等方法。补偿技术方面，除采用齿隙补偿、丝杠螺距误差补偿、刀具补偿等技术外，还开发了热补偿技术，减少由热变形引起的加工误差。（2）开放式要求新一代

13、数控机床的控制系统是一种开放式、模块化的体系结构：系统的构成要素应是模块化的，同时各模块之间的接口必须是标准化的；系统的软件、硬件构造应是“透明的”、“可移植的”；系统应具有“连续升级”的能力。为满足现代机械加工的多样化需求，新一代数控机床机械结构更趋向于“开放式”：机床结构按模块化、系列化原则进行设计与制造，以便缩短供货周期，最大限度满足用户的工艺需求。数控机床的很多部件的质量指标不断提高，品种规格逐渐增加、机电一体化内容更加丰富，因此专门为数控机床配套的各种功能部件已完全商品化。（3）智能化1）所谓智能化数控系统，是指具有拟人智能特征，智能数控系统通过对影响加工精度和效率的物理量进行检测、

14、建模、提取特征、自动感知加工系统的内部状态及外部环境，快速做出实现最佳目标的智能决策，对进给速度、切削深度、坐标移动、主轴转速等工艺参数进行实时控制，使机床的加工过程处于最佳状态。在数控系统中引进自适应控制技术。数控机床中因工件毛坯余量不匀、材料硬度不一致、刀具磨损、工件变形、润滑或冷却液等因素的变化将直接或间接影响加工效果。自适应控制是在加工过程中不断检查某些能代表加工状态的参数，如切削力、切削温度等，通过评价函数计算和最佳化处理，对主轴转速、刀具(或工作台)进给速度等切削用量参数进行校正，使数控机床能够始终在最佳的切削状态下工作。 2）设置故障自诊断功能。数控机床工作过程中出现故

15、障时，控制系统能自动诊断，并立即采取措施排除故障，以适应长时间在无人环境下的正常运行要求。3）具有人机对话自动编程功能。可以把自动编程机具有的功能，装入数控系统，使零件的程序编制工作可以在数控系统上在线进行，用人机对话方式，通过CRT彩色显示和手动操作键盘的配合，实现程序的输入、编辑和修改，并在数控系统中建立切削用量专家系统，从而达到提高编程效率和降低操作人员技术水平的要求。4）应用图像识别和声控技术。由机床自己辨别图样，并自动地进行数控加工的智能化技术和根据人的语言声音对数控机床进行自动控制的智能化技术。（4）复合化复合化加工，即在一台机床上工件一次装夹便可以完成多工种、多工序的加工，通过减

16、少装卸刀具、装卸工件、调整机床的辅助时间，实现机多能，最大限度提高机床的开机率和利用率。60年代初期，在一般数控机床的基础上开发了数控加工中心（MC），即自备刀库的自动换刀数控机床。在加工中心机床上，工件一次装夹后，机床的机械手可自动更换刀具，连续地对工件的各加工面进行多种工序加工。目前加工中心的刀库容量可多达120把左右，自动换刀装置的换刀时间为l2s。加工中心中除了镗铣类加工中心和车削类车削中心外，还出现了集成型车/铣加工中心、自动更换电极的电火花加工中心，带有自动更换砂轮装置的内圆磨削加工中心等。随着数控技术的不断发展，打破了原有机械分类的工艺性能界限，出现了相互兼容、扩大工艺范围的趋势

17、。复合加工技术不仅是加工中心、车削中心等在同类技术领域内的复合，而且正向不同类技术领域内的复合发展。多轴同时联动移动，是衡量数控系统的重要指标，现代数控系统的控制轴数可多达16轴，同时联动轴数已达到6轴。高档次的数控系统，还增加了自动上下料的轴控制功能，有的在PLC里增加位置控制功能，以补充轴控制数的不足，这将会进一步扩大数控机床的工艺范围。（5）高可靠性高可靠性的数控系统是提高数控机床可靠性的关键。选用高质量的印制电路和元器件，对元器件进行严格地筛选，建立稳定的制造工艺及产品性能测试等一整套质量保证体系。在新型的数控系统中采用大规模、超大规模集成电路实现三维高密度插装技术，进一步地把典型的硬

18、件结构集成化，做成专用芯片，提高了系统的可靠性。现代数控机床均采用CNC系统，数控系统的硬件由多种功能模块制成，对于不同功能的模块可根据机床数控功能的需要选用，并可自行扩展，组成满意的数控系统。在CNC系统中，只要改变下软件或控制程序，就能制成适应各类机床不同要求的数控系统。现代数控机床都装备有各种类型的监控、检测装置，以及具有故障自动诊断与保护功能。能够对工件和刀具进行监测，发现工件超差，刀具磨损、破裂，能及时报警，给予补偿，或对刀具进行调换，具有故障预报和自恢复功能，保证数控机床长期可靠地工作。数控系统一般能够对软件、硬件进行故障自诊断，能自动显示故障部位及类型，以便快速排除故障。此外系统

19、中注意增强保护功能，如行程范围保护功能、断电保护功能等，以避免损坏机床和工件的报废。（6）多种插补功能数控机床除具有直线插补、圆弧插补功能外，有的还具有样条插补、渐开线插补、螺旋插补、极坐标插补、指数曲线插补、圆柱插补、假想坐标插补等。第二章 零件分析一、零件的工艺分析根据零件图所示，零件的加工程序（以工件的右端面建立工件坐标系），毛坯为30mm×90mm的棒料，材料45钢。先用三爪自定心卡盘加紧零件左端面外圆柱面，车右端面。用G71粗加工工件外轮廓留加工余量后，G70精加工至尺寸。再加工M16×3/2双线螺纹至尺寸。最后用切断刀切断。第三章选择设备一、机床的选择本课题零件

20、是传动轴，由三个阶台面、斜面、圆弧及螺纹构成。精度要求较高，根据以上的加工情况可选用CK6140的FANUC-0i数控车床对零件进行加工。 二、夹具的选择三爪卡盘是数控车削加工时夹紧工件的重要工具，用三爪自动定心卡盘夹紧。加工外轮廓时，为保证一次安装加工出全部外轮廓，需要设一圆锥心轴装置，用三爪卡盘夹持心轴左端，心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的刚性。第四章切削参数及刀具的选择 一、切削参数的选择主轴转速n(r/min)。主轴转速一般根据切削速度v来选定。车直线时，查表可以选择切削速度，然后利用公式计算主轴转速n，计算公式为：n=1000v/d Vf应根据零件的加工精度和表面粗

21、糙度要求以及刀具和工件材料来选择，粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.l0.4 mm较为合适车右端面的主轴转速为80m/min，进给速度为0.1mm/r；粗精车外轮廓的主轴转速分别选定80m/min和110m/min，进给速度分别选定为0.12mm/r和0.08mm/r；加攻螺纹的主轴转速为250r/min；切断的主轴转速为500r/min，进给速度为0.1mm/r。二、刀具的选择1号刀：90°圆车刀。2号刀：尖车刀（粗车）。3号刀：尖头车刀（精车，刀尖圆弧R0.3mm

22、）。4号刀：60°螺纹刀。5号刀：切断刀，到宽4mm。 第五章加工程序与调试一、加工程序O0001G90 G21 G97;T0101;M03 S800;G50 S1800;G96 S80;G00 X34. Z0. M08;G01 X-0.5. F0.1;G00 X150. Z200.;T0202;G00 X35.5 Z1. F0.12;M98 P90002;G00 X150. Z200.;T0303;G96 S110;G00 X17. Z1. F0.08;M98 P0002;G00 X150. Z200.;T0404;G97 S200;G00 X18. Z5.;G76 P030060 Q20 R50.;G76X13.7 Z-17.9 R0. P1300 Q400 F4;G00 X18. Z7.;G76 P030060 Q20 R50.;G76 X13.7 Z-17.9 R0. P1300 Q400 F4;G00 X150. Z200.;T0505;M03 S500;G00 X34.;Z-68.;G01 X-0.5 F0.1;X100. Z200;M09;M05;M03;O0002G01 U-5.;G01 U3.8 Z-1.;Z-14.5;U-1.8 Z-15.5;G02 U2.7 Z-22.2 R6.;G0