毕业设计（论文）-数控车零件工艺设计及NC编程

1、石家庄理工职业学院毕业论文主题：数控车零件技术设计和数控编程名字：系统：机电系统专业：机器制造和自动化班级：导师：2011年5月20日一、摘要、摘要、摘要、摘要、摘要。二、引言NC的概要2(一)数控机床的介绍2(二)数控机床的特征2(三)数控机床的构成2(四)数控技术的发展趋势三、数控加工技术的分析(一)数控加工技术的概念4(二)数控加工技术内容4(3)工程和工布的区分4四、编写数控程序5(一)数控编程的基本概念5(二)数控编程顺序6(三)编写数控车床程序7五、数控工具的选定8(一)数控机床工具的特征8(二)工具材料，工具材料，工具材料。(三)数控工具的选择9(四)切屑使用量的选择六、夹具的选

2、择和夹头10(一)夹具的分类10(二)用数控车床夹住工件10七、零件加工编程例子10(一)零件的工艺分析11(二)加工程序的确定12(3)制定加工方案12(4)选择工具和对刀仪12(5)确定工件坐标系、对刀点和交换点12八、结论，结论，结论，结论，结论参考文献，参考文献，参考文献，参考文献3数控车零件技术设计与数控编程摘要：数控(英文名称： Numerical Control简称：NC )技术是用数字、字符和符号构成的数字指令实现一台或多台机械设备的动作控制的技术。 数控机床是目前应用最广泛的数控机床之一。 数控车床主要用于轴类、盘类等旋转体零件的加工。 通过数控加工程序的运行，可以自动完成内

3、外圆筒面、圆锥面、成形表面、螺钉和端面等工序的切削加工，并进行槽、开孔、扩孔、铰孔等作业。数控机床种类繁多，机身结构均由机床机身、数控装置、伺服系统三大部分组成。NC编程是用指定的文字、数字、符号构成加工零件的加工顺序、刀具运动轨迹的尺寸数据、工艺参数(主运动和进给运动速度、切削深度)和辅助操作(交换刀、主轴正反转、冷却液开关、刀具夹具、松开等)的加工信息的代码数控机床程序编制过程主要包括零件图纸分析、工艺处理、数学处理、零件程序编制、程序验证。机床夹具的种类很多，根据使用的机床的种类，分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、钻床夹具、加工中心夹具、其他夹具等。 按驱动夹具工作的动力源分类的话，可以

4、分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁夹具、自夹紧夹具等。关键词：数控、车床、编程、加工.一、引言数控技术是先进制造技术的基础，是综合应用计算机、自动控制、电气传动、自动检测、精密机械制造和管理信息等技术而发展起来的高新技术。 作为数控加工的主体设备，数控机床是典型的机电产品。 数控机床代表一个民族制造工业的现代化水平，随着现代化科技的快速发展，制造技术和自动化水平的高低已经成为衡量一个国家或地区的经济发展水平的重要指标。本文主要探讨数控车床的零件加工技术和程序编制，主要以FanucNCNC系统为例，结合典型零件对数控车床零件进行了解说。 主要内容包括数控车床的编程方法、编程注意事项、

5、加工过程分析、刀具选择、刀具路径计算二、数控概要(1)数控机床的介绍数控机床是数控机床(computernumericalcontrolmachinetools )的简称，是搭载程序控制系统的自动机床。 该控制系统可以逻辑地处理控制代码和其他符号指令规定的程序，对其进行解码，使机床动作，加工部件。数控机床种类繁多，数控系统通过伺服驱动系统控制各运动零件的动作，主要用于轴类和盘类旋转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔软化等综合特征，适合中小批量形状复杂零件的多品种、多规格生产。(2)数控机床的特征数控机床的操作和监视都是在该数控机组完成的，是数控机床的大脑。 与普通机床相比，数控机床具

6、有以下特征1 .加工精度高，具有稳定的加工质量2 .可以多坐标联动，可以加工形状复杂的零件3 .加工零件发生变化时，一般只需要变更数控程序，就能节省生产准备时间4、机床自身精度高，刚性大，能选择有利的加工量，生产率高(一般是普通机床的35倍)。5、机床自动化程度高，能减轻劳动强度6、工作人员对素质要求高，保养人员对技术要求高。(3)数控机床的结构数控机床一般由以下部分组成：1、主机，他是数控机床的主题，包括机床主体、立柱、主轴、进给机构等机械零件。 他是用于完成各种切削加工的机械零件。 数控机床2、数控装置是数控机床的核心，包含与硬件(印刷电路板、CRT显示器、键箱、纸带读取器等)对应的软件，

7、输入数字化的部件程序，输入输入信息的存储、数据的转换、插值运算和各3 .驱动装置，他是数控机床致动器的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机和进给电机等。 他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现了主轴和进给驱动。 如果有几个进给是联动的，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。4 .辅助装置指数控机床的必要零件，保证数控机床的运行。 例如冷却、排屑、润滑、照明、监控等。 包括液压和空气装置、排屑装置、更换台、数控转台和数控分度头、刀具和监控检查装置等。5、编程及其他附属设备可以用于在机器外对部件进行编程、存储等。(4)数控机床的发展趋势高速、精密、复合、智能和绿色是数控机

8、床技术发展的总趋势，近年来在实用化和产业化等方面取得了可喜的成绩。 主要表现在以下方面。1、机床复合技术进一步扩大，随着数控机床技术的进步，复合加工技术越来越成熟，铣床车复合、车床钻孔齿轮加工等复合、车床复合、成形复合加工、特殊复合加工等，复合加工的精度和效率大幅度提高。 “一台机床是加工厂”、“放卡、完全加工”等理念被很多人接受，复合加工机械的发展多样化。2 .智能化技术突破新的数控机床智能化技术有了新的突破，在数控系统的性能上得到了很多表现。 例如，自动调整防干扰碰撞功能，关机后，工件自动关机安全区域的保护功能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件的智能参数选择功能、加工过程自动

9、消除机床的振动等功能进入实用阶段，使机床的功能和质量进入实用阶段3 .机器人广泛应用灵活性组合效率高的机器人和主体的灵活性组合，柔软线更灵活，功能进一步扩展，柔软线更短，效率更高。 机器人与加工中心、铣削复合机床、磨床、齿轮加工机床、工具磨床、电气加工机床、锯末、冲压机床、激光加工机床、水磨机床等各种形式的柔性单元和柔性生产线开始应用。4、精密加工技术新进展的数控切金机床的加工精度已从原丝级(0.01mm )提高到现在的微米级(0.001mm )，部分品种已达到0.05m左右。 超精密数控机床的微细切削和磨削加工，精度稳定在0.05m左右，形状精度达到0.01m左右。 使用光、电、化学等能量的

10、特殊加工精度可达到纳米级(0.001m )。 采用机床结构设计优化、机床零件超精加工和精密组装、高精度全闭环控制和温度、振动等动态误差补偿技术，提高机床加工的几何精度，降低形状误差、表面粗糙度等，进入亚微米级超精加工时代。5、功能部件性能正在提高的功能部件，向高速、高精度、大功率、智能方向发展，获得了成熟的应用。 全数字交流伺服电机和驱动装置、高技术含量的主轴、扭矩电机、直线电机、高性能的直线涡旋部件、高精度主轴单元等功能部件普及，大幅度提高了数控机床的技术水平。三、数控加工技术的分析(1)数控加工技术的概念数控加工技术是使用数控机床加工零件时使用的各种方法和技术手段的总和，应用于数控加工技术

11、的整个过程中。 数控加工技术是随着数控机床生产发展而逐渐完善的应用技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结。数控加工过程是利用切削工具，用数控机床直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，制成成品或半成品的过程。(2)数控加工技术内容1 .选择并确定进行数控加工的内容。2 .对零件模式进行数控加工技术分析。3 .零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的确定。4 .数控加工技术方案的制定。5 .工序、输送路径的确定。6 .选择数控机床的类型。7 .工具、夹具、测量仪的选择和设计。8 .切削参数的确定。9 .加工程序的制定、验证和修改。10、最初的试切加工和现场问题的处理。(3)工程和工布的

12、区分工序分类：用数控机床加工零件，工序比较集中，一次卡盘就能完成尽可能多的工序或全部工序。 首先，要根据图纸，考虑一台机床能否加工整个零件。 如果做不到，必须决定其中一部分用数控机床加工，其中一部分用其他机床完成。 一般的工序有以下几种方法1 .元件安装卡的定位方式区分工序是因为根据元件的结构形状，加工表面的技术要求不同，加工时定位方式不同。 一般来说，加工外形时，加工以形状为内侧进行定位的内形时，用外形进行定位。 可以根据定位方式分为工序。2 .在粗、精的区分工序中根据零件的加工精度、刚性和变形等要素来区分工序时，可以根据粗、精的区分原则来区分工序。 也就是说，粗加工后再完成。 在这种情况下

13、，可以用不同的机床或不同的工具加工。 通常，一次安装不允许先加工零件的一部分表面，再加工零件的另一个表面。3、为了按使用的工具分工序，减少换料次数，压缩空闲时间，减少不必要的定位误差，可以用工具集中工序的方法加工零件。 也就是说，一次卡盘可以尽量用同一刀具加工可加工的所有部位，然后再用另一把刀加工其他部位。 此方法经常被专用数控机床和加工中心采用。工序的划分：主要从加工精度和效率两方面考虑。 有必要在一个工序内用不同的工具和切削量加工不同的表面。 为了便于分析和复杂工程的记述，在工程内被细分为工程。1 .同一表面按粗加工、半精加工、精加工的顺序完成，或所有的加工表面先粗加工后分别进行精加工。2

14、 .现有的铣削面和有镗孔的零件，首先在铣削面的后面钻孔，可恢复一段时间，减少变形对孔精度的影响。3 .按工具划分工序。 有些机床工作台的旋转时间比更换时间短，可以按工具分工序减少更换次数，提高加工生产率。 总之，工序和工序的区分必须根据具体部件的结构特征、技术要求等情况进行综合考虑。四、数控编程方法(1)数控编程的基本概念所谓编程，是指将加工零件的加工顺序、刀具运动轨迹的尺寸数据、工艺参数(主运动和进给运动速度、切削深度)和辅助操作(交换刀、主轴正反转、冷却液开关、工具夹具、松开等)的加工信息用规定的文字、数字、符号构成的代码，是一定的数控机床程序编制过程主要包括零件图纸分析、工艺处理、数学处理、零件程序编制、程序验证。(2)NC编程步骤所谓NC编程，是从零件图纸上获得NC加工程序为止的所有工作过程。1 .分析零件模式和工艺处理根据模式分析零件的几何形状尺寸、技术要求，明确加工的内容和要求，确定加工方案，确定加工顺序，设计夹具，选择工具，确定合理的路径，选择合理的切削使用量。 同时，应发挥数控系统的功能和数控机床自身的能力，正确选择对刀点，选择切入方式，尽可能减少更换、转换等辅助时间。2 .数学处理编程前，根据零件的几何特征，首先创建工件坐标系，根