數控畢業(yè)設計（論文）-數控機床零件加工工藝分析設計.doc

目錄摘要.IAbstract.II緒論.1第1章概述.21.1數控機床.21.1.1數控機床的概述.21.1.2數控機床的組成.21.1.3數控機床的基本工作原理.41.1.4數控機床的特點及用途.51.2數控加工技術.61.2.1數控加工技術簡介.61.2.2數控加工的特點.61.2.3數控加工技術的發(fā)展.61.3數控加工工藝.81.4CADCAM技術.9第2章各部分零件的工藝分析.102.1金屬材料的分析.102.2各零部件的材料選擇及工藝分析.13第3章主要零件的參數設置及加工路徑分析.163.1概述.163.2軸類零件的材料、毛坯及熱處理.163.3工藝裝備的選擇.173.4切削用量的選擇.183.5進給路線的確定.213.6加工順序的確定.223.7加工余量的確定.223.8程序的確定.223.9軸的加工程序.24結論.29致謝.30參考文獻.31I摘要隨著數控技術的發(fā)展，數控機床不僅在宇航、造船、軍工等領域廣泛使用，而且也進入了汽車、機床等民用機械制造行業(yè)。目前，在機械行業(yè)中，單件、小批量的生產所占有的比例越來越大，機械產品的精度和質量也在不斷地提高。所以，普通機床越來越難以滿足加工精密零件的需要。同時，由于生產水平的提高，數控機床的價格在不斷下降，因此，數控機床在機械行業(yè)中的使用已很普遍。MasterCAM設計及制造系統(tǒng)是將設計和制造結合在一起的PC級套裝軟件，利用MasterCAM可以繪制零件的圖紙，生成零件的數控加工程序并通過電纜直接送至數控機床上，由數控機床完成零件的加工，是一套CAD/CAM一體化軟件。在MasterCAM系統(tǒng)中，可以將用AutoCAD等CAD軟件繪制的圖形調入至MasterCAM中使用，也可將用MasterCAM繪制的圖形送入到其它CAD軟件中去使用。關鍵詞：數控機床Pro/EMasterCAMIIAbstractBecausethenumbercontrolsatechnicaldevelopment,thenumbercontrolstoolmachinenotonlyextensiveintherealms,suchasastronautics,shipbuildingandsoldierwork.etc.use,andalsogotintothecar,andtoolmachine.etc.publicmachinemanufacturingprofessionCurrently,inthemachineprofession,thecomparisonoccupiedbytheproductionofsinglepiece,smallbatchquantityismoreandmorebig,accuracyandqualityofmachineproductareconstantlyalsoraising.So,thecommontoolmachineismoreandmorehardtosatisfythedemandofprocessingtheprecisespareparts.Inthemeantime,becauseoftheexaltationofproductionlevel,numbercontrolthepriceoftoolmachineiscontinuouslydescending,therefore,numbercontroltoolmachinehavebeenveryuniversalintheusageinthemachineprofession.ThedesignofMasterCAMandmanufacturingsystemaretogethertocombinedesignandmanufacturingofthePCclasssuitsoftware,makinguseofMasterCAMcandrawthediagrampaperofspareparts,thenumberofbornsparepartscontrolstoprocessprocedureandpasselectriccabletodirectlysendtoanumbertocontroltoolmachineup,isprocessingoftoolmachinecompletionsparepartsbythenumber,isasetofCAD|CAMtheintegralwholeturnware.AtMasterCAMsystemin,canwillwaitCADwithAutoCAD,thesoftwaredrawsofthesketchadjustgointotouseinMasterCAM,willalsosendtogointootherCADsoftwarestousewiththesketchthattheMasterCAMdraws.Keywords:CNCmachinetoolPro/EMasterCAM1緒論1、傳動器是一種常見的中間傳遞機構,其構成的主要零部件,如圖所示：2、由圖可知，該傳動器主要有以下幾部分組成：中間是箱體,內部是軸,其左側是端蓋,右側分別是端蓋、調整環(huán)和齒輪。3、傳動器是動力的中間傳遞機構。當動力通過齒輪輸入時，通過鍵聯(lián)接，帶動軸傳動，只要在軸的左端安上齒輪、帶輪等零件，就可實現(xiàn)動力的傳遞。4、下面就對本課題所設計的主要零部件的加工工藝進行分析。2第1章概述1.1數控機床1.1.1數控機床的概述數控機床和數控技術是微電子技術同傳統(tǒng)機械技術相結合的產物，是一種技術密集型的產品和技術。它是根據機械加工工藝的要求，使電子計算機對整個加工過程進行信息處理與控制，實現(xiàn)生產過程自動化。較好地解決了復雜、精密、多品種、中小批量機械零件加工問題，是一種通用、靈活、高效能的自動化機床。同時，數控技術又是柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）的技術基礎之一，是機電一體化高新科技的重要組成部分。1.1.2數控機床的組成數控技術可以應用于各種加工機床，例如數控車床、數控銑床、加工中心、數控沖床、數控電火花、線切割、激光加工機床等等。雖然數控機床的種類繁多，但它們的組成部分基本相同，主要包括以下幾個方面。(一)機床的主體數控機床的主體即數控機床的主要機械結構部分。包括數控機床的床身、主軸以及進給機構等。與傳統(tǒng)的機床相比，數控機床的外部造型、整體部局、傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)以及操作機構等方面部已發(fā)生了很大的變化，這些變化的目的是為了滿足數控技術的要求，從而使數控機床的特點得以充分發(fā)揮。(二)數控裝置控制裝置是數控機床的中心環(huán)節(jié)，也叫做計算機數控（CNC）裝置。CNC裝置實際上就是一個計算機系統(tǒng)，通過對加工程序的運行處理，發(fā)出控制信號。實現(xiàn)對加工過程的自動控制。典型CNC裝置的構成如圖1-1所示。3由圖可知，CNC裝置包含以下幾個部分：1、微處理器及其總線微處理器(CPU)及其總線(BUS)是CNC裝置的核心。CPU由運算器和控制器組成，實現(xiàn)數據的算術運算和邏輯運算以及指令的操作控制CPU最基本的運算處理就是插補運算。所謂插補就是求取零件加工路徑的坐標數據，用以控制數控機床坐標軸的運動?？偩€是計算機系統(tǒng)內部各部分之間傳遞信號的渠道，一般由數據總線、地址總線和控制總線等組成。2、輸入裝置輸入裝置是把加工程序輸人至計算機的裝置，通常可以采用以下三種方式：(1)紙帶輸入紙帶輸人方式就是在特制的紙帶上穿孔用孔的不同位置的組合構成不同的數控代碼，通過紙帶閱讀機，把紙帶上的代碼轉換為計算機可以識別和處理的電信號。(2)手動輸人手動輸入方式就是使用數控機床上的鍵盤輸入加工程序。輸入方法有兩種一是MDI(手動數據輸入)，這種方法適用于比較短的程序，只能使用一次，機床動作后程序就消失；二是在控制裝置的EDIT(編輯)狀態(tài)下輸入加工程序，存放在控制裝置的內存中，用這種方法可以對程序進行修改，并且可以重復使用。(3)直接輸入存儲器直接輸入方式是采用CNC裝置的串行通信接口等，通過對有關參數的設定，直接讀入由自動編程機或者其它計算機編制的程序。3、存儲器4存儲器是用來存放CNC裝置的數據、參數及程序的。存儲器一般由存放系統(tǒng)程序的只讀存儲器ROM、存放運算的中間結果的隨機存儲器RAM以及存放加工零件程序、數據和參數的RAM等組成。4、位置控制單元位置控制單元是把插補運算求取的坐標給定值與位置檢測裝置測得的實際值進行比較，然后將結果送入速度控制單元，對進結機構的運動進行控制。5、可編程序控制器可編程序控制器(PLC)是用來替代傳統(tǒng)的機床強電控制線路，實現(xiàn)對數控機床的切削液供給、停止、刀具的自動交換、工作臺的自動交換等的自動控制功能。6、通信接口現(xiàn)代數控機床往往都帶有標準數據通信接口，以便與編程機及上級計算機聯(lián)接，實現(xiàn)通信功能。隨著柔性制造系統(tǒng)FMS、計算機集成制造系統(tǒng)CIMS的發(fā)展，CNC裝置的通信功能將發(fā)揮更加重要的作用。CNC與上級計算機等的網絡通信功能主要是通過串行數據通信接口來實現(xiàn)的。(三)伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)接收來自CNC裝置的指令信息，嚴格按照指令信息的要求，拖動機床的移動部件，完成零件的加工。伺服系統(tǒng)直接決定了刀具與零件的相對位置，因而伺服系統(tǒng)的性能是決定數控機床的加工精度的主要因素。伺服系統(tǒng)主要由伺服控制電路、功率放大電路、檢測裝置以及伺服電動機等部分組成。(四)附加裝置為了進一步提高生產率、提高加工精度和提高自動化程度，數控機床還具有許多附加裝置，例如自動換刀裝置、自動交換工作臺及切屑處理裝置等等。1.1.3數控機床的基本工作原理在