加工中心之分配塊成型工序的編制畢業(yè)論文

1、 加工中心之“分配塊”成型工序的編制系 部： 機(jī)電工程系 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 聲 明本人所呈交的加工中心之“分配塊”成型工序的編制，是我在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)和查閱相關(guān)著作下獨(dú)立進(jìn)行分析研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意?！菊侩S著科技的不斷發(fā)展，加工中心越來越普及化，涉及到機(jī)械類的各個(gè)行業(yè)。所以本文就加工分配塊這個(gè)典型的零件對其進(jìn)行簡要的成型工序分析。從而讓我們更加深刻的了解加工中心，特別是加工一個(gè)具體零件時(shí)的工序安排和注意事項(xiàng)。本文對加工中

2、心做了簡要的介紹，同時(shí)對分配塊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，建立分配塊的二維圖，可以更加直觀的分析分配塊結(jié)構(gòu)工藝性。根據(jù)分配塊的外型特點(diǎn)及技術(shù)要求進(jìn)行分析，從而制定其成型工序。【關(guān)鍵詞】：加工中心，分配塊，成型abstract with the continuous development of science and technology, processing centers becoming increasingly popular, related to various types of machinery industry. in this paper, so machining on the

3、block distribution of the typical components of their brief analysis of the molding process. so that we are more profound understanding of the machining center, especially when processing a specific part of the process and attention to the matter. in this paper, so machining center for a brief intro

4、duction, at the same time block the distribution of the structure analysis, the distribution of two-dimensional map of the block can be more intuitive analysis of the distribution structure of the piece of technology. according to block the distribution of the appearance and characteristics of the t

5、echnical requirements analysis, with a view to introducing the molding process. 【key word】: processing centers, distribution block, forming目 錄引言 1頁一、加工中心的發(fā)展歷史及發(fā)展方向 3頁二、fanuc加工中心的介紹 6頁（一）fanuc數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)特征 6頁（二）fanuc數(shù)控系統(tǒng)特點(diǎn)及系列 6頁（三）fanuc數(shù)控系統(tǒng)性能比較 8頁三、分配塊的加工程序 10頁（一）分配塊零件三視及三維圖 10頁（二）分配塊的技術(shù)要求 10頁（三）分配塊加工工序安排

6、 11頁（四）加工中心加工分配塊的工序安排 11頁四、分配塊加工中出現(xiàn)的問題和解決的方法 18頁（一）加工誤差的分析 18頁（二）加工坯料及對刀點(diǎn)的確定 18頁（三）規(guī)劃加工刀具路徑 18頁五、判斷加工出的分配塊是否合格 19頁六、結(jié)束語 20頁附錄（小結(jié)、程序） 21頁參考文獻(xiàn) 33頁致謝 34頁36引 言當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國家對機(jī)床工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機(jī)電一體化、高精、高效、高自動化先進(jìn)機(jī)床，以加速工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。長期以來，歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭，已形成一條無形戰(zhàn)線，特別是隨微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床在20世紀(jì)80年代以后加速發(fā)展，各方用戶提出更多需求，早已

7、成為四大國際機(jī)床展上各國機(jī)床制造商競相展示先進(jìn)技術(shù)、爭奪用戶、擴(kuò)大市場的焦點(diǎn)。中國加入wto后，正式參與世界市場激烈競爭，今后如何加強(qiáng)機(jī)床工業(yè)實(shí)力、加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)是緊迫而又艱巨的任務(wù)。從1952年美國麻省理工學(xué)院研制出第一臺試驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng)，到現(xiàn)在已走過了46年歷程。數(shù)控系統(tǒng)由當(dāng)初的電子管式起步，經(jīng)歷了以下幾個(gè)發(fā)展階段： 分立式晶體管式小規(guī)模集成電路式大規(guī)模集成電路式小型計(jì)算機(jī)式超大規(guī)模集成電路微機(jī)式的數(shù)控系統(tǒng)。到80年代，總體發(fā)展趨勢是：數(shù)控裝置由nc向cnc發(fā)展；廣泛采用32位cpu組成多微處理器系統(tǒng)；提高系統(tǒng)的集成度，縮小體積，采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴(kuò)展和功能升級，滿足不同類

8、型數(shù)控機(jī)床的需要；驅(qū)動裝置向交流、數(shù)字化方向發(fā)展；cnc裝置向人工智能化方向發(fā)展；采用新型的自動編程系統(tǒng)；增強(qiáng)通信功能；數(shù)控系統(tǒng)可靠性不斷提高?？傊?，數(shù)控機(jī)床技術(shù)不斷發(fā)展，功能越來越完善，使用越來越方便，可靠性越來越高，性能價(jià)格比也越來越高。到1990年，全世界數(shù)控系統(tǒng)專業(yè)生產(chǎn)廠家年產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)約13萬臺套。 在20世紀(jì)后期形成的以數(shù)控技術(shù)為中心的柔性制造技術(shù)，預(yù)期在未來仍將延續(xù)進(jìn)展并成為加工技術(shù)發(fā)展的主流。它的特征可以歸結(jié)為3f，3i和3s，即：3f表示柔性化(flexibility)、聯(lián)盟化(federalization)和新穎化(fashion)；3i表示集成化(integration)、

9、信息化(information)和智能化(intelligence)；3s表示系統(tǒng)化(system)軟件化(softwar)和個(gè)性化(speciality)。這些特征表明了將進(jìn)一步深化發(fā)展適應(yīng)多品種變批量生產(chǎn)的柔性自動化技術(shù)；基于先進(jìn)工藝和結(jié)構(gòu)原理發(fā)展新穎裝備來優(yōu)化制造過程；推進(jìn)機(jī)床創(chuàng)新設(shè)計(jì)，經(jīng)濟(jì)地滿足用戶對產(chǎn)品個(gè)性化的加工要求；構(gòu)建靈捷的制造系統(tǒng)，快速響應(yīng)市場需求，以高質(zhì)量產(chǎn)品迅速地批量上市；有效地發(fā)揮信息技術(shù)和軟件技術(shù)在制造過程中提高技術(shù)水平和管理水平的作用；探求在網(wǎng)絡(luò)化分布制造的協(xié)作聯(lián)盟環(huán)境下的數(shù)控技術(shù)等。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨

10、著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（it、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展來看，其發(fā)展分為下面幾種趨勢：1.高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢；2.五軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展； 3. 智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢。1958年美國卡尼-特雷克公司首先研制成功了世界上第一臺加工中心。它在數(shù)控臥式鏜銑床的基礎(chǔ)上增加了自動換刀裝置，從而實(shí)現(xiàn)了工件一次裝夾后即可進(jìn)行銑削、鉆削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。二十世紀(jì)70年代以來，加工中心得到

11、迅速發(fā)展，出現(xiàn)了可換主軸箱加工中心，它備有多個(gè)可以自動更換的裝有刀具的多軸主軸箱，能對工件同時(shí)進(jìn)行多孔加工。這種多工序集中加工的形式也擴(kuò)展到了其他類型數(shù)控機(jī)床，例如車削中心，它是在數(shù)控車床上配置多個(gè)自動換刀裝置，能控制三個(gè)以上的坐標(biāo)，除車削外，主軸可以停轉(zhuǎn)或分度，而由刀具旋轉(zhuǎn)進(jìn)行銑削、鉆削、鉸孔和攻絲等工序，適于加工復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)體零件。所以本論文就加工中心的發(fā)展及應(yīng)用做了具體的介紹。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國科技經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的形勢與挑戰(zhàn)，而現(xiàn)在以知識和技術(shù)為基礎(chǔ)的新經(jīng)濟(jì)體系下，知識經(jīng)濟(jì)和新經(jīng)濟(jì)觀念逐漸深入人心,作為大學(xué)生的我們更應(yīng)該以知識和技術(shù)作為武器，讓科技更加進(jìn)步，讓經(jīng)濟(jì)增長

12、生產(chǎn)與自動化。一、加工中心的發(fā)展歷史及發(fā)展方向圖1 加工中心簡圖 （一）加工中心的發(fā)展歷史 加工中心（英文cnc machining center）：是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的多功能數(shù)控機(jī)床。在中國香港，臺灣及廣東一代也有很多人叫它電腦鑼。工件在加工中心上經(jīng)一次裝夾后，數(shù)字控制系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序，自動選擇和更換刀具，自動改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對工件的運(yùn)動軌跡及其他輔助機(jī)能，依次完成工件幾個(gè)面上多工序的加工。并且有多種換刀或選刀功能，從而使生產(chǎn)效率大大提高。加工中心按其加工工序分為鏜銑和車削兩大類，按控制軸數(shù)可分為三軸、四軸和五軸加工中心。加工中心由于工序的集中和

13、自動換刀，減少了工件的裝夾、測量和機(jī)床調(diào)整等時(shí)間，使機(jī)床的切削時(shí)間達(dá)到機(jī)床開動時(shí)間的80左右(普通機(jī)床僅為1520)；同時(shí)也減少了工序之間的工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)和存放時(shí)間，縮短了生產(chǎn)周期，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果。加工中心適用于零件形狀比較復(fù)雜、精度要求較高、產(chǎn)品更換頻繁的中小批量生產(chǎn)。第一臺加工中心是1958年由美國卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在數(shù)控臥式鏜銑床的基礎(chǔ)上增加了自動換刀裝置，從而實(shí)現(xiàn)了工件一次裝夾后即可進(jìn)行銑削、鉆削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。二十世紀(jì)70年代以來，加工中心得到迅速發(fā)展，出現(xiàn)了可換主軸箱加工中心，它備有多個(gè)可以自動更換的裝有刀具的多軸主軸箱，能對工件同時(shí)進(jìn)行

14、多孔加工。這種多工序集中加工的形式也擴(kuò)展到了其他類型數(shù)控機(jī)床，例如車削中心，它是在數(shù)控車床上配置多個(gè)自動換刀裝置，能控制三個(gè)以上的坐標(biāo)，除車削外，主軸可以停轉(zhuǎn)或分度，而由刀具旋轉(zhuǎn)進(jìn)行銑削、鉆削、鉸孔和攻絲等工序，適于加工復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)體零件。加工中心按主軸的布置方式分為立式和臥式兩類。臥式加工中心一般具有分度轉(zhuǎn)臺或數(shù)控轉(zhuǎn)臺，可加工工件的各個(gè)側(cè)面；也可作多個(gè)坐標(biāo)的聯(lián)合運(yùn)動，以便加工復(fù)雜的空間曲面。立式加工中心一般不帶轉(zhuǎn)臺，僅作頂面加工。此外，還有帶立、臥兩個(gè)主軸的復(fù)合式加工中心，和主軸能調(diào)整成臥軸或立軸的立臥可調(diào)式加工中心，它們能對工件進(jìn)行五個(gè)面的加工。加工中心的自動換刀裝置由存放刀具的刀庫和換刀機(jī)

15、構(gòu)組成。刀庫種類很多，常見的有盤式和鏈?zhǔn)絻深?。鏈?zhǔn)降稁齑娣诺毒叩娜萘枯^大。換刀機(jī)構(gòu)在機(jī)床主軸與刀庫之間交換刀具，常見的為機(jī)械手；也有不帶機(jī)械手而由主軸直接與刀庫交換刀具的，稱無臂式換刀裝置。為了進(jìn)一步縮短非切削時(shí)間，有的加工中心配有兩個(gè)自動交換工件的托板。一個(gè)裝著工件在工作臺上加工，另一個(gè)則在工作臺外裝卸工件。機(jī)床完成加工循環(huán)后自動交換托板，使裝卸工件與切削加工的時(shí)間相重合。加工中心通常以主軸與工作臺相對位置分類，分為臥式、立式和萬能加工中心。(1)臥式加工中心：是指主軸軸線與工作臺平行設(shè)置的加工中心，主要適用于加工箱體類零件。(2)立式加工中心：是指主軸軸線與工作臺垂直設(shè)置的加工中心，主要適

16、用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復(fù)雜零件。(3)萬能加工中心(又稱多軸聯(lián)動型加工中心)：是指通過加工主軸軸線與工作臺回轉(zhuǎn)軸線的角度可控制聯(lián)動變化，完成復(fù)雜空間曲面加工的加工中心。適用于具有復(fù)雜空間曲面的葉輪轉(zhuǎn)子、模具、刃具等工件的加工。（二）加工中心發(fā)展方向介紹立式加工中心主要的用戶層面為,以看好的汽車零部件行業(yè)為首，還有模具、飛機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、it、光學(xué)設(shè)備等行業(yè)。在飛機(jī)制造業(yè)因絕大多數(shù)加工件為多品種、小批量的產(chǎn)品，因此五軸加工機(jī)為主的立式加工中心有潛在的需求。今后電子零部件、精密機(jī)枝零部件、半導(dǎo)體模具等行業(yè)也具有需求潛力。 各生產(chǎn)廠家面對預(yù)期需求擴(kuò)大的飛機(jī)、模具、半導(dǎo)體等行業(yè)，正在抓緊開

17、發(fā)五軸加工機(jī)。和幾年前的以生產(chǎn)一般零部件為主的立式加工中心形成鮮明對比的是，突出以加工模具為主的設(shè)備方案不斷從廠家出現(xiàn)，由此可明顯地看出對高速、高效、高品位加工的需求正在增加。 針對高精度加工，一些廠家比較注重研制對不易切削材質(zhì)搞重切削加工的機(jī)型。同時(shí)，以減少工件更換時(shí)間和集中工序?yàn)槟康牡膹?fù)合化加工技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。為進(jìn)一步提高效率，有些廠家正在嘗試在立式加工中心的控制軸方面再加上l2個(gè)軸，形成五軸控制，這樣對于形狀復(fù)雜的工件和自由曲面等工件都可完成一次裝卡加工。 在產(chǎn)品開發(fā)方面，由于用戶的要求更加嚴(yán)格，不得不在保持低價(jià)位的同時(shí)不斷追求高性能的技術(shù)。由于正在加快適應(yīng)環(huán)保要求的新技術(shù)開發(fā)，因此，

18、更加需要可以調(diào)整品種、數(shù)量的可形成柔性線結(jié)構(gòu)的設(shè)備。 現(xiàn)在干式切削也在研制之中，如已經(jīng)出現(xiàn)的使用高純度氮?dú)獾母墒郊庸は到y(tǒng)，以氧化來控制精度變化。同時(shí)為改善作業(yè)環(huán)境、提高經(jīng)濟(jì)效率，對于切屑的處理也采用了易于回收的方式。 臥式加工中心因其加工面是垂直的，切屑易脫落，比較適應(yīng)長時(shí)間無人操作。又因是模塊結(jié)構(gòu)，可以短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入最適當(dāng)規(guī)模的系統(tǒng)。因其無人操作時(shí)間較長，在成本費(fèi)用方面與單機(jī)相比效果更好。 從用戶需求來看，對臥式加工中心的要求更加趨向于適應(yīng)多品種小批量的生產(chǎn)，要求加工設(shè)備能夠靈活地適應(yīng)工序集中導(dǎo)致的生產(chǎn)型加工件的變化?，F(xiàn)在由于汽車廠家的設(shè)備投資呈上升趨勢，需求可望進(jìn)一步擴(kuò)大。此外，因?qū)τ诋a(chǎn)品制

19、造的認(rèn)識和對生產(chǎn)體系的看法正在發(fā)生根本的轉(zhuǎn)變，由此而派生的新的生產(chǎn)體系可能對能形成柔性線的小型機(jī)種產(chǎn)生需求。 著手生產(chǎn)以上機(jī)型的廠家在追求高速、高精度的同時(shí)，還在如何使機(jī)體小型化及成本控制方面下功夫。也就是說此類產(chǎn)品的開發(fā)重點(diǎn)在于機(jī)體的小型化、適應(yīng)形成柔性線體系方面。 從技術(shù)開發(fā)動向來看，是謀求提高主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、提高精密度、并將對應(yīng)熱變位、模塊化等集中體現(xiàn)出來。其中，作為機(jī)床基本課題的高速化研究也不斷取得成果。 由于提高進(jìn)給速度直接關(guān)系到產(chǎn)品的加工時(shí)間，以利提高生產(chǎn)效率，因此在高速進(jìn)給技術(shù)方面，驅(qū)動裝置采用直線電機(jī)的機(jī)型正在增多。同時(shí)也有廠家在開發(fā)不使用直線電機(jī)，采用進(jìn)給軸以大導(dǎo)程滾珠絲

20、杠為驅(qū)動，進(jìn)給加速度1.5g 2g、快速進(jìn)給速度120 mmmin的高速臥式加工中心。并在主軸上采用雙面約束刀具、主軸轉(zhuǎn)速為 2 萬 r/min、快速進(jìn)給速度為60 m/min、以盡量縮短重復(fù)定位、刀至刀等的非切削時(shí)間。為解決速度提高帶來的熱變位影響，防止精度下降，一般都采用獨(dú)自的補(bǔ)正裝置或主軸冷卻結(jié)構(gòu)、冷卻裝置等。 二、fanuc加工中心的介紹 （一）fanuc數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)特征fanuc公司的16i/18i/21i model b系列數(shù)控系統(tǒng)，具有聯(lián)網(wǎng)接口功能的超小型超薄型高檔cnc，利用光纜傳輸信息，采用超高速串行通信總線fssb，與pc機(jī)相聯(lián)建立以大網(wǎng)，大大減少了聯(lián)接電纜數(shù)，最多可達(dá)8軸

21、聯(lián)動控制，系統(tǒng)可采用fl-net，profibus-dp等現(xiàn)場總線，利用豐富的軟件包和網(wǎng)絡(luò)功能，可以簡單地構(gòu)造起適合機(jī)床的最佳系統(tǒng)。 為紀(jì)念fanuc公司的30周年慶，fanuc新推出的高性能30i model a型數(shù)控系統(tǒng)。新研發(fā)的軟件可配合控制40軸，24軸聯(lián)動控制，同時(shí)執(zhí)行10個(gè)不同的cnc程序，是世界上單個(gè)cnc控制器可控軸數(shù)之最。在建中的可編程控制加工中心執(zhí)行速度達(dá)25 ns/step(ladder programs)。(二) fanuc數(shù)控系統(tǒng)特點(diǎn)及系列日本fanuc公司的數(shù)控系統(tǒng)具有高質(zhì)量、高性能、全功能，適用于各種機(jī)床和生產(chǎn)機(jī)械的特點(diǎn)，在市場的占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他的數(shù)控系統(tǒng)，主要

22、體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 （1）系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝，各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。（2）具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力。其工作環(huán)境溫度為045，相對濕度為75。（3）有較完善的保護(hù)措施。fanuc對自身的系統(tǒng)采用比較好的保護(hù)電路。（4）fanuc系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項(xiàng)功能。對于一般的機(jī)床來說，基本功能完全能滿足使用要求。（5）提供大量豐富的pmc信號和pmc功能指令。這些豐富的信號和編程指令便于用戶編制機(jī)床側(cè)pmc控制程序，而且增加了編程的靈活性。（6）具有很強(qiáng)的dnc功能。系統(tǒng)提供串行rs232c傳輸接口，使

23、通用計(jì)算機(jī)pc和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)高速的dnc操作。（7）提供豐富的維修報(bào)警和診斷功能。fanuc維修手冊為用戶提供了大量的報(bào)警信息，并且以不同的類別進(jìn)行分類。2主要系列（1）高可靠性的powermate 0系列：用于控制2軸的小型車床，取代步進(jìn)電機(jī)的伺服系統(tǒng)；可配畫面清晰、操作方便，中文顯示的crtmdi，也可配性能價(jià)格比高的dplmdi。（2）普及型cnc 0d系列：0td用于車床，0md用于銑床及小型加工中心，0gcd用于圓柱磨床，0gsd用于平面磨床，0pd用于沖床。（3）全功能型的0c系列：0tc用于通用車床、自動車床，0mc用于銑床、鉆床、加工中心，0g

24、cc用于內(nèi)、外圓磨床，0gsc用于平面磨床，0ttc用于雙刀架4軸車床。 （4）高性能價(jià)格比的0i系列：整體軟件功能包，高速、高精度加工，并具有網(wǎng)絡(luò)功能。0imbma用于加工中心和銑床，4軸4聯(lián)動；0itbta用于車床，4軸2聯(lián)動，0imate ma用于銑床，3軸3聯(lián)動；0imateta用于車床，2軸2聯(lián)動。（5）具有網(wǎng)絡(luò)功能的超小型、超薄型cnc 16i/18i21i系列：控制單元與lcd集成于一體，具有網(wǎng)絡(luò)功能，超高速串行數(shù)據(jù)通訊。其中fsl6imb的插補(bǔ)、位置檢測和伺服控制以納米為單位。16i最大可控8軸，6軸聯(lián)動；18i最大可控6軸，4軸聯(lián)動；21i最大可控4軸，4軸聯(lián)動。 (三) f

25、anuc數(shù)控系統(tǒng)性能比較系統(tǒng) 性能 0系統(tǒng) 0i-a 0i-b 0i mate -b 0d 0c a包 b包 a包 b包 控制軸數(shù) 4 6 4 4 4 4 3 同時(shí)控制軸數(shù) 4 4 4 4 4 4 3 pmc控制軸 可以 2 可以 可以 可以 可以 可以 串行主軸數(shù) 2 2 2 2 2 2 1 模擬主軸數(shù) 1 1 1 1 1 1 1 顯示器 9”crt(單色) 8.4”lcd(彩色) 9”crt/7.2”lcd(單色) 8.4”/10.4”lcd(彩色) 9”crt/7.2”lcd(單色) 8.4”/10.4”lcd(彩色) 觸摸屏(pc功能) 9”crt/7.2”lcd (單色) 伺服電機(jī)

26、c/ c/ is is is 伺服控制 fssb 有 有 有 串行主軸電機(jī) /p /p i i i 輸入/輸出點(diǎn)數(shù) 104/72 96/64（1024/1024） 96/64（1024/1024） （240/160） pmc梯圖軟件 pmc/l,m l=6s,m=2s sa3 (0.15s) sa1 (5s) sb7 (0.033s) sa1 sa1 梯形圖編程環(huán)境 編輯卡,計(jì)算機(jī) 編輯卡,計(jì)算機(jī) 內(nèi)置,計(jì)算機(jī) 內(nèi)置,計(jì)算機(jī) 零件程序容量 320m 640m 320m 640m 320m 640m 剛性攻絲 可以 可以 可以 可以 伺服hrv控制 hrv1 hrv1 hrv3 hrv1 hrv

27、1 先行控制 g08 p1 g08 p1 g08 p1 ai輪廓控制 g05.1q1 g05.1q1 g05.1q1 程序預(yù)讀段數(shù) 12 40 20 20 macro 執(zhí)行器 有 有 512kb 存儲卡 有 有 有 圖形顯示 有 有 有 有 manual guide 有 有 有 rs-232c口 1 2 2 2 2 2 1 dnc2 可 可 可 可 可 可 hssb 可 可 以太網(wǎng) 可 profibus 可 remote buffer 可 數(shù)據(jù)服務(wù)器 可 i/o link 伺服軸 7軸 7軸 1軸 伺服波形顯示 有 有 有 有 維護(hù)信息畫面 有 有 遠(yuǎn)程診斷 診斷包+以太網(wǎng) 伺服調(diào)試引導(dǎo) 可

28、可 硬件結(jié)構(gòu) 功能單元板 功能模塊板 高度集成板（模塊）三、分配塊的加工程序（一）分配塊零件三視及三維圖圖2 分配塊dk-3cfpq-02零件圖圖3 分配塊dk-3cfpq-02 實(shí)體圖（二）分配塊的技術(shù)要求 1熱處理調(diào)質(zhì)hr（27-31）；2流道表面拋光至ra0.025um,表面過渡光滑；3未注公差0.1；4未注孔距公差0.2；5表面鍍硬鉻處理。（三）分配塊加工工序安排 1銑平面 銑分配塊毛坯的六個(gè)平面； 2劃鉆 將加工中心的落刀口用鉆床鉆出深20mm的孔； 3加工中心 加工出分配塊的最終形狀； 4拋光電鍍 對加工完的零件底面進(jìn)行拋光電鍍。（四）加工中心加工分配塊的工序安排加工中心加工零件時(shí)

29、必須的工序過程為：機(jī)床選擇，刀具的選擇及裝入刀庫，工件的裝夾，百分表打工件的直線度，測量出工件坐標(biāo)系，在面板里輸工件坐標(biāo)系、刀具長度和半徑補(bǔ)償及程序調(diào)用，啟動程序，加工完卸下工件。以下幾點(diǎn)作簡要介紹：1機(jī)床的選擇我所選用的機(jī)床是fanuc series oi-mc型號其設(shè)備圖形如下： 圖4 fanuc series oi-mc設(shè)備圖2零件的工裝（1）夾具的選用在加工中心上,夾具的任務(wù)不僅是裝夾零件,而且要以定位基準(zhǔn)為參考基準(zhǔn)，確定零件的加工原點(diǎn)。因此，定位基準(zhǔn)要準(zhǔn)確可靠。 （2）零件的夾緊 在考慮夾緊方案時(shí)，應(yīng)保證夾緊可靠，并盡量減少夾緊變形。 （3）我們通常所用的夾具（如下圖所示） 圖5 夾

30、具（4）分配塊的裝夾我所加工的分配塊的工裝是用臺虎鉗將零件裝夾與1/3處，以防止加工時(shí)與刀具的碰撞。3加工時(shí)的刀具選擇（1）刀具的選擇加工中心對刀具的基本要求是： 1）良好的切削性能：能承受高速切削和強(qiáng)力切削并且性能穩(wěn)定； 2）較高的精度：刀具的精度指刀具的形狀精度和刀具與裝卡裝置的位置精度； 3）配備完善的工具系統(tǒng)：滿足多刀連續(xù)加工的要求（2）加工分配塊時(shí)的刀具選擇及加工部位1）d16r8的機(jī)架刀 粗工外型2）d6的立銑刀 半精工外型3）r2的球銑刀 半精工拐角處，并精工4）r3的球銑刀 半精工底面，并精工5）d12r0.8的機(jī)架刀 精工底面4分配塊加工的程序編制我所加工的分配塊加工程序分為

31、n2，n3，n4，n5，n6，n7，n8，n9這八步單步程序，另外還有一個(gè)綜合的程序。在此只列出粗加工的單步程序，即n2。部分程序我以附件的形式附帶于論文旁。n2 粗加工程序 如下：%n0010 g40 g17 g90 g70n0020 g91 g28 z0.0:0030 t00 m06n0040 g0 g90 x2.5409 y.624 s0 m03n0050 g43 z.1181 h00n0060 z.0984n0070 g1 z-.0197 f9.8 m08n0080 x2.4228 y.4557n0090 g2 x1.8342 y-.0002 i-1.0313 j.7235n0100

32、x2.4228 y-.4562 i-.444 j-1.1809n0110 g0 x2.5409 y-.6244n0120 z.0984n0130 z.2362n0140 x1.6211 y2.126n0150 z.1181n0160 z.0984n0170 g1 z-.0197n0180 g3 x1.7799 y1.9699 i.2561 j.1018n0190 g2 x2.1058 y1.063 i-.2236 j-.5923n0200 g1 x2.0184 y.9449n0210 g2 x1.6267 y.5527 i-.6269 j.2343n0220 x1.4001 y.5101 i-

33、.2352 j.6265n0230 g1 x1.283 y.4839n0240 x.0169 y0.0n0250 x1.283 y-.4839n0260 g3 x1.5172 y-.5221 i.2784 j.9696n0270 g2 x1.6264 y-.5529 i-.127 j-.659n0280 x2.0184 y-.9449 i-.2362 j-.6282n0290 g1 x2.1058 y-1.063n0300 g2 x1.7795 y-1.9699 i-.5498 j-.3143n0310 g3 x1.6096 y-2.1603 i.0973 j-.2579n0320 g0 z.

34、0984n0330 z.2362n0340 x1.6512 y2.1253n0350 z.0984n0360 z-.1339n0370 g1 z-.252n0380 g3 x1.8107 y1.9699 i.2556 j.1029n0390 g2 x2.1393 y1.063 i-.2208 j-.5929n0400 g1 x2.0663 y.9538n0410 y-.9538n0420 x2.1393 y-1.063n0430 g2 x1.8105 y-1.9699 i-.5494 j-.3139n0440 g3 x1.6397 y-2.1595 i.0961 j-.2583n0450 g0

35、 z-.1339n0460 z.2362n0470 x1.6877 y2.1253n0480 z-.1339n0490 z-.3661n0500 g1 z-.4843n0510 g3 x1.8472 y1.97 i.2556 j.1029n0520 g2 x2.0866 y.9449 i-.2204 j-.592n0530 g1 y-.9449n0540 g2 x1.8472 y-1.97 i-.4598 j-.4331n0550 g3 x1.6764 y-2.1595 i.0961 j-.2582n0560 g0 z-.3661n0570 z.2362n0580 x1.7396 y2.124

36、3n0590 z-.3661n0600 z-.5984n0610 g1 z-.7165n0620 g3 x1.8967 y1.9665 i.2572 j.099n0630 g2 x2.2145 y1.063 i-.2295 j-.5884n0640 g1 x2.107 y.9157n0650 y-.9157n0660 x2.2146 y-1.063n0670 g2 x1.8967 y-1.9665 i-.5474 j-.3151n0680 g3 x1.7289 y-2.1587 i.1001 j-.2568n0690 g0 z-.5984n0700 z.2362n0710 x1.8385 y2

37、.1177n0720 z-.5984n0730 z-.8307n0740 g1 z-.9488n0750 g3 x1.9848 y1.9498 i.2633 j.0816n0760 g2 x2.2667 y1.063 i-.2688 j-.5737n0770 x2.1273 y.8852 i-.9873 j.6311n0780 g1 y-.8879n0790 g2 x2.2668 y-1.063 i-.5687 j-.5961n0800 x2.3492 y-1.4173 i-.5818 j-.3222n0810 x1.9876 y-1.949 i-.632 j.041n0820 g3 x1.8

38、334 y-2.1524 i.1176 j-.2493n0830 g0 z-.8307n0840 z.2362n0850 x2.578 y1.318n0860 z-.8307n0870 z-1.063n0880 g1 z-1.1811n0890 g3 x2.4229 y1.1584 i.1032 j-.2555n0900 g2 x2.2904 y.9449 i-.5922 j.2196n0910 x2.1473 y.8268 i-.6516 j.6437n0920 g1 y-.8268n0930 g2 x2.2904 y-.9449 i-.5085 j-.7618n0940 x2.4229 y

39、-1.1584 i-.4597 j-.4331n0950 g3 x2.6122 y-1.3293 i.2583 j.0959n0960 m02%加工出的分配塊形狀如圖所示：圖6 分配塊dk-3cfpq-02四、分配塊加工中出現(xiàn)的問題和解決的方法（一）加工誤差的分析就制造工藝過程而言，產(chǎn)品質(zhì)量主要取決于零件的制造質(zhì)量和裝配質(zhì)量。零件的制造質(zhì)量一般用幾何參數(shù)(如形狀、尺寸、表面粗糙度)、物理參數(shù)(如導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、導(dǎo)熱性等)、機(jī)械參數(shù)(如強(qiáng)度、硬度等)及化學(xué)參數(shù)(如耐蝕性等)來表示。分配塊加工誤差產(chǎn)生的原因主要有：(1)機(jī)床誤差的影響影響機(jī)床加工精度的主要因素有主軸的回轉(zhuǎn)精度、移動部件的直線運(yùn)動精

40、度以及成形運(yùn)動的相對關(guān)系。主軸的回轉(zhuǎn)精度通常反映在主軸徑向跳動、軸向竄動和角度擺動上，它在很大程度上決定著被加工表面的形狀精度。而我們企業(yè)所采用的加工中心機(jī)床是fanuc oi-mc,規(guī)格為610mmx1300mm的加工中心，它的機(jī)床精度目前是國際上機(jī)械加工類機(jī)床中較先進(jìn)的，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都在0001mm之內(nèi)。對于分配塊的加工精度影響較小。(2)夾具定位誤差分析為防止分配塊加工時(shí)x.y.z方向的轉(zhuǎn)動，所以分配塊的加工用夾具采用了臺虎鉗，其工件的x.y.z方向的轉(zhuǎn)動和移動都被限制了，滿足了六點(diǎn)定位原理。經(jīng)定位誤差分析計(jì)算，能滿足零件加工精度要求。 （二）加工坯料及對刀點(diǎn)的確定在規(guī)劃分配塊幾何圖形

41、外形加工刀具路徑前，先利用ug軟件系統(tǒng)繪出零件的模型，并將圖形中心移到系統(tǒng)坐標(biāo)原點(diǎn)，便于加工時(shí)以圖形中心對刀。在加工時(shí)，工件在機(jī)床加工尺寸范圍內(nèi)的安裝位置是任意的，要正確執(zhí)行加工程序，必須確定工件在機(jī)床坐標(biāo)系中的確切位置。對刀點(diǎn)是工件在機(jī)床上定位裝夾后，設(shè)置在工件坐標(biāo)系中，用于確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系空間位置的參考點(diǎn)。在工藝設(shè)計(jì)和程序編制時(shí)，應(yīng)以操作簡單、對刀誤差小為原則，合理設(shè)置對刀點(diǎn)。（三）規(guī)劃加工刀具路徑 規(guī)劃分配塊幾何圖形加工刀具路徑主要包括刀具的選擇、刀具參數(shù)的設(shè)定、加工順序的選擇、加工參數(shù)(安全高度、下刀方式、補(bǔ)償方式、補(bǔ)償量、切削量等)的設(shè)定。 銑刀類型應(yīng)與工件的表面形狀和尺寸

42、相適應(yīng)。根據(jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量，選擇剛性好、耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮加工中心的生產(chǎn)效率并獲得滿意加工質(zhì)量的前提條件。加工路線的選擇主要應(yīng)考慮： (1)盡量縮短走刀路線，減少空走刀行程，提高生產(chǎn)率； (2)保證加工零件的精度和表面粗糙度的要求； (3)有利于簡化數(shù)值計(jì)算，減少程序段的數(shù)目和編程工作量； (4)切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)加工中心機(jī)床使用說明書的規(guī)定，被加工工件材料、加工工序以及其它工藝要求，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來確定。五、判斷加工出的分配塊是否合格 （1）先目視加工出的零件是否符合圖紙所描述的規(guī)格。 （2）自己用游標(biāo)卡尺等測量工具按照圖紙所標(biāo)注的尺寸進(jìn)行測量，

43、檢驗(yàn)是否符合其標(biāo)準(zhǔn)，是否在其公差范圍內(nèi)。 （3）將加工出的分配塊交由企業(yè)質(zhì)檢員檢查，以檢驗(yàn)自我測量是否正確。 （4）經(jīng)檢驗(yàn)符合圖紙所要求的尺寸的即為合格零件。六、結(jié)束語近一個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在老師的悉心指導(dǎo)下，我學(xué)到了許多東西，不僅僅是從書本上學(xué)到的，并且從課外的書籍中也學(xué)到了很多，真的可以說是受益匪淺！在這同時(shí)不僅增長了知識，還有很多的心得體會。我覺得要不斷提高自己對相關(guān)軟件的應(yīng)用能力。隨著社會不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)取代了過去的手工畫圖。計(jì)算機(jī)的造型功能完成了復(fù)雜曲面的設(shè)計(jì)，并通過cam技術(shù)進(jìn)行加工。現(xiàn)在設(shè)計(jì)的軟件有pro/e、ug、solidworks、cad等等，加工軟件有

44、cam、cimture、ug等。在這樣的社會發(fā)展形勢下，作為一名機(jī)械加工技術(shù)人員，只有掌握好這些有力的工具，才能夠勝任自己的工作。只有做到快速造型、快速出圖、快速加工才能適應(yīng)現(xiàn)代制造的發(fā)展要求。我的這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是進(jìn)公司后自己定的，這對我來說是一大挑戰(zhàn)，因?yàn)槲覐膩頉]有做過，看都沒看過，一點(diǎn)思路都沒有，不知道到底要定什么課題好，想了許久，才定下這個(gè)課題，來完成自己的畢業(yè)論文！現(xiàn)在，回想起來，感覺自己真的有點(diǎn)辛苦。一邊上班一邊寫論文，因?yàn)閯傔M(jìn)企業(yè)所以工作肯定要放在首位，所以論文寫的可能不是那么完美。 通過對這次的畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)，我遇到很多的問題，自己也解決了很多問題。這不僅僅是對我畢業(yè)設(shè)計(jì)的鼓勵

45、，更是對我以后走上工作崗位的信心。所以我要做到“天行健君子以自強(qiáng)不惜”！附錄：加工分配塊的部分程序：n6：%n0010 g40 g17 g90 g70n0020 g91 g28 z0.0:0030 t00 m06n0040 g0 g90 x1.0437 y-.8335 s0 m03n0050 g43 z.1181 h00n0060 z.0591n0070 g1 z-.0591 f9.8 m08n0080 g3 x1.2201 y-1.0271 i.2674 j.0665n0090 x1.2577 y-1.0396 i.4088 j1.1678n0100 g2 x1.3987 y-1.0401

46、i.0588 j-3.7064n0110 x1.4153 y-1.0423 i-.0108 j-.1414n0120 g3 x1.66 y-.9702 i.0533 j.2703n0130 g0 z.0591n0140 z.1181n0150 x1.5901 y1.0182n0160 z.0591n0170 g1 z-.0591n0180 g3 x1.4147 y1.0423 i-.1233 j-.2465n0190 g2 x1.3987 y1.0402 i-.0267 j.1391n0200 x1.2577 y1.0396 i-.0822 j3.0596n0210 g3 x1.2128 y1

47、.0245 i.4496 j-1.4111n0220 x1.0391 y.8377 i.092 j-.2597n0230 g0 z.0591n0240 x-.1266 y-.3685n0250 z-.0157n0260 g1 z-.1339n0270 g3 x.0425 y-.5596 i.2675 j.0664n0280 g1 x.1345 y-.5947n0290 x1.0083 y-.9287n0300 y.9287n0310 x-.7394 y.2607n0320 g3 y-.2607 i.0905 j-.2607n0330 g1 x.2264 y-.6299n0340 g3 x.47

48、98 y-.6003 i.0984 j.2575n0350 g0 z-.0157n0360 x.6847 y-.3244n0370 z-.0906n0380 g1 z-.2087n0390 g3 x.8028 y-.0982 i-.1575 j.2262n0400 g1 y.0002n0410 y.8502n0420 x-.7394 y.2604n0430 g3 x-.7629 y-.2508 i.0909 j-.2603n0440 x-.0332 y-.5301 i12.4218 j31.3565n0450 x.8028 y-.8497 i113.9547 j296.8431n0460 g1

49、 y.0986n0470 g3 x.6847 y.3248 i-.2756 j0.0n0480 g0 z-.0906n0490 x.4791 y-.3245n0500 z-.1654n0510 g1 z-.2835n0520 g3 x.5972 y-.0984 i-.1575 j.2261n0530 g1 y0.0n0540 y.7682n0550 g2 x-.0293 y.5301 i-128.2449 j336.5675n0560 x-.5279 y.3403 i-18.7294 j48.4338n0570 g1 x-.7394 y.2594n0580 g3 x-.8334 y.2024

50、i.1141 j-.294n0590 y-.2024 i.1874 j-.2024n0600 x-.7394 y-.2594 i.2082 j.2372n0610 g2 x.0942 y-.5773 i-139.8496 j-368.025n0620 x.3884 y-.6892 i-26.6085 j-70.3769n0630 x.5972 y-.7681 i-6.9627 j-18.7394n0640 g1 y.0985n0650 g3 x.4791 y.3246 i-.2756 j0.0n0660 g0 z-.1654n0670 x.2736 y-.3246n0680 z-.2402n0

51、690 g1 z-.3583n0700 g3 x.3917 y-.0985 i-.1575 j.2261n0710 g1 y0.0n0720 y.6855n0730 g3 x-.6924 y.2748 i94.6018 j-251.353n0740 x-.7864 y.2337 i.1115 j-.3824n0750 x-.9038 y-.0844 i.145 j-.2343n0760 x-.7159 y-.2663 i.2707 j.0918n0770 x.3917 y-.6856 i121.827 j320.1097n0780 g1 y.0984n0790 g3 x.2736 y.3245 i-.2756 j0.0n0800 g