泵蓋銑削加工工藝分析及程序編制

1、聲 明本畢業(yè)論文是我在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下完成的，盡我所知，在本畢業(yè)論文中，除了加以標(biāo)注和致謝的部分外，沒有抄襲其他同學(xué)或其它學(xué)校的畢業(yè)論文，也不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果。與我一同做畢業(yè)論文的同學(xué)對本畢業(yè)論文做出的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。畢業(yè)生簽名： 年 月 日 畢業(yè)論文使用授權(quán)聲明南通職業(yè)大學(xué)有權(quán)保存本畢業(yè)論文的電子和紙質(zhì)文檔，可以借閱或上網(wǎng)公布本畢業(yè)論文的全部或部分內(nèi)容，可以向有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交并授權(quán)其保存、借閱或上網(wǎng)公布本畢業(yè)論文的全部或部分內(nèi)容。對于保密論文，按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。畢業(yè)生簽名： 年 月 日摘 要此次在畢業(yè)設(shè)計中進(jìn)行數(shù)控加工中心的編程與操作,是在學(xué)完

2、了數(shù)控機(jī)床及其應(yīng)用和相關(guān)的大部分專業(yè)課,在計算機(jī)上進(jìn)行模擬與仿真.在生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié).通過本題設(shè)計,提到數(shù)控加工中心的原理.零件編程所用的指令,并解釋,加工的零件各部分尺寸精度和表面質(zhì)量均達(dá)到零件的要求.在數(shù)控加工工藝設(shè)計中包括(零件圖的工藝分析,毛坯的選擇，工序劃分,切削用量,走刀路線等).通過設(shè)計,我對數(shù)控加工中心的整個加工過程有了較全面的理解,經(jīng)過在設(shè)計中選擇刀具,我對數(shù)控銑床系統(tǒng)的特點與指令,刀具材料和使用的范圍有了較深的理解,基本掌握了機(jī)床刀具的選用方法.經(jīng)過編制零件的，基本熟悉了數(shù)控編程的主要內(nèi)容及步驟,編程的種類,程序的結(jié)構(gòu)與格式.另外還學(xué)會了在計算機(jī)上

3、進(jìn)行模擬，雖然課程設(shè)計比較復(fù)雜,但在設(shè)計過程中不斷學(xué)習(xí),在工藝方案確定后,加工程序也經(jīng)過多次修改.最終完成了零件的加工由于能力有限,經(jīng)驗不足,數(shù)控技術(shù)發(fā)展迅速,設(shè)計中還有許多不足之處,希望各位老師多加指教,提出寶貴的意見.關(guān)鍵詞：數(shù)控加工中心，編程，工序劃分，加工程序，尺寸精度，數(shù)控技術(shù)發(fā)展。AbstractThis time carries on the numerical control processing center in the graduation project the programming AND-OPERATION, was in study the numerical

4、control engine bed and its the application and the correlation majority of professional courses, carried on the simulation and the simulation on the computer Carries on the study in the production practice foundation an important teaching link.Designs through the main subject, mentions the numerical

5、 control processing center the principle The components programming uses the instruction, and the explanation, the processing components each part of sizes precision and the surface quality achieves the components the request.In numerical control processing technological design including (detaildraw

6、ing craft analysis, working procedure division, cutting specifications, route and so on) Through the design, I had amore comprehensive understanding to the numerical control processing center entire processing process, passes through chooses the cut ting tool in the design, I to the numerical contro

7、l milling machine system characteristic and the instruction, the cutting tool material and the use scope had a deeper understanding, basically grasped the engine bed cut tool to select the method.After the establishment components processing procedure, has basically been familiar with the numerical

8、control programming main content and the step, the programming type, the procedure structure and the form Moreover also learned to carry on the simulation on the computer although the curriculum designed quite complex, but unceasingly studied in the design process, after the craft plan determination

9、, the processing procedure also passed through revises many times Finally has completed the components processing.Because ability limited, is insufficiently experienced, the numerical control technological development is rapid, in the design also has many deficiency, hoped fellow teachers advise, gi

10、ve the precious scomment.Key Words: CNC Machining Center、Programming, processes division, processing procedures, dimensional accuracy, numerical control technology development.目錄摘 要1Abstract2目錄41、數(shù)控機(jī)床概述51.1 數(shù)控機(jī)床簡介51.1.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及其重要性51.1.2 數(shù)控機(jī)床應(yīng)用范圍及特點61.2. 數(shù)控機(jī)床的工作原理與組成71.2.1 數(shù)控機(jī)床的工作原理71.2.2 數(shù)控機(jī)床的組成71

11、.3. 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢71.3.1 精度化81.3.2 高速度化81.3.3 高柔性化81.3.4 高自動化81.3.5 復(fù)合化91.3.6 智能化91.3.7 網(wǎng)絡(luò)化91.3.8 高可靠性91.4. 我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展101.5加工機(jī)床的選擇102、泵蓋銑削加工工藝分析及程序編制122.1數(shù)控加工中心工藝特點122.2分析零件圖122.3程序編制173、FANUC 0I-M數(shù)控銑床的仿真313.1數(shù)控模擬仿真的意義313 2手動操作機(jī)床313 3自動操作機(jī)床323 4加工程序的輸入和編輯343 5輸入刀具補(bǔ)償參數(shù)364、斜油孔夾具設(shè)計374.1零件分析374.2工藝規(guī)程設(shè)計37

12、4.3選擇加工設(shè)備及刀，夾，量具385、總結(jié)與展望426、參考文獻(xiàn)431、數(shù)控機(jī)床概述1.1 數(shù)控機(jī)床簡介1.1.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及其重要性隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，社會對產(chǎn)品多樣化的要求日益強(qiáng)烈，產(chǎn)品更新越來越快，多品種、中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加。同時，隨著航空工業(yè)、汽車工業(yè)和輕工消費品生產(chǎn)的高速增長，復(fù)雜形狀的零件越來越多，精度要求也越來越高。此外，激烈的市場競爭要求產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來越短，傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難于適應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀零件高效和高質(zhì)量的加工要求。數(shù)字控制機(jī)床，就是為了解決單件、小批量，特別是復(fù)雜型面零件加工的自動化并保證質(zhì)量要求而生產(chǎn)的。1947年，美

13、國Parsons公司為了精確制造直升機(jī)翼、槳葉和直升機(jī)框架，開始探討用三坐標(biāo)曲線數(shù)據(jù)來控制機(jī)床的運動，并進(jìn)行實驗，加工飛機(jī)零件。1949年，為了能在短時間內(nèi)制造出經(jīng)常變更設(shè)計的零件，美國空軍（U。S。AirForce）與Parsons公司簽定了制造第一臺數(shù)控機(jī)床的合同。1951年，美國麻省理工學(xué)院MIT（Massachusetts Instiute of Technology）承擔(dān)了這一項目。1952年，MIT伺服機(jī)構(gòu)研究所用實驗室制造的控制裝置和辛辛那提（Cincinnati Hydrotel）公司的立式銑床成功地實現(xiàn)了三軸聯(lián)動數(shù)控運動，可控制銑刀進(jìn)行連續(xù)空間曲面的加工，揭開了數(shù)控加工技術(shù)的

14、序幕。隨著不斷的改進(jìn)與完善，1955年，NC（數(shù)控）機(jī)床開始用于工業(yè)加工。數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用了微電子、計算機(jī)、自動檢測以及精密機(jī)械等技術(shù)的最新成果而發(fā)展起來的完全新型的機(jī)床，它標(biāo)志著機(jī)床工業(yè)進(jìn)入了一個新的階段。從第一臺數(shù)控機(jī)床問世到現(xiàn)在40多年中，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展非常迅速，使制造技術(shù)發(fā)生了根本性的變化，幾乎所有品種的機(jī)床都實現(xiàn)了數(shù)控化。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用領(lǐng)域也從航空工業(yè)部門逐步擴(kuò)大到汽車、造船、機(jī)床、建筑等民用機(jī)械制造行業(yè)。此外，數(shù)控技術(shù)也會在繪圖儀、坐標(biāo)測量儀、激光加工與線切割機(jī)等機(jī)械設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。努力發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)，并向更高層次的自動化、柔性化、敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化制造方向推進(jìn)，是當(dāng)

15、前機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的方向。從20世紀(jì)50年代末期，我國就開始研究數(shù)控技術(shù)，開發(fā)數(shù)控產(chǎn)品。1958年，清華大學(xué)和北京第一機(jī)床廠合作研制了我國第一臺數(shù)控銑床。經(jīng)過多年的不斷努力，數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了長足的發(fā)展：國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)基本上掌握了關(guān)鍵技術(shù)，可靠性已有很大提高；新開發(fā)的國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品大部分達(dá)到國際20世紀(jì)80年代中期水平，部分達(dá)到國際20世紀(jì)90年代水平，為國家重點建設(shè)提供了一批高水平數(shù)控機(jī)床；技術(shù)上也取得很大突破，如高速主軸制造技術(shù)、快速進(jìn)給、快速換刀、柔性制造等技術(shù)，為國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的下一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。雖然在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域中，我國和先進(jìn)的工業(yè)國家之間還存在著不小的差距，但這種差距正在迅速縮小。數(shù)控

16、技術(shù)是機(jī)械加工現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用數(shù)控加工可大大提高生產(chǎn)效率、穩(wěn)定加工質(zhì)量、縮短加工周期、增加生產(chǎn)柔性、實現(xiàn)對各種復(fù)雜精密零件的自動化加工，易于在工廠或車間實行計算機(jī)管理，還使車間設(shè)備總數(shù)減少，節(jié)省人力、改善勞動條件，有利于加快產(chǎn)品的開發(fā)和更新?lián)Q代，提高企業(yè)對市場的適應(yīng)能力并提高企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用，使機(jī)械加工的大量前期準(zhǔn)備工作與機(jī)械加工過程聯(lián)為一體，使零件的計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、計算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）和計算機(jī)輔助制造（CAM）的一體化成為現(xiàn)實，使機(jī)械加工的柔性化自動化水平不斷提高。數(shù)控加工技術(shù)也是發(fā)展軍事工業(yè)的重要戰(zhàn)略技術(shù)。美國與西方各國在高檔數(shù)控機(jī)床

17、與技工技術(shù)方面，一直通過巴黎統(tǒng)籌委員會對我國進(jìn)行封鎖限制，應(yīng)為許多先進(jìn)武器裝備的制造，如飛機(jī)、導(dǎo)彈、坦克等的關(guān)鍵零件，都離不開高性能數(shù)控機(jī)床的加工。如著名的“東芝事件”，即是由于前蘇聯(lián)利用從日本獲得的大型五坐標(biāo)數(shù)控銑床，用其制造出具有復(fù)雜曲面的潛艇的噪聲大為降低，西方的反潛艇設(shè)備頓時失效，對西方構(gòu)成了重大威脅。我國的航空、能源、交通等行業(yè)也從西方引入了一些五坐標(biāo)機(jī)床等高檔數(shù)控設(shè)備，但其使用受到國外的監(jiān)控和限制，不準(zhǔn)用語軍事用途的零件加工。特別是1999年美國的考克斯報告，其中一項主要內(nèi)容就是指責(zé)我國將從美國購買的二手?jǐn)?shù)控機(jī)床用于軍事工業(yè)，這一切均說明數(shù)控加工技術(shù)在國防現(xiàn)代化方面所起的重要作用。

18、1.1.2 數(shù)控機(jī)床應(yīng)用范圍及特點目前的數(shù)控加工主要應(yīng)用于以下兩方面：一方面的應(yīng)用是常規(guī)零件加工，如二維車削、箱體類鏜銑等。其目的在于：提高加工效率，避免認(rèn)為誤差，保證產(chǎn)品質(zhì)量；以柔性加工方式取代高成本的工裝設(shè)備，縮短產(chǎn)品制造周期，適應(yīng)市場需求。這類零件：一般形狀較簡單，實現(xiàn)上述目的的關(guān)鍵一方面在于提高機(jī)床的柔性自動化程度、高速精加工能力、加工過程的可靠性與設(shè)備的操作性能，另一方面在于合理的生產(chǎn)組織、計劃調(diào)度和工藝過程安排。另一方面的應(yīng)用是復(fù)雜形狀零件加工，如模具型腔、渦輪葉片等。該類零件在眾多的制造行業(yè)中具有重要的地位，其加工質(zhì)量直接影響以至決定著整機(jī)床品的質(zhì)量。這類零件型面復(fù)雜，常規(guī)加工方

19、法難以實現(xiàn)，它不僅促使了數(shù)控加工技術(shù)的產(chǎn)生，而且也一直是數(shù)控加工技術(shù)的主要研究及應(yīng)用對象。由于零件型面復(fù)雜，在加工技術(shù)方面，除要求數(shù)控機(jī)床具有較強(qiáng)的運動控制能力（如多軸聯(lián)動）外，更重要的是如何有效地獲得高效優(yōu)質(zhì)的數(shù)控加工程序，并從加工過程整體上提高生產(chǎn)效率。數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造領(lǐng)域中得到日益廣泛的應(yīng)用，是因為它具有如下特點：高柔性、生產(chǎn)效率高、加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠、自動化程度高、能完成復(fù)雜型面的加工、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。1.2. 數(shù)控機(jī)床的工作原理與組成1.2.1 數(shù)控機(jī)床的工作原理數(shù)控機(jī)床是數(shù)字信息進(jìn)行控制的機(jī)床。即凡是用代碼化和數(shù)字信息將刀具移動軌跡信息記錄在程序介質(zhì)上，然后送入

20、數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)過譯碼和運算，控制機(jī)床刀具與工件的相對運動，加工出所需工件的一類機(jī)床即為數(shù)控機(jī)床。數(shù)控加工基本過程見圖1所示： 圖1、 計算機(jī)數(shù)字控制（CNC）系統(tǒng)框圖數(shù)控機(jī)床加工零件時，首先編制零件的數(shù)控程序，這是數(shù)控機(jī)床的工作指令。將數(shù)控程序輸入到數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置機(jī)床主運動的變速、啟停，進(jìn)給運動的方向、速度和位移大小，以及其他諸如刀具選擇交換，工件夾緊、松開和冷卻、潤滑的啟、停等動作，使刀具與其他輔助裝置嚴(yán)格地按照數(shù)控程序規(guī)定的順序、路程和參數(shù)進(jìn)行工作，從而加工出形狀、尺寸與精度等符合要求的零件。1.2.2 數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床的種類繁多，但從組成一臺完整的數(shù)控機(jī)床來講，它由信息輸入裝

21、置、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機(jī)床本體以及復(fù)雜裝置組成。1.3. 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢近十幾年來，數(shù)控機(jī)床借助于微電子、計算機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)步著高精度、多功能、高速化、高效率、，正向復(fù)合加工功能、智能化等方向邁進(jìn)，明顯地反映出時代的特征，其主要表現(xiàn)為以下幾方面。1.3.1 精度化當(dāng)代工業(yè)產(chǎn)品對精度提出了越來越高的要求，像儀表、鐘表、家用電器等都有相當(dāng)高精度的零件，典型的高精度零件如陀螺框架、伺服閥體、渦輪葉片、非球面透鏡、光盤、磁頭、反射鼓等，這些零件的尺寸精度要求均在微米、亞微米級。因此，加工這些零件的機(jī)床也必須受到需求的牽引而向高精度發(fā)展。1.3.2 高速度化提高生產(chǎn)率是機(jī)床技術(shù)發(fā)展追求的基本

22、目標(biāo)之一，而實現(xiàn)這個目標(biāo)的最主要、最直接的方法就是提高切學(xué)速度和減少輔助時間。隨著刀具、電機(jī)、軸承、數(shù)控系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)的突破及機(jī)床本身基礎(chǔ)技術(shù)的進(jìn)步，使各種運動速度大為提高。1.3.3 高柔性化柔性是指機(jī)床適應(yīng)加工對象變化的能力，當(dāng)代產(chǎn)品的多樣化和個性化，對機(jī)床提供了更高的柔性加工要求。數(shù)控機(jī)床在提高單機(jī)柔性化的同時，朝著單元柔性化和系統(tǒng)柔性化方向發(fā)展。不僅中、小批量的生產(chǎn)方式在努力提高柔性化能力，就是在大批量生產(chǎn)方式中，也積極向柔性化方向轉(zhuǎn)向。如出現(xiàn)了可編程控制器（PLC）控制的可調(diào)組合機(jī)床、數(shù)控多軸加工中心、換刀換箱式加工中心、數(shù)控三坐標(biāo)動力單元等具有柔性的高效率加工設(shè)備，柔性加工單元（F

23、MC），柔性制造系統(tǒng)（FMS）以及介于傳統(tǒng)自動線與FMS之間的柔性制造線（FTL）。1.3.4 高自動化 高自動化是指在全部加工過程中盡量減少“人”的介入而自動完成規(guī)定的任務(wù)，它包括物料流和信息流的自動化。自20世紀(jì)80年代中期以來，以數(shù)控機(jī)床為主體的加工自動化已從“點”的自動化（單臺數(shù)控機(jī)床）發(fā)展到“線”的自動化（柔性制造車間），結(jié)合信息管理系統(tǒng)的自動化，逐步形成整個工廠“體”的自動化，并出現(xiàn)了FA（自動化工廠）和CIM（計算機(jī)集成制造）工廠的雛形實體。盡管由于這種高自動化的技術(shù)還不夠完備。投資過大，回收期較長，而提出“有人介入”的自動化觀點，但數(shù)控機(jī)床的高自動化并向FMC，F(xiàn)MS集成方向發(fā)

24、展的總趨勢仍然是機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的主流。數(shù)控機(jī)床的自動化除進(jìn)一步提高其自動編程、上下料、加工等自動化程度外，還在自動檢索、監(jiān)控、診斷、自動對刀、自動傳輸?shù)确较蜻M(jìn)一步發(fā)展。1.3.5 復(fù)合化復(fù)合化包含了工序復(fù)合化和功能復(fù)合化。在一臺數(shù)控設(shè)備上能完成多工序切削加工（如車、銑、鏜、鉆等）的加工中心，打破了傳統(tǒng)的工序界限和分開加工的規(guī)程。一臺具有自動換刀裝置、自動交換工作臺和自動轉(zhuǎn)換立臥主軸頭的鏜銑加工中心，不僅一次裝夾便可以完成鏜、銑、鉆、鉸、攻絲和檢驗等工序，而且還可以完成箱體件五個面粗、精加工的全部工序。此外，還出現(xiàn)了與車削或磨削復(fù)合的加工中心。1.3.6 智能化數(shù)控技術(shù)的一個重要發(fā)展趨勢是加工過

25、程的智能化。帶有自適應(yīng)控制功能的控制系統(tǒng)，可以在加工過程中根據(jù)切削力和切削溫度等加工參數(shù)，自動優(yōu)化加工過程，從而達(dá)到提高生產(chǎn)率，增加刀具壽命并改善加工表面質(zhì)量等目的。刀具破損監(jiān)控和刀具智能管理功能可以智能的管理刀具，使得刀具保持最佳工作狀態(tài)。以工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫為支撐的、具有人工智能的專家系統(tǒng)被用于指導(dǎo)加工。1.3.7 網(wǎng)絡(luò)化為適應(yīng)制造業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化和全球化發(fā)展趨勢，數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化功能也日趨重要。在企業(yè)內(nèi)部，具有網(wǎng)絡(luò)功能的數(shù)控系統(tǒng)可以充分實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的資源和信息共享，適應(yīng)未來車間的面向任務(wù)的定單的生產(chǎn)發(fā)展模式，使得底蹭生產(chǎn)控制系統(tǒng)的集成更加簡便有效。在生產(chǎn)企業(yè)之間，數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化功能可以更好地適應(yīng)

26、敏捷制造（AM）等先進(jìn)制造模式。同時，系統(tǒng)制造商也可以通過系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)。1.3.8 高可靠性數(shù)控機(jī)床的可靠性是數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量的一項關(guān)鍵性指標(biāo)，數(shù)控機(jī)床能否發(fā)揮其高性能、高精度、高效率，并獲得良好的效益，關(guān)鍵取決于可靠性。衡量可靠性的重要的量化指標(biāo)是平均無故障工作時間（MTBF），數(shù)控系統(tǒng)的MTBF已由20世紀(jì)80年代的10000h以上，提高到90年代的30000h以上，而數(shù)控整機(jī)的MTBF也從20世紀(jì)80年代的100200h，提高到現(xiàn)在的500800h。除上述發(fā)展趨勢外，近年來還出現(xiàn)了全新結(jié)構(gòu)的數(shù)控機(jī)床，最早在美國IMTS94機(jī)床博覽會上，出現(xiàn)了被稱為“六條腿”的機(jī)床。這種

27、新型結(jié)構(gòu)機(jī)床的六條腿能自由伸縮，沒有導(dǎo)軌和拖板，也稱為虛軸機(jī)床（Virtual Axis Machine）。其精度相當(dāng)于測量機(jī)，比傳統(tǒng)機(jī)械加工中心高210倍；剛度為傳統(tǒng)機(jī)械加工的5倍；對零件輪廓的加工效率是傳統(tǒng)加工中心的510倍。這種機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)想是德國STEWART1962年提出的，稱之為數(shù)學(xué)造型機(jī)床，今天借助計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步得以實現(xiàn)。1.4. 我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展20世紀(jì)80年代以來，國家對數(shù)控機(jī)床的發(fā)展十分重視，經(jīng)歷了“六五”、“七五”期間的消化吸收引進(jìn)技術(shù)，“八五”期間科技攻關(guān)開發(fā)自主版權(quán)數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)業(yè)化奠定了良好基礎(chǔ)，并取得了長足的進(jìn)步?！熬盼濉逼陂g數(shù)控機(jī)床發(fā)展已進(jìn)入實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化階段，

28、產(chǎn)業(yè)化規(guī)模有了較大幅度的提高，形成了十幾個普及型數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)業(yè)化基地和開發(fā)中心，數(shù)控機(jī)床的年銷量從“八五”末期底000多臺發(fā)展到2000年的14萬多臺，機(jī)床的產(chǎn)值數(shù)控化率從“八五”的12%增長到2000年的近30%，一些重點企業(yè)已達(dá)到70%以上，使高檔數(shù)控機(jī)床的進(jìn)口幅度減少，突破了西方在關(guān)鍵設(shè)備方面對我國的進(jìn)口限制，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床“八五”期間的市場占有率只有23%，到2000年已達(dá)到50%。數(shù)控機(jī)床新開發(fā)品種300個，已有一定的覆蓋面。新開發(fā)的國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品大部分達(dá)到國際20世紀(jì)80年代中期水平，部分達(dá)到90年代水平，為國家重點建設(shè)提供了一批高水平數(shù)控機(jī)床。在技術(shù)上也取得了突破，如高速主軸制造

29、技術(shù)（12000r/min1800r/min）、快速進(jìn)給（60m/min）、快速換刀（1.5s）、柔性制造、快速成形制造技術(shù)等為下一步國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)前，我國數(shù)控系統(tǒng)正處在由研究開發(fā)階段向推廣應(yīng)用階段過度的關(guān)鍵時期，也是由封閉型數(shù)控系統(tǒng)向開放型系統(tǒng)過渡的時期。從生產(chǎn)規(guī)模上看，已有像航天數(shù)控集團(tuán)、華中數(shù)控系統(tǒng)有限公司、北京機(jī)床研究所等可實現(xiàn)批量生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化基地。我國數(shù)控系統(tǒng)在技術(shù)上已趨于成熟，在重大關(guān)鍵技術(shù)上（包括核心技術(shù)），已達(dá)到國外先進(jìn)水平，以開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的基于PC機(jī)的開放式智能化數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的可靠性指標(biāo)有大幅度提高。我國數(shù)控機(jī)床的可靠性指標(biāo)（MTBF）一直是

30、其市場信譽(yù)及市場競爭力的主要問題?！熬盼濉睍r期，我國加工中心的MTBF已達(dá)到400h，數(shù)控車床從平均200h提高到平均450h；數(shù)控系統(tǒng)從5000h提高到10000h以上，最高達(dá)到20000h。曾長期捆擾我國，并受到西方國家封鎖的多坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控技術(shù)已漸成熟，并進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用階段。“九五”期間，我國生產(chǎn)的五軸聯(lián)動及五面加工機(jī)床已有多個品種，并在軍工、航天、船舶等領(lǐng)域里應(yīng)用，有效地打破了國外對我國進(jìn)口此類設(shè)備的限制。1.5加工機(jī)床的選擇 數(shù)控加工中心和一般機(jī)床的區(qū)別是：工件經(jīng)過一次裝夾后，數(shù)控裝置就能控制機(jī)床自動地更換刀具，連續(xù)地對工件工面自動的完成銑（車）、鏜、鉆、鉸急攻絲等多工序加工。

31、這類機(jī)床大多是以鏜銑為主的，主要用來加工箱體零件。他和一般的數(shù)控機(jī)床相比具有如下特點：1） 減少機(jī)床臺數(shù)，便于管理，對于多工序的零件只要一臺機(jī)床就能完成全部加工，并可以減少半成品的庫存量；2） 由于工件只要一次裝夾，因此減少了由于多次安裝造成的誤差，可以依靠機(jī)床精度來保證加工質(zhì)量；3） 工序集中，減少了輔助時間，提高了生產(chǎn)率；4） 由于零件在一臺機(jī)床上一次裝夾就能完成多道工序加工，所以大大減少了專用夾具的數(shù)量，進(jìn)一步縮短了準(zhǔn)備時間。由于數(shù)控加工中心機(jī)床的優(yōu)點很多，深受用戶歡迎，因此在數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)中占有很重要的地位。在基于本泵蓋的要求批量生產(chǎn)，等原因所以選擇數(shù)控加工中心來做零件。2、泵蓋銑削加工

32、工藝分析及程序編制2.1數(shù)控加工中心工藝特點1. 可減少工件的裝夾次數(shù)，消除因多次裝夾帶來的定位誤差，提高加工精度。2. 可減少機(jī)床數(shù)量，并相應(yīng)減少操作工人，節(jié)省占用的車間面積。3. 可減少周轉(zhuǎn)次數(shù)和運輸工作量，縮短生產(chǎn)周期。4. 在制品數(shù)量少，簡化生產(chǎn)調(diào)度和管理。5. 使用各種刀具進(jìn)行多工序集中加工，再進(jìn)行工藝設(shè)計時要處理好刀具在換刀及加工時與工件、夾具甚至機(jī)床相關(guān)部位的干涉問題。6. 若在加工中心上連續(xù)進(jìn)行粗加工和精加工，夾具既要能適用粗加工時切削力大、高剛度，加緊力大的要求，又須適用精加工時定位精度高，零件加緊變形盡可能小的要求。7. 由于采用自動換刀和自動回轉(zhuǎn)工作臺進(jìn)行多工委加工，決定

33、了臥式加工中心只能進(jìn)行懸臂加工。8. 多工序的集中加工，要及時處理切削。9. 在將毛坯加工成品的過程中，零件不能進(jìn)行時效，內(nèi)應(yīng)力難以消除。10. 技術(shù)復(fù)雜，對使用、維修、管理要求較高。11. 加工中心一次性投資大，還需配置其它輔助裝置，如刀具預(yù)調(diào)設(shè)備、數(shù)控工具系統(tǒng)或三座標(biāo)測量機(jī)等，機(jī)床的加工工時費用高，如果零件選擇不當(dāng)，會增加加工成本。2.2分析零件圖1）零件圖2）精度分析 1。尺寸精度 本例中精度要求較高的尺寸主要有直徑38孔，M6孔，直徑5孔等。 對于尺寸精度要求，主要通過在內(nèi)加工中精確對刀，正確選用刀具的磨損量和正確選用合適加工工藝等措施來保證。2 形位精度 本例主要形位精度有：型腔相對

34、與外形中心線的對稱度，外形曲線等縣對與外形工件中心的對稱度，所有輪廓加工平面底平面相對工件底平面的平行度。 對于形位精度要求，在對刀精確的情況下，主要通過工件在夾具中的正確安裝等措施來保證。3 表面粗糙度 本例所有外形洗削的表面粗糙度要求均為RA6 3。 對于表面粗糙度要求，主要通過選用正確的粗、精加工路線，選用合適的切削用量等措施來保證。2 加工工藝分析 1）加工方案 為了保證零件的各項精度要求，本加工采用對整個零件進(jìn)行先粗加工，再精加工的加工方案。 粗加工主要用于工件余量，對于粗加工后的精加工余量，在保證加工余量的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量減少精加工余量。粗加工時，應(yīng)以保證加工效率為住，因此粗加工一般

35、采用大直徑刀具，采用逆洗的加工方法。 精加工主要用于保證輪廓精度。為了保證加工精度，精加工采用順洗加工方法。2）加工路線 外形洗削時，刀具的起刀點位于工件毛坯的外側(cè)右上角或左下角，進(jìn)退刀方式可以采用切削方向的直線進(jìn)刀方式。 內(nèi)輪廓洗削時，刀具的起刀點位于編程原點。同樣，進(jìn)退刀方式可以采用切削方向的直線進(jìn)刀方式。 根據(jù)刀具直徑大小以及加工余量的大小，確定在XY平面方向和Z方向是否要采用分層切削。3 工件的定位加緊與刀具的選用 1）工件的定位加緊 由于該工件為單件加工，所以在加工過程中選用通用夾具進(jìn)行定位與裝夾。本例根據(jù)加工要求選用平口鉗作為夾具，定位時以平口鉗鉗口與底平面作為定位平面，為了保證工

36、件定位準(zhǔn)確，鉗口平面與底平面要用不百分表進(jìn)行找正。 加緊時加緊力要適中，既要防止工件的變形，又要防止工件在加工過程中產(chǎn)生松動。工件裝夾過程中要隊工件上表面及側(cè)平面進(jìn)行找正，使工件上表面垂直于主軸，側(cè)平面平行于坐標(biāo)X軸或Y軸。 2）刀具的選用 粗加工時采用直徑較大的刀具，本例選用直徑63的立銑刀進(jìn)行加工，為減少換刀次數(shù)，內(nèi)外洗削選用同樣的刀具。同時，在編程過程中要防止過切現(xiàn)象的產(chǎn)生。 粗加工時，刀具半徑取內(nèi)輪廓的最小曲率半徑的0 80 9倍，因此選用直徑48的立銑刀作為精加工刀具。刀具卡片刀具卡片序號刀具號刀具加工內(nèi)容規(guī)格名稱數(shù)量刀長材料1T163mm合金面銑刀1120硬質(zhì)合金銑大平面2T26m

37、m合金立銑刀1120硬質(zhì)合金加工兩槽3T312mm合金立銑刀1120硬質(zhì)合金加工兩臺階孔4T41245倒角刀1120硬質(zhì)合金直徑36毛坯口部倒角5T5M6絲錐1120硬質(zhì)合金攻絲6T620立銑刀1120硬質(zhì)合金銑直徑36孔7T730-37精鏜刀1120硬質(zhì)合金鉆18通孔8T83孔1120硬質(zhì)合金鉆孔9T93中心鉆1120硬質(zhì)合金打中心孔10T1018锪孔鉆頭1120高速鋼锪孔4 確定各加工參數(shù) 加工參數(shù)的確定取決于編程人員的經(jīng)驗、工件的加工精度及表面質(zhì)量、工件的材料性質(zhì)、刀具的材料及形狀、刀柄的剛性等因素。 1）主軸轉(zhuǎn)速（N） 根據(jù)公式N=1000V/MD及常用切削速度的選用原則。取粗加工時主

38、軸轉(zhuǎn)速N=600R/MIN，精加工時主軸轉(zhuǎn)速N=1000R/MIN 2）進(jìn)給速度（F） 粗加工時，為提高生產(chǎn)率，在工件質(zhì)量的到保證的前提下，可選擇較高的進(jìn)給速度，一般取100-200MM/MINM。在進(jìn)行切深、切斷、深孔加工或采用高速鋼刀具進(jìn)行加工時，應(yīng)選用較底的進(jìn)給速度，一般在20-50MM/MIN的范圍內(nèi)選取。本例中粗加工在XY平面內(nèi)進(jìn)給速度取150MM/MIN。Z向進(jìn)給速度取50MM/MIN。 精加工時，為保證加工精度要求和表面粗糙度要求，應(yīng)選較小的進(jìn)給速度，一般在20-50MM/MIN的范圍內(nèi)選取，選50MM/MIN。 刀具空行程的進(jìn)給速度取G00速度，或在600-1000MM/MIN

39、范圍內(nèi)選取。3）背吃刀量 粗加工的背吃刀量一般取刀具半徑1/5，因此，本例粗加工的背吃刀量取9MM左右。精加工時，為了保證工件表面質(zhì)量，一般在深度方向的背吃刀量等于精加工余量。5 工件基點的計算 在編程前，險要進(jìn)行基點計算。1）基點計算1（0，0，-48）（0，-72，-24）（0，0，-48）（0，-72，-24）（0，-72，-370，0，-8）（0。-72，-8）（-53，0，-20）（-53，-72，-20）（0，-125，-20）（-53，-72，-20）（-53，0，-20）（-16。757，95。034，-48）（-104，15，-48）（87。459，40。783，-48）（-

40、104，15，-48）（-72，-84，-48）（72，-84，-48）（87。459，40。783，-48）（-72，15，-48）（-16，757，95。034，-21）（-104，15，-21）（-72，-84，-21）（72，-84，-21）（72，-84，-21）（87。459，40。783，-21）1填寫數(shù)控加工工藝卡片數(shù) 控 加 工 工 序 卡 片工序號裝夾找正工序內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度mmr.min1mm.min1機(jī)夾虎鉗夾兩側(cè)面,臺階面定位,找正虎鉗,跳動0.05,并左端有靠山銑大平面T01直徑120合金面銑刀25050加工兩槽T02直徑6合金立銑刀1000100

41、加工兩臺階孔T03直徑12合金立銑刀900100直徑36毛坯口部倒角T041245倒角刀90090以銑出臺階孔、底平面定位,找正兩定位銷,跳動0.02。2-快速夾頭壓緊工件打中心孔T01直徑3中心鉆120040鉆孔T02直徑9鉆頭60030锪孔T03直徑18锪孔鉆頭60060鉆孔T04直徑5.2鉆頭100050攻絲T05M6絲錐650500銑直徑36孔T06直徑20立銑刀35060精鏜直徑36孔T07直徑30-37精鏜刀100035專用夾具定位鉆直徑3孔2.3程序編制1 FANUC數(shù)控加工程序 1）編程思路 由于粗加工程序主要以切除加工余量為主，所以以編寫精加工為主。 采用自動編程程序如下：程

42、序編制（注：工件中心設(shè)為坐標(biāo)系原點）%O0000(PROGRAM NAME - 0001)(DATE=DD-MM-YY - 23-04-08 TIME=HH:MM - 09:35)N3G21N5G0G17G40G49G80G90(TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 63.)N7T1M6N9G0G90G54X-83.472Y-61.998A0.S250M3N11G43H1Z25.M8N13Z3.N15G1Z-1.F50.N17X123.972N19X150.216N21G3Y-20.666I0.J20.666N23G1X-78.216N25G2Y20.6

43、66I0.J20.666N27G1X150.216N29G3Y61.998I0.J20.666N31G1X-83.472N33Z2.F1000.N35G0Z25.N37M5N39G91G28Z0.M9N41G28X0.Y0.A0.N43M01( 6. FLAT ENDMILL TOOL - 2 DIA. OFF. - 2 LEN. - 2 DIA. - 6.)N45T2M6N47G0G90G54X35.895Y6.9A0.S1000M3N49G43H2Z25.M8N51Z3.N53G1Z-1.263F100.N55Y9.3N57X35.673Y15.N59X36.069Y14.7N61Y4.2

44、N63X36.Y4.N65X40.N67G2X32.I-4.J0.N69G1Y15.033N71G2X40.I4.J0.N73G1Y4.N75Z1.738F1000.N77G0Z25.N79X35.895Y6.9N81Z1.738N83G1Z-2.525F100.N85Y9.3N87X35.673Y15.N89X36.069Y14.7N91Y4.2N93X36.Y4.N95X40.N97G2X32.I-4.J0.N99G1Y15.033N101G2X40.I4.J0.N103G1Y4.N105Z.475F1000.N107G0Z25.N109X35.895Y6.9N111Z.475N113G1

45、Z-3.788F100.N115Y9.3N117X35.673Y15.N119X36.069Y14.7N121Y4.2N123X36.Y4.N125X40.N127G2X32.I-4.J0.N129G1Y15.033N131G2X40.I4.J0.N133G1Y4.N135Z-.788F1000.N137G0Z25.N139X35.895Y6.9N141Z-.788N143G1Z-5.05F100.N145Y9.3N147X35.673Y15.N149X36.069Y14.7N151Y4.2N153X36.Y4.N155X40.N157G2X32.I-4.J0.N159G1Y15.033N16

46、1G2X40.I4.J0.N163G1Y4.N165Z-2.05F1000.N167G0Z25.N169X36.193Y-11.Z15.N171Z3.N173G1Z0.F100.N175X40.5Z-.226N177G2Y-13.Z-.39I0.J-1.N179G1X31.5Z-.862N181G2Y-11.Z-1.027I0.J1.N183G1X36.Z-1.263N185X40.5N187G2Y-13.I0.J-1.N189G1X31.5N191G2Y-11.I0.J1.N193G1X36.N195X36.193N197X40.5Z-1.488N199G2Y-13.Z-1.653I0.J-

47、1.N201G1X31.5Z-2.125N203G2Y-11.Z-2.289I0.J1.N205G1X36.Z-2.525N207X40.5N209G2Y-13.I0.J-1.N211G1X31.5N213G2Y-11.I0.J1.N215G1X36.N217X36.193N219X40.5Z-2.751N221G2Y-13.Z-2.915I0.J-1.N223G1X31.5Z-3.387N225G2Y-11.Z-3.552I0.J1.N227G1X36.Z-3.788N229X40.5N231G2Y-13.I0.J-1.N233G1X31.5N235G2Y-11.I0.J1.N237G1X3

48、6.N239X36.193N241X40.5Z-4.013N243G2Y-13.Z-4.178I0.J-1.N245G1X31.5Z-4.65N247G2Y-11.Z-4.814I0.J1.N249G1X36.Z-5.05N251X40.5N253G2Y-13.I0.J-1.N255G1X31.5N257G2Y-11.I0.J1.N259G1X36.N261Z3.F1000.N263G0Z15.N265M5N267G91G28Z0.M9N269G28X0.Y0.A0.N271M01( 12. FLAT ENDMILL TOOL - 3 DIA. OFF. - 3 LEN. - 3 DIA. -

49、 12.)N273T3M6N275G0G90G54X-6.8Y0.A0.S900M3N277G43H3Z25.M8N279Z3.N281G1Z-2.F100.N283X-14.8N285G2X14.8I14.8J0.N287X-14.8I-14.8J0.N289X-14.792Y.5I14.8J0.N291G1X-6.796Y.23N293X-6.8Y0.N295Z-4.N297X-14.8N299G2X14.8I14.8J0.N301X-14.8I-14.8J0.N303X-14.792Y.5I14.8J0.N305G1X-6.796Y.23N307Z-1.F1000.N309G0Z25.N311X65.2Y0.N313Z3.N315G1Z-2.F100.N317X57.2N319G2X86.8I14.8J0.N321X57.2I-14.8J0.N323X57.208Y.5I14.8J0.N325G1X65.204Y.23N327X65.2Y0.N329Z-4.N331X57.2N