數(shù)控車床零件加工及其工藝設(shè)計(jì)10

1、數(shù)控車床零件加工及其工藝設(shè) 計(jì)（doc 10 頁）數(shù)控車床零件加工及工藝設(shè)計(jì)數(shù)控車床目錄 摘要、數(shù)控機(jī)床1、數(shù)控機(jī)床的概述2、數(shù)控機(jī)床的組成3、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)二、數(shù)控加工技術(shù)1、數(shù)控加工技術(shù)簡介2、數(shù)控加工的特點(diǎn)3、數(shù)控加工的技術(shù)發(fā)展4、數(shù)控加工工藝三、各部分零件工藝分析1、金屬材料的分析 2、各零部件的材料選擇及工藝分析概述摘要在車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和刀具的直線運(yùn)動或曲 線運(yùn)動來改變毛坯的形狀和尺寸,把它加工成符合圖紙的要 求。車削加工是在車床上利用工件相對于刀具旋轉(zhuǎn)對工件 進(jìn)行切削加工的方法。車削是最基本.最常見的切削加工方 法，在生產(chǎn)中占有十分重要的地位。在各類金屬切削機(jī)床中,車床

2、是應(yīng)用最廣泛的一類，約 占機(jī)床總數(shù)的50%。車床既可用車刀對工件進(jìn)行車削又可 用鉆頭.狡刀.絲錐和滾花刀進(jìn)行鉆孔狡孔、攻螺紋和滾 花等操作。數(shù)控車削加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的典型代表”隨著數(shù)控技 術(shù)的發(fā)展,數(shù)控機(jī)床不僅在宇航、造船、軍工等領(lǐng)域廣泛使 用,而且也進(jìn)入了汽車.機(jī)床等民用機(jī)械制造行業(yè)。目前, 在機(jī)械行業(yè)中單件.小批量的生產(chǎn)所占有的比例越來越大, 機(jī)械產(chǎn)品的精度和質(zhì)量也在不斷地提高。所以，普通機(jī)床趣 來越難以滿足加工精密零件的需要。同時,由于生產(chǎn)水平的提高,數(shù)控機(jī)床的價格在不斷下降，因此，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械 行業(yè)中的使用已很普遍。觀空機(jī)床1.數(shù)控機(jī)床的概述數(shù)控機(jī)床和數(shù)控技術(shù)是微電子技術(shù)同傳統(tǒng)機(jī)械

3、 技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種技術(shù)密集行的產(chǎn)品和技術(shù)。 數(shù)控機(jī)床是一種用電子計(jì)算機(jī)和專用電子計(jì)算裝置控 制的高效自動化機(jī)床。主要分為立式和臥式兩種。立 式機(jī)床裝夾零件方便，但切屑排除較慢；臥式裝夾零 件不是非常方便，但排屑性能好，散熱快。數(shù)控機(jī)床 是根據(jù)機(jī)械加工工藝的要求,使電子計(jì)算機(jī)對整個加 工過程進(jìn)行信息處理與控制,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。較好的解決了復(fù)雜.精密.多品種中小批量機(jī)械零 件加工問題,是一種通用.靈活.高效能的自動化機(jī) 床。同時,數(shù)控技術(shù)又是柔性制造系統(tǒng)(FMS X計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CLMS )的技術(shù)基礎(chǔ)之一，是機(jī)電一體化高新科技的重要組成部分。2.數(shù)控機(jī)床的組成雖然數(shù)控機(jī)床的種類繁

4、多,如數(shù)控車床.數(shù)控銃床.加工中心.數(shù)控電火花.線切割.激光加工機(jī)床 等但是它們的組成部分基本相同,主要包括以下幾 個方面：(1)機(jī)床的主體數(shù)控機(jī)床的主體即數(shù)控機(jī)床的主要機(jī)械結(jié)構(gòu)部分。包括數(shù)控機(jī)床的床身.主軸及進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。(2)數(shù)控裝置控制裝置是數(shù)控機(jī)床的中心環(huán)節(jié)，也叫做計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)裝置。CNC裝置實(shí)際上就是一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng),通過對加工程序的運(yùn)行處理，發(fā)出控制信號。實(shí)現(xiàn)對加工過程的自動控制。CNC裝置包含以下幾部分： 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(yùn)算器和控制器組成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算以及指令的操作控制。CPU最基本的運(yùn)算處

5、理就是插補(bǔ)運(yùn)算?？偩€是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間傳遞信號 的渠道，一般由數(shù)據(jù)總線.地址總線和控制總線等組成。 輸入裝置輸入裝置是吧加工程序輸入至計(jì)算機(jī)的裝置，通常采用紙帶輸入手動輸入.直接輸入存儲器三種方法。 存儲器存儲器是用來存放CNC裝置的數(shù)據(jù).參數(shù)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(yùn)算 的中間結(jié)果的隨機(jī)存儲器RAM以及存放加工零件程序. 數(shù)據(jù)和參數(shù)的RAM等組成。 墮控制單元位置控制單元是把插補(bǔ)運(yùn)算求取的坐標(biāo)給定值與位置檢 測裝置測得的實(shí)際值進(jìn)行比較，然后將結(jié)果送入速度控制 單元,對進(jìn)給機(jī)構(gòu)的運(yùn)動進(jìn)行控制。 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(jī)

6、床強(qiáng)電控制線路，實(shí)現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床的切削液供給.停止.刀具的自動交換、工作態(tài)度自動交換等的自動控制功能。 通信接口現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床往往都帶有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信接口，以使與編程機(jī)及上級計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)通信功能。隨著柔性制造系統(tǒng) FMS.計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)等的網(wǎng)絡(luò)通信功能主要是通過串行數(shù)據(jù)通信接口來實(shí)現(xiàn)的。(3)伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)接收來自CNC裝置的指令信息,嚴(yán)格按照指令 信息的要求，拖動機(jī)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(shù)控機(jī)床的加工精度的主要因素。伺服系統(tǒng)主要由伺服控制電

7、路.功率放大電路.檢測裝置以及伺服 電動機(jī)等部分組成。(4)附加裝置為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)率.提高加工精度和提高自動化程度，數(shù)控機(jī)床還具有許多附加裝置,如自動換刀裝置.自 動交換工作臺及切屑處理裝置等。3.數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)(1) 具有較大柔性在保證工件表面精度的情況下，主要取決于加工程序，它 與普通機(jī)床不同，不必制造.更換許多工具.夾具，不需 要經(jīng)常調(diào)整機(jī)床。因此，數(shù)控機(jī)床適用于零件頻繁更換的 場合。也就是適合單件.小抵生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā),縮短 了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)省了大量工藝設(shè)備的費(fèi)用。(2) 加工精度高 數(shù)控機(jī)床的加工精度一般可達(dá)到0OO5_O：Lm!n ,數(shù)控 機(jī)床是按數(shù)字信號形式控制的，數(shù)控裝

8、置每輸岀一個脈沖 信號，則機(jī)床移動部件移動一個脈沖當(dāng)量(一般為0.001mm),而且機(jī)床進(jìn)給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，因此,數(shù)控機(jī)床定位 精度比較高。(3 )加工質(zhì)量穩(wěn)定.可靠加工同一批零件，在同一機(jī)床，在相同加工條件下,使用 相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件一 致性好.質(zhì)量穩(wěn)定。(4) 便于加工復(fù)雜形狀的零件數(shù)控機(jī)床能同時控制多個坐標(biāo)聯(lián)動，可加工其他機(jī)床很難 加工甚至不可能加工的復(fù)雜曲面。對于以函數(shù)形式或列表 值表示的曲面，加工更為方便。(5) 生產(chǎn)效率高數(shù)控機(jī)床可有效的減少零件的加工時間和輔助時間，數(shù)控 機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床

9、進(jìn)行大切削 量的強(qiáng)力切削，數(shù)控機(jī)床移動部件的快速移動和定位及高 速切削加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時間，提高了生 產(chǎn)效率。(6) 改善勞動條件數(shù)控機(jī)床加工前經(jīng)調(diào)整好后，輸入程序并啟動，機(jī)床就能 自動連續(xù)的進(jìn)行加工，直至加工結(jié)束。操作者主要是程序 的輸入.編輯.裝卸零件.刀具準(zhǔn)備.加工狀態(tài)的觀測. 零件的檢驗(yàn)等工作，勞動強(qiáng)度極大降低，機(jī)床操作者的勞 動趙于智力型工作。另外，機(jī)床一般是封閉式加工,即清 潔，又安全。(7) 利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化 數(shù)控機(jī)床的加工，可預(yù)先精確估計(jì)加工時間，所使用的刀 具.夾具可進(jìn)行規(guī)范化.現(xiàn)代化管理。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字 信號與標(biāo)準(zhǔn)代碼為控制信息，易于實(shí)現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn) 化，目前已與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM )有機(jī) 的結(jié)合起來,是現(xiàn)代集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。(8)機(jī)床的使用.維護(hù)技術(shù)要求高數(shù)控機(jī)床是多科學(xué).高新技術(shù)的產(chǎn)物，相應(yīng)的,這就對機(jī) 床的操作和維護(hù)提出了較高的要求。此外，機(jī)床價格高, 設(shè)備一次性投資大，為保證數(shù)控加工