機械制造與自動化畢業(yè)論文：機械制造與自動化專業(yè)畢業(yè)論文機械制造與自動化畢業(yè)論文

1、機械制造與自動化畢業(yè)論文：機械制造與自動化專業(yè)畢業(yè)論文 機械制造與自動化畢業(yè)論文本文話題：機械制造與自動化畢業(yè)論文 經(jīng)驗總結(jié) 使用方法加工零件摘要：數(shù)控（英文名字：numerical control簡稱:nc）技 術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多 臺機械設(shè)備動作控制的技術(shù)。數(shù)控車床是目前使用最廣泛的 數(shù)控機床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體 零件。通過數(shù)控加工程序的運行，可自動完成內(nèi)外圓柱面、 圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進 行車槽、鉆孔、擴孔、較孔等工作。數(shù)控車床種類較多，但 主體結(jié)構(gòu)都是由：車床主體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)三大部分 組成。n

2、c編程就是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡 的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運動和進給運動速度、切削深度） 以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊、 松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼, 按一定格式編寫成加工程序。數(shù)控機床程序編制過程主要包括：分析零件圖紙、工藝處理、數(shù)學(xué)處理、編寫零件程序、 程序校驗。機床夾具的種類很多，按使用機床類型分類，可 分為車床夾具、銃床夾具、鉆床夾具、鎮(zhèn)床夾具、加工中心 夾具和其他夾具等。按驅(qū)動夾具工作的動力源分類，可分為 手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具和自 夾緊夾具等。關(guān)鍵詞：數(shù)控，車床，編程，加工目錄摘 要： 1 目

3、錄 2、引2 二、 數(shù) 控 概述.3 三、 數(shù)控加工工藝分析63.1數(shù)控力口工工藝概念63.2數(shù)控加工工藝內(nèi)容63.3工序與工布的劃分6四、數(shù)法.控編程方84.1數(shù)控編程的基本概念.84.2數(shù)控編程步驟 84.3數(shù)控車床程序的編制9五、數(shù)控刀具的選用115.1數(shù)控機床的刀具特占115.2/、*、 刀具材料115.3數(shù)控刀具的選擇125.4切屑用量的選擇12六、 夾 具 選 擇 和 裝夾 146.1 夾具的分類：146.2 工件在數(shù)控車床上的裝夾：14七、零件加工編程實例167.1零件的工藝分析 167.2 確定力口工路線177.3 制定加工方案 177.4 選 擇 刀 具 及 對刀 177.5

4、確定工件坐標系、對刀點和換刀點 18八、 結(jié)論19參考文 獻20沈陽工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院一、引言數(shù)控技術(shù)是 先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)，它是綜合應(yīng)用了計算機、自動控制、 電氣傳動、自動檢測、精密機械制造和管理信息等技術(shù)而發(fā) 展起來的高新科技。作為數(shù)控加工的主體設(shè)備，數(shù)控機床是 典型的機電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機床代表一個民族制造工業(yè)現(xiàn) 代化的水平，隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，制造技術(shù)和 自動化水平的高低已成為衡量一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水 平的重要標志。本文主要討論數(shù)控車床的零件加工工藝以及 程序編制，主要以fanuc數(shù)控系統(tǒng)為例，結(jié)合典型零件對 數(shù)控車零件進行講解。主要內(nèi)容有關(guān)于數(shù)控車床的編程方 法、編程

5、的注意事項、加工工藝分析、刀具的選用、刀位軌 跡計算2沈陽工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院二、數(shù)控概述（一）數(shù) 控機床簡介數(shù)控機床是數(shù)字控制機床（computer numerical control machine tools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的 自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其 他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機床動作并加 工零件。數(shù)控機床種類繁多，由數(shù)控系統(tǒng)通過伺服驅(qū)動系統(tǒng) 去控制各運動部件的動作，主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體零件 的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等綜合特點, 適合中小批量形狀復(fù)雜零件的多品種、多規(guī)格生產(chǎn)。（二） 數(shù)控機床特點數(shù)控機床的操

6、作和監(jiān)控全部在這個數(shù)控單元 中完成，它是數(shù)控機床的大腦。與普通機床相比，數(shù)控機床 有如下特點：1、加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；2、可 進行多坐標的聯(lián)動，能加工形狀復(fù)雜的零件；3、加工零件 改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準備時間； 4、機床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生 產(chǎn)率高（一般為普通機床的35倍）；5、機床自動化程度高, 可以減輕勞動強度；6、對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維 修人員的技術(shù)要求更高。（三）數(shù)控機床的組成數(shù)控機床一 般由下列幾個部分組成：1、主機，他是數(shù)控機床的主題， 包括機床身、立柱、主軸、進給機構(gòu)等機械部件。他是用于 完成各種切削加工的機械部

7、件。數(shù)控機床2、數(shù)控裝置，是 數(shù)控機床的核心，包括硬件（印刷電路板、crt顯示器、鍵 盒、紙帶閱讀機等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零 件程序，并完成輸入信息的存儲、數(shù)據(jù)的變換、插補運算以 及實現(xiàn)各種控制功能。3、驅(qū)動裝置，他是數(shù)控機床執(zhí)行機 構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動單元、進給單元、主軸電機及 進給電機等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系 統(tǒng)實現(xiàn)主軸和進給驅(qū)動。當(dāng)幾個進給聯(lián)動時，可以完成定位、 直線、平面曲線和空間曲線的加工。3沈陽工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教 育學(xué)院4、輔助裝置，指數(shù)控機床的一些必要的配套部件， 用以保證數(shù)控機床的運行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監(jiān) 測等。它包括液壓和氣動裝置

8、、排屑裝置、交換工作臺、數(shù) 控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測裝置等。5、 編程及其他附屬設(shè)備，可用來在機外進行零件的程序編制、 存儲等。（四）數(shù)控機床發(fā)展趨勢高速、精密、復(fù)合、智能 和綠色是數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展的總趨勢，近幾年來，在實用化 和產(chǎn)業(yè)化等方面取得可喜成績。主要表現(xiàn)在以下方面。1、 機床復(fù)合技術(shù)進一步擴展隨著數(shù)控機床技術(shù)進步，復(fù)合加工 技術(shù)日趨成熟，包括銃-車復(fù)合、車銃復(fù)合、車-鎮(zhèn)-鉆-齒輪加 工等復(fù)合，車磨復(fù)合，成形復(fù)合加工、特種復(fù)合加工等，復(fù) 合加工的精度和效率大大提高?！耙慌_機床就是一個加工廠”、 “一次裝卡，完全加工”等理念正在被更多人接受，復(fù)合加工 機床發(fā)展正呈現(xiàn)多樣化

9、的態(tài)勢。2、智能化技術(shù)有新突破數(shù) 控機床的智能化技術(shù)有新的突破，在數(shù)控系統(tǒng)的性能上得到 了較多體現(xiàn)。女口：自動調(diào)整干涉防碰撞功能、斷電后工件自 動退出安全區(qū)斷電保護功能、加工零件檢測和自動補償學(xué)習(xí) 功能、高精度加工零件智能化參數(shù)選用功能、加工過程自動 消除機床震動等功能進入了實用化階段，智能化提升了機床 的功能和品質(zhì)。3、機器人使柔性化組合效率更高機器人與 主機的柔性化組合得到廣泛應(yīng)用，使得柔性線更加靈活、功 能進一步擴展、柔性線進一步縮短、效率更高。機器人與加 工中心、車銃復(fù)合機床、磨床、齒輪加工機床、工具磨床、 電加工機床、鋸床、沖壓機床、激光加工機床、水切割機床 等組成多種形式的柔性單元

10、和柔性生產(chǎn)線已經(jīng)開始應(yīng)用。4、 精密加工技術(shù)有了新進展數(shù)控金切機床的加工精度已從原 來的絲級（0.01mm）提升到目前的微米級（0.001mm）,有 些品種已達到0.05|im左右。超精密數(shù)控機床的微細切削和 磨削加工，精度可穩(wěn)定達到0.05pm左右，形狀精度可達 0.01|im左右。米用光、電、化學(xué)等能源的特種加工精度可達 到納米級（0.001pm）。通過機床結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化、機床零部件 的超精加工和精密裝配、采用高精度的全閉環(huán)控制及溫度、 振動等動態(tài)誤差補償技術(shù)，提高機床加工的幾何精度，降低 形位誤差、表面粗糙度等，從而進入亞微米、納米級超精加 工時代。5、功能部件性能不斷提高功能部件不斷向高

11、速度、 高精度、大功率和智能4沈陽工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院化方向 發(fā)展，并取得成熟的應(yīng)用。全數(shù)字交流伺服電機和驅(qū)動裝置, 高技術(shù)含量的電主軸、力矩電機、直線電機，高性能的直線 滾動組件，高精度主軸單元等功能部件推廣應(yīng)用，極大的提 高數(shù)控機床的技術(shù)水平。5沈陽工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院三、 數(shù)控加工工藝分析3.1數(shù)控加工工藝概念數(shù)控加工工藝是采 用數(shù)控機床加工零件時所運用各種方法和技術(shù)手段的總和， 應(yīng)用于整個數(shù)控加工工藝過程中。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù) 控機床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應(yīng)用技術(shù)，它是 人們大量數(shù)控加工實踐的經(jīng)驗總結(jié)。數(shù)控加工工藝過程，是 利用切削工具在數(shù)控機床上直接改變加工對象的形狀、

12、尺 寸、表面位置、表面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。 3.2數(shù)控加工工藝內(nèi)容選擇并確定進行數(shù)控加工的內(nèi)容。1、 對零件圖樣進行數(shù)控加工工藝分析。2、零件圖形的數(shù)學(xué)處 理及編程尺寸設(shè)定值的確定。3、數(shù)控加工工藝方案的制定。 4、工步、進給路線的確定。5、選擇數(shù)控機床的類型。6、 刀具、夾具、量具的選擇和設(shè)計。7、切削參數(shù)的確定。8、 加工程序的編寫、校驗與修改。9、首件試切加工與現(xiàn)場問 題處理。3.3工序與工布的劃分工序的劃分：在數(shù)控機床上 加工零件，工序可以比較集中，在一次裝夾中盡可能完成大 部分或全部工序。首先應(yīng)根據(jù)圖樣，考慮是否可以在一臺機 床上完成整個零件的加工工作。若不能，則應(yīng)決

13、定其中那一 部分在數(shù)控機床上加工，那一部分在其他機床上完成。一般 工序劃分有以下幾種方式：6沈陽工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院1、 按零件裝卡定位方式劃分工序由于每個零件結(jié)構(gòu)形狀不 同，各加工表面的技術(shù)要求也有所不同，故加工時，其定位 方式則各有差異。一般加工外形時，以內(nèi)形定位；加工內(nèi)形 時又以外形定位。因而可根據(jù)定位方式的不同來劃分工序。2、按粗、精加工劃分工序根據(jù)零件的加工精度、剛度和變 形等因素來劃分工序時，可按粗、精加工分開的原則來劃分 工序，即先粗加工再精加工。此時可用不同的機床或不同的 刀具進行加工。通常在一次安裝中，不允許將零件某一部分 表面加工完畢后，再加工零件的其他表面。3、按所用刀具

14、 劃分工序為了減少換刀次數(shù)，壓縮空程時間，減少不必要 的定位誤差，可按刀具集中工序的方法加工零件，即在一次 裝夾中，盡可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位， 然后再換另一把刀加工其他部位。在專用數(shù)控機床和加工中 心中常采用這種方法。工步的劃分：主要從加工精度和效率 兩方面考慮。在一個工序內(nèi)往往需要米用不同的刀具和切削 用量，對不同的表面進行加工。為了便于分析和描述較復(fù)雜 的工序，在工序內(nèi)又細分為工步。1、同一表面按粗加工、 半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加 工分開進行。2、對于既有銃面又有鎮(zhèn)孔的零件，可先銃面 后鎮(zhèn)孔，使其有一段時間恢復(fù)，可減少由變形引起的對孔的 精度的

15、影響。3、按刀具劃分工步。某些機床工作臺回轉(zhuǎn)時 間比換刀時間短，可采用按刀具劃分工步，以減少換刀次數(shù), 提高加工生產(chǎn)率。總之，工序與工步的劃分要根據(jù)具體零件 的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求等情況綜合考慮。7沈陽工業(yè)大學(xué)繼 續(xù)教育學(xué)院四、數(shù)控編程方法4.1數(shù)控編程的基本概念編程 就是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工 藝參數(shù)（主運動和進給運動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊、松開等）加 工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格 式編寫成加工程序。數(shù)控機床程序編制過程主要包括：分析 零件圖紙、工藝處理、數(shù)學(xué)處理、編寫零件程序、程序校驗。 4.2數(shù)

16、控編程步驟數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工 程序的全部工作過程。1、分析零件圖樣和工藝處理根據(jù)圖 樣對零件的幾何形狀尺寸，技術(shù)要求進行分析，明確加工的 內(nèi)容及要求，決定加工方案、確定加工順序、設(shè)計夾具、選 擇刀具、確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。同 時還應(yīng)發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的功能和數(shù)控機床本身的能力，正確選 擇對刀點，切入方式，盡量減少諸如換刀、轉(zhuǎn)位等輔助時間。 2、數(shù)學(xué)處理編程前，根據(jù)零件的幾何特征，先建立一個工 件坐標系，根據(jù)零件圖紙的要求，制定加工路線，在建立的 工件坐標系上，首先計算出刀具的運動軌跡。對于形狀比較 簡單的零件(如直線和圓弧組成的零件)，只需計算出幾何 元素的起點

17、、終點、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點或切點 的坐標值。3、編寫零件程序清單加工路線和工藝參數(shù)確定 以后，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指定代碼及程序段格式，編寫零 件程序清單。4、程序輸入5、程序校驗與首件試切如圖1所 示，編程工作主要包括：8沈陽工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院圖1數(shù) 控程序編制的內(nèi)容及步驟4.3數(shù)控車床程序的編制數(shù)控車削 加工包括內(nèi)外圓柱面的車削加工、端面車削加工、鉆孔加工、 螺紋加工、復(fù)雜外形輪廓回轉(zhuǎn)面的車削加工等。1、f功能: f功能指令用于控制切削進給量。在程序中，有兩種使用方 法：f后面的數(shù)字表示的是主軸每轉(zhuǎn)進給量，單位為mm/r； f后面的數(shù)字表示的是每分鐘進給量，單位為mm/min。2、 s功能：s后面的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/mino s后面 的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速：r/min0 s后面的數(shù)字表示的是恒 定的線速度：m/mino 3、t功能：t功能指令用于選擇加工 所用刀具。t后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號碼。但 也有t后面用四位數(shù)字，前兩位是刀具號，后兩位是刀具長 度補償號，又是刀尖圓弧半徑補償號。4、m功能：m00： 程序暫停，可用nc啟動命令(cycle start)使程序繼