數(shù)控車床零件加工及工藝設(shè)計(jì)

1、數(shù)控車床零件加工及工藝設(shè)計(jì)數(shù)控車床目錄摘要一、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(jiǎn)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四、主要零件的參數(shù)設(shè)置及加工路徑分析1、 概述摘要在車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)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(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)對(duì)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(duì)工件進(jìn)行車削，又可用鉆頭、鉸刀、絲錐和滾花刀進(jìn)行鉆孔、鉸孔、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，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)床越來越難以滿足加工精密零件的需要。同時(shí)，由于生產(chǎn)水平的提高，數(shù)控機(jī)床的價(jià)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。一、 數(shù)控機(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

3、是一種用電子計(jì)算機(jī)和專用電子計(jì)算裝臵控制的高效自動(dòng)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(duì)整個(gè)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(dòng)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(dòng)化機(jī)床。同時(shí)，數(shù)控技術(shù)又是柔性制造系統(tǒng)（FMSCLMS）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)床的種類繁多，如數(shù)控車床、數(shù)控銑床、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

4、同，主要包括以下幾個(gè)方面：（） 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。（） 數(shù)控裝臵控制裝臵是數(shù)控機(jī)床的中心環(huán)節(jié)，也叫做計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）裝臵。CNC 裝臵實(shí)際上就是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過對(duì)加工程序的運(yùn)行處理，程的自動(dòng)控制。CNC 裝臵包含以下幾部分：微處理器及其總線CPUBUS CNC 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)算處理就是插補(bǔ)運(yùn)算。總線是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間傳遞信號(hào)的渠道，一般由數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等組成。輸入裝臵輸入裝臵是吧加工程序輸入至計(jì)算機(jī)的裝臵，通常采

5、用紙帶輸入、手動(dòng)輸入、直接輸入存儲(chǔ)器三種方法。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是用來存放 CNC 器一般由存放系統(tǒng)程序的只讀存儲(chǔ)器 、存放運(yùn)算的中間結(jié)果的隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM 參數(shù)的 RAM 等組成。位臵控制單元位臵控制單元是把插補(bǔ)運(yùn)算求取的坐標(biāo)給定值與位臵檢測(cè)裝臵測(cè)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(duì)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制?？删幊绦蚩刂破骺删幊绦蚩刂破鳎≒LC）是用來替代傳統(tǒng)的機(jī)床強(qiáng)電控制線路，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的切削液供給、停止、刀具的自動(dòng)交換、工作態(tài)度自動(dòng)交換等的自動(dòng)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(jí)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

6、成制造系統(tǒng) CIMS 的發(fā)展，CNC 裝臵的通信功能將發(fā)揮更加重要的作用。CNC 與上級(jí)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。（） 伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)接收來自 CNC 息的要求，拖動(dòng)機(jī)床的移動(dòng)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(duì)位臵，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)主要由伺服控制電路、功率放大電路、檢測(cè)裝臵以及伺服電動(dòng)機(jī)等部分組成。（） 附加裝臵為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)率、提高加工精度和提高自動(dòng)化程度，數(shù)控機(jī)床還具有許多附加裝臵，如自動(dòng)換刀裝臵、自動(dòng)交換工作臺(tái)及切屑處理裝臵等。3、 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)（） 具有較大柔性在保證工件表面精度

7、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(chǎng)合。也就是適合單件、小批生產(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。（） 加工精度高數(shù)控機(jī)床的加工精度一般可達(dá)到 0.0050.1mm，數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字信號(hào)形式控制的，數(shù)控裝臵每輸出一個(gè)脈沖信 0.001mm而且機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距平均誤差可由數(shù)控裝臵進(jìn)行補(bǔ)償，因此，數(shù)控機(jī)床定位精度比較高。（） 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)

8、定。（） 便于加工復(fù)雜形狀的零件數(shù)控機(jī)床能同時(shí)控制多個(gè)坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，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(duì)于以函數(shù)形式或列表值表示的曲面，加工更為方便。（） 生產(chǎn)效率高數(shù)控機(jī)床可有效的減少零件的加工時(shí)間和輔助時(shí)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)床進(jìn)行大切削速切削加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。（） 改善勞動(dòng)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(dòng)，機(jī)床就能自動(dòng)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(cè)、零件的檢驗(yàn)等工作，勞動(dòng)強(qiáng)度極大降低，機(jī)床操作者的勞動(dòng)趨于智力型工作。另外，機(jī)床一般是封閉式加工，即清潔，又安全。（） 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(shí)間，所使用的刀現(xiàn)代化管理。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信號(hào)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)。（）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，