數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計

1、院：貴州大學業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化級：機自 11152 號：- -WORD 格式-可編輯-專業(yè)資院：貴州大學業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化級：機自 11152 號：- 數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計學專班學學生姓名：指導教師：-完整版學習資料分享錄.2 .2 - -WORD 格式-可編輯-專業(yè)資料- 錄.2 .2 - 目摘要 .2 一、課程設(shè)計的目的二、數(shù)控技術(shù)的介紹三、工藝分析 .4 四、加工路線的確定 .6 五、計算編程尺寸 .7 六、加工參數(shù)的設(shè)定 .7 七、編寫加工程序 .8 八、總結(jié) .13 -完整版學習資料分享要AutoCAD 、數(shù)控機床等）的知識，結(jié)合生產(chǎn)- -WORD 格式-可編輯-專業(yè)資要

2、AutoCAD 、數(shù)控機床等）的知識，結(jié)合生產(chǎn)- 摘當前數(shù)控技術(shù)的發(fā)展速度很快，作為一個學機械設(shè)計制造及其自動化的學生來說做好一份設(shè)計是非常重要的。根據(jù)零件圖紙的要求，從材料的選擇，刀具的選用，裝夾方案的確定，加工路線的設(shè)計，數(shù)值的計算，加工參數(shù)的設(shè)定，程序的編寫，仿真加工，最后加工出符合零件圖紙尺寸要求和形狀要求的產(chǎn)品。一、課程設(shè)計的目的課程設(shè)計是在學完本專業(yè)所設(shè)的相關(guān)課程，并進行生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上檢查學生所學的基礎(chǔ)理論知識與實際生產(chǎn)經(jīng)驗相結(jié)合的能力。它要求學生較全面地綜合運用本專業(yè)及其有關(guān)課程的理論和實踐知識，進行相應(yīng)科目的課程設(shè)計。本課程設(shè)計是數(shù)控加工工藝與編程課程設(shè)計，具體設(shè)計內(nèi)容為：根

3、據(jù)給定工件圖紙，編寫加工工藝規(guī)程，并說明工藝裝備儀器和各項參數(shù)的計算和選取方法。其設(shè)計目的在于：1、培養(yǎng)學生運用機械制造工藝學與所涉及的有關(guān)課程（機械制造基礎(chǔ)與實踐、機械設(shè)計基礎(chǔ)、互換性與檢測技術(shù)、機械制圖、實習中掌握的實踐技能，獨立地分析和解決工藝問題，編寫工藝規(guī)程的能力。2、培養(yǎng)學生熟悉并運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。3、進一步鞏固和加深學生識圖、計算機繪圖、參數(shù)計算、數(shù)控編程和編寫技術(shù)文件等基本技能。二、數(shù)控機床的介紹隨著電子技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。以微處理器為基礎(chǔ)，以大規(guī)模集成電路為標志的數(shù)控設(shè)備，已在我國批量生產(chǎn)、大量引進和推廣應(yīng)用，它們給機械制

4、造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，并帶來很大的效益。但同時，由于它們的先進性、復(fù)雜性和智能化高的特點，在維修理論、技術(shù)和手段上都發(fā)生了飛躍的變化。數(shù)控維修技術(shù)不僅是保障正常運行的前提，對數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和完善也起到了巨大的推動作用，因此，目前它已經(jīng)成為一門專門的學科。另外任何一臺數(shù)控設(shè)備都是一種過程控制設(shè)備，這就要求它在實時控制的每一時刻都準確無誤地工作。任何部分的故障與失效，都會使機床停機，從而造成生產(chǎn)停頓。-完整版學習資料分享T系統(tǒng)和 M系統(tǒng)，同樣也有很大的區(qū)別，Dynapath 系統(tǒng)采用小板結(jié)構(gòu)，便于板子更換和靈活結(jié)合，/輸出接口等組成。最新一代的數(shù)控系統(tǒng)還包括CNC、PLC的內(nèi)部數(shù)據(jù)通訊和外部高次網(wǎng)

5、絡(luò)的連接。伺服驅(qū)動-WORD T系統(tǒng)和 M系統(tǒng)，同樣也有很大的區(qū)別，Dynapath 系統(tǒng)采用小板結(jié)構(gòu)，便于板子更換和靈活結(jié)合，/輸出接口等組成。最新一代的數(shù)控系統(tǒng)還包括CNC、PLC的內(nèi)部數(shù)據(jù)通訊和外部高次網(wǎng)絡(luò)的連接。伺服驅(qū)動因而對數(shù)控系統(tǒng)這樣原理復(fù)雜、結(jié)構(gòu)精密的裝置進行維修就顯得十分必要了。尤其對引進的 CNC機床，大多花費了幾十萬到上千萬美元。在許多行業(yè)中，這些設(shè)備均處于關(guān)鍵的工作崗位，若在出現(xiàn)故障后不及時維修排除故障，就會造成較大的經(jīng)濟損失。我們現(xiàn)有的維修狀況和水平，與國外進口設(shè)備的設(shè)計與制造技術(shù)水平還存在很大的差距。造成差距的原因在于：人員素質(zhì)較差，缺乏數(shù)字測試分析手段，數(shù)域和數(shù)域與

6、頻域綜合方面的測試分析技術(shù)等有待提高等等。下面我們從現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成入手，探討數(shù)控系統(tǒng)的診斷與維修。1、 數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成與特點目前世界上的數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，形式各異，組成結(jié)構(gòu)上都有各自的特點。這些結(jié)構(gòu)特點來源于系統(tǒng)初始設(shè)計的基本要求和工程設(shè)計的思路。例如對點位控制系統(tǒng)和連續(xù)軌跡控制系統(tǒng)就有截然不同的要求。對于前者適用于回轉(zhuǎn)體零件加工，后者適合于異形非回轉(zhuǎn)體的零件加工。對于不同的生產(chǎn)廠家來說，基于歷史發(fā)展因素以及各自因地而異的復(fù)雜因素的影響，在設(shè)計思想上也可能各有千秋。例如，美國而日本 FANUC系統(tǒng)則趨向大板結(jié)構(gòu)，使之有利于系統(tǒng)工作的可靠性，促使系統(tǒng)的平均無故障率不斷提高。然而無論哪種系

7、統(tǒng)，它們的基本原理和構(gòu)成是十分相似的。一般整個數(shù)控系統(tǒng)由三大部分組成，即控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)和位置測量系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)按加工工件程序進行插補運算，發(fā)出控制指令到伺服驅(qū)動系統(tǒng)；伺服驅(qū)動系統(tǒng)將控制指令放大，由伺服電機驅(qū)動機械按要求運動；測量系統(tǒng)檢測機械的運動位置或速度，并反饋到控制系統(tǒng)，來修正控制指令。這三部分有機結(jié)合，組成完整的閉環(huán)控制的數(shù)控系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)主要由總線、 CPU、電源、存貯器、操作面板和顯示屏、位控單元、可編程序控制器邏輯控制單元以及數(shù)據(jù)輸入一個通訊單元，它可完成系統(tǒng)主要包括伺服驅(qū)動裝置和電機。位置測量系統(tǒng)主要是采用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。數(shù)控系統(tǒng)的主要特點是：可靠性要求高：

8、因為一旦數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障，即造成巨大經(jīng)濟損失；有較高的環(huán)境適應(yīng)能力，因為數(shù)控系統(tǒng)一般為工業(yè)控制機，其工作環(huán)境為車間環(huán)境，要求它具有在震動，高溫，潮濕以及各種工業(yè)干擾源的環(huán)境條件下工作的能力；接口電路復(fù)雜，數(shù)控系統(tǒng)要與各種數(shù)控設(shè)備及外部設(shè)備相配套，要隨時處理生產(chǎn)過程中的各種情況，適應(yīng)設(shè)備的各種工藝要求，因而接口電路復(fù)雜，而且工作頻-完整版學習資料分享 - CNC操作說明書）以及接口、50mm，長度 150mm。- -WORD 格式-可編輯-專業(yè)資CNC操作說明書）以及接口、50mm，長度 150mm。- 繁。2、在維修手段方面應(yīng)具備的條件（1）、準備好常用備品、配件；（2）、隨時可以得到微電子元

9、器件的實際支援或供應(yīng)；（3）、必要的維修工具、儀器、儀表、接線、微機。最好有小型編程系統(tǒng)或編程器，用以支援設(shè)備調(diào)試；（4）、完整資料、手冊、線路圖、維修說明書（包括調(diào)整與診斷、驅(qū)動說明書， PLC說明書（包括 PLC用戶程序單），元器件表格等。三、工藝分析1、毛坯料的選擇加工尺寸為下圖尺寸的兩倍。毛坯直徑2毛坯尺寸 80*56*22mm，銑削凸臺，鉆孔。-完整版學習資料分享1。數(shù)控車床課程設(shè)計刀具規(guī)格名稱外圓輪廓T01 及端面T02 T03 T04 貴州大學明德學院- 零件名稱數(shù)量1 槽寬為 3的外切槽刀1 外螺紋車刀機自 11151 加工表面0.2 1 外圓輪廓1 刀尖半徑槽0.2 0.75

10、-6g-WORD 格式1。數(shù)控車床課程設(shè)計刀具規(guī)格名稱外圓輪廓T01 及端面T02 T03 T04 貴州大學明德學院- 零件名稱數(shù)量1 槽寬為 3的外切槽刀1 外螺紋車刀機自 11151 加工表面0.2 1 外圓輪廓1 刀尖半徑槽0.2 0.75-6g3、刀具的選擇 T01 為 D形刀片 R方向的 93度外圓車刀， T02為刀寬為 3的外切槽刀， T03為 D形刀片 L方向的 93度外圓車刀， T04為外螺紋車刀，具體見表表 1：數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱刀具序號號D型刀片 R方向93度1 外圓車刀2 D型93度L方向外圓3 車刀M304 螺紋編制-完整版學習資料分享2 個自由度未被限制，但不影

11、響R18圓弧兩測又連接 R4、R8的圓弧，為使;T03 加工 R18圓弧貴州大學明德學院程序編號O0015 刀工步內(nèi)容號車端面車槽- 產(chǎn)品名稱數(shù)控車床課程設(shè)計夾具名稱三爪卡盤具T01 R方向T02 零件名稱數(shù)控車圖 15 使用設(shè)備數(shù)控機床刀具規(guī)格2 個自由度未被限制，但不影響R18圓弧兩測又連接 R4、R8的圓弧，為使;T03 加工 R18圓弧貴州大學明德學院程序編號O0015 刀工步內(nèi)容號車端面車槽- 產(chǎn)品名稱數(shù)控車床課程設(shè)計夾具名稱三爪卡盤具T01 R方向T02 零件名稱數(shù)控車圖 15 使用設(shè)備數(shù)控機床刀具規(guī)格1000 為3的外切主軸轉(zhuǎn)速（r/min）0.2 500 進給量 背吃刀（r/m

12、in） 量（mm）1.6 0.05 0.5 3、夾具及裝夾方案的確定（1）夾具三爪自動定心卡盤（2）裝夾方案圓柱毛坯外圓規(guī)整，用三爪自動定心卡盤夾緊毛坯外圓，限制四個自由度，零件處于不完全定位狀態(tài)，其軸向移動和繞自身軸心線轉(zhuǎn)動加工要求。為保證軸向和徑向的尺寸公差要求，使加工、切斷零件不干涉，毛坯應(yīng)露出長度 133mm。完成之后再掉頭裝夾。由于刀具在走刀過程中不產(chǎn)生干涉，應(yīng)該用左、右偏刀分別加工這三段圓弧。四、加工路線的確定該零件分九個工步來完成， T01切斷面、加工 R18圓弧的右半部分、掉頭后的整個外圓，先粗車后精車 ;T02 切槽 ，先切螺紋的退刀槽， 槽深 ?26，然后再在 Z-90 和

13、 Z-65處切兩個深為 2-4mm的槽，用來掉頭后的對刀和加工圓弧時的進刀的左半部分，先粗車后精車； T04精車 M300.75-6g 的螺紋，具體數(shù)據(jù)見表 2。表2：數(shù)控加工工序卡片單位名稱工序號001 工步號D 型93度1 外圓車刀槽寬2 槽刀-完整版學習資料分享粗加工右外輪廓（右圓）精加工右外輪廓（右圓）粗加工右外輪廓（左圓）精加工右外輪廓（左圓）精車 M300.75-6g螺紋粗加工左外輪廓 (掉頭后) 精加工左外輪廓 (掉頭后) - 93度T01 R方向外圓93度T01 R方向外圓93度T03 L 方向外圓93度T03 粗加工右外輪廓（右圓）精加工右外輪廓（右圓）粗加工右外輪廓（左圓）

14、精加工右外輪廓（左圓）精車 M300.75-6g螺紋粗加工左外輪廓 (掉頭后) 精加工左外輪廓 (掉頭后) - 93度T01 R方向外圓93度T01 R方向外圓93度T03 L 方向外圓93度T03 L 方向外圓外螺T04 刀93度T01 R方向外圓93度T01 R方向外圓1000 1000 1000 1000 紋車1000 1000 0.2 0.1 0.2 0.1 1000 0.2 0.1 1.6 0.5 1.6 0.5 0.1 1.6 0.5 0.5 D 型3 車刀D 型4 車刀D 型5 車刀D 型6 車刀7 D 型8 車刀D 型9 車刀五、計算編程尺寸各節(jié)點或基點坐標通過 CAD或CAM

15、繪圖軟件進行捕捉而得到。螺紋的尺寸計算如下：牙深=0.6490.75=0.48675 -完整版學習資料分享（循環(huán)的起點）（精加工的起點）- -WORD 格式-可編輯-專業(yè)資料- （循環(huán)的起點）（精加工的起點）- 導程=螺距=0.75 總吃刀量=0.64920.75=0.9735 螺紋深度： 24-1.08 0.75 六、加工參數(shù)的設(shè)定1、切削用量粗車：主軸轉(zhuǎn)速 1000r/min, 進給速度 0.2mm/r，背吃刀量 1.6mm 精車：主軸轉(zhuǎn)速 1000r/min ，進給速度 0.1mm/r，背吃刀量 0.5mm 切斷：主軸轉(zhuǎn)速 500r/min ，進給速度 0.05mm/r，背吃刀量 0.5

16、mm 2、工件坐標系的設(shè)定選取工件的右端面的中心點為坐標原點七、編寫加工程序O0015; G97G99G40G90F1.5; M03S1000; T0101; G00X60.0Z1.0; G71U2.0R1.0; G71P01Q02U10.0W2.0; N01G00X26.0Z1.0; G01X30.0Z-2.0; G01Z-30.0; G01X26.0; G01Z-34.0; G02X47.985Z-38.0R6.0; G01X55.985; -完整版學習資料分享（ 仿形循環(huán)）- 精加工 ）-WORD 格式-可編（ 仿形循環(huán)）- 精加工 ）G01X59.985Z-42.0; N02G01Z-

17、90.0; G70P01Q02; G00Z100.0T0000; T0202; G00X65.0.0Z1.0; G01X56.0Z-65.0; G01X65.0; G01X56.0Z-68.0; G01X65.0; G00Z-30.0; G01X26.0; G01X61.0; G00Z100.0T0000; T0303; G00X60.0Z1.0; G73U2.0W1.0R5; G73P03Q04U1.0W1.0; N03G00X66.498Z-59.986; G01X54.0Z-65.0; G02X53.978Z-64.369R18.0; G02X46.854Z-57.063R10.0; G

18、03X52.0Z-50.0R4.0; -完整版學習資料分享（掉頭加工）- -WORD 格式-可編輯-專業(yè)資料- （掉頭加工）- N04G01X59.9985; G70P03Q04; G00Z100.0T0000; T0404; G00X60.0Z1.0; G00X31.0Z1.5; G92X29.5Z-31.5F1.5; X29.0; X28.8; X28.7; X28.625; X28.525; G00Z100.0T0000; T0101; G00X60.0Z1.0; G73U2.0W1.0R5; G73P05Q06U1.0W1.0; N05G00X66.498Z-58.986; G03X53.978Z-65.631R18.0; G03X46.854Z-72.837R10.0; G02X52.0Z-80.0R4.0; G01X55.866; G03X59.9985Z-82.0R2.0; -完整版學習資料分享（結(jié)束）- -WORD