數控技術專業(yè)畢業(yè)設計樣本

目錄一、摘要 2二、數控概述 3（一）、數控車床 3（二）、工作原理 4（三）、數控車床基本操作. 41、開機 42、返回參照點 43、顯示坐標方式 54、軸移動操作 56、裝刀操作 77、對刀操作 78、對刀具進行補償 8（四）、數控車床常用故障分類 91、主機故障 92、電氣故障 9三、數控加工工藝 11（一）、工藝路線擬定 11（二）、加工工序劃分 111、保證精度原則 112、提高生產效率原則 11（三）、刀具合理選取 12四、加工零件工藝分析 12（一）、加工注意事項 12（二）、工藝過程卡 13（三）、工序卡片 15（四）、工件編程 16五、設計總結 18六、道謝 19七、參照文獻 20

摘要數控技術發(fā)展飛速今天，數控技術越來越重要作用，數控機床是數控制造業(yè)核心，本文重要簡介數控車床加工工藝和機床某些基本工作原理。數控車床對其加工工藝尤為重要其內容涉及工藝你點過程，工序劃分辦法，工序順序安排和進給路線擬定。機床工作原理按照加工技術規(guī)定和工藝規(guī)定將加工程序輸入到數控裝置中通過數控裝置控制機床運動，使刀具.工件和其他輔助裝置嚴格按照加工程序規(guī)定順序.軌跡和參數進行工作。通過本設計闡明書可以基本上掌握數控車床加工工藝和工作原理、使讀者無論是從整體上還是各模塊中都可以理解到數控車床有關加工工藝和工作原理知識。核心詞：數控系統、數控車床、加工編程、加工工藝

二、數控概述數控車床1、數控車床構成數控機床普通由輸入輸出設備、CNC裝置（或稱CN

C單元）伺服單元、驅動裝置（或稱執(zhí)行機構）及電氣控制裝置、輔助裝置、機床本體、測量反饋裝置等構成。數控機床重要有三大某些構成機床主體、數控裝置、伺服機構。(1)機床本體數控車床由于切削用量大、持續(xù)加工發(fā)熱量大等因素對加工精度有一定影響，加工中又是自動控制，不能像在普通車床那樣由人工進行調節(jié)、補償，因此其設計規(guī)定比普通機床更嚴格，制造規(guī)定更精密，采用了許多新構造，以加強剛性、減小熱變形、提高加工精度。(2)數控裝置數控裝置是數控系統核心，重要涉及微解決器CPU、存儲器、局部總線、外圍邏輯電路以及與數控系統其她構成某些聯系各種接口等。數控機床數控系統完全由軟件解決輸入信息，可解決邏輯電路難以解決復雜信息，使數字控制系統性能大大提高。輸入/輸出設備鍵盤、磁盤機等是數控機床典型輸入設備。除此以外，還可以用串行通信方式輸入。(3)伺服單元伺服單元是數控裝置和機床本體聯系環(huán)節(jié)，它將來自數控裝置薄弱指令信號放大成控制驅動裝置大功率信號。依照接受指令不同，伺服單元有數字式和模仿式之分，而模仿式伺服單元按電源種類又可分為直流伺服單元和交流伺服單元。(4)驅動裝置驅動裝置把經放大指令信號轉變?yōu)闄C械運動，通過機械傳動部件驅動機床主軸、刀架、工作臺等精準定位或按規(guī)定軌跡作嚴格相對運動，最后加工出圖紙所規(guī)定零件。和伺服單元相相應，驅動裝置有步進電機、直流伺服電機和交流伺服電機等。伺服單元和驅動裝置合稱為伺服驅動系統，它是機床工作動力裝置，數控裝置指令要靠伺服驅動系統付諸實行。因此，伺服驅動系統是數控機床重要構成某些。從某種意義上說，數控機床功能強弱重要取決于數控裝置，而數控機床性能好壞重要取決于伺服驅動系統。（二）、工作原理當前，數控技術也叫計算機數控技術，當前它是采用計算機實現數字程序控制技術。這種技術用計算機按事先存貯控制程序來執(zhí)行對設備控制功能。由于采用計算機代替原先用硬件邏輯電路構成數控裝置，使輸入數據存貯、解決、運算、邏輯判斷等各種控制機能實現，均可通過計算機軟件來完畢。數控機床是一種技術密集度及自動化限度很高機電一體化加工設備,是綜合應用計算機、自動控制、自動檢測及精密...加工精度高,質量容易保證,發(fā)展前景十分遼闊,因而掌握數控車床加工編程技術尤為重要（三）、數控車床基本操作.1、開機(1）啟動氣泵（運用氣壓緊固刀具數控機床）；(2）等氣壓到達規(guī)定值后，打開機床總電源；(3）按下系統面板上按鈕，將進入系統啟動狀態(tài)；(4）系統啟動完畢后，觀測顯示屏上與否有報警，如有報警，按下按鈕進入此頁面看報警信息，并解除報警，方可對機床進行下一步操作。例如顯示報警為Emergency

stop還會浮現冷卻液液面低報警，潤滑油液面低報警等等，需要采用相應辦法接觸報警。2、返回參照點這是開機后，為了使數控機床找到機床坐標基準所進行必要操作。其操作環(huán)節(jié)如下：(1）按POS按鈕，選取綜合，觀測機械坐標值，看機械坐標值與否在不大于-100，如果不是，需要選取JOG使其數值達到規(guī)定，方可進行下一步操作；如果符合規(guī)定則直接進行下一步操作即可；(2）選取檔位，按下+X、+Y、+Z，然后按進行回零啟動，回到零點后，在顯示界面，顯示零點燈亮，即完畢回零動作；(3）回到零點后，要及時退出零點，以避免長時間壓住行程開關而影響其壽命，按JOG選取各個軸與零點反方向移動離開零點即可；注意：有時因緊急狀況按下<緊急停止按鈕>、<機床鎖住>、<Z軸鎖>、<空運營>等按導致事故。

3、顯示坐標方式數控車床面板顯示界面有三種坐標，分別是綜合、絕對、相對。下面分別對各個坐標形式進行解說：

留任意一點都可以做清零，以便咱們計算移動軸移動距離。清零操作環(huán)節(jié)如下：①按POS鍵顯示坐標；

②選取相對坐標顯示方式；

③選取X軸清零，④按下“來源”，此時X軸清零完畢，同理進行Y、Z軸清零；

(2）綜合坐標作用，可以同步顯示相對、絕對、機械坐標變化。這里重點解釋“機械坐標”：即為“機床坐標”，也就是機床相對于機床原點坐標值。它作用一是在進行回零操作時需要看“機械坐標”與否為零，如果在零點闡明機床回零沒有問題；二是移動各個軸將其移動機床最大行程位置，可以直接顯示機床行程。(3）絕對坐標用來擬定刀具相對于工件坐標原點，重要在對刀時用來記憶坐標值，將對刀工件原點記錄在—任意一種即可。絕對坐標系使用環(huán)節(jié)如下：①在刀具相對于工件三軸都在零點位置時，原點第一應記錄在相對坐標，即此時將相對坐標三軸清零即可。②按鍵選取坐標系，進入絕對值坐標—，在這里咱們選取坐標系。4、軸移動操作

在方式下。(1）JOG方式移動坐標軸①選取JOGJOG方式；b、在-X、+X、-Y、+Y、-Z、+Z中選取一種移動軸及移動方向；②手動控制旋轉按鈕，可以變化軸移動快慢（此時速度為F速度大小調節(jié)）；③在擬定兩個非常遠距離之下，盡量快到達目地，此時調節(jié)c也不能達到咱們想要速度，在這里就需要選用迅速移動調節(jié)速度：F0、25%、50%、100%，普通剛學習數控銑床狀況下，選取25%，然后再選取軸及移動方向按住加速鍵，軸即會迅速移動。

(2）手輪方式移動坐標軸①選取檔位，進入方式；②選取想要移動軸檔位（OFF、X、Y、Z、A），再選取進給速度（、、）；③輪開關在使用時要按下開關，沒有則直接使用即可；④然后順時針旋轉就向軸正向移動，逆時針為軸負向移動。5、主軸正反轉操作

主軸正反轉有兩種方式，一是機床在剛開機后手動方式不能使主軸正反轉，MDI（1）MDI方式①MDI方式；②PROG③輸入主軸正轉指令及轉速，例如“④INSERT按鍵，將其輸入；⑤CYCLE

START

⑥調節(jié)主軸速度大小旋轉按鈕，使其旋轉指針為100%，即當前轉速為，若果50%400

r/min；⑦在PROG。⑧也可以選取。（2）JOG方式此操作方式前提條件是：開機后已經通過第一種方式給定轉速。①選取檔位，進入JOG操作環(huán)境下②/，主軸即實現正轉或者反轉；③通過主軸轉速調節(jié)按鈕調節(jié)主軸轉速（調節(jié)范疇在給定主軸轉速50%-120%）；d、按主軸反轉按鈕，主軸停轉6、裝刀操作（1）車刀刀頭某些伸出長度是刀桿長度兩倍。（2）刀具必要夾緊，但不能使用夾力棒（杠管）。

（3）刀具刀尖必要嚴格對準工件軸心。

（4）墊片厚度：墊片長度，必要與刀架長度一致，墊片前端某些必要對齊。

（5）墊片不能采用過多。7、對刀操作（1）、“方式選取”為“”方式，顯示屏將顯示程序編輯頁面。如果沒有顯示此頁面，則按功能鍵中“PROG”鍵，進入該頁面。在鍵盤上按“T0101；”；→“”→“START”，換上1（2）、“方式選取”變?yōu)椤癑OG”方式，運用“方向”鍵并結合“進給倍率”旋鈕移動1號刀，切削端面。切削完端面后，不要移動Z軸，按“+X”鍵以原進給速度退出。退出后，按下“主軸停止”按鈕，使主軸停止轉動。

（3）、按功能鍵中”頁面，運用鍵盤上光標鍵使光標移動到“”，在鍵盤上按“Z0”→“測量”軟鍵，完畢1號刀（4）、“方式選取”為“”方式，重新使主軸轉動；再變?yōu)椤癑OG”方式，運用方向鍵移動1號刀，試切外圓。車一段外圓后，不要移動X軸，按“+Z”鍵以原進給速度退出。退出后，按下“主軸停止”按鈕，使主軸停止轉動。用外徑千分尺測量試切某些外圓直徑。（5）、再次進入如上圖頁面，在“”下，在鍵盤上輸入剛才測量外徑植→“測量”，完畢1號刀X向對刀。（6）、完畢1號刀對刀后，運用“方向”鍵使刀架離開工件，退回到換刀位置附近。

（7）、采用同樣方式繼續(xù)完畢各種刀具對刀

8、對刀具進行補償（1）刀具位置補償刀具磨損或重新安裝刀具引起刀具位置變化，建立、執(zhí)行刀具位置補償后，其加工程序不需要重新編制。（2）刀具圓弧半徑補償編制數控車床加工程序時，車刀刀尖被看作是一種點（假想刀尖P點），但事實上為了提高刀具使用壽面和減少工件表面粗糙度，車刀刀尖被磨成半徑不大圓?。ǖ都釧B圓弧），這必將產生加工工件形狀誤差，這些可采用刀具圓弧半徑補償來解決。(3)刀具參數每一種刀具補償號相應刀具位置補償和刀具圓弧半徑補償共4個參數在加工之前輸入到相應存儲器，在自動執(zhí)行過程中，數控系統按該存儲器中數值自動修正刀具位置誤差和進行刀尖圓弧半徑補償。9、自動執(zhí)行程序（1）先對好刀，然后編寫程序按“復位”鍵，讓光標回到程序開頭，再按“自動”鍵，然后按“循環(huán)啟動”按鈕就加工了。（2）還可以按好“自動”后在按個“單段”，再按“循環(huán)啟動”。這樣程序每走完一段，車床都會停下，然后檢查好下一段程序沒問題后再按“循環(huán)啟動”，車床繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。

（四）、數控車床常用故障分類1、主機故障數控車床主機某些重要涉及機械潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與保護等裝置。常用主機故障與機械安裝、調試及操作使用不當等因素引起機械傳動故障與導軌運動摩掠過大故障。故障體現為傳動噪聲大.加工精度差.運營阻力大.2、電氣故障(1)機床本體上電氣故障。此種故障一方面可運用機床自診斷功能報警號提示.查閱梯形圖或檢查IO接口信號狀態(tài)，依照機床維修闡明書所提圖紙.資料，排故流程圖，調節(jié)辦法，并結合工作人員經驗檢查。（2）篷憫服放大及檢測某些故障。此種故障可運用計算機自診斷功能報警號，計算機及伺服放大驅動板伺服放大板關于參數設定，短路銷設立及其有關電位器調節(jié)，功能兼容板或備板替代等辦法來作出診斷和故障排除。@計算機某些故障。此種故障主y要運用計算機自診斷功能報警號，計算機各板上信息狀態(tài)批示燈，各核心測試點波形、電壓值，各關于電位器調節(jié)，各短路銷設立，關于機床參數值設定，專用診斷組件，并參照計算機控制系統維修手冊、電氣圖等加以診斷及排除。（3）交流主軸控制系統故障。交流主軸控制系統發(fā)生故障時，應一方面理解操作者與否有過不符合操作規(guī)程意外操作，電源電壓與否浮現過瞬問異常，進行外觀檢查與否有短路器跳閘、熔絲斷等直觀易查故障。如果沒有，再確認是屬于有報警顯示類還是無報警顯示類故障，依照詳細狀況而定。3、系統故障和隨機故障

(1)系統故障。此故障是指只要滿足一定條件，機床或數控系統就必然浮現故障。如，網絡電壓過高或過低，系統就會產生電壓過高報警或電壓過低報警;切削用量安排得不適當，就會產生過載報警等。

(2)隨機故障。此類故障是指在同樣條件下.只偶爾浮現一次或兩次故障c要想人為地再使其浮現同樣故障則是不太容易，有時很長時間也難再遇到一次。此類故障診斷和排除都是很困難。普通狀況下，此類故障往往與機械構造局部松動、錯位，數控系統中某些組件工作特性漂移.機床電氣組件可靠性下降等關于。例如：一臺數控機床本來正常工作，突然浮現主軸停止時產生漂移，停電后再進電，漂移現象仍不能消除。調節(jié)零漂電位器后現象消失，這顯然是工作點漂移導致。因而，排除此類故障應通過重復實驗，綜合判斷。有些數控機床采用電磁離合器變擋，離合器剩磁也會產生類似現象。4、顯示故障和無顯示故障以故障產生時有無自診斷顯示來區(qū)別這兩類故障。

(1)有報警顯示故障。當前數控系統均有較豐富自診斷功能，可顯示出百余種報警信號。其中，太某些是cNc系統自身故障報警，有是數控機床制造廠運用操作者信息，將機床故障也顯示在顯示屏上.依照報警信號能比較容易地找到故障和排除故障。但是，這里講是比較容易狀況。有諸多狀況是雖然有報警顯示，但并不是報警真正因素。例如：一臺配有FANuc控制系統銑床就浮現了這樣故障：現象是機床送電后只能向負方向點動，向正方向點動一種極小距離就產生超程報警。停電后再送電.產生狀況與上述成果同樣。經診斷實際是由于一次突然停電，cNc系統受到干擾.導致cNc系統送電后即返回參照點完畢狀態(tài).再向正方向點動自然就產生超程報警。

(2)無報警顯示故障。數控機床產生故障尚有一種狀況，那就是無任何報警顯示，但機床卻是在不正常狀態(tài)，往往是機床停在某一位置上不能正常工作，甚至連手動操作都失靈。維修人員只能依照故障產生先后現象來分析判斷，排除此類故障是比較困難。

數控加工工藝（一）、工藝路線擬定1．選取定位基準；2．選取和擬定毛坯及其制造方式。3．擬定定位、夾緊辦法；4．擬定各個表面加工辦法：如孔、平面、外圓等表面加工。5．擬定工序集中和分散。6.安排加工順序。(二)、加工工序劃分1.保證精度原則數控加工規(guī)定工序盡量集中，經常粗、精加工在一次裝夾下完畢，為減少熱變形和切削力變形對工件形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度影響，應將粗、精加工分開進行。對軸類或盤類零件，將各處先粗加工，留少量余量精加工，來保證表面質量規(guī)定。同步，對某些箱體工件，為保證孔加工精度，應先加工表面而后加工孔。

2．提高生產效率原則數控加工中，為減少換刀次數，節(jié)約換刀時間，應將需用同一把刀加工加工部位所有完畢后，再換另一把刀來加工其他部位。同步應盡量減少空行程，用同一把刀加工工件各種部位時，應以最短路線到達各加工部位。

（三）、刀具合理選?。?）數控刀具類型、規(guī)格和精度級別應可以滿足數控車床加工規(guī)定。(2)精度高。為適應數控車床加工高精度和自動換刀等規(guī)定，刀具必要具備較高精度。(3)可靠性高。要保證數控加工中不會發(fā)生刀具意外損傷及潛在缺陷而影響到加工順利進行，規(guī)定刀具及與之組合附件必要具備較好可靠性及較強適應性。精密五金加工(4)耐用度高。數控車床加工刀具，無論在粗加工或精加工中，都應具備比普通機床加工所用刀具更高耐用度，以盡量減少更換或修磨刀具及對刀次數，從而提高數控機床加工效率和保證加工質量。斷屑及排屑性能好。數控車床加工中，斷屑和排屑不像普通機床加工那樣能及時由人工解決，切屑易纏繞在刀具和工件上，會損壞刀具和劃傷工件已加工表面，甚至會發(fā)生傷人和設備事故，影響加工質量和機床安全運營，因此規(guī)定刀具具備較好斷屑和排屑性能。四、加工零件工藝分析（一）、加工注意事項1、操作者接到加工任務后，一方面準備好所需圖紙、工藝、檢查文獻等有關文獻，看懂技術規(guī)定，準備好加工所需機床、刀具、工裝、工具及量具，有疑問找到技術人員及有關部門2、注意工裝周期檢定狀態(tài)與否合格。需要機外測量、預調刀具，在對刀儀中給出對的3、操作者按照有關設備文獻，確認機床狀態(tài)與否正常。4、對于在產批量零件，需要核對已有數控程序，注意不要調錯程序，熟悉程序內容，編程原點，調用刀具。注意圖紙、工藝等與否存在變更（二）、工藝過程卡零件圖技術規(guī)定：1、以小批量生產條件編程。2、不準用砂布及銼刀等修飾表面。3、未注倒角1.5×45o,銳角倒鈍0.2×45°。4、未注公差尺寸按GB1804-M。5、端面容許打中心孔。6、毛坯尺寸：（φ60×62）。7、材料：45#,調質解決HRC26~36數控車床加工參照工具與附件名稱數量名稱數量93°數控機夾刀柄及35°刀片2切斷刀（4mm刃寬）1內圓車刀≤Φ161Φ16鉆頭145°端面外圓刀1鉆夾頭1活頂尖1工藝過程卡片產品代號零（部）件名稱零（部）件代號材料45#毛坯種類毛坯尺寸φ60×62每一毛坯可制零件數1工序序號工序名稱工序內容設備夾輔具名稱刀具名稱規(guī)格量具名稱及規(guī)格一車左端夾持20mm數控車床三爪卡盤93°外圓車刀游標卡尺（1）鉆孔鉆φ16通孔數控車床三爪卡盤φ16鉆頭游標卡尺（2）車左端外圓粗精車外圓φ470-0.03φ530-0.03至尺寸規(guī)定數控車床三爪卡盤93°外圓車刀千分尺（3）切槽切寬4mm槽至φ480-0.05數控車床三爪卡盤切斷刀（寬4mm）游標卡尺（4）車左端內孔粗精車內圓φ39+0.030錐面5°數控車床三爪卡盤內孔車刀≤φ16內徑千分尺二調頭裝夾夾持15mm數控車床帶軟鉗口三爪卡盤游標卡尺三車右端（1）切槽切槽寬4.5至φ34數控車床三爪卡盤切斷刀（寬4mm）游標卡尺（2）車右端外輪廓粗精車圓弧外圓倒角數控車床三爪卡盤35°外圓車刀內徑千分尺（3）車內孔粗精車內圓弧和內圓φ35數控車床三爪卡盤內孔車刀≤φ16游標卡尺編制校核審查共1張第1張

(三)工序卡片工序卡片產品代號零（部）件名稱零（部）件代號工序號一、（4）主軸轉速800r(min/mm)F0.1材料45#設備名稱數控車床型號華中世紀星HNC-21T夾具名稱三爪自定心卡盤刀量輔具名稱規(guī)格數量游標卡尺0—1501內徑千分尺0—25193°數控機夾刀柄135°刀片1內圓車刀≤φ161編制李毓家校核李毓家審查共1張第1張（四）、工件編程車左端%1G95M03S800T0101(93度外圓車刀)G00X60Z10G71U2R1P10Q20X0.5Z0S800F0.15N10G00G42X47Z2S1000G01Z0F0.1Z-4.5X53Z-20N20G40G00X60G00X100Z100T0202S400F0.05(寬度為4mm切槽刀)G00Z-13X60G01X48G00X60X250Z250T0303S800F0.15(內圓車刀)G00X16Z2G71E-0.5P30Q40F0.15N30G00G41X39Z2F0.1G01Z0Z-4.5X30X28Z-5.5X26.075Z-16.5N40G00G40X16G00Z200X200M30

車右端%2G95M03S400T0202(寬度為4mm切槽刀)G00G42X62Z2Z-38.5G01X34F0.05G00X60Z-41G01X38G03X34Z-39R2G00X100G40Z200T0101F0.15(35度外圓車刀)G00X60Z2G71U0.5R0E0.2P10Q20N10G00G42X48.746G01Z0F0.1G03X35.724Z-34.5R38N20G00G40X55G00G42X51G01Z-41X53Z-42G00G40X200Z200T0303(內圓車刀)G00X16Z0G71U2R0X-0.5Z0P30Q40F0.15S800N30G01G41X37Z0F0.1X35Z-1Z-9.5G03X17Z-24.797R17.5G01Z-43N40G00G40X16Z100X100M30

五、設計總結通過幾周奮戰(zhàn)我畢業(yè)設計終于完畢了。在沒有做畢業(yè)設計此前覺得畢業(yè)設計只是對這幾年來所學知識單純總結，但是通過這次做畢業(yè)設計發(fā)現自己看法有點太片面。畢業(yè)設計不但是對前面所學知識一種檢查，并且也是對自己能力一種提高。通過這次畢業(yè)設計使我明白了自己本來知識還比較欠缺。自己要學習東西還太多，此前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設計，我才明白學習是一種長期積累過程，在后來工作、生活中都應當不斷學習，努力提高自己知識和綜合素質。在這次畢業(yè)設計中也使咱們同窗關系更進一步了，同窗之間互相協助，有什么不懂人們在一起商量，聽聽不同看法對咱們更好理解知識，因此在這里非常感謝協助我同窗。我心得也就這樣多了，總之，不論學會還是