3454 數(shù)控銑高級工零件工藝設(shè)計(jì)及程序編制

3454 數(shù)控銑高級工零件工藝設(shè)計(jì)及程序編制,數(shù)控,高級工,零件,工藝,設(shè)計(jì),程序,編制 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 5 頁 第 1 頁實(shí)習(xí)報(bào)告兩年的大學(xué)生活即將結(jié)束，我的專業(yè)是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用，學(xué)制是兩年，在這兩年時(shí)間里我們對專業(yè)的認(rèn)識還是不夠的，所以學(xué)校按排了一學(xué)期的時(shí)間到廠里面實(shí)習(xí)。光陰似箭，日月如梭。世間最短暫的東西莫過于時(shí)間因?yàn)槲覀冇泻芏嗍虑槎紒聿患巴瓿?，時(shí)間不會因?yàn)槲覀冇泻芏嗍虑橐龆Ａ舭氩降?。短暫而又漫長的五個(gè)月在這份畢業(yè)設(shè)計(jì)上交時(shí)宣告實(shí)習(xí)階段的結(jié)束。剛開始出來找工作是有點(diǎn)興奮的，因?yàn)槲乙部梢詢斣囈幌孪駝e人那樣找自己想要的工作了，但是結(jié)果卻是令我失望因?yàn)楦静皇俏宜胂蟮哪菢?，有好多的廠不是要有工作經(jīng)驗(yàn)就是要有畢業(yè)證，這兩樣我是一個(gè)都沒有，所以說找工作的時(shí)候就有點(diǎn)困難了，有次我都跟別人談好了，工資待遇然后每天要上多長時(shí)間，還有廠里的其他的情況，但是他要我把我的畢業(yè)證書給他看看，我說不好意思我的畢業(yè)證要明年六月份才拿到的，他跟我說了句我們廠里是不要實(shí)習(xí)生的，所以我就再一次的失敗了。經(jīng)過這段時(shí)間的尋找讓我知道了，我們剛開始出來的時(shí)候眼光不要放的太高，不要以為自己是大專生而擺出架子，好像小點(diǎn)的廠不是自己呆的，像我們這樣的小點(diǎn)廠不想去大點(diǎn)的廠我們又進(jìn)不了，所以說我們要珍惜我們的機(jī)會，不管是小廠也好，大廠也好只要能鍛煉人的我們就要把握好。在我們畢業(yè)之際學(xué)校要我們做一份畢業(yè)設(shè)計(jì)，剛開始的時(shí)候我真的是不知道怎么做啊，沒有過這個(gè)經(jīng)歷，不知道第一步怎么做，第二步做什么，需要些什么東西，我真的是茫然，就在這時(shí)我找我的畢業(yè)實(shí)習(xí)老師幫忙，要她的細(xì)心指導(dǎo)下我開始有點(diǎn)頭緒了：第一步是工藝準(zhǔn)備，為了把這次畢業(yè)設(shè)計(jì)做好并且保證它的質(zhì)量，我圍繞課題，根據(jù)指定的設(shè)計(jì)任務(wù)，在網(wǎng)上找了與我的設(shè)計(jì)有關(guān)的資料，同時(shí)也到學(xué)校的圖書館找了許多有關(guān)的書籍，然后自己研究并詢問指導(dǎo)老師，構(gòu)思該零件的加工的過程。第二步是零件工藝分析，第三步是制定方案在對本課題有了較充分的了解后，我想我的加工工藝的主要原則是：針對加工表面的形狀，尺寸和技術(shù)要求不同，采用不同的加工方案。當(dāng)然這個(gè)方案是根據(jù)你的需要而定的，但是我們所制定的方案要可行，切實(shí)實(shí)際加工符合廠里的加工能力，而且經(jīng)濟(jì)，這樣綜合各方面考慮制定出來方案才是好的方案。第四步一般來講，對每一類數(shù)控機(jī)床都有其最佳加工的典型的零件，如臥式加工中心適用于加工箱體零件（箱體、泵體、閥體和殼體等） ；臺式加工中心適用于加工板類零件（箱蓋、蓋板、殼體、型腔模具和平面凸輪的零件） ；數(shù)控銑床適用于銑削有空間輪廓型面的零件。適于加工和不適于加工是相對比較而言的，評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)不僅僅是該機(jī)床能否加工做出這些零件，而要綜合考慮生產(chǎn)率和加工精度等因素。例如，把臥式加工中心的典型零件箱體零件放在立式加工中心上加工，零件的 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 5 頁 第 2 頁多面加工則需要換夾具和倒換工藝基準(zhǔn)，這就會降低生效率和加工精度。目前，加工中心的功能完全可以取代同類數(shù)控銑床，但把數(shù)控銑床的典型零件放到加工中心上加工，該機(jī)床的自動換刀和其他的一些功能就浪費(fèi)了。第五步是坐標(biāo)的計(jì)算我選擇左下角的點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，這是為了編程方便，需要在零件圖樣上選定一個(gè)適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)點(diǎn)作為坐標(biāo)系的原點(diǎn)，建立工作坐標(biāo)系，然后計(jì)算出各點(diǎn)的坐標(biāo)，加工坐標(biāo)的計(jì)算是從基準(zhǔn)面開始的，以哪個(gè)面作基準(zhǔn)我的尺寸就從哪個(gè)面開始計(jì)算。這個(gè)面上的孔都要以這個(gè)基準(zhǔn)面都作為基準(zhǔn)。由于該零件圖樣上各點(diǎn)的計(jì)算比較簡單所以在這里我就不把它拿出來對它分析了。第六步是刀具的選擇：點(diǎn)孔時(shí)我們正常的選用中心鉆，它的硬度比較高，在工件表面稍微的點(diǎn)一下作一標(biāo)記，然后鉆孔就方便多了，鉆孔時(shí)選用麻花鉆，由于中心鉆和麻花鉆的刀補(bǔ)是建在同一個(gè)坐標(biāo)系中的，所以它們刀尖應(yīng)該是落在同一位置的，這樣麻花鉆鉆下去，孔的位置就準(zhǔn)確了，鉆出來的孔是符合要求的。在加工的時(shí)候需要注意的是，刀具在加工的過程會不同程度的磨損，所以我們要根據(jù)需要修改刀補(bǔ)，以保證加工出來的零件的精度。第七步是程序的編寫在編程時(shí)我選用了數(shù)控編程，它是是數(shù)控機(jī)床加工中不可缺少的一部分，數(shù)控機(jī)床之所以能加工出各種形狀、不同尺寸和精度的零件，就是因?yàn)榫幊倘藛T為它編制了不同的加工程序。數(shù)控程序把零件加工的工藝過程、工藝參數(shù)（進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速等） 、位移數(shù)據(jù)（幾何數(shù)據(jù)和幾何尺寸等）及開關(guān)命令（換刀、切削液開/關(guān)和工件裝卸等）等信息用數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能代碼和格式按加工順序編寫成加工程序單，并記錄在信息載體上。信息載體的形式可以是：穿孔紙帶、磁盤等的數(shù)控加工程序輸入機(jī)床數(shù)控裝置，從而指揮數(shù)控機(jī)床按數(shù)控程序的內(nèi)容加工出合格的零件。數(shù)控程序編寫的如何，直接影響零件加工質(zhì)量。第八步是制定零件加工工藝卡片根據(jù)上面的加工工藝步驟編出加工工藝卡。第九步是加工出零件根據(jù)加工工藝步驟，結(jié)合工藝卡片把零件加工出來并達(dá)到圖紙上的要求。加工中心臺式加工中心適用于加工板類零件，典型的加工表面不外乎箱蓋、蓋板、殼體、型腔模具和平面凸輪等單面加工的零件。該零件加工適合它，因此把它選為固定板的加工可以更好的認(rèn)識和了解加工中心的加工性能特點(diǎn)，通過這次設(shè)計(jì)能夠更好的將在學(xué)校中所學(xué)習(xí)到的知識和實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系結(jié)合起來。深化我們對理論知識的學(xué)習(xí)，從而為以后的實(shí)際生產(chǎn)帶來更大的幫助。使我熟悉了實(shí)際生產(chǎn)零件的整個(gè)加工過程，其次熟悉了實(shí)際生產(chǎn)中工藝設(shè)計(jì)的全方案，數(shù)控機(jī)床具有以下三大突出的特點(diǎn)： 利用二進(jìn)制數(shù)學(xué)方式輸入，加工過程可任意編程，主軸及進(jìn)給速度可按加工工藝需要變化，且能實(shí)現(xiàn)多座標(biāo)聯(lián)動，易加工雜曲面。對於加工對象具有“易變、多變、善變”的特點(diǎn)，換批調(diào)整方便，可實(shí)現(xiàn)雜件多品種中小批柔性生產(chǎn)，適應(yīng)社會對產(chǎn)品多樣化的需求。但價(jià)格較昂貴，需要正確分析其使用的經(jīng)濟(jì)合理性　　利用硬件和軟件相組合，能實(shí)現(xiàn)信息反饋、補(bǔ)償、自動加減速等功能，可進(jìn)一步提高機(jī) 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 5 頁 第 3 頁床的加工精度、效率、自動化程度；是以電子控制為主的機(jī)電一體化機(jī)床，充分發(fā)揮了微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)特有的優(yōu)點(diǎn)，易於實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，可較易地組成各種先進(jìn)制造系統(tǒng)，如 FMS、FTL、FA，甚至將來的 CIMS，能最大限度地提高工業(yè)的生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：一、 向高速、高精度加工技術(shù)方向發(fā)展效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為 5 大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學(xué)會（CIRP）將其確定為 21世紀(jì)的中心研究方向之一。在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn) 30 萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是 40 秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進(jìn)行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來替代多個(gè)零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。從 EMO2001 展會情況來看，高速加工中心進(jìn)給速度可達(dá) 80m/min，甚至更高，空運(yùn)行速度可達(dá) 100m/min 左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國CINCINNATI 公司的 HyperMach 機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá) 60m/min，快速為 100m/min，加速度達(dá) 2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá) 60 000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用 30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需 3h，在普通銑床加工需 8h；德國 DMG 公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達(dá) 12*!000r/mm 和 1g。在加工精度方面，近 10 年來，普通級數(shù)控機(jī)床的加工精度已由 10μm 提高到 5μm，精密級加工中心則從 3～5μm，提高到 1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(0.01μm)。在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的 MTBF 值已達(dá) 6 000h 以上，伺服系統(tǒng)的 MTBF值達(dá)到 30000h 以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。二、 5 軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展采用 5 軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1 臺 5 軸聯(lián)動機(jī)床的效率可以等 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 5 頁 第 4 頁于 2 臺 3 軸聯(lián)動機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5 軸聯(lián)動加工可比 3 軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因 5 軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比 3 軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了 5 軸聯(lián)動機(jī)床的發(fā)展。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn) 5 軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型 5 軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含 5 面加工機(jī)床）的發(fā)展。在 EMO2001 展會上，新日本工機(jī)的 5 面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn) 4個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工，使得 5 面加工和 5 軸加工可在同一臺機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國 DMG 公司展出 DMUVoution 系列加工中心，可在一次裝夾下 5 面加工和 5 軸聯(lián)動加工，可由 CNC 系統(tǒng)控制或 CAD/CAM 直接或間接控制。三、 智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢21 世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，如美國的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、歐共體的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的 OSEC(Open System Environment for Controller)，中國的ONC(Open Numerical Control System)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，如在 EMO2001 展中，日本山崎馬扎克（Mazak）公司展出的“CyberProduction Center”（智能生產(chǎn)控制中心，簡稱 CPC）；日本大隈（Okuma）機(jī)床公司展出“IT plaza”（信息技術(shù)廣 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 5 頁 第 5 頁場，簡稱 IT 廣場）；德國西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（開放制造環(huán)境，簡稱 OME）等，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。剛開始準(zhǔn)備著手做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)還是懷著好奇的心理積極性還是很高的，但是過了一兩天積極性就沒有這么高了，因?yàn)槟菐滋煲粋€(gè)勁的忙找這找那的，整天也是忙的不變樂乎，然而由于沒有接觸過這方面的知識，所以一點(diǎn)頭緒都沒有，根本就沒有不知道怎么做，在我特別迷茫的時(shí)候我就打電話尋問我的畢業(yè)實(shí)習(xí)老師想讓她給我點(diǎn)建議，通過老師的悉心指導(dǎo)和自己的認(rèn)真學(xué)習(xí)，刻苦分析，查閱相關(guān)資料，最終做完了畢業(yè)設(shè)計(jì)。首先找到與我的設(shè)計(jì)有關(guān)的資料，分析并制定加工工藝，然后計(jì)算各點(diǎn)的坐標(biāo)，再后來就是編寫程序最后把它加工出來。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我的收獲不小，使我對該零件的加工過程有了全方面了解，及對它的工藝安排也有了比較清晰的思路，我想以后再碰到相似的零件加工我就不會再感到陌生了，至少我有過這次數(shù)經(jīng)歷。我有信心把它做好。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中王麗萍老師對我的幫助很大，如果沒有她細(xì)心的指導(dǎo)，我這個(gè)失去指南針的船不知何時(shí)才能到達(dá)彼岸，在這我非常感謝你，在設(shè)計(jì)的過程中王麗萍老師對本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)、要求、以及說明書的格式、章節(jié)的設(shè)置都提出了許多寶貴的修改和補(bǔ)充意見，在其中我遇到了不少麻煩，我向她尋求幫助的時(shí)候，她總會幫我分析問題，并教我怎么分析，然后找出問題的根源，再列舉幾種解決的方法，最后解決問題，同時(shí)還給我一些意見，這又給我上了一課，下次再遇到同類的問題我可以不用再麻煩她了，因?yàn)槲覐乃菍W(xué)會了怎么解決問題，這對我的一生都有很大的影響，因?yàn)槲椰F(xiàn)在有能獨(dú)立解決問題的能力了。通過一段時(shí)間的實(shí)習(xí)和做畢業(yè)設(shè)計(jì)我真的是學(xué)到了好多好多的東西，這些在我以后的工作過程中都是有很大幫助的，雖然我就要畢業(yè)了，但是我還是會像以前一樣一如既往的學(xué)習(xí)，不斷的充實(shí)自己，以便為人民為社會作出更大的貢獻(xiàn)。 徐 興 峰2006-6-20 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院姓 名 徐 興 峰 學(xué) 號 2004232120 班 級 04 數(shù)控 321 指導(dǎo)教師 張 建 根 職 稱 講 師 日 期 2006 年 6 月 CZILI實(shí)習(xí)報(bào)告 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 1 頁1-01 圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 2 頁1-02 圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 3 頁1-03 圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 4 頁1-04 圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 5 頁1-05 圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 6 頁1-06 圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 7 頁1-07 圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 8 頁1-08 圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 9 頁1-09 圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 10 頁1-10 圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 11 頁1-11 圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 12 頁1-12 圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 13 頁1-13 圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 14 頁1-14 圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 15 頁 第 15 頁1-15 圖 共 9 頁 第 頁1一、前言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們生活水平的日益提高,加工制造業(yè)越來越倍受人們的關(guān)注,而先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)的作用更是舉足輕重!作為新時(shí)代的青年,二十一世紀(jì)的大學(xué)生我選擇了數(shù)控技術(shù)應(yīng)用這個(gè)專業(yè),所以我要把它學(xué)好學(xué)精,將來也為我國的加工制造業(yè)貢獻(xiàn)一份力量!在離開學(xué)校進(jìn)入工廠實(shí)習(xí)期間,我選擇了數(shù)控高級工題目這中等復(fù)雜難度的課題來設(shè)計(jì)和用數(shù)控銑床加工,從而達(dá)到了提高分析問題的能力,更增加了機(jī)械繪圖,數(shù)控加工的能力.數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)密集度及自動化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備，是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動控制、自動檢測及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與普及，現(xiàn)代化企業(yè)對于懂得數(shù)控加工技術(shù)、能進(jìn)行數(shù)控加工編程的技術(shù)人才的需求量必將不斷增加。 。 通過對手工編程和高級工題目的重要部分?jǐn)?shù)控加工技術(shù)應(yīng)用分析，使我首先更加認(rèn)識手工編程的重要性，它是現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)人員必須掌握的最基本的數(shù)控編程技術(shù)，能夠熟練正確應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的前提條件；其次，通過對重要的零件數(shù)控加工 ，讓我知道了工作中互相配合的重要性，通過繪制零件圖和裝配圖一讓我了解道CAD 技術(shù)在生產(chǎn)中的重要意義，二更加熟悉繪制零件圖的方法和技術(shù)，三懂得如何對重要零件粗精數(shù)控加工，四讓我學(xué)會了能夠獨(dú)立對零件進(jìn)行工藝分析，編寫復(fù)雜零件的數(shù)控程序。現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應(yīng)求，市場需求量維持在 600 億至 650 億美元，同時(shí)，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持 13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004 年國內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到 600 多億，同時(shí)，有近 200 個(gè)億的出口），到 2005 年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為 600 億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年 9000 多萬美元增長到2005 年的 2 億美元左右。另外，電子和通訊產(chǎn)品對模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國家往往占到模具市場總量的 20%之多。1.1 中國模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀自改革開放以來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。除了國有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨(dú)資企業(yè)和私營企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。目前，國內(nèi)已能生產(chǎn)精度達(dá) 2 微米的精密多工位級進(jìn)模，工位數(shù)最多已達(dá) 160 個(gè)，壽命 1～2 億次。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產(chǎn) 48 英寸電視的塑殼模具、6.5Kｇ大容量洗衣機(jī)的塑料模具，以及汽車保險(xiǎn)杠、整體儀表板等模具。裝 訂 線 共 9 頁 第 頁2在精密塑料模具方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。以及其它模具制造也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。在中國，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。 許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。目前，從事模具技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和院校已達(dá) 30 余家，從事模具技術(shù)教育的培訓(xùn)的院校已超過 50 余家。在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)，但與國外相比仍存在很大的差距。1.2. 中國模具行業(yè)發(fā)展前景巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展， 1999 年中國大陸制造工業(yè)對模具的總市場需求量約為 330 億元，今后幾年仍將以每年 10%以上的速度增長。對于大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具需求的增長將遠(yuǎn)超過每年 10%的增幅。其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求，都將對中國模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動作用。傳統(tǒng)模具加工機(jī)床的運(yùn)動關(guān)系復(fù)雜，以滾齒機(jī)(或蝸桿砂輪磨齒機(jī))為例，在齒輪機(jī)床中存在著展成分度鏈、差動鏈、進(jìn)給傳動鏈等。調(diào)整既復(fù)雜又費(fèi)時(shí)。快速趨近、工進(jìn)、快退的位置和距離都需要精心調(diào)試或試切才能完成，且需要的輔件多.為了提高齒輪模具加工精度和加工效率，到了 20 世紀(jì) 80 年代以后，國內(nèi)外開始對齒輪加工機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造和生產(chǎn)數(shù)控齒輪加工機(jī)床。特別是近年來，由于微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和以現(xiàn)代控制理論為基礎(chǔ)的高精度、高速響應(yīng)交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，為齒輪加工數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展提供了良好的條件和機(jī)遇。裝 訂 線 共 9 頁 第 頁3二 、方案論證2.1 提出問題采用數(shù)控加工技術(shù)對模具加工中所使用的動模板進(jìn)行加工。課題研究的方法（1）理解圖紙（2）將圖紙的每個(gè)組成部分分離出來，再結(jié)合整個(gè)的圖形，看懂圖紙。明白每個(gè)標(biāo)注的尺寸含義，分析模板的材料，形狀，尺寸，精度以及毛坯形狀和熱處理要求等，其目的是選定在什么機(jī)床上進(jìn)行加工。（3）擬訂加工工藝順序交指導(dǎo)老師審閱，虛心接受修改意見。確定課題的研究方向，根據(jù)論文提綱按時(shí)保質(zhì)保量地開展論文寫作工作。（4）每隔一定時(shí)間主動與指導(dǎo)老師交流，尋求難點(diǎn)的解決思路，和老師溝通、研討運(yùn)用最好的分析途徑和寫作方式。2.2. 分析零件圖樣拿到所要加工零件的圖樣首先應(yīng)分析零件的材料，形狀，尺寸，精度以及毛坯形狀 。其目的是選定在什么機(jī)床上進(jìn)行加工。2.3. 確定加工工藝過程在分析零件圖樣的基礎(chǔ)上，確定加工順序，加工路線，裝卡方法，選擇刀具，工裝以及切削用量等工藝參數(shù)。同時(shí)充分利用數(shù)控機(jī)床的指令功能特點(diǎn)，簡化程序，縮短加工路線，充分發(fā)揮機(jī)床效能。2.4. 數(shù)值計(jì)算根據(jù)已確定的加工路線和零件加工誤差，計(jì)算出數(shù)控機(jī)床所需輸入數(shù)據(jù)。數(shù)值計(jì)算的復(fù)雜程度取決于零件的復(fù)雜程度和數(shù)控系統(tǒng)的功能。對于加工較簡單的由圓弧與直線組成的平面零件，只需計(jì)算零件輪廓的相鄰幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)，起點(diǎn)，終點(diǎn)和圓弧的圓心坐標(biāo)值或圓弧半徑的坐標(biāo)值。對于形狀較復(fù)雜的零件并且組成該零件的幾何元素與數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)功能 不一致時(shí)，就需要較復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算。例如對非圓曲線需要用直線段或圓弧逼近，在滿足其精度要求的條件下計(jì)算出其節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。對于這種情況，一般需采用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算。2.5. 編寫程序單 共 9 頁 第 頁4加工路線，工藝參數(shù)及刀具運(yùn)動軌跡的坐標(biāo)值確定以后。編程人員可以根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)具有的功能指令代碼和程序段格式，編寫加工程序單。必要時(shí)還應(yīng)填寫數(shù)控加工工序卡片，數(shù)控刀具卡片等有關(guān)工藝文件。2.6. 制作控制介質(zhì)制作控制介質(zhì)就是把編好的程序單上的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)即信息載體上，通過數(shù)控機(jī)床的輸入裝置，將信息載體上的數(shù)控加工程序輸入機(jī)床數(shù)控裝置。2.7. 校驗(yàn)控制介質(zhì)控制介質(zhì)必須經(jīng)過調(diào)試和實(shí)際切削運(yùn)行后,才可以使用或保存。通常使用的調(diào)試方法是在數(shù)控機(jī)床上不安裝工件而讓數(shù)控機(jī)床空運(yùn)行，觀察運(yùn)動軌跡是否正確。 共 9 頁 第 頁5三 、本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：3.1. 課題的主要內(nèi)容 1） 手工編程技術(shù)的應(yīng)用2） 數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用3.2. 研究方法、步驟和措施: 1） 查找資料：為了搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在圖書館和網(wǎng)上查閱了大量有關(guān)數(shù)控編程與加工工藝以及數(shù)控技術(shù)和軸類零件的加工技術(shù)等各方面的資料。2） 設(shè)計(jì)方案：在分析完零件圖樣以后，根據(jù)加工方案確定加工順序，加工路線，裝卡方法，選擇刀具，工裝以及切削用量等工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上開始編程。最后通過試切削，進(jìn)行考證。檢驗(yàn)零件的加工是否合乎技術(shù)要求，我查找了相關(guān)的通用量具。3.3. 課題完成途徑整個(gè)課題的完成我通過計(jì)算機(jī)軟件 Microsoft Word2004 完成，圖形繪制我通過 AutoCAD,UG 進(jìn)行繪制選材 SLD，毛坯尺寸長×寬×高為 160mm×120mm×40mm3.4．可行性分析加工工藝決策1）確定加工方案， 此時(shí)應(yīng)考慮數(shù)控機(jī)床使用的合理性及經(jīng)濟(jì)性，并充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功能2）工夾具的設(shè)計(jì)和選擇， 應(yīng)特別注意要迅速完成工件的定位和夾緊過程，以減少輔助時(shí)間。使用組合夾具，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，夾具零件可以反復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)效果好。此外，所用夾具應(yīng)便于安裝，便于協(xié)調(diào)工件和機(jī)床坐標(biāo)系之間的尺寸關(guān)系。 共 9 頁 第 頁63）選擇合理的走刀路線， 合理地選擇走刀路線對于數(shù)控加工是很重要的。應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：(1)盡量縮短走刀路線，減少空走刀行程，提高生產(chǎn)效率(2)合理選取起刀點(diǎn)、切入點(diǎn)和切入方式，保證切入過程平穩(wěn)，沒有沖擊。(3)保證加工零件的精度和表面粗糙度的要求。 (4)保證加工過程的安全性，避免刀具與非加工面的干涉。 (5)有利于簡化數(shù)值計(jì)算，減少程序段數(shù)目和編制程序工作量。4）選擇合理的刀具， 根據(jù)工件材料的性能、機(jī)床的加工能力、加工工序的類型、切削用量以及其它與加工有關(guān)的因素來選擇刀具，包括刀具的結(jié)構(gòu)類型、材料牌號、幾何參數(shù)5）確定合理的切削用量，在工藝處理中必須正確確定切削用量。 共 9 頁 第 頁7四、文獻(xiàn)綜述《數(shù)控編程與操作》是我們學(xué)校的王志平老師主編的, 是北京高等教育出版社出版的.ISBN 7-04-012037-2 出版日期 2003.7.1 這是很有權(quán)威性的，本書是新世紀(jì)高職專教改項(xiàng)目教材之一,是面向 21 世紀(jì)課程教材。本書主要內(nèi)容包刮:數(shù)控機(jī)床概述、數(shù)控加工工藝分析及編程基礎(chǔ)、數(shù)控車床操作、數(shù)控車床操作、數(shù)控銑床編程、數(shù)控銑床操作、加工中心編程、加工中心操作和自動編程簡介。所以說它的概括的范圍是很廣的，它的專業(yè)性是很強(qiáng)的，本書參照勞動部門頒發(fā)的數(shù)控高級高技術(shù)工人等級標(biāo)準(zhǔn)及職業(yè)技能監(jiān)定規(guī)范，結(jié)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院特點(diǎn)編寫，所經(jīng)說它的專業(yè)性很強(qiáng)，它可以作職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)、機(jī)械制造與控制專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為有關(guān)行業(yè)崗位培訓(xùn)教材和自學(xué)用書，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的技術(shù)是越來越先進(jìn)了，本書是要據(jù)有關(guān)的數(shù)控機(jī)床而編的所以說它的技術(shù)是很先進(jìn)的。《模具設(shè)計(jì)與制造》本書是由周蘭編的是由清華大學(xué)出版社出版的。 國標(biāo)編號：ISBN 7-89494-133-6.出版日期 2003.8 所以說這本書是很有權(quán)威性的，本實(shí)訓(xùn)教程從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，簡明扼要地介紹了數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、數(shù)控快走絲電火花線切割機(jī)床、數(shù)控慢走絲電火花線切割機(jī)床和數(shù)控電火花成型機(jī)床的操作、使用方法，它的技術(shù)具有先進(jìn)性和科學(xué)性。本書是根據(jù)高等職業(yè)教育培養(yǎng)生產(chǎn)一線的高素質(zhì)勞動者和高級專門人才的目標(biāo)，對數(shù)控編程知識體系進(jìn)行了整體優(yōu)化，選取數(shù)控編程與操作中最基本的概念及大量編程實(shí)例，以滿足教學(xué)要求為基礎(chǔ)，用通俗易懂、少而精的內(nèi)容增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。以能力培養(yǎng)為主線，通過典型數(shù)控機(jī)床編程與操作將各部分教學(xué)內(nèi)容有機(jī)聯(lián)系、滲通和互相貫通，通過強(qiáng)調(diào)數(shù)控編程技術(shù)和數(shù)控機(jī)床的操作等較實(shí)用的基本知識，體現(xiàn)實(shí)用性及廣泛適用性。它的根括是很強(qiáng)的。內(nèi)容包括：各種數(shù)控機(jī)床的基本組成、國內(nèi)常用的數(shù)控機(jī)床及生產(chǎn)企業(yè)、各種數(shù)控機(jī)床的操作方法、各種數(shù)控機(jī)床附件和工具的使用、數(shù)控機(jī)床的加工過程。本實(shí)訓(xùn)教程著重介紹數(shù)控加工中各種常用數(shù)控機(jī)床的具體操作、使用方法，按照機(jī)床類別討論各種數(shù)控機(jī)床在操作、加工中的共性問題。以實(shí)際零件加工為主線，按照具體的操作細(xì)節(jié)和順序安排內(nèi)容，采用大量圖例說明問題。本教程可作為高職高專院校制造類專業(yè)數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教材，也可作為數(shù)控加工職業(yè)技能培訓(xùn)的教材。 共 9 頁 第 頁8五、進(jìn)度安排（各項(xiàng)工作的時(shí)間安排）第一周 查閱有關(guān)資料，了解基本概念及基本原理第二周 實(shí)習(xí)調(diào)研，收集及上網(wǎng)收集資料。第三周 綜合選題標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)單位實(shí)際生產(chǎn)狀況，確定題目進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)組織開題報(bào)告。第四周 初步了解：對所選題目的加工進(jìn)行初步了解進(jìn)行系統(tǒng)分析，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。第五周 再次了解：對所選題目各個(gè)加工工藝進(jìn)行初步總結(jié)。第六周 疑難解答；對所不了解東西問老師,找資料完成詳細(xì)設(shè)計(jì)，繪制機(jī)械和電氣草圖。第七周 數(shù)值計(jì)算：工藝加工過程中，一些節(jié)點(diǎn)，數(shù)值的計(jì)算。第八周工序按排：根據(jù)對工件的要求以及精密度，粗糙度的要求，對加工過程進(jìn)行按排。第九周 制工藝卡：對整個(gè)加工過程研究后，確定工藝路線并制工藝卡。第十周 程序編制：編制在加工過程中所需要的所有程序完成機(jī)械和電氣圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。第十一周校對程序：為避免撞刀或走空刀等現(xiàn)象，應(yīng)對程序進(jìn)行檢驗(yàn)。機(jī)床選擇：根據(jù)機(jī)床不同的性能，選擇各個(gè)工序所適合的機(jī)床。應(yīng)用 AutoCAD 把工藝卡片制作出來進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)修改及完善。第十二周至十六周撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。整理資料，編寫整套加工路線，進(jìn)行設(shè)計(jì)。第十七周第十八周 編寫說明書形成畢業(yè)設(shè)計(jì)全部文件，準(zhǔn)備答辯。第十九周 參加畢業(yè)答辯。 共 9 頁 第 頁9六、參考文獻(xiàn)1. 王志平 數(shù)控編程與操作 北京高等教育出版社，20032. 周蘭 模具設(shè)計(jì)與制造 清華大學(xué)出版社，20033. 黃衛(wèi) 數(shù)控技術(shù)與數(shù)控編程 機(jī)械工業(yè)出版社，19984. 史明 機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊 機(jī)械工業(yè)出版社，19985. 劉江 數(shù)控編程 機(jī)械工業(yè)出版社, 19986. 李真峰 數(shù)控加工工藝 上海交通出版社, 20047． 趙如福 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊 上海科學(xué)技術(shù)出版社，19998． 趙長明 刀具設(shè)計(jì)手冊 兵器工業(yè)出版社，19989． 馬占永 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊 航空工業(yè)出版社，200310．陳宏鈞 實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊 機(jī)械工業(yè)出版社，2001常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院題 目 數(shù)控銑高級工零件工藝設(shè)計(jì)及程序編制 姓 名 徐 興 峰 學(xué) 號 2004232120 班 級 04 數(shù)控 321 指導(dǎo)教師 張 建 根 職 稱 工 程 師 日 期 2006-6 CZILI畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄表 學(xué)生姓名 徐興峰 學(xué) 號 2004232120 指導(dǎo)教師（簽名） 張建根次 數(shù) 時(shí) 間 方 式 指導(dǎo)內(nèi)容 評價(jià)第 1 次 06.2.10 電話畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)、要求、以及說明書的格式、章節(jié)的設(shè)置都提出了許多寶貴的修改和補(bǔ)充意見第 2 次 06.3.2 電話 圖紙的設(shè)計(jì)第 3 次 06.4.13 面談 改造的總體方案第 4 次 06.5.20 面談 開題報(bào)告中的方案論證第 5 次06.6.15 電話 圖紙紙張的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 1 頁摘 要在數(shù)字化制造技術(shù)中，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)是最重要的技術(shù)之一，本文主要對模具加工所使用的動模板進(jìn)行 CNC 加工，采用西門子系統(tǒng)對動模板進(jìn)行數(shù)控編程加工。首先是對工件進(jìn)行加工工序的確定，并且進(jìn)行工藝分析，裝夾方式的選擇，切削用量的確定。再對刀具進(jìn)行了選擇。然后就工藝路線進(jìn)行編程加工。當(dāng)前數(shù)控加工的重點(diǎn)發(fā)展方向是無圖化生產(chǎn)、單件高精度并行加工、少人化無人化加工，這就要求數(shù)控機(jī)床能滿足高速、高動態(tài)精度、高剛性、熱穩(wěn)定性、高可靠性、網(wǎng)絡(luò)化以及與之配套的控制系統(tǒng)，最重要的是模具三維型面加工特別注重機(jī)床的動態(tài)性能國內(nèi)已有一些公司引進(jìn)了高速銑床，并開始應(yīng)用。國內(nèi)機(jī)床廠陸續(xù)開發(fā)出一些準(zhǔn)高速的銑床，并正開發(fā)高速加工機(jī)床。數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺或多臺機(jī)械設(shè)備動作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算的出現(xiàn)。1908 年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世；19 世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938 年，香農(nóng)在美國麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，包括計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來的。1952 年，第一臺數(shù)控機(jī)床問世，成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時(shí)代的事件，推動了自動化的發(fā)展。 數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)密集度及自動化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備,是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動控制、自動檢測及精密加工精度高,質(zhì)量容易保證, 發(fā)展前景十分廣闊,因此掌握數(shù)控車床的加工編程技術(shù)尤為重要關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)、手工編程、精度 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 2 頁目 錄摘要…………………………………………………………………………………1第一章 概述…………………………………………………………………… 31.1 數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)……………………………………………………………31.2 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢………………………………………………………3第二章 加工前的準(zhǔn)備……………………………………………………… 72.1 加工步驟…………………………………………………………………… 72.2 工序劃分的主要原則……………………………………………………… 72.3 數(shù)控機(jī)床的選擇…………………………………………………………… 72.4 裝夾方式和夾具的選擇…………………………………………………… 72.5 刀具的選擇………………………………………………………………… 82.6 切削用量…………………………………………………………………… 92.7 確定定位基準(zhǔn)……………………………………………………………… 11第三章 數(shù)控加工……………………………………………………………123.1 加工工藝決策………………………………………………………………123.2 零件圖形……………………………………………………………………123.3 加工刀具…………………………………………………………………… 133.4 加工工序…………………………………………………………………… 143.5 加工程序……………………………………………………………………19第四章 小結(jié)………………………………………………………………… 28參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… 29后記…………………………………………………………………………… 30附錄………………………………………………………………………… ……30 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 3 頁第一章 概述1.1 數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)數(shù)控機(jī)床采用了計(jì)算機(jī)數(shù)控（ Computerized Nuinerically Control ）系統(tǒng)，因此也稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床或 CNC 機(jī)床。數(shù)控機(jī)床作為一種新型的自動化機(jī)床、在具有高自動程度的同時(shí)還具有廣泛的通用性。這是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床都具有以下一些共同的優(yōu)點(diǎn)：（1）數(shù)控機(jī)床能縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，增加切削加工時(shí)間的比率。最佳切削參數(shù)和最佳走刀路線的合理使用，能夠大大地縮短加工時(shí)間，提高生產(chǎn)率。（2）數(shù)控機(jī)床按照程序自動加工，不需要人工干預(yù)，而且還可以利用軟件進(jìn)行校正及補(bǔ)償。因此，使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)，可以保證零件的加工精度。穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。（3）只要改變程序，就能改變數(shù)控機(jī)床刀具與工件之間的相對運(yùn)動軌跡，就可以加工不同的零件，使數(shù)控加工具備了廣泛的適應(yīng)性和較大的靈活性。從而能夠完成很多普通機(jī)床難以完成或者不能加工的、具有復(fù)雜型面的零件的加工。（4）許多數(shù)控機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)加工過程中的自動換刀，使得零件一次性裝夾之后，數(shù)控機(jī)床就能完成零件的多個(gè)加工部位的加工，真正實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，大節(jié)省了設(shè)備和廠房面積。生產(chǎn)者可以精確計(jì)算生產(chǎn)成本，并對生產(chǎn)進(jìn)度進(jìn)行合理的安排，從而在一事實(shí)上程度上可以加速資金的周轉(zhuǎn)，切實(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益。（5）在一般情況下，數(shù)控機(jī)床在加工生產(chǎn)過程中不需要特別的專用夾具，普通的通用夾具就能滿足數(shù)控加工的要求。與普通機(jī)床相比，使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，專用夾具設(shè)計(jì)制造和存放的費(fèi)用可以大大的減少。（6）運(yùn)用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)，能夠大減輕工人的勞動強(qiáng)度。1.2 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT 、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用， 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 4 頁因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：1．2.1 高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為 5 大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學(xué)會（CIRP）將其確定為 21 世紀(jì)的中心研究方向之一。在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn) 30 萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是 40 秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進(jìn)行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來替代多個(gè)零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。從 EMO2001 展會情況來看，高速加工中心進(jìn)給速度可達(dá) 80m/min，甚至更高，空運(yùn)行速度可達(dá) 100m/min 左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國 CINCINNATI 公司的 HyperMach 機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá) 60m/min，快速為100m/min，加速度達(dá) 2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá) 60 000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用 30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需 3h，在普通銑床加工需 8h；德國 DMG 公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達(dá) 12*!000r/mm 和 1g。在加工精度方面，近 10 年來，普通級數(shù)控機(jī)床的加工精度已由 10μm 提高到 5μm，精密級加工中心則從 3～5μm ，提高到 1～1.5μm ，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(0.01μm)。在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的 MTBF 值已達(dá) 6 000h 以上，伺服系統(tǒng)的MTBF 值達(dá)到 30000h 以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。1.2 .2 軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展采用 5 軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1 臺 5 軸聯(lián)動機(jī)床的效率可以等于 2 臺 3 軸聯(lián)動機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5 軸聯(lián)動加工可比 3 軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因 5 軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比 3 軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了 5 軸聯(lián)動機(jī)床的發(fā)展。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn) 5 軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型 5 軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含 5 面加工機(jī)床）的發(fā)展。在 EMO2001 展會上，新日本工機(jī)的 5 面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn) 4 個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工，使得 5 面加工和 5 軸加工可在同一 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 5 頁臺機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國 DMG 公司展出DMUVoution 系列加工中心，可在一次裝夾下 5 面加工和 5 軸聯(lián)動加工，可由CNC 系統(tǒng)控制或 CAD/CAM 直接或間接控制。1.2.3 智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢21 世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，如在EMO2001 展中，日本山崎馬扎克（Mazak）公司展出的“CyberProduction Center”（智能生產(chǎn)控制中心，簡稱 CPC） ；日本大隈（Okuma）機(jī)床公司展出“IT plaza”（信息技術(shù)廣場，簡稱 IT 廣場） ；德國西門子(Siemens)公司展出的 Open Manufacturing Environment（開放制造環(huán)境，簡稱OME）等，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。1.2.4 重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC) 的研究和制定，世界 3 個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來臨。我國在 2000 年也開始進(jìn)行中國的 ONC 數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)誕生后的 50 年間的信息交換都是基于 ISO6983 標(biāo)準(zhǔn)，即采用 G，M 代碼描述如何（how）加工，其本質(zhì)特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的 CNC 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP －NC） ，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。STEP-NC 的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個(gè)制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先，STEP-NC 提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中，NC 加工程序都集中在單個(gè)計(jì)算機(jī)上。而在新標(biāo)準(zhǔn)下， NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上，這正是數(shù)控技術(shù)開放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向。其次，STEP-NC 數(shù)控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙（約 75％） 、加工程序編制時(shí)間（約 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 6 頁35％）和加工時(shí)間（約 50％） 。目前，歐美國家非常重視 STEP-NC 的研究，歐洲發(fā)起了 STEP-NC 的 IMS計(jì)劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項(xiàng)計(jì)劃的有來自歐洲和日本的 20 個(gè)CAD/CAM/CAPP/CNC 用戶、廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。美國的 STEP Tools 公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者，他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機(jī)床加工信息交換的超級模型(Super Model)，其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了 SIEMENS、FIDIA 以及歐洲 OSACA-NC 數(shù)控系統(tǒng)的原型樣機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。數(shù)控加工是對學(xué)生完成課程后，對機(jī)械加工工藝過程、數(shù)控加工工藝和夾具結(jié)構(gòu)進(jìn)一步了解的練習(xí)性的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)深化與升華的重要過程，是對學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。課程內(nèi)容: 學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成型板設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計(jì)說明書，并正確繪制有關(guān)圖表。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 7 頁第二章 加工前的準(zhǔn)備2．1 加工步驟：在自動編程過程中，加工工藝決策是加工能否順利完成的基礎(chǔ)，必須依據(jù)零件的形狀特點(diǎn)、工件的材料、加工的精度要求、表面粗糙度要求，選擇最佳的加工方法、合理劃分加工階段、選擇適宜的加工刀具、確定最優(yōu)的切削用量、確定合理的毛坯尺寸與形狀、確定合理的走刀路線，最終達(dá)到滿足加工要求、減少加工時(shí)間、降低加工費(fèi)用的目的。 2.2 工序劃分的主要原則；1、保證加工質(zhì)量；2、合理使用設(shè)備；3、先粗后精。4、先主后次。5、先基準(zhǔn)后其他。6、盡量減少換刀次數(shù)2.3 數(shù)控機(jī)床的選擇：初步選用普通數(shù)控機(jī)床本機(jī)床適用于成批、小批及單件生產(chǎn)加工圓柱齒輪和蝸輪，也可用花鍵滾刀連續(xù)分度滾切長度小于 300mm 的齒及 6 齒以上的短花鍵軸。 加工圓柱齒輪時(shí)可采用逆銑和順銑滾切，可采用軸向進(jìn)給（垂直進(jìn)給）的方法加工出全齒寬。 本機(jī)床滾切普通蝸輪是采用手動徑向進(jìn)給的方法進(jìn)行加工。本機(jī)床加工花鍵軸時(shí)機(jī)床調(diào)整及加工方法與加工圓柱只齒輪時(shí)一樣。刀架采用快速電機(jī)和手動調(diào)整。 根據(jù)用戶的特殊要求可配置西門子數(shù)控系統(tǒng)，完成鼓形齒和小錐度錐齒輪的加工，還可以將機(jī)床加高、加長擴(kuò)展機(jī)床的加工范圍。通過對加工零件圖紙進(jìn)行分析后，最后確定采用加工中心對零件進(jìn)行加 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 8 頁工 。 2.4 裝夾方式和夾具的選擇：2.4.1．夾具的選擇數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。選用夾具時(shí)，通?？紤]以下幾點(diǎn)：1）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。2）在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。3）裝卸工件要迅速方便，以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。4）夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。2.4.2．夾具的類型數(shù)控車床上的夾具主要有兩類：一類用于盤類或短軸類零件，工件毛坯裝夾在帶可調(diào)卡爪的卡盤（三爪、四爪）中，由卡盤傳動旋轉(zhuǎn)；另一類用于軸類零件，毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動卡盤傳動旋轉(zhuǎn)。數(shù)控銑床上的夾具，一般安裝在工作臺上，其形式根據(jù)被加工工件的特點(diǎn)可多種多樣。如：平口鉗。2.4.3．工件裝夾方法的選擇 數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣，要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，注意以下兩點(diǎn)：1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣有利于編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的簡便性和精確性。2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。綜合以上分析可選用：平口鉗。2.5 刀具的選擇：2.5.1 選 擇 數(shù)控刀具的原則刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些。對于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換刀時(shí)間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 9 頁低些，一般取 15-30min。對于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選得高些，尤應(yīng)保證刀具可靠性。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車間的生產(chǎn)率的提高時(shí)，該工序的刀具壽命要選得低些當(dāng)某工序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支 M 較大時(shí)，刀具壽命也應(yīng)選得低些。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來確定。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能壇同時(shí)要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金)并使用可轉(zhuǎn)位刀片。根據(jù)對零件圖紙的分析，加工所選擇的刀具請參看附錄（刀具工序卡） 。2.6 切削用量：2.6.1 確定進(jìn)給速度進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。確定進(jìn)給速度的原則：當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在 100 一 200mm/min 范圍內(nèi)選??；在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在 20 一 50mm/min 范圍內(nèi)選??；當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在 20--50mm/min 范圍內(nèi)選取；刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫人程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。2.6.2 確定主軸轉(zhuǎn)速S = 1000V /πd試中 S--主軸轉(zhuǎn)速,r/min;v--切削速度,m/mind--工件待加工表面直徑;mm計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速 n，最后要選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。 銑削時(shí)的切削速度工件材料 硬度/HBS 高速鋼銑刀v/(m/min)硬度合金銑刀v/(m/min)18 鋼 <225 18~42 66~150 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 10 頁225~325 12~36 54~120325~425 6~21 36~75主軸 轉(zhuǎn) 速 應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件(或刀具)直徑來選擇。其計(jì)算公式為:n= 1 0 00 v/7 1D式 中: v— 切削速度，單位為 m/m 動，由刀具的耐用度決定; n 一一主軸轉(zhuǎn)速，單位為 r/min, D— 工件直徑或刀具直徑，單位為 mm。計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速 n，最后要選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算舉例：已知銑刀直徑 5，選用上表的粗加工時(shí) 15m/min,求 S？S = 1000V /πdS =1000 x12/3.14x5=764.331 r/min取值 S =800 r/min2.6.3 確定進(jìn)給速度進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。確定進(jìn)給速度的原則:當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在 100 一 200mm/min 范圍內(nèi)選取;在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在 20 一 50mm/min 范圍內(nèi)選取;當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在 20--50mm/min 范圍內(nèi)選取;刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。銑刀進(jìn)給吃刀量 af mm/z每齒進(jìn)給量 af粗銑 精銑工件材料高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀18 號鋼 0.10~0.15 0.10~0.25鑄鐵 0.12~0.20 0.15~0.30 0.02~0.05 0.10~0.15進(jìn)給速度的計(jì)算舉例：已知銑刀齒數(shù) 3，主軸轉(zhuǎn)速 800r/min, 進(jìn)給吃刀量 af=0.8mm 求 F？F =af.S.z=0.8*800*3=1920mm/min2.6.4 確定背吃刀量背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般 0.2 一 0.5m m,總之 ，切 削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 11 頁切削用量不僅是在機(jī)床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。所謂“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和機(jī)床動力性能(功率、扭矩)，在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量?？傊邢饔昧康木唧w數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。2.7 確定定位基準(zhǔn)：工件在加工時(shí)，用來確定工件在夾具中正確位置的表面（點(diǎn)、線、面）稱為定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇是夾具設(shè)計(jì)中的重要工作之一。工件的定位基準(zhǔn)確定后，其他部分的位置也隨之確定。為防止工件上下來回移動，我們用一個(gè)長定位銷插入直徑為 14 的孔中，從而相應(yīng)得到定位。在該圖中定位基準(zhǔn)是直徑為 14 孔中的中心線。定位基準(zhǔn)除了工件的孔中心線外，也可以是工件上的實(shí)際表面、表面的幾何中心或?qū)ΨQ面。由運(yùn)動學(xué)可知，剛體在空間可以有六個(gè)獨(dú)立運(yùn)動，即有六個(gè)自由度。將剛體置于 OXYZ 直角坐標(biāo)系中，這六個(gè)自由度是沿 X、Y、Z 軸的平移運(yùn)動，沿 X、Y、Z 軸的轉(zhuǎn)動。根據(jù)定模板工件的加工要求，可以看出關(guān)鍵只有厚度、平面度和垂直度要求，并不需要限制工件的全部自由度，只要限制 X，Y 方向的旋轉(zhuǎn)和 Z 軸的移動 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 12 頁第三章 數(shù)控加工3.1 加工工藝決策在自動編程過程中，加工工藝決策是加工能否順利完成的基礎(chǔ)，必須依據(jù)零件的形狀特點(diǎn)、工件的材料、加工的精度要求、表面粗糙度要求，選擇最佳的加工方法、合理劃分加工階段、選擇適宜的加工刀具、確定最優(yōu)的切削用量、確定合理的毛坯尺寸與形狀、確定合理的走刀路線，最終達(dá)到滿足加工要求、減少加工時(shí)間、降低加工費(fèi)用的目的。 加工階段劃分 1.粗加工階段 粗加工一般稱為區(qū)域清除。在此加工階段中，應(yīng)該公差允許范圍內(nèi)盡可能多地切除材料。比較典型的區(qū)域清除方式是等高切面，即在毛坯上沿著高度方向等距離劃分出數(shù)個(gè)切削層，每次切削一個(gè)層面的毛坯余量，如圖所示。 粗加工階段主要任務(wù)是切削掉盡可能多的余量，精度保障不是主要目標(biāo)，因此，在這個(gè)階段一般采用圓柱立銑刀進(jìn)行加工，除了切削角度外，選擇刀具的主要參數(shù)是刀具直徑。同時(shí)在粗加工階段一般采用行切方式進(jìn)行切削，產(chǎn)生區(qū)域清除刀具徑。 2.精 加工階段 對于復(fù)雜的曲面加工，我們可以把加工階段進(jìn)一步劃分成半精加工和精加工階段，也常常只劃分成一個(gè)精加工階段。在精加工階段主要任務(wù)是滿足加工精度、表面粗糙度要求，而加工余量是非常小的。如果是曲面銑削，一般選取球頭銑刀，除了刀具角度外主要刀具參數(shù)就是球頭直徑參數(shù)。精加工階段可以采用行切方式，也可以采用環(huán)切方式。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 13 頁3.2零件圖形3.3加工刀具表3-1加工用具刀刀具號 刀具名稱 長度補(bǔ)償號 半徑補(bǔ)償號T1 ￠40mm硬質(zhì)合金刀片立銑刀 H1 D1T2 ￠12mm硬質(zhì)合金四齒模具銑刀（軸端及周向都有切削刃） H2 D2 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 14 頁T6 ￠8.5mm麻花鉆 H6T7 M12機(jī)用絲錐 H7T4 ￠16mm硬質(zhì)合金四齒模具銑刀 H4 D5T5 ￠32mm可微調(diào)鏜刀 H53.4加工工序：1 把160×120×38.5（此尺寸通過其他方式加工到位）的長方料用等高墊塊墊在下面（應(yīng)避開中間孔的位置） 。放在平口鉗中，使上表面高出鉗口約13～15mm，校正長160的側(cè)面與X軸平行及上表面與工作臺平行后夾緊平口鉗。2 用T1，T2刀具至Z －3 處切削圖3-1 中的平面。走刀軌跡為：沿所框輪廓走一周后去四角。3 用T4刀具至Z—11處（分兩層）切削圖3-2中的型腔。走刀軌跡為：沿所框輪廓走一周。4 用T2刀具加工圖3-3 所示輪廓。5 用T7刀具加工圖3-4 中的孔，先點(diǎn)孔然后鉆孔最后鉸孔，加工方法用固定循環(huán)。6 用7刀具加工圖3-5中的孔，加工方法是固定循環(huán)，先點(diǎn)孔然后鉆孔最后鉸孔。7 用7刀具加工圖3-5中的沉頭孔，用6鏜刀鏜孔。8 用T5采用宏程序加工球面。9 用T5擴(kuò)右上邊的孔。10 用T6鏜6右上邊的孔。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 15 頁圖 3-1 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 16 頁圖 3-2 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 17 頁圖 3-3 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 18 頁圖 3-4 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 19 頁圖 3-53.4 加工程序加工程序如下：FANUC系統(tǒng)編程O6013 主程序名N10 M6 T1 換上 1號刀N20G54G90G0G43H1Z200 刀具快速移動到Z200處（在Z 方向上調(diào)入了刀具長度補(bǔ)償） 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 20 頁N30M3S1200 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200r/mmN40X120Y42 刀具快速定位到X-120 ，Y42處N50G10L12P1R20 給D1 輸入半徑補(bǔ)償20mmN60Z-3 快速移動到Z-3處N70G41G1X-100D1F100M8 刀具左補(bǔ)償移動，冷卻液開N80X-80 切削圖3-1輪廓N90X37N100X47Y32N110Y-7N120X12Y-42N130X-12N140X-47Y-7N150Y32N160X-37Y42N170X-9Y70 沿輪廓切向切出N180G40X80 取消刀具左側(cè)補(bǔ)償N190Y-60 切除右上角（左上角在輪廓切入時(shí)切除N200X-80 切除右下角和左下角N210G0Z5 主軸快速上升N220X-120Y22 刀具定位N230Z-3 主軸下降準(zhǔn)備切削圖3-2輪廓N240M98P23107 調(diào)用O3107 子程序兩次，切削圖3-2輪廓N250G0Z200 主軸快速上升，冷卻液關(guān)N260G49G90G53Z-108.5 取消長度補(bǔ)償，Z軸快速移動到機(jī)床坐標(biāo)Z-108.5 處N270M5 主軸停止轉(zhuǎn)動N280M6T2 換上 2號刀N290G54G90G0G43H2Z200 刀具快速移動到Z200 處（在Z方向上調(diào)用了刀具長度補(bǔ)償）N300M3S1500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1500r/mmN310X-110Y20 刀具定位N320G10L12P2R6.5 給D2 輸入半徑補(bǔ)償6.5mm（0.5 為精加工余量）N330Z-11 主軸快速下降 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 21 頁N340M98P3108 調(diào)用O3108子程序粗加工圖3-3“左耳”輪廓N350G10L12P2R6 給D2重新輸入半徑補(bǔ)償6mmN360M98P3108 調(diào)用O3108子程序精加工圖4-3“左耳”輪廓N370G0Z5 主軸快速上升N380X110Y-20 刀具定位 N390Z-11 主軸快速下降N400G10L12P2R6.5 給D2 輸入半徑補(bǔ)償6.5mm（0.5mm為精加工余量）N410M98P3109 調(diào)用O3109子程序粗加工圖3-3“右耳”輪廓N420G10L12P2R6 給D2 重新輸入半徑補(bǔ)償6mmN430M98P3109 調(diào)用O3109 子程序精加工圖3-3“右耳輪廓N440G0Z5 主軸快速上升N450X0Y-70 刀具定位N460G10L12P2R6.5 給D2 輸入半徑補(bǔ)償6.5mm（0.5mm為精加工余量）N470M98P3110 調(diào)用O3110子程序粗加工圖3-3“心形”輪廓N480G10L12P2R6 給D2重新輸入半徑補(bǔ)償6mmN490M98P3110 調(diào)用O3110子程序精加工圖4-3“心形” 輪廓N500G0X-42.496Y-22.166N510G1Z-11F50M8 清除圖3-3 中左側(cè)的殘料N520X-52.939Y-1.854F100N530G0Z5 主軸快速上升N540X52.938Y-1.857N550G1Z-11F50 清除3-3右側(cè)的殘料 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 22 頁N560X440398Y-22F100N570G0Z200M9 主軸快速上升，冷卻液關(guān)N580G52X40Y-40Z-11 確定3-4中O＇為局部坐標(biāo)系原點(diǎn)N590G0XY-20 刀具定位N600G43H2Z15 重新引入刀具長度補(bǔ)償N610G10L12R6.5 給D2 輸入半徑補(bǔ)償6.5mm（0.5mm為精加工余量）N620M98P3111 調(diào)用O3111子程序粗加工圖3-4右下 “腰圓凹槽” 輪廓N630G10L12P2R6 給D2重新輸入半徑補(bǔ)償6mmN640M98P3111 調(diào)用O3111子程序精加工圖3-4右下 “腰圓凹槽” 輪廓N650G52X-53.623Y-44.995 確定圖3-4中O＂為局部坐標(biāo)系N660G43H2Z15 重新引入刀具長度補(bǔ)償N670G68X0Y0R40 坐標(biāo)系繞O ＂逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)40°N680G0G0Y-20 刀具定位N690G10L12P2R6.5 給D2 輸入半徑補(bǔ)償6.5mm（0.5mm為精加工余量）N700M98P3111 調(diào)用O3111子程序粗加工圖3-4左下 “腰圓凹槽” 輪廓N710G10L12P2R6 給D2 重新輸入半徑補(bǔ)償6mmN720M98P3111 調(diào)用O3111 子程序精加工圖3-4左下 “腰圓凹槽” 輪廓N730G0Z200 主軸快速上升N740G69 取消坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)N750G52X0Y0Z0 取消局部坐標(biāo)系N760G49G90G53Z-108.5 取消長度補(bǔ)償，Z 軸快速移動到機(jī)床坐標(biāo)Z-108.5 處N770M5 主軸停轉(zhuǎn) 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 23 頁N780M6T3 換上3號刀N790G54G90G0G43H3Z200 刀具快速移動到Z200 處（Z方向上調(diào)入長度補(bǔ)償）N800M3S600 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/mmN810G0Z20M8 刀具快速移動到Z20 ，冷卻液開N820G99G83X-60Y40Z-31R-8Q3F80 采用G83 固定循環(huán)指令鉆3-4中左上孔，返回到點(diǎn)R平面N830G98X60 采用G83 固定循環(huán)指令鉆圖3-4中右上孔，返回到初始平面N840X0Y0Z-43 采用G83固定循環(huán)指令鉆圖3-4中中間孔，返回到初始平面N850G0Z200M9 主軸快速上升，冷卻液關(guān)N860G49G90G53Z-108.5 取消長度補(bǔ)償，Z軸快速移動到機(jī)床坐標(biāo)Z-108.5處N870M5 主軸停轉(zhuǎn)N880M6T4 換上4號刀N890G54G90G0G43H4Z200 刀具快速移動到Z200處（在Z方向上調(diào)入了長度補(bǔ)償N900M3S200 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速200r/mmN910G0Z20M8 刀具快速移動到Z20，冷卻液開N920G99G84X-60Y40Z-26R-8F300 采用G84循環(huán)指令攻圖3-4 中左上螺紋，返回到點(diǎn)R平面N930G98X60 采用G84 循環(huán)指令攻圖3-4中右上螺紋，返回到初始平面N940G0Z200M9 主軸快速上升，冷卻液關(guān)N950G49G90G53Z-108.5 取消長度補(bǔ)償，Z 軸快速移動到機(jī)床坐標(biāo)Z-108.5處N960M5 主軸停轉(zhuǎn)N970M6T5 換上5號刀N980G54G90G0G43H5Z200 刀具快速移動到Z200處（在Z方向上調(diào)入了長度補(bǔ)償N990M3S1200 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200r/mmN1000G0X0Y0Z5 刀具快速在中心上方定位N1010G1Z0F50M8 往下進(jìn)給切削到Z0N1020#1=36.87 定義初始變量 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 24 頁N1030#2=57.769 定義初始變量N1040#3=30 定義初始變量N1050#4=18 定義初始變量N1060#5=8 定義初始變量N1070#6=#1 定義變量N1080#7=#3*COS[#6]-#5 計(jì)算變量N1090#8=#3*SIN[#6]-#4 計(jì)算變量N1100G1Z-#8F50 Z軸進(jìn)給下降N1110X#7F200 X軸進(jìn)給移動N1120G3I-#7F150 走整圓N1130G1X0F200 回到孔中間N1140#1=#1+2 更新角度N1150IF[#1LE#2]GOTO1050 條件語句，如果#1≤#2，返回到N1050N1160M98P83112 調(diào)用擴(kuò)孔子程序O3112共8次（留鏜孔余量單邊0.2MM）N1170G0Z200M9 主軸快速上升，冷卻液關(guān)N1180G49G90G53Z-108.5 取消長度補(bǔ)償，Z軸快速移動到機(jī)床坐標(biāo)Z-108.5處N1190M5 主軸停轉(zhuǎn)N1200M6T6 換上6號刀N1210G54G90G0G43H6Z200 刀具快速移動到Z200處（在Z方向上調(diào)入了長度補(bǔ)償N1220M3S1200 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200r/mmN1230Z50M8 主軸移動到Z50 ，冷卻液開N1240G98G85X0Y0Z-39R2F100 采用G85 循環(huán)指令精鏜￠32的孔，返回到初始平面N1250G0Z200M9 主軸快速上升，冷卻液關(guān)N1260G49G90G53Z-108.5 取消長度補(bǔ)償，Z 軸快速移動到機(jī)床坐標(biāo)Z-108.5處N1270M30 程序結(jié)束%O3107 切削圖3-2輪廓的子程序N10G91G0Z-4N20G90G1G41X-100D1F100M8N30X-80 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 25 頁N30X-66.239N50G3X-50.683Y28.444R22N60G1X-37Y42N70X37N80X50.683Y28.444N90G3X66.239Y22R22N100G1X100N110G0Y-22N120G1X40.987F100N130G3X25.431Y-28.444R22N140G1X12Y-42N150X-12N160X-25.431Y-28.444N170G3X-40.987Y-22R22N180G1X-82N190G0X-120N200G40X-120Y22M9N210M99%O3108 切削圖3-3“ 左耳”輪廓的子程序N10G41X-90D2N20G1X-80F100M8N30X-59.641N40G3Y-20R40N50G1X-80N60X-90N70G0G40X-110Y20M9N80M99%O3109 切削圖3-3“ 右耳”輪廓的子程序N10G41X90D2 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 26 頁N20G1X80F100M8N30X59.641N40G3Y20R40N50G1X80N60X90N70G0G40X110Y-20M9N80M99%O3110 切削圖3-3“ 心形”輪廓的子程序N10G41Y-60D2N20G3Y-40R-10N30G1Z-11F50M8N40G2X-11.577Y-34.538R15F100N50G1X-39.294Y-0.897N60G2X-8.889Y37.395R25F100N70G3X8.889R20F70N80G2X42.361Y3.82R25F100N90X9.282Y-36.784R120N100X0Y-40N110G0Z5M9N120G3Y-60R-10N130G0G40X0Y-70N140M99%O3111 切削圖3-4“ 腰圓凹槽”輪廓的子程序N10G0G41D2Y-10N20G3Y10R-10N30G1Z-8F50M8N40G3Y-10R-10F40N50G1X20F100N60G3Y10R-10F40N70G1X0F100 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 27 頁N80G0Z15M9N90G3Y-10R-10N100G40X0Y-20N110M99%O3112 擴(kuò)中間孔的子程序N10G1G91Z-4F50N20X7.8N30G3I-7.8N40X-7.8N50M99% 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙共 33 頁 第 28 頁第四章 小結(jié)幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)在緊張而又繁忙中結(jié)束了，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對數(shù)控技術(shù)又有了更深的認(rèn)識。需要我們運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識與技能，分析和解決工程問題。加工中心臺式加工中心適用于加工板類零件，典型的加工表面不外乎箱蓋、蓋板、殼體、型腔模具和平面凸輪等單面加工的零件。該零件加工適合它，因此把它選為固定板的加工可以更好