參考數(shù)控技術畢業(yè)論文

1、桂林航天工業(yè)學院成人高等教育?？茖W生畢業(yè)論文 論文題目：調頭加工軸數(shù)控加工工藝設計· 學生姓名： 2253710312· 學號 ： 專業(yè)班級： 通訊地址： 聯(lián)系電話： 年 月目錄摘要21緒論21.1數(shù)控加工技術的概論21.1.1數(shù)控技術22數(shù)控加工工藝32.1數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇32.1.1選擇適合數(shù)控加工的零件32.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容33具體零件加工43.1零件圖工藝分析43.2確定工件的定位與裝夾方案63.3確定走到順序及走到路線73.4切削用量的選擇83.5數(shù)控加工工藝文件的填寫94數(shù)控加工程序105 零件圖加工步驟135.1輸入零件加工程序13結 論15參考

2、文獻16致 謝17調頭加工軸數(shù)控加工工藝設計內(nèi)容摘要本次設計主要是對數(shù)控加工工藝進行分析與具體零件圖的加工，首先對數(shù)控加工技術進行了簡單的介紹，然后根據(jù)零件圖進行數(shù)控加工分析。第一，根據(jù)本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相關因素選用刀具及刀柄和零件的輪廓特點確定需要7把刀具分別為外圓粗車刀、外圓精車刀、外切槽刀、外螺紋刀、內(nèi)鏜孔刀、內(nèi)切槽刀。第二，針對零件圖圖形進行編制程序，此零件為軸類零件，外輪廓由直線、圓弧和螺紋組成，零件的里面要鏜出一個錐孔，在加工過程中，工件需要調頭鉆孔再鏜孔，第三，早鉆孔對刀時要先回參考點，要以孔中心作為對刀點，刀具的位置要以此來找正，使刀位點與換刀點重合。關鍵詞

3、 刀具的確定、走刀路線的選擇、刀具的對刀點、工件的定位、與換刀點重合.前 言數(shù)控加工是機械制造中的先進的加工技術是一種高效率，高精度與高柔性特點的自動加工方法，數(shù)控加工技術可有效解決復雜、精密、小批多變零件的加工問題，充分適應了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，制造自動化是先進制造技術的重要組成部分，其核心技術是數(shù)控技術，數(shù)控技術是綜合計算機、自動技術、自動檢測及精密機械等高新技術的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)及所帶來的巨大利益，已引起了世界各國技術與工業(yè)界的普遍重視，目前，國內(nèi)數(shù)控機床使用越來越普及，如何提高數(shù)控加工技術水平已成為當務之急，隨著數(shù)控加工的日益普及，越來越多的數(shù)控機床用戶感到，數(shù)控加工工藝掌握的水平是制約手

4、工編程與CAD/CAM集成化自動編程質量的關鍵因素。數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程與操作的基礎，合理的工藝是保證數(shù)控加工質量發(fā)揮數(shù)控機床的前提條件，從數(shù)控加工的實用角度出發(fā)，以數(shù)控加工的實際生產(chǎn)為基礎，以掌握數(shù)控加工工藝為目標，在介紹數(shù)控加工切削基礎，數(shù)控機床刀具的選用，數(shù)控加工的定位與裝夾以及數(shù)控加工工藝基礎等基本知識的基礎上，分析了數(shù)控車削的加工工藝。第1章 緒論1.1 數(shù)控加工技術的概論1.1.1 數(shù)控技術數(shù)控技術是本世紀中期發(fā)展起來的機床控制技術，是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術。數(shù)控裝備是以數(shù)控技術為代表的新技術對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字

5、化裝備。 這里先介紹“數(shù)控”，“數(shù)控機床”,“數(shù)控系統(tǒng)”等基本概念。（1） 數(shù)控與數(shù)控車床 數(shù)控是數(shù)字控制的簡稱，英文為 Numerical Control，簡稱NC。數(shù)控(Numerical Control,NC 數(shù)字控制)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機械設備動作控制的技術。它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進制形式數(shù)據(jù)運算的出現(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)在美國麻省理工學院進行了數(shù)據(jù)快速運算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計

6、算機，包括計算機數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎。數(shù)控技術是與機床控制密切結合發(fā)展起來的。1952年，第一臺數(shù)控機床問世，成為世界機械工業(yè)史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發(fā)展。 現(xiàn)在，數(shù)控技術也叫計算機數(shù)控技術(Computer Numerical Control ) 數(shù)控機床（Numerical Control MACHINE TOOLS)技術密集度及自動化程度很高的機電一體化加工設備。簡單地說就是采用了數(shù)控技術的機床，或者說是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床。國際定義為：數(shù)控機床是一種有程序控制的機床。該系統(tǒng)能邏輯地處理具有特定代碼和其他的符號編碼指令規(guī)定的程序。 （2） 數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)字控制系統(tǒng)簡稱，

7、英文名稱為Numerical Control System，早期是由硬件電路構成的稱為硬件數(shù)控（Hard NC），1970年代以后，硬件電路元件逐步由專用的計算機代替稱為計算機數(shù)控系統(tǒng)。 （3）計算機控制系統(tǒng) 計算機數(shù)控（Computerized numerical control,簡稱CNC）系統(tǒng)是用計算機控制加工功能，實現(xiàn)數(shù)值控制的系統(tǒng)。CNC系統(tǒng)根據(jù)計算機存儲器中存儲的控制程序，執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能，并配有接口電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統(tǒng)。（4）數(shù)控加工 數(shù)控加工是根據(jù)零件圖樣及工藝要求等原始條件編制零件數(shù)控加工程序，輸入數(shù)控系統(tǒng)，控制數(shù)控機床中刀具與工件的相對運動，從而完成

8、零件加工。 （5）數(shù)控程序 數(shù)控程序或零件是輸入數(shù)控系統(tǒng)中的，使數(shù)控機床執(zhí)行一個確定加工任務的具有特定代碼和編程的一系列指令。 （6）數(shù)控編程 數(shù)控編程是指生成用數(shù)控機床進行零件加工的數(shù)控程序的過程。14第2章 數(shù)控加工工藝2.1數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇2.1.1選擇適合數(shù)控加工的零件雖然數(shù)控機床具有高精度，高柔性，高效率等優(yōu)點。但不是所有的零件都適合數(shù)控機床加工的。一般可分為三類： （1） 最適合類 1.形狀復雜，加工精度要求高通用機床無法加工或很難保證加工質量的零件； 2.具有復雜曲線或曲面輪廓的零件； 3.具有難測量，難控制進給，尺寸行腔的殼體或盒型零件； 4.必須在一次裝夾中完成鏜，絞或

9、攻絲等多道工序的加工零件； （2）較適合類 1.零件價值高，在普通機床上加工容易受人工因素干擾而影響質量，從而造成較大經(jīng)濟損失的零件； 2.在通用機床上加工時必須制造復雜專用工裝的零件； 3.在通用機床上需要做長時間調整的零件； 4.需要多次更改設計才能定型的零件； （3）不適合類 1.生產(chǎn)大批量的零件； 2.裝夾困難的零件； 3.加工余量不穩(wěn)定，而且數(shù)控機床上無法在線檢測系統(tǒng)可自動調整零件坐標位置的零件； 4.必須用特定的加工工藝裝備協(xié)調加工的零件；2.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容選擇適合在數(shù)控上加工的零件，確定工序內(nèi)容。 分析加工零件的圖紙，明確加工內(nèi)容及技術要求，確定加工方案，制定數(shù)控加工路

10、線，如工序的劃分、加工順序的 安排、非數(shù)控加工工序的銜接等。設計數(shù)控加工工序，如工序的劃分、刀具的選擇、夾具的定位與安裝、切削用量的確 定、走刀路線的確定等等。 調整數(shù)控加工工序的程序。如對刀點、換刀點的選擇、刀具的補償。 分配數(shù)控加工中的容差。 處理數(shù)控機床上部分工藝指令第3章 具體零件加工3.1零件圖工藝分析如圖所示零件便面由柱面，圓錐面，順圓弧，逆圓弧及外螺紋構成，外螺紋絞復雜其中多個直徑尺寸由較高的精度，表面粗糙，零件圖尺寸編注完整，符合數(shù)控加工尺寸標注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為45鋼，毛胚為直徑60mm*122mm（1） 刀具選擇：(1) 選用5mm中心鉆鉆削中心孔。(2)

11、粗車及平端面選用90°硬質合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選Kr´=35°。(3) 為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車和車螺紋選用硬質合金60°外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應小于輪廓最小圓角半徑，取re=0.150.2mm 。 數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機床的加工效率，而且直接影響加工質量。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加

12、工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應選硬質合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。 在進行自由曲面(模具)加工時，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般采用頂端密距，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是

13、曲面的粗加工還是精加工，都應優(yōu)先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質量和加工效率的提高，則可以使整個加工成本大大降低。 在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫上，按程序規(guī)定隨時進行選刀和換刀動作。因此必須采用標準刀柄，以便使鉆、鏜、擴、銑削等工序用的標準刀具迅速、準確地裝到機床主軸或刀庫上去。編程人員應了解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整范圍，以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心采用TSG工具系統(tǒng)，其刀柄有直柄（3種規(guī)格）和錐柄（4種規(guī)格）2種，共包括16種不同用途

14、的刀柄。 在經(jīng)濟型數(shù)控機床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行，占用輔助時間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則：盡量減少刀具數(shù)量；一把刀具裝夾后，應完成其所能進行的所有加工步驟；粗精加工的刀具應分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；先銑后鉆 ；先進行曲面精加工，后進行二維輪廓精加工；在可能的情況下，應盡可能利用數(shù)控機床的自動換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。3.2確定工件的定位與裝夾方案工件的定位與基準應與設計基準保持一致，應防止過定位，對與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準，定位基準在數(shù)控機床上要仔細找正。 由于這個工件是個實心軸，末端要鏜一個30的

15、錐孔，因軸的長度不是很長，所以采用工件的右端面和48的外圓作定位基準，使用普通三爪卡盤夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標的原點，對刀點在（100.1000）處。 在數(shù)控車床上工件定位安裝的基本原則與普通機床相同。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，為了充分發(fā)揮數(shù)控機床的工作特點，在裝夾工件時，應考慮以下幾種因素： 1.盡可能采用通用夾具，必須時才設計制造專用夾具； 2.結構設計要滿足精度要求； 3.易于定位和裝夾； 4.易于切削的清理； 5.抵抗切削力由足夠的剛度；3.3確定走刀順序及走刀路線走刀路線是指數(shù)控加工過程中刀具相對于被加工件的運動軌跡和方向。加工路線的合理選擇是非常重要的，

16、因為它與零件的加工精度和表面質量密卻相關。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點: 1） 保證零件的加工精度要求。2） 方便數(shù)值計算，減少編程工作量。3） 尋求最短加工路線，減少空刀時間以提高加工效率。4） 盡量減少程序段數(shù)。5）保證工件輪廓表面加工后的粗糙度的要求，最終輪廓應安排最后一走刀連續(xù)加工出來。6） 刀具的進退刀（切入與切出）路線也要認真考慮，以盡量減少在輪廓處停刀（切削力突然變化造成彈性變形）而留下刀痕，也要避免在輪廓面上垂直下刀而劃傷工件。 加工順序的安排應根據(jù)零件的結構和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來考慮，重點是工件的剛性不被破壞。順序一般應按下列原則進行： (1)上道工序的加工不能

17、影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮。 (2)先進行內(nèi)形內(nèi)腔加工序，后進行外形加工工序。 (3)以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進行，以減少重復定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。 (4)在同一次安裝中進行的多道工序，應先安排對工件剛性破壞小的工序。 切削加工順序的安排：先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊 固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前

18、進行。先面后孔 對于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時也給孔加工帶來方便。基面先行 用作精基準的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進行定位面的粗加工和半精加工(有時包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，軸類零件頂尖孔的加工。3.4切削用量的選擇根據(jù)零件的結構特點，外輪廓用采用90度外圓車刀，輪廓粗加工時留1mm的精車余量，粗加工時選主軸轉速為s=600r/min，進給速度Vf=150mm/min；精加工選主軸轉速s=1000r/min；進給速度Vf=5

19、0mm/min3.5數(shù)控加工工藝文件的填寫零件名稱軸數(shù)量122012年6月工序名稱工藝要求工作者日期1下料60mm*122mm棒料2車車削外圓到483調頭加工30的內(nèi)孔工步工步內(nèi)容刀具號1車端面T01012自右向左粗車外輪廓T01013自左向右精車外輪廓T02024切削24的退刀槽T03035車螺紋T04046鏜孔T05054檢驗材料鋼規(guī)格數(shù)量60mm*122mm表1-1數(shù)控加工工藝卡刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工內(nèi)容主軸轉速/r.min進給速度/mm.rT0190度外圓車刀1粗車輪廓6000.2T0290度外圓車刀1精車輪廓10000.3T03切槽刀1切槽4000.15T04螺紋刀1車螺紋700

20、1.5T05內(nèi)鏜孔刀1鏜孔6000.3表1-2刀具卡片第4章 數(shù)控加工程序O0001 零件左端T0101 M03 S600 G0X100 Z100； 主軸正轉，換1號刀G0 X52 Z0；G1 X-1 F0.2； 車端面G0 X100 Z100；T0505；G0 X19 Z2； 循環(huán)起點 G71 U1 R1； 內(nèi)孔粗加工循環(huán)G71 P45 Q80 U-0.5 W0.1 F0.3；N45 G0 X32；G1 Z0 F0.1；X30 Z-1；Z-9；X26 Z-16；Z-24；X20；N80Z-29；G0X100 Z100； 返回換刀點M05；M00； 暫停，測量，補償M03 S1000 T050

21、5；G0 X19 Z2；G70 P45 Q80； 內(nèi)孔精加工循環(huán)GO X100 Z100； 返回換刀點M05；M00；M03 S600 T0202； 換2號刀車外圓G0 X52 Z2； 循環(huán)起點G71 U1 R1； 外圓粗加工循環(huán)G71 P150 Q180 U0.5 W0.1 F0.3；N150G0 X37；G1 Z0 F0.1；X40 Z-1.5；Z-24；X46；X48 Z-25；N180Z-40；G0X100 Z100；M05；M00；M03 S1000 T0202；G0 X52 Z2；G70 P150 Q180； 外圓精加工循環(huán) G0 X100 Z100；M05； 返回換刀點M30；

22、程序結束，機床復位調頭加工：O0002 零件右端T0101 M03 S600 G0 X100 Z100； 主軸正轉，換1號刀G0 X52 Z0； 循環(huán)起點G1 X-1 F0.2； 車端面G0 X100 Z100；T0202； 換2號刀 G0 X52 Z2； 循環(huán)起點G73 U10 R15 ； 外圓輪廓粗加工循環(huán)G73 P45 Q110 U0.5 W0.1 F0.3；N45G0 X21；G1 Z0 F0.1；X23.8 Z-1.5；Z-25；X24；Z-30；G2 X28 Z-44 R10；G1 Z-52；X30；G3 X40 Z-57 R5；G1 Z-64；X64；X48 Z-65；N110G

23、0 U5；X100 Z100； 返回換刀點T0303 S400； 切槽G0 X25 Z-25；G1 X21 F0.15；G0 X25；Z-24；G1 X21 F0.15；Z-25；G0 X100；Z100；M05；M00； 暫停，測量，補償M03 S1000 T0202； G0 X55 Z2；G70 P45 Q110； 外圓輪廓精加工循環(huán)G0 X100 Z100；T0404 S700； 換4號刀G0 X26 Z2 ； 循環(huán)起點X23 Z-22 F1.5； 螺紋切削固定循環(huán)X22.725；X22.425；X22.125；G0 X100 Z100； 返回換刀點M05；M30； 程序結束，機床復位第5章 零件圖加工步驟5.1輸入零件加工程序（1）.機床的開機 開機先檢查，一切沒有問題后在打開機床總電源，然后打開數(shù)控系統(tǒng)的電源，在顯示屏上應出現(xiàn)機床的初始位置坐標，再檢查面板上的按鈕指示燈是否正常，若一切正常，就卡伊進行其他操作。 （2）.回零操作 開機正常后，機床應首先進行回零操作。 （3）.加工程序的輸入 按下主功能鍵（如PROGRAM），進行加工程序編輯，在此狀態(tài)下可通過手動數(shù)據(jù)輸入方式或RS-232接口加工程序輸入機床，可對程序進行編輯和修改。 （4）.將數(shù)日的程序仔細校對檢查。2.進行對刀操作 設定工件坐標系，進行試切對刀或機外對刀，并按下主功能的補償鍵，進行參數(shù)設置狀態(tài)，將所