機(jī)電峰哥數(shù)控畢業(yè)論文

（數(shù)控加工）機(jī)電峰哥數(shù)控畢業(yè)論文摘要化工業(yè)發(fā)展中期。未來10年將是中國機(jī)械行業(yè)發(fā)展最佳時期。美國、德國的重化工業(yè)發(fā)展期延續(xù)了1812們估計中國的重化工業(yè)發(fā)展期將至少延續(xù)10201510益于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，加快出口進(jìn)程關(guān)鍵詞:數(shù)控刀具車床編程目錄第壹章數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生1第二章數(shù)控機(jī)床的發(fā)展2.1數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展12.2機(jī)床的發(fā)展趨勢1第三章數(shù)控機(jī)床的分類3.1按加工工藝方法分類43.1.1金屬切削類數(shù)控機(jī)床43.1.2特種加工類數(shù)控機(jī)床43.1.3板材加工類數(shù)控機(jī)床43.2按控制運動軌跡分類53.1.2點位控制數(shù)控機(jī)床53.2.2直線控制數(shù)控機(jī)床53.2.3輪廓控制數(shù)控機(jī)床53.3按驅(qū)動裝置的特點分類63.3.1開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床63.3.2閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床73.3.3半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床73.3.4混合控制數(shù)控機(jī)床7第四章數(shù)控車的工藝和工裝削4.1合理選擇切削用量94.2合理選擇刀具94.3合理選擇夾具104.4確定加工路線104.5加工路線和加工余量的聯(lián)系104.6夾具安裝要點10第五章數(shù)控車床操作和編程訓(xùn)練5.1.實訓(xùn)目的和要求5.2.實訓(xùn)設(shè)備5.3.實訓(xùn)內(nèi)容簡述5.4.實訓(xùn)報告內(nèi)容結(jié)語致謝參考文獻(xiàn)1.1數(shù)控銑床概論地位，在汽車，航天，軍工，模具等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。1.1.1數(shù)控銑床分類壹、數(shù)控銑床按構(gòu)造上分類方式。小型數(shù)控銑床壹般采用此種方式。等方面具有很多優(yōu)點，已成為數(shù)控銑床的主流。⑶龍門式數(shù)控銑床這類數(shù)控銑床主軸能夠在龍門架的橫向和垂向溜板上運動，地面積及剛性等技術(shù)上的問題，往往采用龍門架移動式。二、數(shù)控銑床也能夠按通用銑床的分類方法分類⑴數(shù)控立式銑床機(jī)床數(shù)控系繞控制的坐標(biāo)數(shù)量來見，目前3進(jìn)行33個坐標(biāo)中的任意倆個坐標(biāo)聯(lián)動加工(常稱為2.5坐標(biāo)加工)XYZ坐標(biāo)軸中的其中壹個或倆個軸作數(shù)控擺角運動的4坐標(biāo)和5坐標(biāo)數(shù)控立銑。⑵臥式數(shù)控銑床充功能，臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤或萬能數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實現(xiàn)4、5坐下壹次安裝中，通過轉(zhuǎn)盤改變工位，進(jìn)行“四面加工。⑶立臥倆用數(shù)控銑床加工時，用戶只需買壹臺這樣的機(jī)床就行了。1.1.2數(shù)控銑床的組成，工作原理及特點1.數(shù)控銑床的組成數(shù)控銑床的基本組成見圖1，它由床身、立柱、主軸箱、工作臺、滑鞍、滾珠絲杠、伺服電機(jī)、伺服裝置、數(shù)控系統(tǒng)等組成。用于安裝銑刀。當(dāng)主軸箱內(nèi)的主軸電機(jī)驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)時，銑刀能夠切削工件。主軸箱仍可沿立柱上的導(dǎo)軌在ZXYX和YXYZ向的移動都電。圖12．?dāng)?shù)控銑床的工作原理CAMXY和Z向的伺服電機(jī)控制刀具和工件按壹定的軌跡相對運動，從而實現(xiàn)工件的切削。3．?dāng)?shù)控銑床加工的特點（1）用數(shù)控銑床加工零件，精度很穩(wěn)定。如果忽略刀具的磨損，用同壹程序加工出的零件具有相同的精度。（2）數(shù)控銑床尤其適合加工形狀比較復(fù)雜的零件，如各種模具等。（3）數(shù)控銑床自動化程度很高，生產(chǎn)率高，適合加工批量較大的零件。4.數(shù)控銑床的功能能，除壹些特殊功能不盡相同外，其主要功能基本相同。（1(2)、連續(xù)輪廓控制功能此功能能夠?qū)崿F(xiàn)直線、圓弧的插補(bǔ)功能及非圓曲線的加工。(3)、刀具半徑補(bǔ)償功能此功能能夠根據(jù)零件圖樣的標(biāo)注尺寸來編程，而不必考慮所用刀具的實際半徑尺寸，從而減少編程時的復(fù)雜數(shù)值計算。(4)、刀具長度補(bǔ)償功能此功能能夠自動補(bǔ)償?shù)毒叩拈L短，以適應(yīng)加工中對刀具長度尺寸調(diào)整的要求。(5)、比例及鏡像加工功能比例功能可將編好的加工程序按指定比例改變坐標(biāo)那么只要編出壹個或倆個象限的程序，而其余象限的輪廓就能夠通過鏡像加工來實現(xiàn)。(6)(7)、子程序調(diào)用功能(8)、宏程序功能使程序更具靈活性和方便性。5.數(shù)控銑床的主要加工對象（1）平面類零件（2）變斜角類零件（3）曲面類（立體類）零件1.2數(shù)控銑床編程基本方法編成的數(shù)控加工程序，要符合具體的數(shù)控系統(tǒng)的格式要求。1.2.1數(shù)控銑削加工工藝定。1、數(shù)控銑削加工的內(nèi)容（1）零件上的曲線輪廓，特別是由數(shù)學(xué)表達(dá)式描繪的非圓曲線和列表曲線等曲線輪廓；（2）已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲面；（3）形狀復(fù)雜、尺寸繁多、劃線和檢測困難的部位；（4）用通用銑床加工時難以觀察、測量和控制進(jìn)給的內(nèi)外凹槽；（5）以尺寸協(xié)調(diào)的高精度孔或面；（6）能在壹次安裝中順帶銑出來的簡單表面；（7）采用數(shù)控銑削后能成倍提高生產(chǎn)率，大大減輕體力勞動強(qiáng)度的壹般加工內(nèi)容。2．零件的工藝性分析（1）零件圖樣分析123）零件圖上尺寸標(biāo)注是否符合數(shù)控加工的特點。（2）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析12）盡量統(tǒng)壹零件外輪廓、內(nèi)腔的幾何類型和有關(guān)尺寸；3）選擇較大的輪廓內(nèi)圓弧半徑；4）零件槽底部圓角半徑不宜過大；5）保證基準(zhǔn)統(tǒng)壹原則；6）分析零件的變形情況。（3）零件毛坯的工藝性分析1）毛坯應(yīng)有充分、穩(wěn)定的加工余量；2）分析毛坯的裝夾適應(yīng)性；3）分析毛坯的余量大小及均勻性。3．工藝路線的確定（1）加工方法的選擇1）內(nèi)孔表面的加工方法2）平面的加工方法3）平面輪廓加工方法4）曲面輪廓加工方法。（2）加工階段的劃分1）有利于保證加工質(zhì)量；2）有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷；3）有利于設(shè)備的合理使用。（3）工序的劃分1）按所用刀具劃分工序的原則；2）按粗、精加工分開，先粗后精的原則；3）按先面后孔的原則劃分工序。（4）加工順序的安排1）切削加工工序的安排abcd．先面后孔原則。2）熱處理工序的安排abc．最終熱處理。3）輔助工序的安排4）數(shù)控加工工序和普通工序的銜接（5）裝夾方案的確定（組合夾具的應(yīng)用）（6）進(jìn)給路線的確定加工路線的確定原則主要有以下幾點：1）加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面質(zhì)量，且效率要高；2）使數(shù)值計算簡單，以減少編程運算量；3）應(yīng)使加工路線最短，這樣既可簡化程序段，又可減少空走刀時間。1）順銑和逆銑的選擇2）銑削外輪廓的進(jìn)給路線（切入、切出）3）銑削內(nèi)槽的進(jìn)給路線（行切法、環(huán)切法）4）銑削曲面的進(jìn)給路線4．刀具選擇（1）數(shù)控刀具材料：高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、金屬陶瓷、金剛石、立方氮化硼、表面涂層。（2）數(shù)控銑削對刀具的要求：剛性好、耐用度高。（3）銑刀的種類：面銑刀、立銑刀、模具銑刀、鍵槽銑刀、鼓形銑刀、成形銑刀。（4）銑刀的選擇工的刀具應(yīng)分開使用；④先銑后鉆；⑤先曲面精加工，后二維輪廓精加工。1）銑刀類型的選擇2ab3）銑刀生產(chǎn)廠家的選擇5．切削用量的選擇及熱處理狀況；工件數(shù)量；機(jī)床的壽命。上述諸因素中以切削速度、切削深度、切削進(jìn)給率為主要因素。切削速度快慢直接影響切削效率。若切削速度過小，則切削時間會加長，易產(chǎn)生高熱，影響刀具的壽命。決定切削速度的因素很多，概括起來有：（1）刀具材料（2）工件材料（3）刀具壽命（4）切削深度和進(jìn)刀量（5）刀具的形狀（6）冷卻液使用上述影響切削速度的諸因素中，刀具材質(zhì)的影響最為主要。盡可能大，如果不受加工精度的限制，能夠使切削深度等于零件的加工余量。這樣能夠減少走刀次數(shù)。法來選取。進(jìn)給量f(mm／r)或進(jìn)給速度F(mm／min)要根據(jù)零件的加工精度、表面粗的限制。編程員在選取切削用量時，壹定要根據(jù)機(jī)床說明書的要求和刀具耐用度，低于半個班次的時間。1.2.2數(shù)控銑床的程序編制以XK5032立式數(shù)控銑床為參考（所配的是FANUC-0MC數(shù)控銑床的坐標(biāo)系（1）機(jī)床坐標(biāo)系由廠家在生產(chǎn)機(jī)床時確定。XK5032立式數(shù)控銑床符合ISOZ遠(yuǎn)離工件方向為Z軸正方向；X軸規(guī)定為水平平行于工件工件裝夾表面，人在工作臺前面對主軸，右方向為XY軸垂直于X，Z軸坐標(biāo)軸，其方向根據(jù)笛卡兒坐標(biāo)系右手定則確定。（2）工件坐標(biāo)系序時根據(jù)零件特點選定。（3）工件坐標(biāo)系的設(shè)定編程的方便性恰當(dāng)選擇。1）用G92設(shè)定工件坐標(biāo)系其輸入格式：G92XYZ該段程序后，機(jī)床且不產(chǎn)生運動，只是把坐標(biāo)設(shè)定值送入內(nèi)存。2）G54~G59設(shè)定工件坐標(biāo)系XK5032立式數(shù)控銑床仍能夠通過CRT/MDI6個不同的工件坐標(biāo)系。這6個坐標(biāo)系分別被記憶成G54、G55、G56、G57、G58、G59，在加工時通過G54~G59指令選擇相應(yīng)的坐標(biāo)系。G90指令和G54~G59指令的使用區(qū)別是：G92指令通過程序來設(shè)定工件加工程序，其坐標(biāo)原點和當(dāng)前刀具所在位置有關(guān)；而G54~G59指令通過CRT/MDIG92指令只是設(shè)定坐標(biāo)系，不產(chǎn)生任何移動；G54~G59指令能夠和G00指令等組合在相應(yīng)的工件坐標(biāo)系中進(jìn)行位移。2．主要功能指令（1）常用輔助功能指令用來指定機(jī)床的輔助動作和狀態(tài)（如機(jī)床的啟停、轉(zhuǎn)向、切削液的開關(guān)、主軸轉(zhuǎn)向、刀具夾緊松開等〕M00－程序暫停，機(jī)床的轉(zhuǎn)動、進(jìn)給、切削液停止。重新啟動機(jī)床后繼續(xù)執(zhí)行下面的程序；M01－程序選擇停止指令，只有按下面板上“選擇停止”鍵，該指令才有效。執(zhí)行該指令，和M00相似。按“啟動”鍵，繼續(xù)執(zhí)行下面的程序；M02－程序結(jié)束，機(jī)床處于復(fù)位狀態(tài)；M03－主軸正轉(zhuǎn)（CWM04－主軸反轉(zhuǎn)（CCWM05－主軸停轉(zhuǎn)。M03和M04指令之間必須用M05指令使主軸停轉(zhuǎn)后進(jìn)行；M08－冷卻液開；M09－冷卻液關(guān)；M98－放在主程序中，用來調(diào)用子程序。格式為：M98P，其后8位數(shù)字，前4位是調(diào)用次數(shù)，后4位是子程序號。調(diào)用1次時，前4位可省略。M99－放在子程序最后，用來返回主程序的相應(yīng)程序段。當(dāng)M99后不跟任何代碼時，返回調(diào)用程序的后壹段程序段。否則返回到M98P所指定的P后的程序段。當(dāng)M99返回到主程序P指定的程序段。（2）絕對尺寸指令和增量尺寸指令1）絕對尺寸方式（G90）在該方式下，程序段中的尺寸為絕對坐標(biāo)值。2G91相對于前壹工作點的增量值。（3）基本進(jìn)給指令（G指令）1）快速進(jìn)刀指令（G00）G00XYZ調(diào)整；2）直線插補(bǔ)指令（G01）G01XYZF；注意到G90和G91時，起刀的原點不同，F(xiàn)單位是mm/min；3）圓弧插補(bǔ)指令（G02、G03）在XY平面（G17）內(nèi)，G02XYRF順圓插補(bǔ)G03XYRF逆圓插補(bǔ)或者：G02XYIJF順圓插補(bǔ)G03XYIJF逆圓插補(bǔ)采用G90時，XYZ是圓弧終點相對于工件零點的坐標(biāo)，采用G91時，XYZ是圓弧終點相對于圓弧起點的坐標(biāo)。IJK是圓弧的圓心坐標(biāo)值，均為圓心點相對于圓弧起點的增量值。R為圓弧半徑。圓心角小于等于180度R為正值、圓心角大于180度R為負(fù)值。當(dāng)圓弧為整圓時，不能用R，只能用I，J，K。4）進(jìn)給暫停指令（G04）G04輸入格式：G04X或G04P；X或P均為指定進(jìn)給暫停時間。倆者區(qū)別是：X后面可帶小數(shù)點，單位是sPmsG04X3.5G04P3500示刀具暫停了3.5秒。（4）補(bǔ)償指令1）刀具半徑補(bǔ)償指令（G41、G42、G40）G41為左刀補(bǔ)指令，表示沿著刀具進(jìn)給方向見，刀具中心在零件輪廓的左側(cè)；G42為右刀補(bǔ)指令，表示沿著刀具進(jìn)給方向見，刀具中心在零件輪廓的左側(cè)；輸入格式：G41（G42）G01XYD；式中，D為刀具號，存有預(yù)先由MDI方式輸入的刀具半徑補(bǔ)償值。G40為取消刀具半徑補(bǔ)償指令；輸入格式：G40G01XY；刀補(bǔ)指令使用注意：G40和G41或G42要成對使用；從無刀補(bǔ)狀態(tài)進(jìn)入刀補(bǔ)狀態(tài)轉(zhuǎn)換時必須采用G00或G01能用G02、G03；刀補(bǔ)撤消時也要用G00或G01直線移動指令。2）刀具長度補(bǔ)償指令（G43、G44、G49）G43為正補(bǔ)償，表示刀具在Z方向?qū)嶋H坐標(biāo)值比程序給定值增加壹個偏移量；G42為負(fù)補(bǔ)償，表示刀具在Z方向?qū)嶋H坐標(biāo)值比程序給定值減少壹個偏移量；輸入格式：G43（G44）G01ZH；式中，H為刀具號，存有預(yù)先由MDI方式輸入的刀具長度補(bǔ)償值。G49為取消刀具長度補(bǔ)償指令；輸入格式：G49G01Z；2.數(shù)控銑削加工綜合舉例凸輪的數(shù)控銑削工藝分析及程序編制平面凸輪如圖3所示。1、工藝分析余表面包括4-Φ13H7孔均已加工。故取Φ30孔和壹個端面作為主要定位面，在聯(lián)接孔Φ13的壹個孔內(nèi)增加削邊銷，在端面上用螺母墊圈壓緊。因為孔是定刀具中心和零件的相對位置。2、加工調(diào)整加工坐標(biāo)系在X和YG53坐標(biāo)系中取X＝-400，Y圖3平面凸輪＝-100ZΦ20的立銑刀，零件上端面為Z向坐標(biāo)零點，該點在G53坐標(biāo)系中的位置為Z＝-80處，將上述三個數(shù)值設(shè)置到G54加工坐標(biāo)系中。加工工序卡如表1所示。表1數(shù)控加工工序卡數(shù)控加工工序卡零件圖號零件名稱文件編號第頁NC01凸輪工序號工序名稱材料50銑周邊輪廓45#加工車間設(shè)備型號XK5032主程序名子程序名加工原點O100G54刀具半徑補(bǔ)償?shù)毒唛L度補(bǔ)償H01＝100工步號工步內(nèi)容工裝1數(shù)控銑周邊輪廓夾具刀具定心夾具立銑刀φ20更改標(biāo)記更改單號更改者/日期工藝員校對審定批準(zhǔn)3、編寫加工程序凸輪加工的程序及程序說明如下：N10G54X0Y0Z40//進(jìn)入加工坐標(biāo)系N20G90G00G17X-73．8Y20//由起刀點到加工開始點N30G00Z0//下刀至零件上表面N40G01Z-16F200//下刀至零件下表面以下1mmN50G42G01X-63．8Y10F80H01//開始刀具半徑補(bǔ)償N60G01X-63．8Y0//切入零件至A點N70G03X-9．96Y-63．02R63．8//切削ABN80G02X-5．57Y-63．76R175//切削BCN90G03X63．99Y-0．28R64//切削CDN100G03X63．72Y0．03R0．3//切削DEN110G02X44．79Y19．6R21//切削EFN120G03X14．79Y59．18R46//切削FGN130G03X-55．26Y25．05R61//切削GHN140G02X-63．02Y9．97R175//切削HIN150G03X-63．80Y0R63．8//切削IAN160G01X-63．80Y-10//切削零件N170G01G40X-73．8Y-20//取消刀具補(bǔ)償N180G00Z40//Z向抬刀N190G00X0Y0M02//返回加工坐標(biāo)系原點，結(jié)束參數(shù)設(shè)置：H01＝10；G54：X＝-400，Y＝-100，Z＝-80。六、數(shù)控銑床加工說明1．機(jī)床手動操作及手輪操作（1）手動：選擇手動功能鍵（FANUC系統(tǒng)為功能旋鈕“手動”方向按鍵+X+Y+Z–X–Y–Z，使機(jī)床刀具相對于工作臺向坐標(biāo)軸某壹個方向運動。（2）手輪：選擇手輪（單步）功能鍵（FANUC系統(tǒng)為功能旋鈕“手輪”然后選擇運動方向，KND系統(tǒng)為XYZ方向按鍵，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)為方向旋鈕。2.回零操作（1Z向行程較小，只有100mm，多加注意）（2FANUC+X+Y+Z按鍵（FANUC系統(tǒng)為按住+X+Y+Z3.程序傳輸（1）ND系統(tǒng)：①選擇“機(jī)床索引”功能鍵，按數(shù)字鍵“4”將程序鎖打開；②選擇“編輯”功能鍵，按“程序”鍵，選擇屏幕下“輸入”軟鍵；③計算機(jī)傳輸系統(tǒng)啟動，設(shè)置好參數(shù)，加載所需程序，點擊“傳輸”即可。（2）FANUC系統(tǒng)：①功能旋鈕指向“編輯”功