（大学本科毕业论文机械工程设计与自动化专业）组合件的加工论文.docx

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1、编号南通职业大学毕业设计论文（数控）课题称号组合件的加工姓名：学号：专业：机械制造及其自动化（数控）班级：指点老师：2008年3月前言在大学里学了几年的“机械制造工艺与设备（数控）“，细心的想想本人学到了很多，置信本人也能对一个普通的零件进行数控分析了。这次的毕业设计是对在大学三年中学习成果的一个总结，也是一个毕业生将正式走入这个社会的开始。这份毕业设计是在学完机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分相关专业课，并进行了消费实习的基础上进行的一个教学环节。这次的设计可以使我能综合的运用机械制造工艺学的基础理论，并结合消费实习中学到的理论知识，独立地分析和处理工艺成绩具备了设计一个零件的工艺规程

2、的才能，也是熟习和运用夹具设计的基本原理和方法，拟计夹具设计方案，完成夹具结构设计的才能，也是熟习和运用有关手册，图表等技术材料及编写技术文件等基本技能的一次理论机会，为今后的毕业设计及将来从事的相关工作打下良好的基础。我更可以自信的说我的大学是不会白费的，而是辉煌的。由于才能有限，经验不足设计中还有许多不足的地方，希望各位老师能多加指教。一、数控机床的组成部分二、零件图三、加工分析工艺四、程序分析五、数控车床的概述六、数控车床的运用七、车床的振动及控制八、数控车间规定九、国内外数控系统发展概况十、数控技术发展趋向国十一、数控车工国家职业标准上十二、数控职业的趋向十三、程序十四、参考文献十五、

3、实习心得一、数控机床的组成部分数控机床的组成如图所示，数控机床由程序编制及程序载体、输入安装、数控安装（CNC）.伺服驱动及地位检测、辅助控制安装、机床本体等几部分组成。一、程序编制及程序载体数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。在对加工零件进行工艺分析的基础上，确定零件坐标系在机床坐标系上的绝对地位，即零件在机床上的安装地位；刀具与零件绝对运动的尺寸参数；零件加工的工艺道路、切削加工的工艺参数以及辅助安装的动作等。得到零件的一切运动、尺寸、工艺参数等加工信息后，用由文字、数字和符号组成的标准数控代码，按规定的方法和格式，编制零件加工的数控程序单。编制程序的工作可由人工进行；对于外形复杂的

4、零件，则要在公用的编程机或通用计算机上进行自动编程（APT）或CAD/CAM设计。编好的数控程序，存放在便于输入到数控安装的一种存储载体上，它可以是穿孔纸带、磁带和磁盘等，采用哪一种存储载体，取决于数控安装的设计类型。二、输入安装输入安装的作用是将程序载体（信息载体）上的数控代码传递并存入数控系统内。根据控制存储介质的不同，输入安装可以是光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等。数控机床加工程序也可经过键盘用手工方式直接输入数控系统；数控加工程序还可由编程计算机用RS232C或采用网络通讯方式传送到数控系统中。零件加工程序输入过程有两种不同的方式：一种是边读入边加工（数控系统内存较小时），另一种是一次

5、将零件加工程序全部读入数控安装外部的存储器，加工时再从内部存储器中逐段逐段调出进行加工。三、数控安装数控安装是数控机床的核心。数控安装从外部存储器中取出或接受输入安装送来的一段或几段数控加工程序，经过数控安装的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后，输入各种控制信息和指令，控制机床各部分的工作，使其进行规定的有序运动和动作。零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成，刀具在加工过程中必须按零件外形和尺寸的要求进行运动，即按图形轨迹移动。但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的终点和终点坐标值等数据，不能满足要求，因此要进行轨迹插补，也就是在线段的终点和终点坐标值之间进行“数据点的密

6、化”，求出一系列两头点的坐标值，并向相应坐标输入脉冲信号，控制各坐标轴（即进给运动的各执行元件）的进给速度、进给方向和进给位移量等。四、驱动安装和地位检测安装驱动安装接受来自数控安装的指令信息，经功率放大后，严厉按照指令信息的要求驱动机床移动部件，以加工出符合图样要求的零件。因此，它的伺服精度和动态呼应功能是影响数控机床加工精度、表面质量和消费率的重要要素之一。驱动安装包括控制器（含功率放大器）和执行机构两大部分。目前大都采用直流或交流伺服电动机作为执行机构。地位检测安装将数控机床各坐标轴的实践位移量检测出来，经反馈系统输入到机床的数控安装之后，数控安装将反馈回来的实践位移量值与设定值进行比较

7、，控制驱动安装按照指令设定值运动。五、辅助控制安装辅助控制安装的次要作用是接收数控安装输入的开关量指令信号，经过编译、逻辑判别和运动，再经功率放大后驱动相应的电器，带动机床的机械、液压、气动等辅助安装完成指令规定的开关量动作。这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令，刀具的选择和交换指令，冷却、光滑安装的启动中止，工件和机床部件的松开、夹紧，分度工作台转位分度等开关辅助动作。由于可编程逻辑控制器（P1C）具有呼应快，功能可靠，易于运用、编程和修正程序并可直接启动机床开关等特点，现已广泛用作数控机床的辅助控制安装。六、机床本体数控机床的机床本体与传统机床类似，由主轴传动安装、进给传动安装、

8、床身、工作台以及辅助运动安装、液压气动系统、光滑系统、冷却安装等组成。但数控机床在全体规划、外观外型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化。这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。数控机床的组成部分包括测量系统、控制系统、伺服系统及开环或闭环系统,在对数控零件进行实践程序设计之前，理解各组成部分是重要的。数控中，测量系统这一术语指的是机床将一个零件从基准点移动到目的点的方法。目的点可以是钻一个孔、铳一个槽或其它加工操作的一个确定的地位。用于数控机床的两种测量系统是绝对测量系统和增量测量系统。绝对测量系统（亦称坐标测量系统）采用固定基准点（原点）

9、，一切地位信息正是以这一点基准。换句话说，必须给出一个零件运动的一切地位绝对于原始固定基准点的尺寸关系。X和Y两维绝对测量系统，每维都以原点为基准。增量测量系统有一个移动的坐标系统。运用增量系统时，零件每移动一次，机床就建立一个新的原点（基准点）。运用增量测量系统时的X和Y值。留意，运用这个系统时，每个新的地位在X和Y轴上的值都是建立在前一个地位之上的。这种系统的缺陷是，假如产生的任何错误没有被发现与校正，则错误解在整个过程中反复存在。用于数控设备的控制系统通常有两类，即点位控制系统和连续控制系统。点位控制数控系统机床（有时称为地位控制系统数控机床）只要沿直线运动的才能。但是，当沿两轴线以等值

10、（X2.000,Y2.000）同时编程时，会构成45度斜线。点位控制系统常用于需确定孔位的钻床和需进行直线铳削加工的简单铳床上，以一系列小步运动构成弧形和斜线。但是，用这种方法时，实践加工轨迹与规定的切削轨迹略有不同。具有在两个或多个坐标轴方向上同时运动的才能的机床，归属连续轨迹控制或轮廓控制类机床。这些机床用于加工两维或三维空间中各种不同大小的弧形，圆角，圆及斜角。连续轨迹控制的数控机床比点位控制的机床贵得多，在加工复杂轮廓时，普通需求计算机辅助程序设计。数控伺服机构是使工作台或滑座沿坐标轴精确运动的安装。用于数控设备的伺服机构常有两种：步进电机和液压马达。步进电机伺服机构常用于不太贵重的数

11、控设备上。这些电机通常是大转矩的伺服机构，直接安装在工作台或刀座的丝杠上。大多数步进电机是由来自定子和转子组件的磁力脉冲驱动的，这种作用的结果是电机轴转一转产生200步距。把电机轴接在10扣/英寸的丝杠上，每步能产生0.0005英寸的移动（1/200X1/10=0.（X）05英寸）。液压伺服马达使压力液体流过齿轮或柱塞，从而使轴转动。丝杠和滑座的机械运动是经过各种阀和液压马达的控制来完成的。液压伺服马达产生比步进电机更大的转矩，但比步进电机贵，且噪声很大。大多数大型数控机床运用液压伺服机构。运用开环系统的数控机床，没有反馈信号来确保机床的坐标轴能否运动了所需的距离。即，假如接受的输入信号是使一

12、特定工作台坐标轴移动1.000英寸，伺服安装通常使工作台运动1OOO英寸，但无法将共子台的实践运动与输入信号加以比较。使工作台实践移动了1OOO英寸的独一保证是所用的伺服机构的精确性。当然，开环系统比闭环系统便宜。闭环系统能将实践输入（工作台一英寸的运动量）与输入信号加以比较，并对任何误差进行了比较。用于闭环系统的一些反馈安装是传感器，电尺或磁尺以及同步器等。闭环系统大大添加了数控机床的精确性。二、零件图三、加工分析工艺（1）零件图工艺分析该零件由圆柱面、螺纹及中心孔组成，该零件的尺寸的尺寸精度和表面粗糙度要求很高，该图尺寸标注残缺，轮廓描画清楚。材料为45钢，有热处理和硬度要求。经过以上描画

13、，可以采取以下几点工艺措施：（一）对图样上给定的有精度要求的尺寸，由于公差数值很小，所以编程时不可以取均匀值，或者不能省去小数点后面的，要对好刀。（二）在轮廓曲线上，没有要进行间隙补偿的。但也要保证轮廓曲线的精确性。（H）为便于装夹，采用三角卡盘，先车左端面。然后掉头，车右端面，打中心孔，再进行精车。（2）确定装夹方案确定坯件轴线和右端大端面（设计基准）为定位基准。左端采用三角自定心卡盘夹紧。（3）确定加工顺序及走刀道路加工顺序的确定按由左到右、由粗到精、由近到远的准绳确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的工作表面。结合本零件的结构特征,可以加工外轮廓表面,然后加工内孔各表面，由于该零件为中批量

14、消费，走刀道路设计不必考虑最短进给道路或最短空行程道路，外轮廓表面车削走刀道路可沿零件轮廓顺序进行。（4）刀具的选择将所选定的刀具参数填入表所示的数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。留意：在车削外轮廓时，为防止副刀面与工件表面发生干涉,应选择较大的副偏角，必要时可作图检验。（5）切削用量选择根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关材料选取切削速度与每转进给量，然后公式计算主轴转速与进给速度，计算结果填入背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的状况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数;精加工时，根据材料以保证零件表面粗糙

15、度要求，普通要多次加工。（6）数控加工工艺卡片拟定将后面分析的各项内容综合成表所示的数控加工工艺卡片，此表是编制加工程序的次要根据和操作人员配合数控加工的指点性文件，次要内容包括：工步顺序、工步内容、各工步所用的刀具及切削用量等。四、程序分析零件2左端00581N1TO1O1G99M03S600GOOX62Z2G71U1.5R0.5F0.2G71P1OQ5OU1.1WON1OGO1X27.2Z0F0.15S800X30.2W1.5ZU.5X34.2W-10.5N50X55.2W-14G70P10Q50GooxiooziooN2T0202G99M03S1OOOGOOX27Z2GO1Z0F0.1X30W-1.5Z-11.5X34W-10.5X55W-14GooxiooziooN3T0303G99M03S300GOOX35Z-15GO1X26F0.05G04X4GO1X35GooxiooziooN4T0404G99M03S300GOOX32Z4G76P020560Q150RO.1G76X28.05Z-13.5P975Q300F1.5（前手动平端面）粗加工半精加工切槽车螺纹GooxiooziooM05M30%零件2右端00582（前手动平端面取总