数控车典型零件的加工论文

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1、毕 业 设 计数控车组合件工艺分析及加工专业： 数 控 技 术 应 用 班级： 07大专数控（3）班 学号： 072603312 姓名： 朱 冬 冬 导师： 季 汉 棋 2011年11月毕业设计1摘 要数控机床(Numerical Control Machine Tools)是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨 迹进行自动加工的机床， 简称数控机床。数控车床是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。在本次毕业设计中，首先介绍 了数控机床的产生， 特点和分 类。接着讲述了数控车床的特点，用途及分类，然后运用绘图软件 进行电子绘图。

2、其次 对所要加工的零件 进行了分析，其加工尺寸，表面粗糙度，螺纹及组成。随后对零件加工工艺分析，如难点分析，毛坯及机床的选择，工、量及刃具选择，毛坯装夹方法及位置，零件的工 艺过程和工艺卡。 最后讲述了零件的程序及解 释，然后对本次设计进行了总结。随着计算机技术的飞速发展，数控机床在我国机械加工行 业中得到越来越广泛的应用。它不 仅解决了普通机床难以解决的许多加工难题，而且提高了加工精度和生产效率，同 时也对加工工艺和刀具设计提出了许多新的、更高的要求。关键词 工艺分析 抛物线 梯形螺纹毕业设计2目 录摘 要 .1第 1 章 数控机床 .31.1 数控机床简介 .31.1.1 数控机床的产生

3、.31.1.2 数控机床的特点 .31.1.3 数控机床的分类介绍 .41.2 数控车简介 .61.2.1 数控车床的特点及用途 .61.2.2 数控车床的分类 .7第 2 章 典型零件的加工 .82.1 图纸分析 .82.1.1 零件平面图 .82.1.2 零件立体图 .132.1.3 图纸来源 .152.1.4 尺寸及公差 .152.1.5 表面粗糙度 .172.1.6 螺纹解释及其公差 .172.1.7 零件的组成 .182.2 工艺分析 .192.2.1 难点分析 .192.2.2 毛坯及机床的选择 .202.2.3 工、量及刃具的选择 .202.2.4 装夹方法及位置 .222.2.

4、5 工艺过程 .232.2.6 工艺卡片 .28第 3 章 程序及体会 .313.1 程序 .313.2 体会 .42参考文献 .43毕业设计3第 1 章 数控机床1.1 数控机床简介1.1.1 数控机床的产生数控机床(Numerical Control Machine Tools)是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。 数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，其过程大致如下： 1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加

5、工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。 1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。 1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心( MC Machining Center)，使数控装置进入了第二代。 1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。 60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制

6、的计算机数控系统(简称 CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC)，这是第五代数控系统。 20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。 20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。1.1.2 数控机床的特点（一）数控机床与

7、普通机床的区别 数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比，具有以下明显特点： 1）适合于复杂异形零件的加工 数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工，因此在宇航、造船、模具等加工业中得到广泛应用。 2）加工精度高 3）加工稳定可靠 实现计算机控制，排除人为误差，零件的加工一致性好，质量稳定可靠。 毕业设计44）高柔性 加工对象改变时，一般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，可大大节省生产准备时间。在数控机床的基础上，可以组成具有更高柔性的自动化制造系统FMS。 5）高生产率 数控机床本身的精度

8、高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高，一般为普通机床的 35 倍，对某些复杂零件的加工，生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。 6）劳动条件好 机床自动化程度高，操作人员劳动强度大大降低，工作环境较好。 7）有利于管理现代化 采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展，为实现生产过程自动化创造了条件。 8）投资大，使用费用高 9）生产准备工作复杂 由于整个加工过程采用程序控制，数控加工的前期准备工作较为复杂，包含工艺确定、程序编制等。10）维修困难数控机床是典型的机电一体化产品，技术含量高，对维修人员的技术要求很高。（二）数控机床的适用范围由于数控机床的上述特点，适用于数控加工的零件有

9、： 1）批量小而又多次重复生产的零件；2）几何形状复杂的零件； 3）贵重零件加工； 4）需要全部检验的零件； 5）试制件。 对以上零件采用数控加工，才能最大限度地发挥出数控加工的优势。1.1.3 数控机床的分类介绍数控机床的种类很多，可以按不同的方法对数控机床进行分类：（一）按运动方式分1）点位控制数控机床：数控系统只控制刀具从一点到另一点的准确位置，而不控制运动轨迹，各坐标轴之间的运动是不相关的，在移动过程中不对工件进行加工（图1-1）。这类数控机床主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床等。图 1-1 点位控制 2）直线控制数控机床：数控系统除了控制点与点之间的准确位置外，还要保证两点间的移

10、动轨迹为一直线，并且对移动速度也要进行控制，也称点位直线控制（图毕业设计51-2）。这类数控机床主要有比较简单的数控车床、数控铣床、数控磨床等。单纯用于直线控制的数控机床已不多见。图 1-2 直线控制3）轮廓控制数控机床：轮廓控制的特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行连续相关的控制，它不仅要控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且要控制整个加工过程的每一点的速度、方向和位移量，也称为连续控制数控机床（图 1-3）。这类数控机床主要有数控车床、数控铣床、数控线切割机床、加工中心等。图 1-3 轮廓控制（二）按伺服控制方式分1）开环控制数控机床:这类机床不带位置检测反馈装置，通常

11、用步进电机作为执行机构。输入数据经过数控系统的运算，发出脉冲指令，使步进电机转过一个步距角，再通过机械传动机构转换为工作台的直线移动，移动部件的移动速度和位移量由输入脉冲的频率和脉冲个数所决定。（图 1-4）图 1-4 开环控制系统框图2）半闭环控制数控机床：在电机的端头或丝杠的端头安装检测元件（如感应同步器或光电编码器等），通过检测其转角来间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控系统中。由于大部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内，因此可获得较稳定的控制特性。其控制精度虽不如闭环控制数控机床，但调试比较方便，因而被广泛采用。（图 1-5）毕业设计6图 1-5 半闭环控制系统框图3）闭环控制数控

12、机床:这类数控机床带有位置检测反馈装置，其位置检测反馈装置采用直线位移检测元件，直接安装在机床的移动部件上，将测量结果直接反馈到数控装置中，通过反馈可消除从电动机到机床移动部件整个机械传动链中的传动误差，最终实现精确定位。（图 1-6）图 1-6 闭环控制系统框图1.2 数控车床简介 1.2.1 数控车床的特点及用途数控车床与普通车床相比较，其结构基本相同，仍然是由主轴箱、刀架、进给传动系统、床身、液压系统、冷却系统、润滑系统等部分组成，只是数控车床的进给系统与普通车床的进给系统在结构上存在着较大的差别。普通车床主轴的运动经过挂轮架、进给箱、溜板箱传到刀架实现纵向和横向进给运动；而数控车床是采用伺服电动机