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1、毕业设计（论文）任 务 书题目名称：数控车床加工工艺分析与程序设计目录1摘要2关键词21引言22数控机床发展简史33数控车床的特点44数控车床编程特点45数控机床应用范围56数控机床发展趋势67程序编制过程78系统仿真过程实现99结论1110结束语1111谢辞1112参考文献12数控车床加工工艺分析与程序设计摘要：现代数控机床是综合应用了计算机、自动控制自动检测以及精密机械等高新技术的产物，集成了数控仿真模块，可以检查出代码的正确性，从而可以提高编程质量，减少出错率，加快编程速度，是典型的机电一体化产品，是完全新型的自动化机床；具有高柔，高精度与高自动化等特点。它的出现以及所带来的巨大效益，一
2、起了世界各国科技和工业界的普遍重视。关键词：数控仿真，机电一体化，自动化机床Abstract：The modern numerical control machine tool is the synthesis has applied the computer, the automatic control automatic detection as well as the precision machinery and so on the high-tech product, integrated the numerical control simulation module, is all
3、owed to inspect the code the accuracy, thus was allowed to improve the programming quality, reduced the error ratio, sped up the programming speed, was the typical integration of machinery product, was the completely new automated engine bed; Has high is supple, characteristic and so on high accurac
4、y and high automation. Its appearance as well as brings the huge benefit,together the various countries science and technology and the industry generally took.Keywords：Numerical control simulation 、Integration of machinery 、Automatic machine tool.一、 引言随着科学技术的迅速发展，机械产品的性能，结构，形状和材料的不断的改进，精度不断提高，生产类型由大
5、批量生产向多品种小批量转化。对零件加工质量和精度要求越来越高。由于产品的变化频繁，目前在一般机械加工中，单件小批量的生产约占了70%以上。数控技术是现代化加工设备的基础，又是精密、高效、高可靠性、高柔性加工技术的支撑。发展先进制造技术，必须以数控技术为基础。数字控制机床简称数控机床（NC)对于形状复杂、精密、小批量、多品种的零件的加工问题具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和高生产效率的优点。数控机床是车削加工功能较全的数控机床。它可以把车削，铣削，螺纹加工，钻削等集中到一台设备上，使其具有多种工艺手段。采用数控车床进行加工可以大大提高产品的质量，保证加工零件的精度，减轻劳动强度，为新产品的
6、研制和改型换代节省了大量的时间和费用，提高了企业产品的竞争力。二、数控机床的发展简史1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业，工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比有了质的飞跃，他为人类进入信息社会奠定了基础。半个世纪以来，以计算机为主导和核心的信息技术，既通过电视，现代通信等提高了人类生活的质量，还促进生产力飞速向前发展，开创了人类文明史，生产史的新纪元。信息技术的飞速发展直接导致了知识经济的到来。六年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上。在美国诞生了第一台数控机床。计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制
7、造业发展的最重大的技术进步。从此，传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来，数控机床经历了两个阶段和六代的发展。1.数控(NC)阶段(1952-1970年)早期计算机运算速度低，这对当时的科学计算和数据处理影响还不大，不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路“搭”成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控(HARD WIREDNC)，简称为数控(NC)。随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年第一代 电子管;1959年第二代 晶体管;1965年第三代 小规模集成电路。 2.计算机数控(CNC)阶段(1970-现在)到1970年，通用小型计算机业已出现并成批量生产
8、。其运算速度比五，六十年代有了大幅度的提高，这比专门“搭”成的专用计算机成本低，可靠性高。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控(CNC)阶段。到1971年美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件 运算器和控制器，采用大规模集成电路集成在一块芯片上，称之为微处理器(MICROPROCESSOR)，又称为中央处理单元(简称CPU)。到1974年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强，控制一台机床能力有富裕，不及采用微处理器经济合理，而且当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和功能还不够高，但可以采用多处理器结构来解决。由于微处理器是通
9、用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。到了1990年，PC机(个人计算机，国内习称微机)的性能已发展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求，而且PC机生产批量很大，价格便宜，可靠性高。数控系统从此进入了基于PC的时代。总之，计算机数控阶段也经历了三代。即1970年第四代一一小型计算机;1974年第五代 微处理器;1990年第六代 基于PC(国外称为PC-BASED).数控系统近五十年来经历了两个阶段六代的发展，只是发展到了第五代以后，才从根本上解决了可靠性低，价格极为昂贵，应用很不方便等极为关键的问题。因此，即使在工业发达的国家，数控系统大规模地得到应用和普及，是在七十年代末八十年
10、代初以后的事情，也即数控技术经过了近三十年的发展才走向普及应用的。国外早己改称为计算机数控(即CNC)，而我国仍习称数控(NC)。所以我们日常讲的“数控”实质上已是指“计算机数控”了。三、数控车床的特点1.数控车床的优点(1)提高了加工精度和同一批关键尺寸的重复精度，保证了加工质量的稳定性。(2)具有浇灌的生产效率。与普通车床相比，生产效率大致可提高2-3倍。(3)增加了设备的柔性，可以适应不同品种、规格和尺寸以及批量的工件加工。(4)操作人员的劳动强度大为减轻。(5)具有较高的经济效益。这是因为数控车床能一机多用，代替多台普通车床，减少了工序间工件的运输时间，节省厂房面积，减少工件夹具数量和
11、投资。(6)加工普通车床所不能加工的复杂型面。(7)可向更高级的制造系统发展。2.数控车床的不足之处(1)提高了起始阶段的投资。(2)增加了电子设备的维修。(3)对操作人员的技术水平要求较高。四、数控车床编程特点1.在一个程序段中，根据图样上标注的尺寸，可以采用绝对值编程、增量只编程或两者混合使用。2.由于图样尺寸和测量值都是直径值，故直径方向用绝对值编程时，以x直径值表示。用增量值编程时，一径向实际位移量的二倍值表示。3.为提高工件的尺寸精度，x向的脉冲当量取z向一半。4.由于毛坯常用棒料或锻料，加工余量较大，所以数控装置常用具备不同形式的固定循环功能，可以进行多次循环切削。5.编程时,常认
12、为车刀刀尖是一个点,而实际上是为了提高刀具寿命和工件表面质量.车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧,因此为了提高工件的加工精度,当编制圆头刀程序时,需要对刀具半径进行补偿,大多数数控车床都具有刀具补偿功能(G41,G42),这类数控车床可直接按工件轮廓尺寸编程.对不具备刀具自动补偿功能的数控车床,编程时需计算补偿量。6.许多数控车床用xz表示绝对坐标指令,用uw表示增量坐标指令,而不用G90,G91指令。7.第三坐标指令I,K在不同的程序段中作用也不相同。I,K在圆弧切削时表示圆心对圆弧的起点的坐标位置。而在有自动循环指令的程序中，I,K坐标则用来表示每次循环的进刀量。8.根据刀架所在位置，有的机
13、床左手坐标系，有的机床采用的是右手坐标系，当采用左手坐标系时，顺时针方向车削圆弧用G03，而逆时针方向用G02。五、数控机床的应用范围1.适宜数控车床加工的范围 （1）能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件。 （2）能加工超精零件。 （3）能加工普通车床不能（或不便）加工的多种零件。（4）能加工经一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。 （5）一台数控机床可同时加工两个或多个相同的零件，也可同时加工多工序的不同零件。（6）数控车床加工的自动化程度很高。（7）数控车床上加工零件，能明显缩短加工的准备时间，降低生产费用。 （8）采用数控车床加工，能有效减少加工中的辅助时间，较大的提高生产效率
14、。 （9）数控车床加工能修改加工程序，给新产品的开发，原产品的改进与改型提供了方便。2.不适宜数控车床加工的范围（1）加工轮廓简单，精度要求低或生产批量又特别大的零件。（2）装夹困难或必须依靠人工找正，定位才能保证其加工精度的零件。（3）加工余量特别大或材质及余量不均匀的坯件。（4）加工中，刀具的质量（主要是耐用度）特别差时。六、数控机床的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。当前数控车床呈现以下发展趋势。1.高速、高精密化高速、精密是机床发展永恒的目标。随着科学技术突飞猛进的发展，机电产品更新换代速度加快，对零件加工的精度和表面质量的要求也愈来愈高。为满足这个复杂多变市场的需求，当前机床正向高速切削、干切削和准干切削方向发展，加
