轴形零件的加工数控专业毕业论文精品

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1、毕 业 论 文题 目 轴形零件的加工 专 业 数控加工与维护工程 班 级 学 生 指导教师 西安工业大学函授部二 0 0 九 年摘 要20世纪人类最伟大的科技是计算机的发明与应用，计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造业发展的最伟大的技术进步。数控设备包括：车、铣、刨、磨、镗、冲压、电加工、加工中心及各类专机。每年全世界的产量有1020万台，产值上百亿。美国、德国、日本等在90年代就开始重组机床，而中国“九五”计划后才正式开始数控机床的开发、研究、应用。2004年11月13日，温家宝总理在辽宁召开的企业负责人座谈会上明确指出：“机床是装备制造业的工作母机，实现装备制造业的现代化，取

2、决于我国的机床发展水平。振兴装备制造业，首先要振兴机床工业，我们要大力发展国产数控机床。”当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状，在此基础上讨论了在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下，发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性。我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国

3、现代制造业的发展进程。 在07年年度机械行业报告中发现，06年行业的收入同比增长约20%，达到1，456亿元。06年国内金切机床产量估计可达56万台，其中数控机床产量达85，000台，同比增长24.2%和42.5%，产品数控化率为15.2%。到2010年，国产数控机床占国内市场需求的50%以上，功能部件配套齐全，自给率达60%。目前国内机床总产量中，经济型数控机床约占50%，满足国内市场需求；普及型数控机床约占45%，取得国内市场竞争优势；高级型数控机床约占5%，品种大大增加。不过中国也在努力，广州数控、华中数控不就是新崛起的吗？中国毕竟起步晚，一切还是稳塌实地的好，不过分崇洋，也不过分自卑。

4、中国是个大国，需要的很多。发展大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件，改变大型、高精度数控机床大部分依赖进口的现状，满足机械、航空航天等工业发展的需要。现在它已经是一个国家是否强大的一个象征了。中国的人很多，但真正懂技术的很少，抱着外国的技术，却又语言、文字无法沟通。中国的数控车床也很多了，真正会操作的又有多少呢？据统计，我国机床的数控化率还不到4，远低于世界平均7%、发达国家50%的水平。国内每年新增加各种数控设备5万台以上，而数控设备操作人员严重缺乏，目前人才缺口达数十万。受传统思想的影响，大部分父母在子女教育方面都是“望子成龙、望女成凤”而现在很多企业在招聘高级蓝领工人时，给予的待

5、遇比一般的本科生还要高，甚至超过硕士研究生。我们应该培养从事数控加工、模具制造和CADCAM技术的机电复合型人才，掌握和熟练运用制图、力学、机械设计理论与制造技术、电工电子技术、计算机应用技术等学科的基础理论和应用知识数控技术专业。毕业生适合在机床、汽车、机电、冶金、建筑、轻纺及各种机电制造行业从事数控程序编制、模具设计、数控加工以及一线的管理工作，也可以从事机械设备的维护、维修工作或者机电产品营销工作。关键词： 数控技术 编程 故障分析目 录第一章 数控机床的分类1.1.金属切削类数控机床1.1.2 特种加工类数控机床1.1.3 板材加工数控机床1.2 按控制控制运动轨迹分类1.3 按驱动装

6、置的特点分类1.4 混合控制数控机床1.5 数控技术的发展趋势 1.6视新技术标准、规范的建立第二章 典型轴类零件的加工2.1零件图工艺分析2.2选择设备2.3确定零件的定位基准和装夹方式2.4确定加工顺序及进给路线2.5刀具选择2.6切削用量选择2.7零件精加工工序第三章 轴类零件加工3.1工艺分析3.2手工编程3.3 刀具卡片3.4 SIEMENS802S 数控指令格式3.5其他指令3.6 支持的M代码第四章 数控加工中心故障排除及实例应用结束语致谢参考文献第一章 数控机床的分类11 金属切削类数控机床 与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨

7、床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。 在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助

8、时间，大大提高了生产效率和加工质量。 1.1.2特种加工类数控机床 除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。 1.1.3板材加工类数控机床 常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。 近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。 1.2、按控制运动轨迹分类 1点位控制数控机床 位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运

9、动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。 这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。 2直线控制数控机床 直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。 直线控制的简易数控车床，只有两个坐标轴，可加工阶梯轴。直线控制的数控铣床，有三个坐标轴，可用于平面的铣削加工。现代组合机床采用数控进给伺服系统，驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工，它也可算是一种直线控制数控机床。 数控镗铣床、加工中心等机床，它的

10、各个坐标方向的进给运动的速度能在一定范围内进行调整，兼有点位和直线控制加工的功能，这类机床应该称为点位/直线控制的数控机床。 3轮廓控制数控机床 轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运动的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移，将工件加工成要求的轮廓形状。 常用的数控车床、数控铣床、数控磨床就是典型的轮廓控制数控机床。数控火焰切割机、电火花加工机床以及数控绘图机等也采用了轮廓控制系统。轮廓控制系统的结构要比点位/直线控系统更为复杂，在加工过程中需要不断进行插补运算，然后进

11、行相应的速度与位移控制。 现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现，增加轮廓控制功能不会带来成本的增加。因此，除少数专用控制系统外，现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。 1.3按驱动装置的特点分类 1开环控制数控机床 这类控制的数控机床是其控制系统没有位置检测元件，伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。数控系统每发出一个进给指令，经驱动电路功率放大后，驱动步进电机旋转一个角度，再经过齿轮减速装置带动丝杠旋转，通过丝杠螺母机构转换为移动部件的直线位移。移动部件的移动速度与位移量是由输入脉冲的频率与脉冲数所决定的。此类数控机床的信息流是单向的，即进给脉冲发出去后，实际移动值不

12、再反馈回来，所以称为开环控制数控机床。 开环控制系统的数控机床结构简单，成本较低。但是，系统对移动部件的实际位移量不进行监测，也不能进行误差校正。因此，步进电动机的失步、步距角误差、齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度。开环控制系统仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床，特别是简易经济型数控机床。 2闭环控制数控机床 接对工作台的实际位移进行检测，将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需要的位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位。从理论上讲，闭环系统的运动精度主要取决于检测装置的检测精度，也与传动链的误差无关，

13、因此其控制精度高。图1-3所示的为闭环控制数控机床的系统框图。图中A为速度传感器、C为直线位移传感器。当位移指令值发送到位置比较电路时，若工作台没有移动，则没有反馈量，指令值使得伺服电动机转动，通过A将速度反馈信号送到速度控制电路，通过C将工作台实际位移量反馈回去，在位置比较电路中与位移指令值相比较，用比较后得到的差值进行位置控制，直至差值为零时为止。这类控制的数控机床，因把机床工作台纳入了控制环节，故称为闭环控制数控机床。 闭环控制数控机床的定位精度高，但调试和维修都较困难，系统复杂，成本高。 3半闭环控制数控机床 半闭环控制数控机床是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角位移电流检测

14、装置（如光电编码器等），通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移，然后反馈到数控装置中去，并对误差进行修正。通过测速元件A和光电编码盘B可间接检测出伺服电动机的转速，从而推算出工作台的实际位移量，将此值与指令值进行比较，用差值来实现控制。由于工作台没有包括在控制回路中，因而称为半闭环控制数控机床。 半闭环控制数控系统的调试比较方便，并且具有很好的稳定性。目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成一体，这样，使结构更加紧凑。 1.4混合控制数控机床 将以上三类数控机床的特点结合起来，就形成了混合控制数控机床。混合控制数控机床特别适用于大型或重型数控机床，因为大型或重型数控机床需要较高的进给速

15、度与相当高的精度，其传动链惯量与力矩大，如果只采用全闭环控制，机床传动链和工作台全部置于控制闭环中，闭环调试比较复杂。混合控制系统又分为两种形式： （1）开环补偿型。它的基本控制选用步进电动机的开环伺服机构，另外附加一个校正电路。用装在工作台的直线位移测量元件的反馈信号校正机械系统的误差。 （2）半闭环补偿型。它是用半闭环控制方式取得高精度控制，再用装在工作台上的直线位移测量元件实现全闭环修正，以获得高速度与高精度的统一。其中A是速度测量元件（如测速发电机），B是角度测量元件，C是直线位移测量元件。1.5数控技术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，他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。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面14。 高速