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1、毕业设计说明书题 目 表壳的设计及其数控加工工艺 专 业 数控技术 班 级 07数控（3）班 学生姓名 指导教师 2010年 4 月 20 日目 录一、 绪论 2二、 数控加工工艺 .5三、 二维图. 8四、 三维图. 9五、 加工工艺分析.10六、 切削用量的确定14七、 刀具选择 15八、 数控加工工艺卡 17九、 表壳的粗精加工手工编程19十、 设计小结20十一、 参考文献21摘要：本次设计的主要内容是将所学数控加工工艺运用到具体零件的加工上。首先对数控加工技术进行简单的了解，然后对所需加工的具体零件进行数控加工工艺分析。（1）分析零件技术图样，结合零件材料及其他相关因素确定需要4把刀具
2、，分别为外圆车刀、镗孔刀、两把成型刀，另外还需要一把的麻花钻。（2）确定适合加工的数控机床，分析零件图进行手工编程。（3）确定走刀工艺路线、基准选择、切削用量等。（4）工艺技术文件的定型和归档，如刀具卡片、工序卡片、走到路线等。 关键词： 刀具的确定、切削用量的确定、刀具的起刀点、加工工序卡片。前言传统工业机械加工都是工人用手工操作机床，而现代工业机械加工已经采用数控加工了。数控加工，就是在对工件材料进行加工前，事先在计算机上编写好程序，再将这些程序输入到使用计算机程序控制的机床进行指令性加工，或者直接在这种使用计算机程序控制的机床控制面板上编写指令进行加工。加工的全过程包括走刀、换刀、变速、
3、变向、停车等，都是自动完成的。数控加工是现代化模具制造加工的一种先进手段，当然，数控加工手段并不一定只用于加工模具零件，用途十分广泛。第一章 绪论数控加工技术概论 1、数控技术 数控技术，简称“数控”。英文：Numerical Control（NC）。数控技术起源于航空工业的需要，20世纪40年代后期，美国一家直升机公司提出了数控机床的初始设想，1952年美国麻省理工学院研制出三坐标数控铣床。50年代中期这种数控铣床已用于加工飞机零件。60年代，数控系统和程序编制工作日益成熟和完善，数控机床已被用于各个工业部门，但航空航天工业始终是数控机床的最大用户。一些大的航空工厂配有数百台数控机床，其中以
4、切削机床为主。数控加工的零件有飞机和火箭的整体壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋桨以及航空发动机的机匣、轴、盘、叶片的模具型腔和液体火箭发动机燃烧室的特型腔面等。数控机床发展的初期是以连续轨迹的数控机床为主，连续轨迹控制又称轮廓控制，要求刀具相对于零件按规定轨迹运动。以后又大力发展点位控制数控机床。点位控制是指刀具从某一点向另一点移动，只要最后能准确地到达目标而不管移动路线如何。 为了提高生产自动化程度，缩短编程时间和降低数控加工成本，在航空航天工业中还发展和使用了一系列先进的数控加工技术。如计算机数控，即用小型或微型计算机代替数控系统中的控制器，并用存贮在计算机中的软件执行计算和控制功能，这种软连
5、接的计算机数控系统正在逐步取代初始态的数控系统。直接数控是用一台计算机直接控制多台数控机床，很适合于飞行器的小批量短周期生产。理想的控制系统是可连续改变加工参数的自适应控制系统，虽然系统本身很复杂，造价昂贵，但可以提高加工效率和质量。数控的发展除在硬件方面对数控系统和机床的改善外，还有另一个重要方面就是软件的发展。计算机辅助编程(也叫自动编程)就是由程序员用数控语言写出程序后，将它输入到计算机中进行翻译，最后由计算机自动输出穿孔带或磁带。用得比较广泛的数控语言是 APT语言。它大体上分为主处理程序和后置处理程序。前者对程序员书写的程序加以翻译，算出刀具轨迹；后者把刀具轨迹编成数控机床的零件加工
6、程序。数控加工，是在对工件进行加工前事先在计算机上编写好程序，再将这些程序输入到使用计算机程序控制的机床进行指令性加工，或者直接在这种计算机程序控制的机床控制面板上编写指令进行加工。加工的过程包括：走刀，换刀，变速，变向，停车等，都是自动完成的。数控加工是现代模具制造加工的一种先进手段。当然，数控加工手段也一定不只用于模具零件加工，用途十分广泛。 2数控与数控车床 数控技术：简称数控（Numerical Control）。它是利用计算机数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数控系统的机床称为数控(NC)机床。数控系统包括：数控装置、可编程
7、控制器、主轴驱动器及进给装置等部分。.数控机床是机、电、液、气、光高度一体化的产品。数控机床一般包括：数控车床、数控铣床、数控加工中心、数控电火花、数控线切割等。 现在，数控技术也叫计算机数控技术，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。 现代数控机床的发展趋向是高速化、高精度化、高可靠性、多功能、复合化、智能化和开放式结构。数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到
8、国家战略地位和体现国家综合实力的水平。 它随着信息技术、微电子技术、自动化技术和检测技术的发展而发展。数控车床又称为 CNC车床，数控机床是一种典型的机电一体化产品，由机械部分，数字控制系统，伺服控制系统，气压和液压控制系统等组成。即计算机数字控制车床，是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标
9、志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。2.1数控加工数控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。2.2数控程序数控程序是从数控系统外部输入的直接用于加工的程序。2.3数控编程数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。 第二章 数控加工工艺1、选择适合数控加工零件数控加工工艺
10、内容的选择,对于一个需要加工的零件来说，并非全部的加工工艺过程都适合在数控机床上完成,往往其中的一部分工艺内容适合使用数控加工的方法来加工工艺零件。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在考虑选择内容时，应结合本企业设备的实际，立足于解决难题、攻克关键问题和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。 1、适于数控加工的内容数控加工工艺内容的选择 在选择时，一般可按下列顺序考虑： 1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容； 2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容； 3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机
11、床富裕加工能力时选择。2、不适于数控加工的内容数控加工工艺内容的选择 一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综合效益等方面都会得到明显提高。相比之下，下列一些内容不宜选择采用数控加工： 1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容； 2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工； 3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。 此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等等
12、。总之，要尽量做到合理，达到多、快、好、省的目的。要防止把数控机床降格为通用机床使用。2数控加工工艺的重要内容实践证明，数控加工的工艺处理主要包括以下几方面的内容：1)选择并确定进行数控加工的零件及内容；2)对被加工零件的图样进行工艺分析，明确加工内容和技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，划分和安排加工工序；3)设计数控加工工序。如工步的划分、零件的定位、夹具与刀具的选择、切削用量的确定等；4)选择对刀点、换刀点的位置，确定加工路线，考虑刀具的补偿；5)分配数控加工中的容差；6)数控加工工艺技术文件的定型与归档。多数零件数控加工前需预先加工定位孔和定位基准平面，钢质模锻零件还需进行粗加工和
13、消除内应力等预处理，然后提交数控加工。一般数控机床上只完成结构零件的外形、内形、凸台端面等型面铣削加工，数控加工完成后还须进行手工倒角、毛刺打磨、修整，经热处理特种检查，最后检验交付。除了必要的校正、时效处理工序之外，应尽量设法减少数控加工与常规加工工序反复交接的次数。对数控加工过程中的检验，允许采用数控机床上的测量装置进行工序检查，数控加工完成后的最后检验，按工艺文件要求规定进行。根据零件的几何形状和加工要求，结合工厂的实际情况，选择合适的数控机床和刀具。针对零件的外形特点，在采用的自动编程系统软件（外形定义和刀具选择功能）支持的情况下，选择适当的加工方案。接下来，应根据工件材料、刀具和机床的性能选择适当的切削参数。另外，还要考虑工件的装夹、定位、排屑以及检验等方式，一般参考相应的手册和技术资料进行。数控程序的编制，涉及机床坐标系、零点、刀具半径补偿、走刀路径以及切削参数等多方面的规划第三章 二维第四章 三维图第五章 加工工艺分析5.零件图的工艺分析一)零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则1零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，也便于尺寸之间
