《数控技术毕业设计（论文）数控加工工艺设计及编制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控技术毕业设计（论文）数控加工工艺设计及编制（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、安徽国防科技职业学院毕业设计任务书题 目数控加工工艺设计及编制 专 业 机械工程系 班 级 07数控2 学生姓名 指导教师 2010年 4 月 20 日目 录1 摘 要.32 数控加工概述.43 数控技术的发展趋势.64 数控加工工艺设计.95 数控车削实例.156 毕业设计小结.247 参考文献.25摘要简要介绍了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，并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。装备工业的技术
2、水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“
3、高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。数控加工概述1.1零件的加工程序编写及校验 在数控机床上加工零件，不管数控机床使用的是何种操作系统，必须要有与数控机
4、床相适应的数控加工程序。首先，学生根据老师给出的零件图自行编制加工程序。在编制加工程序的时候先要分析零件图，根据零件图的技术要求来分析加工工艺路线，确定加工步骤，合理选择加工中每一道工序中要使用的刀具以及加工中的切削用量参数，并进行与数控加工程序相关的数学处理。在数学处理时会出现一些繁琐的坐标计算问题，为简化计算和缩短计算时间，我们让学生在计算机模拟房内利用AutoCAD软件先绘制零件图，在利用AutoCAD软件的查询命令予以解决并记下数据，通过工艺分析与数学计算，再根据所确定的工艺路线与零件加工步骤来编写程序。在编写完整的数控加工程序后，利用苏空机床制造商提供的配套数控仿真教学软件在计算机模
5、拟室进行反复仿真模拟，一检查程序的真确性，同时对坐标值、进给量、刀补值等参数进一步处理，以适应实际的加工需。1.2加工材料及刀具、夹具的准备 程序准备仅仅是第一步，程序检查通关后，接下来就是加工材料及刀具的准备。这一步工作做得如何，将直接影响到数控操作的最终效果和学生的学习兴趣，因此要格外认真，分析仔细。 目前，职业技术学校供数控机床操作教学的材料主要是尼龙棒，选用材料最大满足要求，同时要考虑经济性。根据我校的实际情况选择适当的材料。夹具的选择比较简单，如在数控车床上加工尼龙棒直接用三爪自定心卡盘夹紧即可。 但在实际机床加工应用中，要综合考虑机床的技术要求、夹具的特点、工件材料的性能、加工工序
6、、切削用量以及其他相关因素来真确选用刀具和夹具，而在学习过程中要求学生把准材料当成金属来加工，用金属来料的切削参数来计算，在加工过程中合理的分配加工余量，将粗加工和精加工进行区分。通过以上做法，加工出的工件符合图纸要求，效果良好，达到数控机床操作的目的。1.3数控机床的调整与对刀数控加工程序编写完和零件材料准备好以及选择恰当的刀具后，要对数控机床进行调整润滑、检查等工作，确保属龙机床的性能。然后在进行对刀，是数控机床的每一把刀具的刀位点在刀架转为后或换刀后，每把刀的刀位点的位置都重合在同一点。在对刀完成后即进行零件的试加工，已检查程序与对刀的准确性，如果试加工的零件的尺寸精度与形位公差不符合图
7、纸要求，则要进行刀具偏差的微量调修，然后在进行试加工，一直到所加工的零件符合图纸要求，通过试加工以后，就可以对零件批量加工了。一个数控加工的零件是否合格，数控机床的对刀起到关键作用，也就是说所加工的零件是否合格的基本保证是对刀要准确。可想而之重要性。 1.4安全教育工作 适时不要忘记安全，牢记安全第一宗旨。只对机械加工特点，在操作进行安全教育是重要的。要求学生严格遵守数控实验室管理制度、数控机床安全操作规程。同时我们还要以一些违反操作过程而造成伤亡的典型案例来教育学生，要求学生在操作过程重要严肃、认真和细心，从而增强学生的安全意识。在上机前我们还将数控机床操作步骤以讲义的形式分发学生，要求学生
8、细心掌握和领会，学生在数控机床操作中一定要按操作规程要求去做，确保不发生安全事故。教师只要在数控机床操作前认真做好准备工作，在数控机床操作教学中精心的组织和指导，就一定能够收到很好的教学效果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。2.1高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术
9、的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和
10、可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r
11、/mm和1g。在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10m提高到5m，精密级加工中心则从35m，提高到11.5m，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01m)。在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。2.2 5轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机
12、床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。在EMO2001展会上，新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头，可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现，还可实现倾斜面和
13、倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。2.3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统
14、的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller)，中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。 网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新
