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1、江农林职业技术学院 毕 业 设 计（论 文）典型零件的数控加工工艺规程设计 专 业 数控技术（计算机辅助设计） 学生 班 级 二班 学 号 指导教师 周长娣 完成日期 2011.06.01 / 前 言科学技术和社会生产的不断发展，对机械产品的性能、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一。他不仅能够提高品质质量和生产率，降低生产成本，还能改善工人的劳动条件，但是采用这种自动和高效率的设备需要很大的初期投资，以与较长的生产周期，只有在大批量的生产条件下，才会有显著的经济效益。随着消费向个性化发展，单件小批量多品种产品占到70%-80%，这类产
2、品的零件一般采用通用机床来加工。而通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难于进一步提高生产率和保证质量。特别是由曲线、曲面组成的复杂零件，只能借助靠模和仿行机床或者借助画线和样板用手工操作的方法来完成，其加工精度和生产率受到极大影响。为了解决上述问题，满足多品种、小批量，特别是结构复杂精度要求高的零件的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的，能够适应产品频繁变化的“柔性”自动化机床。数控机床才得已产生和发展。数控技术是数字控制（Numerical Control）技术的简称。它采用数字化信号对被控制设备进行控制，使其产生各种规定的运动和动作。利用数控技术可以把生产过程用某中语言编写的程序
3、来描述，将程序以数字形式送入计算机或专用的数字计算装置进行处理输出，并控制生产过程中相应的执行程序，从而使生产过程能在无人干预的情况下自动进行，实现生产过程的自动化。采用数控技术的控制系统称为数控系统（Numerical Control System）。根据被控对象的不同，存在多种数控系统，其中产生最早应用最广泛的是机械加工行业中的各种机床数控系统。所谓机床数控系统就是以加工机床为控制对象的数字控制系统。安装有数控系统的机床称为数控机床。它是数控系统与机床本体的结合体。数控车床是数控系统与车床本体的结合体；数控铣床是数控系统与铣床本体的结合体。除此之外还有数控线切割机床和数控加工中心等。数控机
4、床是具有高附加值的技术密集型产品，是集机械、计算机、微电子、现代控制与精密测量等多种现代技术为一体的高度机电一体化设备。数控机床的产生使传统的机械加工发生了巨大的变化，这不仅表现在复杂工件的制造成为可能，更表现在采用了数控技术后使生产加工过程真正实现了自动化。摘 要：在数控编程中，工艺分析和工艺设计是至关重要的，无论是手工编程还是自动编程，在加工前都要对所加工零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择加工设备、刀具、夹具，确定切削用量，安排加工顺序，制定走刀路线等。在编程过程中，还要对一些工艺问题（如对刀点，换刀点，刀具补偿等）做相应处理。因此程序编制中的工艺分析和工艺设计是一项十分重要的工作。本设
5、计的零件为杯轴，它是用于减震装置上的一个连接件，从其外形特征来看，它是一个典型的轴类零件。本文根据该零件的图纸与技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，依据分析的结果，确定了该零件的加工方法、装夹方式、定位基准、使用刀具、加工顺序安排、工步划分，走刀路线和切削用量等，并编制了零件的数控加工工艺卡片、数控加工工序卡片和刀具卡片等，最后，采用手工编程编制了该零件的数控加工程序。关键词：数控加工；工艺分析；工艺设计 AbstractIn NC programming, process analysis and process design is crucial, whether it is
6、manual or automatic programming programming, both in the pre-processing parts of the processing technology of analysis, the development of processing programs, select the processing equipment, cutting tools , fixtures, cutting the amount determined to arrange the processing order, the development of
7、 walking routes, such as a knife. In the programming process, but also a number of technology issues (such as on a knife point, ATC, the cutter compensation, etc.) and do the deal. Therefore the programming process analysis and process design is a very important work.Parts of the design for the cup
8、axis, it is the shock absorber device for a connector, the characteristics of its appearance, it is a typical shaft parts. In this paper, according to the parts of the drawings and technical requirements in detail the parts of the CNC machining process analysis, based on the results of the analysis
9、to identify the parts of the processing methods, clamping means, positioning the base, the use of tools, processing the order of arrangement, step into and take the knife and cutting routes, and the preparation of the parts of the CNC card processing, CNC machining processes and tool card and other
10、cards, finally, the use of the preparation of the manual programming of CNC parts processingAnd the use of digital simulation software for process simulation.keywords NC machining process simulation analysis of process design目录第1章 绪论1.1数控机床组成与工作原理21.2 数控编程与其发展2第2章 数控加工工艺分析与选择2.1零件图52.2零件结构分析52.3零件技术
11、要求分析52.4加工难点与处理方案52.5刀具选择52.6确定工件的定位与装夹方案62.7切削加工顺序的安排72.8切削用量的选择102.9拟订数控车削加工工艺卡片112.10 保证加工精度的方法12第3章 数控加工程序3.1工件的安装133.2设置工件坐标133.3根据加工工艺步骤写程序13参考文献16总结17致18第1章 绪论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，是当今先进制造技术最核心的技术。当今世界各国制造也广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高动态多变市场的适应能力和竞争能力。1.1数控机床的组成与工作原理1、 机床结构数控机床一般由输入输出设备、CNC装置（
12、或称CNC单元）、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器PLC与电气控制装置、辅助装置、机床本体与测量反馈装置组成。如下图是数控机床的组成框图。电 气 回 路辅 助 装 置PLC主轴伺服单元操 作 面 板主轴驱动装置进给驱动装置测量反馈装置进给伺服单元输入/输出设 备计算机数 控装 置机 床 本 体、机床本体数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以与辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以与操作机构等方面都已发生了很大的变化，这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数
13、控机床的特点。、CNC单元CNC单元是数控机床的核心，CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。CNC单元接受数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动执行部件作进给运动。输入/输出设备输入装置将各种加工信息传递于计算机的外部设备。在数控机床产生初期，输入装置为穿孔纸带，现已淘汰，后发展成盒式磁带，再发展成键盘、磁盘等便携式硬件，极大方便了信息输入工作，现通用DNC网络通讯串行通信的方式输入。输出指输出部工作参数（含机床正常、理想工作状态下的原始参数，故障诊断参数等），一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存，待
14、工作一段时间后，再将输出与原始资料作比较、对照，可帮助判断机床工作是否维持正常。伺服单元伺服单元由驱动器、驱动电机组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。对于步进电机来说，每一个脉冲信号使电机转过一个角度，进而带动机床移动部件移动一个微小距离。每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统，整个机床的性能主要取决于伺服系统。驱动装置驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动，通过简单的机械连接部件驱动机床，使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动， 最后加工出图纸所要求的零件。和伺服单元相对应，驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。伺服单元和驱动装置可合称为伺服驱动
