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1、挖掘机连杆的数控加工 湖南交通职业技术学院毕业设计（论文）审核设计（论文）题目：挖掘机连杆的数控加工作 者 朱 仕 盛 专 业 数 控 技 术 班 级 数 控 0901 班 学 号 200914450123 成 绩 校内指导教师 王 英 校外指导教师 李 永 强 2012 年 4 月 26 日指导老师审阅意见及答辩情况表姓名： 班级： 学号 指导老师： 论文题目：指导老师审阅评语指导老师审查量化评分标准（总分100）评分项目配分得分1、选题合理、具有理论意义或生产实践意义202、过程多次与指导老师联系、反复修改论文153、内容结构合理、层次清晰、论点论据分明、充分304、格式字体、字号、摘要、
2、关键词、参考文献205、创新有独特的理解15小计100指导老师意见 同意参加答辩暂不同意参加答辩，需要修改。签名答辩情况记录（没有参加答辩的不记录）1、论文介绍情况：2、仪表：3、评审老师的提问及回答情况：提问一：回答：提问二：回答： 记录员： 日期：机电工程学院 届毕业生毕业论文成绩评定学生姓名班 级学 号指导老师论文题目论文成绩评定情况答辩（评定）小组成员姓 名职称工作单位评定成绩 签名谢培甫教授湖南交通职业技术学院蒋兴方讲师湖南交通职业技术学院王英讲师湖南交通职业技术学院周永洪讲师湖南交通职业技术学院罗 力高级工程师三一重工股份有限公司平均成绩等级组长签字说 明1、各位组员根据论文和答辩
3、情况，综合给定成绩，成绩采用100分制；2、平均成绩采用各位组员的算术平均值；3、分数与等级的对应关系等级： 优秀 90 ， 90 良好 75 ， 75 合格 60 ， 不合格60要求返工 ；4、论文封面的成绩给定等级。摘 要随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术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，因为效率、质量是先进制造技术的主体。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。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确
4、定切削用量，对一些工艺问题如对刀点、加工路线等也需做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。本文根据数控机床的特点，针对挖掘机连杆，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。关键词：数控技术，工艺分析，加工方案，进给路线，尺寸控制目 录第一章 引 言1第二章 数控机床的概述22.1 数控及自动编程的发展简介22.1.1 数控机床的发展过程22.2 数控机床的基本组成及工作原理32.2.1 数控机床的基本组成32.2.2
5、数控机床的工作原理32.3 数控机床的分类42.3.1 按控制刀具与工件相对运动轨迹分类42.3.2 按驱动系统的控制方式分类42.3.3 按控制坐标轴数分类42.4 数控机床的应用范围52.5 数控机床的特点5第三章 挖掘机连杆的工艺分析63.1 工艺方案分析63.1.1 零件图分析63.1.2 确定加工方法63.1.3 确定加工方案7第四章 工件的装夹84.1 定位基准的选择84.2 定位基准选择的原则84.3 确定零件的定位基准84.4 装夹方式的选择84.5 数控机床常用的装夹方式84.6 确定合理的装夹方式9第五章 刀具及切削用量105.1 选择数控刀具的原则105.2 确定切削用量
6、115.3 零件加工程序12第六章 零件加工过程166.1 装夹工件166.2 建立工件坐标系166.3 试切法对刀166.4 加工零件166.5 检查零件16结束语17参考文献18致 谢19附 录20第一章 引 言机械加工的目的是将毛坯加工成符合产品要求的零件。通常，毛坯需要经过若干工序才能转化为符合产品要求的零件。一个相同结构相同要求的机器零件，可以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最经济、最合理的。在现有的生产条件下，如何采用经济有效的加工方法，合理地安排加工工艺路线以获得符合产品要求的零件，最重要的就是要编制出零件的工艺规程。本文以挖掘机连杆的切削用量
7、的选择，工件的定位装夹，加工顺序为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可以指导生产的工艺文件。在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。最终形成的工艺文件要完整，并能指导实际生产。第二章 数控机床的概述2.1 数控及自动编程的发展简介自1952年美国Parson公司与麻省理工学院（MIT）合作研究出世界上第一台数控铣床以来，数控机床按照控制
8、机的发展已经经历了五代。与此同时，数控编程技术也有了很大的发展，由手工编程到自动编程，进一步又从语言编程发展到图像编程，当前正向集成化、智能化的纵深方向发展。自动编程技术的发展对提高数控加工的生产效率，发挥数控机床的潜力及改善产品加工质量具有十分重要的作用。数控编程技术的研究与应用深受世界各国的关注与重视。2.1.1 数控机床的发展过程数控机床是用数字代码形式的信息（程序指令），控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床。随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日益增多，有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀、一次装卡进行多工序加工
9、的加工中心、车削中心等。至今，数控机床已发展到了五代。前三代系统都是采用专用控制计算机的硬接线数控系统，我们称之为硬线系统，统称为普通数控系统（NC）。随着计算技术的发展，小型计算机的价格急剧下降，激烈地冲击着市场。数控系统的生产厂家认识到，采用小型计算机来取代专用控制计算机，经济上是合算的，许多功能可以依靠编制专用程序存在计算机的存储器中，构成所谓控制软件而加以实现，提高了系统的可靠性和功能特色。这种数控系统，称为第四代系统，即计算机数控系统（CNC）。在1970年前后，美国英特尔（Intel）公司开发和使用了四位微处理器，微处理芯片渗透到各个行业，数控技术也不例外。我们把以微处理机技术为特
10、征的数控系统称为第五代系统（MNC）。2.1.2 自动编程软件的发展、联系及优越性自动编程是用计算机来帮助人们解决复杂零件的数控加工编程问题，即数控编程的大部分工作由计算机来完成，这种技术称之为计算机辅助数控加工编程。 计算机自动编程代替程序编制人员完成了烦琐的数值计算工作，并省去了编写程序单的工作量，因而可将编程效率提高几十倍，同时它解决了手工编程无法解决的许多复杂零件加工的编程问题。自动编程又可按编程方式的不同分为APT语言及图像编程两种方式。从编程数据的来源，零件及刀具几何形状的输入、显示和修改，刀具相对于工件的运动方式的定义，走刀轨迹的生成，加工过程的动态仿真显示，刀位验证到数控加工程
11、序的产生等都是在图形交互方式下利用屏幕菜单和命令驱动进行的，具有形象、直观和效率高等优点。2.2 数控机床的基本组成及工作原理2.2.1 数控机床的基本组成机床由：程序、输人/输出装置、CNC单元、伺数控系统的组成：数控机床由控制介质、输入输出设备、计算机数控装置、伺服系统及机床本体组成。2.2.2 数控机床的工作原理控制介质控制介质又称信息载体，是人与数控机床之间联系的中间媒介物质，反映了数控加工中的全部信息。常用的有RAM,ROM,存储卡等。2输入、输出装置是CNC系统与外部设备进行交互的装置。交互的信息通常是零件加工程序。即将编制好的记录在控制介质上的零件加工程序输入CNC系统或将调试好
12、了的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的控制介质上。（3）数控装置CNC装置是数控机床实现自动加工的核心，主要由计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件等组成。作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件伺服单元、驱动装置和PLC等，所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。4伺服系统它是数控系统与机床本体之间的电传动联系环节，主要由伺服电动机、驱动控制系统以及位置检测反馈装置组成。伺服电机是系统的执行元件，驱动控制系统则是伺服电机
13、的动力源。数控系统发出的指令信号与位置反馈信号比较后作为位移指令，再经过驱动系统的功率放大后，带动机床移动部件作精确定位或按照规定的轨迹和进给速度运动，使机床加工出符合图样要求的零件。（5）检测反馈系统测量反馈系统由检测元件和相应的电路组成，其作用是检测机床的实际位置、速度等信息，并将其反馈给数控装置与指令信息进行比较和校正，构成系统的闭环控制。 6机床本体机床本体指的是数控机床机械机构实体，包括床身、主轴、进给机构等机械部件。由于数控机床是高精度和高生产率的自动化机床，它与传统的普通机床相比，应具有更好的刚性和抗振性，相对运动摩擦系数要小，传动部件之间的间隙要小，而且传动和变速系统要便于实现自动化控制。2.3 数控机床的分类数控机床的分类有多种方式。2.3.1 按控制刀具与工件相对运动轨迹分类 1点位控制数控机床：指在刀具运动时，只控制刀具相对于工件位移的准确性，不考虑两点间的路径，如数控钻床。 2点位直线控制数控机床：在点位控制的基础上，还要保证运动一条直线，且刀具在运动过程中还要进行切削加工。 3轮廓控制数控机床：能对两个或更多的坐标运动进行控制（多坐标联动）,刀具运动轨迹可为空间曲线。在模具行业中这类机床应用最多，如三坐标以上的数控铣或加工中心。 2.3.2 按驱动系统的控制方式分类1开环控制机床：价格低廉，精度及稳定性差。
