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1、毕业设计论文盘类零件的数控编程及仿真加工 学 院： 成都理工高校 专 业： 数控技术 班 级： 一班 学生姓名： 刘维兵 学 号： 2200951050126 指导老师： 张海薇 2012 年 4 月 18 日 成都理工高校摘 要 随着计算机技术的发展,数字限制技术已经广泛的应用于工业限制的各个领域,尤其在机械制造业中应用非常的广泛。而中国作为一个制造业的大国，驾驭先进的数控加工工艺和好的编程技术也是相当重要的。 本文开篇主要介绍了数控技术的现状及其发展的趋势，紧接着对数控铣削加工工艺做了简要的介绍，接下来主要是对具体零件的加工工艺的分析，然后以盘类零件为例，阐述了该类零件工艺路途的制定原则、
2、刀具半径的补偿及铣削方式等，提出了该零件的编程方法，为确定合理的加工走刀路途供应了依据使对数控铣削加工工艺有了一个总体的了解。然后用西门子840D仿真软件指令进行数控编程和仿真加工，最终依据所编写的程序在数控机床上加工出对应的产品。关键词： 数控加工 数控铣编程 仿真加工ABSTRACTAs the development of computer technology , the Numerical Control Technology has been widely applied to various fields of industial control ,especially in e
3、ngineering industry .And china is a big country in manufacturing,so more and more chinese master the konwledge of numerical control processing and programming technology is very important.At first,this paper mainly introduces the status of NC and the development trend.Subsequently,the NC milling pro
4、cess has been made a brief introduction and make people master the knowledge in general.The next part is analysis the processing of specific of specific parts,then use the Simens 840D CNC simunation software instructions for programming anf simulation processing 。Finally,accroding to the program ,ma
5、chining the corresponding products .Keywords ： NC，milling machine ，NC processing， programme 目 录1 绪论11.1数控机床的产生和发展11.2数控机床的加工特点21.3数控机床的发展趋势22 数控铣削加工工艺52.1零件的工艺性分析52.2、装夹方案的确定72.3、数控加工刀具72.4、切削用量的确定92.5 切削液的选择102.6、进给路途的确定10铣削加工路途的确定102.6.2 孔加工路途132.7 加工阶段的划分142.8工序的划分142.8.1 工序划分原则14工序划分的方法152.9工艺文件
6、的制定153 零件铣削加工工艺分析163.1 分析零件图，确定安装基准163.2确定加工方法和加工路途17选择加工方法173.2.2选择加工路途173.3选择切削用量173.4选择刀具183.5确定工件加工坐标系193.6计算刀具轨迹坐标193.7铣削加工工序卡和刀具卡214 数控加工程序的编制234.1西门子840D常用的编程指令234.2零件的铣削加工程序31参数的设定314.2.2 加工程序345盘类零件的仿真加工36总结38致谢39参考文献401 绪论1.1数控机床的产生和发展数控机床(Numerical Control Machine Tools)是用数字代码形式的信息(程序指令)，
7、限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，简称数控机床。数控机床是在机械制造技术和限制技术的基础上发展起来的，其过程大致如下： 随着电子技术的发展,1946年世界上第一台电子计算机问世,由此掀开了信息自动化的新篇章。1948年，美国帕森斯公司接受美国空军托付，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形态困难多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采纳数字脉冲限制机床的设想。 1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)起先共同探讨，并于1952年试制胜利第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采纳电子管元件。1959年，数控装置采纳了晶体管元件和印刷电路
8、板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心( MC Machining Center)，使数控装置进入了其次代。1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且牢靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。 60年头末，先后出现了由一台计算机干脆限制多台机床的干脆数控系统(简称 DNC)，又称群控系统；采纳小型计算机限制的计算机数控系统(简称 CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974年，研制胜利运用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC)，这是第五代数控系统。 20世纪80年头初，随着计算机软、硬件技术的发展，
9、出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以干脆安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。 20世纪90年头后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为限制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护便利，易于实现网络化制造。目前，世界主要工业发达国家的数控机床已经进入批量生产阶段，如美国、德国、法国、日本等，其中日本发展最快。我国1958年试制胜利第一台电子管数控机床，从1965年起先研制晶体管数控系统，到20世纪70年头初曾探讨出数控臂锥铣床、非圆插齿机、数控立铣床、数控车床、数控镗床、数控磨床和
10、加工中心等。20世纪80年头随着改革开放政策的实施，我国从国外引进了先进技术，并在消化、汲取国外先进技术的基础上，进行了大量的开发工作，进而推动了我国数控机床新的发展高潮，使我国数控机床在品种上、性能上以及水平上均有了新的飞跃。1.2数控机床的加工特点(1) 自动化程度高，具有很高的生产效率。除手工装夹毛坯外，其余全部加工过程都可由数控机床自动完成。若协作自动装卸手段，则是无人限制工厂的基本组成环节。数控加工减轻了操作者的劳动强度，改善了劳动条件；省去了划线、多次装夹定位、检测等工序及其协助操作，有效地提高了生产效率。 (2) 对加工对象的适应性强。变更加工对象时，除了更换刀具和解决毛坯装夹方
11、式外，只需重新编程即可，不须要作其他任何困难的调整，从而缩短了生产打算周期。 (3) 加工精度高，质量稳定。加工尺寸精度在0.0050.01 mm之间，不受零件困难程度的影响。由于大部分操作都由机器自动完成，因而消退了人为误差，提高了批量零件尺寸的一样性，同时精密限制的机床上还采纳了位置检测装置，更加提高了数控加工的精度。(4) 易于建立与计算机间的通信联络，简洁实现群控。由于机床采纳数字信息限制，易于与计算机协助设计系统连接，形成CAD/CAM一体化系统，并且可以建立各机床间的联系，简洁实现群控。1.3数控机床的发展趋势随着计算机、微电子、信息、自动限制、精密检测及机械制造技术的高速发展，机
12、床的数控技术有了长足的发展。近几年一些相关技术的发展，如刀具及新材料的发展，主轴伺服和进给系统、超高速切削等技术的发展。目前数控机床正朝着高速度、高精度、高工序集中度、高复合化和高牢靠性等方向发展。世界数控技术及其装备的发展趋势主要体现在以下的方面。 1）高速高效高精度高生产率。通过数控装置及伺服系统功能的改进，主轴的速度和进给速度大大提高，减小了切削的时间和非切削时间。 高加工精度。随着精密产品的出现，对精度的要求提高到了0.1微米，有的零件甚至已经达到了0.01微米，高精密零件要求提高了机床的加工的精度，包括采纳温度补偿法等。 2）柔性化柔性化包括两个方面的柔性：一是数控系统本身的柔性，数
13、控系统采纳模块化的设计，功能覆盖面广，便于不同用户的要求；二是DNC系统的柔性，同一DNC系统能够依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度的发挥DNC系统的效能。3） 工艺复合化和多轴化 数控机床的工艺复合化，是指工件在一台机床上装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头、旋转工作台等给种措施，完成多工序、多表面的复合加工。此外，数控技术的进步也供应了多轴限制和多轴联动限制功能。4）实时智能化 在数控技术领域，实时智能限制的探讨和应用正沿着几个主要的分支发展，如自适应限制、模糊限制、神经网络限制、专家限制、学习限制、前馈限制等。5） 结构新型化 采纳新型结构，实现多坐标联动
14、加工，其限制系统结构困难，加工精度、加工效率较一般机床高2-10倍6） 编程技术自动化 为了弥补手工编程和NC语言编程的不足，近年来开发出多种自动编程系统，如图形交互式系统、数字化自动编程系统、会话式自动编程系统、语言数控编程系统等。其中图形交互式系统应用的最为广泛，图形交互式编程系统是以计算机协助设计（CAD）软件为基础，首先形成零件的图形文件，然后再调用数控编程模块，自动编制加工程序，同时可动态显示刀具的加工轨迹。目前的图形交互式软件有Master CAD、Cimatron、pro/E 、UG 、CAXA、CATIA等。7） 集成化数控系统采纳高度集成化的芯片，可提高数控系统的集成度和软、硬件运行速度，应用平板显示技术可提高显示器的性能。平板显示器应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融于一体，通过提高集成电路的密度，减小互联长度和数量来降低产品的价格、改进性能、减小组件的尺寸、提高系统的牢靠性。8）开放式闭环限制模式采纳通用计算机组成的总线式、模块化、开放、嵌入式体系结构，便于裁减、扩展和升级，可以组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环限制模式是针
