数控铣床零件加工中心产品设计doc.doc

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1、长沙民政职业技术学院毕业实践报告题目：数控铣床零件加工中心产品设计毕业论文毕业设计毕业专题类型：指导老师： 伍爱华 学 院：电子信息工程学院 班 级：机电1032班 学 号：1019053208/17/19/25/26 姓 名： 汪文明、杨傑、陈家庭、邓建权、肖何 2013年4月13日摘要随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控 加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造 的竞争，其实质是数控技术的竞争。数控编程技术是数控技术重要的组成部分。从数控 机床诞生之日起，数控编程技术就受到了广泛关注，成为 CAD/CAM 系统的重要

2、组成部 分。以数控编程中的加工工艺分析及设计为出发点，着力分析零件图，从数控加工的实际角度出发，以数控加工的实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在了解数控 加工铣削基础、数控铣床刀具的选用、数控加工工件的定位与装夹、拟定加工方案、确 定加工路线和加工内容以及对一些特殊的工艺问题处理的基础上， 控制数控编程过程中 的误差，从而大大缩短了加工时间，提高了效率，降低了成本。本文主要研究了轮廓和 孔的数控铣削工艺、工装以及在此基础上的数控铣床的程序编制。侧重于设计该零件的 数控加工夹具，主要设计内容有：完成该零件的工艺规程（包括工艺简卡、工序卡和数 控刀具卡）和主要工序的工装设计。并绘制零件图。

3、用 G 代码编制该零件的数控加工程序。关键字：FANUC、数控加工、数控编程目 录前 言4第一章 数控铣5第二章FANUC 系统62.1 FANUC 数控加工系统简介62.2 G 代码102.3 M 代码14第三章 零件图工艺分析153.1 零件结构和加工工艺要求分析153.2 基准的选择153.2.1 粗基准的选择153.2.2 精基准的选择163.3 毛坯和材料的选择163.4 刀具选择173.5切削用量选择183.6 拟定数控切削加工工序卡193.7 工序设计20第四章. 加工程序214.1 确定编程原点214.2 编辑程序21第五章 操作步骤265.1 先开机床265.2 回参考点26

4、5.3 参数设定26结束语27致谢27参考文献：28前 言毕业实践工作对于每一个即将毕业的毕业生来说都是非常重要的,它对我们以后走上 工作岗位很有帮助。对于我们机电一体化专业来说，在以后的工作中经常要与机械打交道，在这里，我以数控技术为例，对它进行系统的讲述。 毕业论文可以把以前所学的知识加以综合运用，起到巩固学到的知识的作用，从而提 高分析，解决问题的能力。因此，认真的完成毕业论文是很有必要的。毕业论文是我们完成专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节， 是使我们综合运用所学过的 基本课程， 基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练 。我们在完成毕业论文的同

5、时，也培养了我们正确使用技术资料，国家标准，有关 手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力，也 为我们以后的工作打下坚实的基础，所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会！ 本文基于 FANUC 0i mate 系统对简单轮廓直线、圆弧组成的轮廓， 直接用数控系统的 G 代码编程，进行零件加工的阐述 。第一章 数控铣 数控铣（CNC Milling） 数控铣或手动铣是用来加工棱柱形零件的机加工工艺。有一个旋转的圆 柱形刀头和多个出屑槽的铣刀通常称为端铣刀或立铣刀，可沿不同的轴 运动，用来加工狭长 空、沟槽、外轮廓等。进行铣削加工的机床称为 铣床，数控铣床通常是指数

6、控加工中心。 铣削加工包括手动铣和数控 铣，铣削加工在机加工车间进行。 数控铣床引是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相 似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别第二章FANUC 系统 2.1 FANUC 数控加工系统简介 FANUC 公司创建于 1956 年， 1959 年首先推出了电液步进电机， 在后来的 若干年中逐步发展并完善了以硬件为主的开环数控系统。 进入 70 年代， 微电 子技术、功率电子技术，尤其是计算技术得到了飞速发展，FANUC 公司毅然 舍弃了使其发家的电液步进电机数控产品， 一方面从 GETTES 公司引进

7、直流伺 服电机制造技术。1976 年 FANUC 公司研制成功数控系统 5，随时后又与 SIEMENS 公司联合研制了具有先进水平的数控系统 7，从这时起，FANUC 公司 逐步发展成为世界上最大的专业数控系统生产厂家，产品日新月异，年年翻新。 1979 年研制出数控系统 6， 它是具备一般功能和部分高级功能的中档 CNC 系统，6M 适合于铣床和加工中心；6T 适合于车床。与过去机型比较，使用了 大容量磁泡存储器，专用于大规模集成电路，元件总数减少了 30%。它还备 有用户自己制作的特有变量型子程序的用户宏程序。 1980 年在系统 6 的基础上同时向抵挡和高档两个方向发展，研制了系统 3

8、和系统 9。系统 3 是在系统 6 的基础上简化而形成的，体积小，成本低，容 易组成机电一体化系统，适用于小型、廉价的机床。系统 9 是在系统 6 的基 础上强化而形成的具备有高级性能的可变软件型 CNC 系统。通过变换软件可 适应任何不同用途，尤其适合于加工复杂而昂贵的航空部件、要求高度可靠 的多轴联动重型数控机床。 1984 年 FANUC 公司又推出新型系列产品数控 10 系统、 系统和 12 系统。 11 该系列产品在硬件方面做了较大改进，凡是能够集成的都作成大规模集成电 路， 其中包含了 8000 个门电路的专用大规模集成电路芯片有 3 种， 其引出脚 竟多达 179 个，另外的专用

9、大规模集成电路芯片有 4 种，厚膜电路芯片 22 种；还有 32 位的高速处理器、4 兆比特的磁泡存储器等，元件数比前期同类 产品又减少 30%。由于该系列采用了光导纤维技术，使过去在数控装置与机 床以及控制面板之间的几百根电缆大幅度减少，提高了抗干扰性和可靠性。 该系统在 DNC 方面能够实现主计算机与机床、工作台、机械手、搬运车等之 间的各类数据的双向传送。它的 PLC 装置使用了独特的无触点、无极性输出 和大电流、高电压输出电路，能促使强电柜的半导体化。此外 PLC 的编程不 仅可以使用梯形图语言，还可以使用 PASCAL 语言，便于用户自己开发软件。数控系统 10、11、12 还充实了

10、专用宏功能、自动计划功能、自动刀具补偿功 能、刀具寿命管理、彩色图形显示 CRT 等。 1985 年 FANUC 公司又推出了数控系统 0，它的目标是体积小、价格代， 适用于机电一体化的小型机床，因此它与适用于中、大型的系统 10、11、12 一起组成了这一时期的全新系列产品。在硬件组成以最少的元件数量发挥最 高的效能为宗旨，采用了最新型高速高集成度处理器，共有专用大规模集成 电路芯片 6 种， 其中 4 种为低功耗 CMOS 专用大规模集成电路， 专用的厚膜电 路 3 种。 三轴控制系统的主控制电路包括输入、 输出接口、 （Programmable PMC Machine Control）和

11、 CRT 电路等都在一块大型印制电路板上，与操作面板 CRT 组成一体。系统 0 的主要特点有：彩色图形显示、会话菜单式编程、专 用宏功能、多种语言（汉、德、法）显示、目录返回功能等。FANUC 公司推 出数控系统 0 以来，得到了各国用户的高度评价，成为世界范围内用户最多 的数控系统之一。 1987 年 FANUC 公司又成功研制出数控系统 15， 被称之为划时代的人工智 能型数控系统，它应用了 MMC（Man Machine Control）、CNC、PMC 的新概念。 系统 15 采用了高速度、高精度、高效率加工的数字伺服单元，数字主轴单元 和纯电子式绝对位置检出器，还增加了 MAP(M

12、anufacturing Automatic Protocol)、窗口功能等。 FANUC 公司是生产数控系统和工业机器人的著名厂家，该公司自 60 年代 生产数控系统以来，已经开发出 40 多种的系列产品。 FANUC 公司目前生产的数控装置有 F0、F10/F11/F12、F15、F16、F18 系 列。F00/F100/F110/F120/F150 系列是在 F0/F10/F12/F15 的基础上加了 MMC 功能，即 CNC、PMC、MMC 三位一体的 CNC。 FANUC 公司数控系统的产品特点 （1） 结构上长期采用大板结构，但在新的产品中已采用模块化结构。（2） 采用专用 LSI

13、，以提高集成度、可靠性，减小体积和降低成本。 （3） 产品应用范围广。每一 CNC 装置上可配多种上控制软件，适用于多种 机床。 （4） 不断采用新工艺、新技术。如表面安装技术 SMT、多层印制电路板、 光导纤维电缆等。（5） CNC 装置体积减小， 采用面板装配式、 内装式 PMC （可编程机床控制器） （6） 在插补、加减速成、补偿、自动编程、图形显示、通信、控制和诊断 方面不断增加新的功能：插补功能：除直线、圆弧、螺旋线插补外，还有假 想轴插补、极其坐标插补、圆锥面插补、指数函数插补、样条插补等。 切削进给的自动加减速功能：除插补后直线加减速，还插补前加减速。 补偿功能：除螺距误差补偿、

14、丝杠反向间隙补偿之外，还有坡度补偿线性度 补偿以及各新的刀具补偿功能。 故障诊断功能：采用人工智能，系统具有推理软件，以知识库为根据查找故 障原因。 （7） CNC 装置面向用户开放的功能。 以用户特订宏程序、 等功能来实现。 MMC （8） 支持多种语言显示。如日、英、德、汉、意、法、荷、西班牙、瑞典、 挪威、丹麦语等。 （9） 备有多种外设。如 FANUC PPR， FANUC FA Card，FANUC FLOPY CASSETE， FANUC PROGRAM FILE Mate 等。 （10） 已推出 MAP（制造自动化协议）接口，使 CNC 通过该接口实现与上一 级计算机通信。 （1

15、1） 现已形成多种版本。FANUC 系统早期有 3 系列系统及 6 系列系统，现 有 0 系列、10/11/12 系列、15、16、18、21 系列等，而应用最广的是 FANUC 0 系列系统。 FANUC 系统的 0 系列型号划分及适用范围 0D 系列： 0TD 用于车床 0MD 用于铣床及小型加工中心 0GCD 用于圆柱磨床 0GSD 用于平面磨床 0PD 用于冲床 0C 系统：0TC 用于普通车床、自动车床 0MC 用于铣床、钻床、加工中心 0GCC 用于内、外磨床 0GSC 用于平面磨床 0 TTC 用于双刀架、4 轴车床 1 POWER MATE 0：用于 2 轴小型车床 0i 系列：0iMA 用于加工中心、铣床 0iTA 用于车床，可控制 4 轴 16i 用于最大 8 轴，6 轴联动