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1、 德州职业技术学院高职毕业论文论文题目:固定式哑铃的仿真加工系 部： 机械工程系 专 业： 数控技术 姓 名： 学 号： 指导老师： 2015年12月23日21摘 要本次设计主要是介绍数控机床的操作方法、工艺分析、程序设计及零件加工。第一，介绍数控车床的组成、操作方法。第二，根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及刀柄和零件的轮廓特点确定需要3把刀具分别为16钻头、90右偏外圆车刀和60内螺纹刀。针对零件图图形进行工艺分析、编制程序，此零件为螺母类零件，外轮廓由直线组成，第三，以FANUC OIT数控系统的数控车床为例，程序编制，通过斯沃仿真软件进行螺母类零件的加工以及对螺
2、母类零件进行仿真加工及校验。关键词 哑铃螺母 加工程序 仿真加工 目 录第一章 绪论11.1 研究的目的和意义11.2 论文研究的内容1第二章 数控机床概述22.1 数控机床的产生22.2 数控机床的组成32.3 数控车床的面板4第三章 固定式哑铃螺母的程序设计83.1 分析图纸83.2 切削用量与刀具的选择93.3 工艺与程序设计10第四章 固定式哑铃螺母的仿真加工134.1 机床的操作134.2 哑铃螺母的仿真加工14第五章 结 论205.1 研究的成果205.2 存在的问题和今后的改进方向20参考文献21致谢22固定式哑铃的编程与加工第一章 绪论1.1 研究的目的和意义制造业是我国国民经
3、济的支柱产业，近年来，随着计算机技术的发展，数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中，普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所代替。目前国外机械设备的数控化率已达到85%以上，而我国的机械设备的数控化率不足20%，随着我国机制行业新技术的应用，我国世界制造业加工中心地位形成，数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都非常紧缺，再加上数控加工人员从业面非常广，就比如：哑铃也是属于数控编程一种，哑铃是我们平时在家锻炼，性价比最高的器械。练习哑铃，不受场地限制，而且简单好学。通过哑铃练习，你可以获得一双健美而结实的手臂，更可以避免四肢无力、肩膀酸疼、关节疼痛
4、等职业病。长期坚持练习哑铃，可以修饰肌肉线条，增加肌肉耐力，经常做重量偏大的哑铃练习，可以使肌肉结实，强壮肌纤维，增加肌力。可以锻炼上肢肌肉及腰、腹部肌肉。1.2 论文研究的内容本论文在国内研究内容很多，主要研究数控技术的发展、典型零件的工艺及程序设计，对零件的加工方法、机床操作研究不全面，不具体。本文针对企业产品种类，数控机床系统的使用组织论文内容，主要以FANUC OIT数控系统的数控车床为例，通过螺母类零件的工艺、程序设计，零件加工，来介绍数控车床操作及零件1第二章 数控机床概述2.1 数控机床的产生数控机床就是在普通机床上发展过来的，数控的意思就是数字控制。我们一般所说的数控设备，主要
5、是指普通数控机床和加工中心(简称MC)。1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。1949年，该公司在美国麻省理工学院伺服机构研究室的协助下，开始数控机床研究，并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床，不久即开始正式生产。当时的数控装置采用电子管元件，体积庞大，价格昂贵，只在航空工业等少数有特殊需要的部门用来加工复杂型面零件；1959年，晶体管元件和印制电路板的研制成功，使数控装置进入了第二代，体积缩小，成本有所下降；1960年以后，较为简单和经济的点位控制数控钻床和直线控制数控铣床得到较快发展，使数控机床在机械制造业各部门
6、逐步获得推广。1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，它不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。到了20世纪60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控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，研制成功使用微处理器和半导体存储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年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置更加趋向小型化，可以直接安装在机床上；数控机床
7、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。具有中国特色的经济型数控系统有上海开通数控技术有限公司KT系列数控系统、北京凯恩帝的KND系列数控系统、广州数控设备厂的GSK系列数控系统等。数控技术是近代发展起来的一种自动控制技术，机械加工现代化的重要基础与关键技术。数控机床是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，是国防工业现代化的重要战略装备，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要标志。2.2 数控机床的组成数控车床一般由数控装置、输入/输出设备、伺服系统、驱动装置、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。1.数控装置数控装置是数
8、控机床的核心，主要包括微处理器CPU、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与数控系统的其他组成部分联系的接口等。接受控制介质上的数字化信息，经过控制软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输入各种信号和指令，控制机床的各个部分，进行规定的，有序的运动。2.输入/输出装置输入装置的作用是将控制介质上的数控代码传递并存入数控系统内。如键盘、磁盘机等。输出装置的作用是将数控程序、代码或数据进行打印或显示等。数控系统一般配有CRT显示器或点阵式液晶显示器，显示信息卡丰富，有些还能显示图形。3.伺服系统伺服单元式数控系统装置和机床本体的联系环节，它接受数控装置的指令信息，并按指令信息的要求控制执行部件的
9、进给速度、方向和位移。它把来自CNC装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。常用的位移执行机构有功率步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机。4.驱动装置驱动装置把经信号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做严格的相对运动，最后加工出图纸所要求的零件。5.辅助控制装置辅助控制装置是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的强电控制装置。他的主要作用是接受数控装置输出的主运动变速、刀具选择和交换、辅助动作等指令子信息，经过必要的编译、逻辑判断、功率放大后，直接驱动相应的电气、液压和机械部件，以完成各种规定的动作。广泛使用可编程控制器。
10、可编程控制器的特点：响应快、想能可靠、易于使用、编程和修改程序，并可直接驱动机床电器。6.检测装置检测装置把机床工作台的实际位移转变成电信号反馈给CNC装置，供CNC装置于指令值比较产生误差信号，以控制机床向消除该误差的方向移动。测量装置安装在数控机床的工作台或丝杠上，按有无检测装置，数控系统可分为开3环系统和闭环系统，而按测量装置安装的位置不同可分为全半闭环数控系统和半闭环数控系统。检测装置的作用是检测数控机床各个坐标轴的实际位移量，经反馈系统输入到机床的控制装置中。数控装置将反馈回来的实际位移量与设定值进行比较，控制伺服机构按指令设定值运动。7.机床本体机床本体是数控机床的主体，是用于完成
11、各种切削加工的机械部分。包括主运动部件、进给运动执行部件和床身等。2.3 数控车床的面板2.3.1数控系统操作面板1.数控系统操作面板也称CRT/MDI操作面板如图2-1，由CRT显示器与键盘两部分组成。图2-1 数控车床系统面板2.显示页面按钮显示页面按钮是用于选择各种显示画面的。FANUC OIT共有其中显示画面：位置、程序、刀补、报警、设置、参数、诊断。各种按钮功能见表2-1。表2-1 按钮功能键名称功 能 说 明上下翻页软键实现左侧CRT中显示内容的向上翻页，软键实现左侧CRT中显示内容的向下翻页字符区实现字符的输入，（点击后再点击字符键，将输入右下角的字符，例如：P、Q等字符的输入）
12、数字区实现数字字符的输入，点击后再点击字符键，将输入右下角的字符续表方向键移动CRT中的光标的位置，软键实现光标的向上移动，软键实现光标的向下移动，软键实现光标的向左移动，软键实现光标的向右移动复位键按下此键，复位CNC系统，包括取消报警、主轴故障复位、中途退出自动操作循环和输入、输出过程等输入键除程序编辑方式以外的情况，当面板上按下一个字母或数字键以后，必须按下此键才输入CNC内。另外，与外部设备通信时，按下此键，才能启动输入设备，开始输入数据到CNC内位置显示键切换CRT到机床当前的坐标位置界面程序键切换CRT到程序管理界面参数设置切换CRT到参数设置界面上档键输入字符切换键本软件暂不支持
13、辅助图形图形显示功能，用于显示加工轨迹参数信息键显示系统参数信息（暂不支持）错误信息键显示系统错误信息（暂不支持）编辑键插入键将输入域之中的数据插入到当前光标之后的位置取消键取消输入域内的数据或删除单个字符回车换行键结束一行程序的输入并且换行2.3.2数控车床操作面板和控制箱1.数控车床操作面板（1）FANUC OIT系统的操作面板，如图2-2所示。5图2-2 数控车床操作面板 （2）操作面板各按钮的名称及用途，见表2-2。表2-2 按钮的名称及用途按钮名称功能说明自动运行按下此按钮时系统进入自动加工模式编辑此按钮按下后，系统进入程序编辑状态，用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序MDI此
14、按钮按下后，系统进入MDI模式，手动输入并执行指令远程执行此按钮按下后，系统进入远程执行模式即DNC模式，输入输出资料单节此按钮按下后，运行程序时每次值行一条数控指令单节忽略此按钮按下后，数控程序中的注释符号“/”有效选择性停止此按钮按下后，“M01”代码有效本软件暂不支持机床锁定锁定机床，无法移动试运行机床进入空运行状态进给保持程序运行暂停，在程序运行过程中，按下此按钮运行暂停，按下“循环启动”恢复运行循环启动程序运行开始，系统处于“自动运行”或“MDI”位置时按下有效，其余模式下使用无效循环停止程序运行停止，在数控程序运行中，按下此按钮停止程序运行回原点机床处于回零模式：机床必须首先执行回零操作，然后才可以运行手动机床处于手动模式，可以手动连续移动续表手动脉冲机床处于手轮控制模式手动脉冲机床处于手轮控制模式X轴选择按钮在手动状态下，按下该按则机床移动X轴Z轴选择按钮在手动状态下，按下该按则机床移动Z轴正方向移动按钮在手动状态下，点击该按钮系统将向所选
