配合件的数控车削工艺设计与编程加工

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1、衢 州 学 院 毕业设计（论文）题目： 配合件的数控车削工艺设计与编程加工作者： 二级学院： 机械工程学院 专业班级： 数控技术12级 指导教师： 职称： 高级实验师 2014 年 12月20日衢州学院机械工程学院毕业设计（论文）任务书课题名称配合件的数控车削工艺设计与编程加工二级学院机械工程学院专业/班级 学生姓名 学 号 指导教师 单位/职称 课题来源企业生产任务成果形式论文所属岗位金工车间工艺管理技术员一、毕业设计（论文）课题的主要内容、任务和目标、基本要求等：1、课题研究的主要内容课题研究内容是以CAD/CAM软件和数控车床为平台，综合应用数控加工技术的基本理论和专业技能，完成下图所示

2、的阀芯零件数控仿真及实物加工。2、任务和目标通过本课题的工作，实现如下四方面的工作任务及目标：1）能对数控车削零件进行加工工艺分析，制定相关数控加工工艺流程；2）完成该数控车削零件的数控加工程序编制； 3）完成该数控车削零件的数控加工仿真及实物加工；4）数控车削加工中关键问题分析，能提出自己的应用心得（包括实际应用中解决问题的方法）或可能的创新点。3、基本要求1）完成毕业顶岗实习周记12篇，毕业顶岗实习报告鉴定表一份、开题报告一份（1000字以上），相关技术应用论文一篇（5000字以上）。 2）设计（论文）的写作规范：（1）封面。（2）摘要：主要说明该课题主要研究内容及关键词。（3）目录。（4

3、）正文：所选课题的需求分析，方案论证，方案设计，以及所实现的功能，在设计过程中遇到问题所采用的策略等。（5）部分重要程序的源代码。（6）参考文献。（7）论文要求用A4开纸打印，并装订成册，形成书目结构。（8）论文书写要求语言精练，简洁，表达力求准确。二、实践要求： 该课题要求学生在企业金工车间的数控加工工艺管理岗位上顶岗实习13周，了解车间工艺管理员的工作职责，熟悉车间常规零件的加工过程及其特点，完成顶岗实习周记，在周记中能详细介绍每周的工作任务及工作中遇到的问题和解决方法等。三、进度安排1) 数控加工技术国内外研究现状、存在问题分析，完成开题报告，1周；2) 数控加工基本理论回顾， Mast

4、ercam、数控仿真软件学习，1周； 3) 典型零件的数控加工工艺分析，程序的手工编制及仿真调试，2周； 4) 数控加工关键问题分析，1周；5) 整理论文说明书，绘制并打印必要的零件图（A4），1周；6) 准备答辩，1周；7) 答辩，1周；四、推荐的主要参考资料1 刘雄伟编，数控机床操作与编程培训教程，机械工业出版社，2003.62 沈建峰 虞俊主编，数控车床操作工，机械工业出版社，2007.43 顾京主编，机床加工程序编制，机械工业出版社，2003.54. AUTOCAD2004、上海宇龙仿真程序等软件平台。指导教师签名 郑小军 2013年 11 月 25 日专业负责人签名 邓小雷 _201

5、3年 11月25日 配合件的数控车削工艺设计与编程加工摘 要数控技术，是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控是先进制造技术的基础技术。数控加工在现代化生产中显示出很大的优越性。数控加工就是在对工件材料进行加工前，事先在计算机上编写好程序，再将这些程序输入到使用计算机程序控制的机床指令性加工。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而是在于

6、怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。本课题要重点研究的问题主要有两点：一是根据给定的零件图，分析其数控加工工艺，给出切实可行的数控加工方案（含刀具、切削用量选择等）和编程方法，并最终编制零件的数控加工程序，二是以宇龙仿真为平台，利用该软件功能强大的仿真功能，虚拟完成零件的数控车加工过程，以验证数控程序编写的正确性；三是以MasterCAM软件为平台，利用该软件强大的自动编程的能力，完成零件的自动编程，并利用FANUC0i-mate系统数控车床做实物加工。关键词：数车技术，数车编程，仿真加工，实物加工

7、目 录第一章 绪 论11.1. 数控机床的发展简介11.2 本设计（论文）要解决的问题21.3 本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路31.3.1 简单零件的数控加工工艺分析、数控车编程和仿真31.3.2 复杂配合零件的数控加工工艺分析、数控车编程和仿真31.3.3 数控加工仿真的机床操作步骤41.3.4 MasterCAM软件操作步骤4第二章 基于法兰克数控系统的数控车加工及操作52.1 FANUC-0imate数控系统介绍52.2 典型二维轮廓零件的数控车编程52.2.1 FANUC-0imate数控车床的构成52.2.2 上海宇龙数控仿真软件的简介62.2.3 数控车床加工工艺的主

8、要内容62.3 零件数控车加工工艺及程序的编制72.3.1 简单零件的数控加工工艺72.3.2 各工序刀具及切削参数选择82.3.3 加工过程工艺卡片的设计82.4简单零件的数控加工仿真92.4.1 零件左边（套）的数控加工仿真92.4.2 零件右边（轴）的数控加工仿真112.5 基于MasterCAM X的数控加工工艺编制及加工仿真112.5.1 数控加工工艺编制及加工仿真122.5.2 MasterCAM后处理程序的机床虚拟仿真加工182.6 结 论182.7 加工件质量评价182.8 本章小结18第三章 数控编程应用体会193. 1 FANUC 0i系统编程特点193. 2 Master

9、cam数控加工编程应用技巧19第四章 结论与展望224.1 总 结224.2 展 望22参 考 文 献23致 谢24附件125附件226机械工程学院毕业设计（论文）第一章 绪 论1.1. 数控车床发展简介20世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。 采用数字技术进行机械加工，最早是在40年代初，由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司（ParsonsCorporation）实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路

10、径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到0.0381mm（0.0015in），达到了当时的最高水平。 1952年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。 这台机床是一台试验性机床，到了1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生产出来。 在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。 数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床，因为数控机床能够解决

11、普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。 然而，由于当时的数控系统采用的是电子管，体积庞大，功耗高，因此除了在军事部门使用外，在其他行业没有得到推广使用。 到了1960年以后，点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此，数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展，据统计资料表明，到1966年实际使用的约6000台数控机床中，85%是点位控制的机床。 数控机床的发展中，值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在1959年3月，由美国卡耐;特雷克公司（Keaney&Tr

12、eckerCorp.）开发出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具，根据穿孔带的指令自动选择刀具，并通过机械手将刀具装在主轴上，对工件进行加工。它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间。加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种，不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心，还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。 1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是所谓的柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystemFMS）之后，美、欧、日等也相继进行开发及应用。 1974年以后，随着微电子技术的迅速发展，微处理器直

13、接用于数控机床，使数控的软件功能加强，发展成计算机数字控制机床（简称为CNC机床），进一步推动了数控机床的普及应用和大力发展。 80年代，国际上出现了14台加工中心或车削中心为主体，再配上工件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元（FlexibleManufacturingCellFMC）。这种单元投资少，见效快，既可单独长时间少人看管运行，也可集成到FMS或更高级的集成制造系统中使用。 目前，FMS也从切削加工向板材冷作、焊接、装配等领域扩展，从中小批量加工向大批量加工发展。 所以机床数控技术，被认为是现代机械自动化的基础技术。 美国政府重视机床工业，美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提

14、出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究“效率”和“创新”，注重基础科研。因而在机床技术上不断创新，如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由於美国首先结合汽车、轴承生产需求，充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线，而且电子、计算机技术在世界上领先，因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实，且一贯重视科研和创新，故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床，其存在的教训是，偏重於基础科研，忽视应用技术，且在上世纪80代政府一度放松了引导，致使数控机床产量增加缓慢，于1982年被后进的日本超过，并大量进口。从90年代起，纠正过去偏向，数控机床技术上转向实用，产量又逐渐上升。1.2 本设计（论文）要解决的问题在给定的FANUC-0I数控系统和FANUC-0i标准车床（平床身前置刀架）的软、硬件条件下，分析典型零件的数控车加工工艺，手工编制相关零件的数控加工工艺步骤和数控程序，并利用上海宇龙仿真软件，虚拟完成零件的数