電機轉(zhuǎn)子換軸設(shè)計.doc

衢 州 學 院畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控加工工藝與編程作者： 沈 力 系 （部）： 機械工程學院 專業(yè)班級： 數(shù)控技術(shù)08級(1)班 指導教師： 馬 曉 麗 職稱： 教 授 2011年 6月 5日衢州學院機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書課題名稱電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控加工工藝與編程系 別 機械工程學院專業(yè)/班級數(shù)控技術(shù)/08級 1班學生姓名沈力學 號3089124104指導教師 馬曉麗單位/職稱教授課題來源企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)成果形式論文所屬崗位金工車間工藝管理技術(shù)員、數(shù)控加工中、高級工一、畢業(yè)設(shè)計（論文）課題的主要內(nèi)容、任務(wù)和目標、基本要求等1、課題研究的主要內(nèi)容在指定的fanuc-0imate數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)仿真軟件條件下，完成電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控加工工藝與編程，轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控仿真。轉(zhuǎn)子芯軸零件圖見附圖。2、任務(wù)和目標通過本課題的研究工作，實現(xiàn)以下工作任務(wù)及目標：1）能對數(shù)控車床零件進行加工工藝分析，制定有關(guān)數(shù)控加工工藝卡片；2）完成該車削零件的數(shù)控加工程序編制； 3）完成該車削零件的數(shù)控加工仿真；4）數(shù)控車加工中關(guān)鍵問題分析，能提出自己的應(yīng)用心得和實際應(yīng)用中解決問題的方法，在數(shù)控加工技能上得到綜合訓練，就業(yè)后能較快的適應(yīng)相關(guān)的職業(yè)崗位。3、基本要求1）完成開題報告1篇（1500字以上），相關(guān)技術(shù)應(yīng)用論文1篇（8000字以上），轉(zhuǎn)子心軸cad圖1幅。完成畢業(yè)頂崗實習周記12篇，畢業(yè)頂崗實習報告鑒定表1篇。 2）設(shè)計（論文）的寫作規(guī)范封面（封面后插入任務(wù)書）；摘要：主要說明該課題主要研究內(nèi)容及關(guān)鍵詞；目錄；正文：課題來源及意義，轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控加工工藝、編程（部分重要程序的源代碼及說明），數(shù)控仿真，結(jié)論；參考文獻(最少20篇)；謝辭。3）論文書寫要求語言精練，簡潔，表達力求準確。論文要求用a4紙打印，并裝訂成冊。圖紙用a3或a4圖幅打印。二、實踐要求： 課題要求學生在第6學期在企業(yè)金工車間的數(shù)控加工工藝管理崗位上頂崗實習，了解車間工藝管理員的工作職責，熟悉車間常規(guī)零件的加工過程及其特點，以及數(shù)控加工中、高級工操作等。完成頂崗實習周記，在周記中能詳細介紹每周的工作任務(wù)及工作中遇到的問題和解決方法等。三、進度安排第一階段（第5學期，第14-20周）第1416周：查閱與課題研究相關(guān)的文獻資料，按任務(wù)書要求完成開題報告。完成轉(zhuǎn)子芯軸的cad圖繪制。第1718周：零件的數(shù)控加工工藝路線設(shè)計，零件加工編程和數(shù)控仿真，完成論文初稿。第19周：按要求修改論文和圖紙，完成論文終稿和轉(zhuǎn)子cad圖，準備答辯。第20周：完成開題報告、論文和圖紙的打印和裝訂，交開題報告、論文和cad圖的電子版，預(yù)答辯。第二階段（第6學期）第114周：頂崗實習。第15 周：答辯，交全部畢業(yè)設(shè)計和頂崗實習的紙質(zhì)和電子材料。四、推薦的主要參考資料1.劉雄偉.數(shù)控機床操作與編程培訓教程，北京：機械工業(yè)出版社，2003.62.數(shù)控技術(shù)之家，/shukongjishu/index.html3.李玉蘭.數(shù)控加工技術(shù)，北京：機械工業(yè)出版社，2010.64.autocad及南京宇航仿真等軟件平臺指導教師簽名 馬曉麗 2010 年 12 月6 日專業(yè)負責人簽名 周建強 2010 年12 月 6日 電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控加工工藝與編程摘 要本次論文設(shè)計的內(nèi)容介紹了電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控加工特點、加工工藝分析以及數(shù)控編程的一般步驟，并通過實例詳細的介紹了數(shù)控加工工藝的分析方法。第一章緒論部分主要介紹了電動工具和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷史，以及目前國內(nèi)外的研究狀況。簡明扼要的闡述了一下此次畢業(yè)設(shè)計的大概思路。在第二章中，介紹了南京宇航仿真軟件，fanuc-0imate系統(tǒng)的主要特點及其組成和數(shù)控車床的一般操作步驟。在第三章中，先根據(jù)電動工具轉(zhuǎn)子芯軸cad圖紙的尺寸及加工要求，選擇毛胚和刀具，制定相應(yīng)的加工工藝路線，在了解fanuc系統(tǒng)編程特點的基礎(chǔ)上，手工編制簡單零件的數(shù)控加工程序，以南京宇航數(shù)控仿真為平臺，利用該軟件仿真功能，采用fanuc 0i系統(tǒng)的標準數(shù)控車床，虛擬完成電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控車床加工過程，以驗證加工工藝的準確性和數(shù)控程序編寫的正確性。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我收獲了很多，掌握了很多。我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。關(guān)鍵詞：電動工具、數(shù)控車床、轉(zhuǎn)子芯軸、工藝分析、數(shù)控編程機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）目錄第一章 緒論11.1課題的背景及意義11.2國內(nèi)外研究狀況綜述31.3本課題設(shè)計主要的內(nèi)容及任務(wù)4第二章 基于fanuc數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控車床52.1 南京宇航數(shù)控仿真軟件的簡介52.2 fanuc-0imate數(shù)控系統(tǒng)介紹62.3 fanuc-0imate數(shù)控車床的構(gòu)成62.4 數(shù)控車床加工工藝的主要內(nèi)容7第三章 電動工具轉(zhuǎn)子芯軸數(shù)控車加工工藝及仿真83.1 電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控加工工藝83.1.1零件圖的分析83.1.2加工方案及加工路線的確定93.1.3各工序刀具及切削參數(shù)93.1.4加工過程工藝卡片的設(shè)計93.1.5程序的編制103.2 電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控加工仿真123.2.1數(shù)控機床的選擇133.2.2毛坯的選擇及安裝133.2.3刀具的選擇133.2.4機床對刀143.2.5程序的讀入和執(zhí)行143.3加工效果圖14結(jié)論17參考文獻18致 謝19第一章 緒論 1.1課題的背景及意義20世紀60年代，由于科技發(fā)展水平的提升和世界經(jīng)濟的不斷增長，專業(yè)級電動工具的應(yīng)用開始興起，專業(yè)級電動工具制造業(yè)率先在歐美發(fā)達國家實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并迅速發(fā)展。90年代，伴隨著中國制造產(chǎn)業(yè)在全球的競爭力的提高，中國專業(yè)級電動工具制造業(yè)也開始起步，并逐漸顯示出強大制造競爭力。經(jīng)過十多年的發(fā)展，中國專業(yè)級電動工具行業(yè)在承接國際分工轉(zhuǎn)移的過程中不斷發(fā)展，已成為國際專業(yè)級電動工具市場的主要供應(yīng)國之一。隨著電動工具應(yīng)用的發(fā)展，根據(jù)電動工具的應(yīng)用領(lǐng)域的不同，電動工具行業(yè)習慣將整個行業(yè)大致分為通用級、專業(yè)級和工業(yè)級三個級別。專業(yè)電動工具屬資金密集、技術(shù)密集型產(chǎn)品，在發(fā)達國家生產(chǎn)成本過高，因此歐、美發(fā)達國家正在將電動工具制造基地轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家特別是中國進行生產(chǎn)。在歐美國家，專業(yè)電動工具廣泛應(yīng)用于建筑道路建設(shè)、金屬加工和木材加工。隨著歐美出生率的下降，為了提高產(chǎn)量，專業(yè)電動工具必須具備較高的性能。同時，隨著工廠和建筑業(yè)中老年和女性工人的增加，對于重量輕、自動化和安全的專業(yè)電動工具的需求在逐年增加。經(jīng)過上世紀90年代以來的快速發(fā)展，全球?qū)I(yè)電動工具的市場容量在2008年已達到約140億美元，全球?qū)I(yè)電動工具的需求量2006年-2008年來一直保持年均3%左右的增長率，市場規(guī)模穩(wěn)定增加。雖然2008年下半年開始受到金融危機影響，全球?qū)I(yè)電動工具市場增長受阻，但從2009年以來的情況來看，市場正逐步恢復(fù)，預(yù)計全球?qū)I(yè)電動工具市場容量在2012年將超過150億美元。從專業(yè)電動工具市場的發(fā)展趨勢看，電動工具大都是手持進行操作，因此除了要求電動工具有較高的性能外，還要求電動工具輕巧、操作舒適、功能多樣、對操作者和環(huán)境沒有危害。近年來，國外專業(yè)電動工具產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)展趨勢如下：1)電子技術(shù)廣泛應(yīng)用：2)電池式專業(yè)電動工具快速發(fā)展：3)積極開發(fā)人性化環(huán)保型專業(yè)電動工具4)專業(yè)電動工具單位重量出力不斷提高世界電動工具的誕生就是從電鉆產(chǎn)品開始的1895年，德國fein 公司研制出世界上第一臺直流電鉆，這臺電鉆重量14公斤，外殼用鑄鐵制成，只能在鋼板上鉆4毫米的孔。隨后出現(xiàn)了三相工頻（50hz）電鉆，但電動機轉(zhuǎn)速沒能突破3000r/min。1914 年，出現(xiàn)了單相串激電動機驅(qū)動的電鉆，電動機轉(zhuǎn)速達10000r/min以上。 1927年，出現(xiàn)了供電頻率為150200hz的中頻電鉆，它既具有單相串激電動機轉(zhuǎn)速高的優(yōu)點，又具有三相工頻電動機結(jié)構(gòu)簡單、可靠的優(yōu)點，但因需用中頻電流供電，使用受到限制。60年代，出現(xiàn)了用鎳鎘電池作電源的無電源線的電池式電鉆。到70年代中后期，因電池價格降低，充電時間也縮短，這種電鉆在歐美、日本得到廣泛使用。 電鉆最初用鑄鐵作外殼，后改用鋁合金作外殼。60年代，熱塑性工程塑料在電鉆上獲得應(yīng)用，并實現(xiàn)了電鉆的雙重絕緣。 60年代還出現(xiàn)了電子調(diào)速電鉆。這種電鉆利用晶閘管等元件組成電子線路，以開關(guān)撳鈕被撳入的深度不同來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，從而使電鉆在使用時能按被加工對象的不同（如材料不同、鉆孔直徑大小等），選擇不同的轉(zhuǎn)速。電鉆類電動工具是一種在各種材料和零件上鉆孔的機械化工具。它由電動機或電磁鐵作為動力，通過傳動機構(gòu)驅(qū)動工作頭進行作業(yè)。在金屬、塑料和類似材料上鉆孔的稱為電鉆，而在磚石、混凝土和類似材料上打孔的稱為沖擊電鉆、電錘等。電鉆類電動工具品種多、規(guī)格齊、產(chǎn)量大，需求量也大，廣泛適用于建筑梁、板、柱、墻等的加固，裝修、墻安裝、支架、欄桿、廣告牌、空調(diào)室外機、導軌、衛(wèi)星接收器電梯、鋼結(jié)構(gòu)廠房等安裝。據(jù)歷年行業(yè)資料，全世界每年消耗的大量電動工具，有80%是由中國工廠（包括國內(nèi)企業(yè)和外資企業(yè)）生產(chǎn)并組織出口的。據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，其余20%由國外電動工具企業(yè)生產(chǎn)的電動工具（基本上是專業(yè)工具），有許多零部件也是中國企業(yè)生產(chǎn)并出口的。當今世界科技日新月異，知識高速增長，科學技術(shù)已經(jīng)成為了第一生產(chǎn)力，因而要求我們要有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。數(shù)控技術(shù)是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術(shù)。世界各國信息產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對市場的適應(yīng)能力和競爭能力。工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅大力發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在高精尖數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。因此大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。同時數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，對國計民生的一些重要行業(yè)國防、汽車等的發(fā)展起著越來越重要的作用，這些行業(yè)裝備數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢，如：橋式三、五坐標高速數(shù)控龍門銑床、龍門移動式五座標ac擺角數(shù)控龍門銑床、龍門移動式三座標數(shù)控龍門銑床等。近年來，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域，尤其是機械制造業(yè)中，普通機械正逐漸被高效率、高精度、高自動化的數(shù)控機械所代替。很多年來，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，機床數(shù)控技術(shù)經(jīng)過了多次的改造，適應(yīng)了現(xiàn)在的社會發(fā)展，但當前又出現(xiàn)了一些新的發(fā)展方向。數(shù)控加工也正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。 這次的畢業(yè)設(shè)計則為我們的創(chuàng)新設(shè)計能力、綜合設(shè)計能力，加強我們大學生的動手能力和工程實踐的訓練提供了一個嶄新的平臺。通過對這個課題的研究，我們對在校學習的知識的理解有了鞏固和加深。在技能培訓方面可以開放我們的思維，使理論和實際結(jié)合更加緊密。1.2國內(nèi)外研究狀況綜述我國開始生產(chǎn)電動工具的歷史還是比較早的，是從1942年開始的。當時是模仿美國的一款電鉆從而開創(chuàng)了我國生產(chǎn)電動工具的歷史。在1954年成為我國第一家專業(yè)電動工具制造廠。1974年我國進行了單相串激電動工具聯(lián)合設(shè)計，經(jīng)過2年多的努力試制成了雙重絕緣單相串激電鉆，雙重絕緣單相串激角向磨光機，手持式直向砂輪機三個系列以及雙重絕緣單相串激模具電磨，曲線鋸等20個品種規(guī)格的產(chǎn)品。1976年開始籌建國家級的科研試驗基地“中國電動工具檢測中心”，“中國電工產(chǎn)品認證委員會電動工具認證站”于1985年通過驗收，從此我國可以按照國際標準和國家標準，專業(yè)標準，對國內(nèi)外各類電動工具的功能參數(shù)，安全，噪聲，無線電干擾等各種質(zhì)量參數(shù)進行全面的鑒定試驗，形式認可，安全認證。1895年，德國制造出世界上第一臺直流電鉆。隨后出現(xiàn)了三相工頻（50hz）電鉆。1914 年，出現(xiàn)了單相串激電動機驅(qū)動的電動工具，電動機轉(zhuǎn)速達10000r/min以上。1927年，出現(xiàn)了供電頻率為150200hz的中頻電動工具，它既具有單相串激電動機轉(zhuǎn)速高的優(yōu)點，又具有三相工頻電動機結(jié)構(gòu)簡單、可靠的優(yōu)點，但因需用中頻電流供電，使用受到限制。60年代，隨著電池制造技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了用鎳鎘電池作電源的無電源線的電池式電動工具。但當時因價格昂貴，發(fā)展較慢。到70年代中后期，因電池價格降低，充電時間也縮短，這種電動工具在歐美、日本得到廣泛使用。電動工具最初用鑄鐵作外殼，后改用鋁合金作外殼。60年代，熱塑性工程塑料在電動工具上獲得應(yīng)用，并實現(xiàn)了電動工具的雙重絕緣，保障了電動工具的使用安全性。由于電子技術(shù)的發(fā)展，60年代還出現(xiàn)了電子調(diào)速電動工具。這種電動工具利用晶閘管等元件組成電子線路，以開關(guān)撳鈕被撳入的深度不同來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，從而使電動工具在使用時能按被加工對象的不同（如材料不同、鉆孔直徑大小等），選擇不同的轉(zhuǎn)速。從專業(yè)電動工具市場的發(fā)展趨勢看，電動工具大都是手持進行操作，因此除了要求電動工具有較高的性能外，還要求電動工具輕巧、操作舒適、功能多樣、對操作者和環(huán)境沒有危害。近年來，全球?qū)I(yè)電動工具產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)展趨勢有：1）電子技術(shù)廣泛應(yīng)用，包括電子調(diào)速和控速技術(shù)，以及開發(fā)機電一體化的智能電動工具。2）電池式專業(yè)電動工具快速發(fā)展。3）積極開發(fā)人性化環(huán)保型專業(yè)電動工具。4）專業(yè)電動工具單位重量出力不斷提高。以上是目前國際上專業(yè)電動工具的市場趨勢和技術(shù)發(fā)展趨勢，我國專業(yè)電動工具將得到更新的發(fā)展。通過學習國外先進的技術(shù)理念和正確研判市場趨勢，我國將不僅成為專業(yè)電動工具生產(chǎn)大國，而且成為專業(yè)電動工具生產(chǎn)強國。當然我國要不斷被提高自己的技術(shù)水平，開拓新興市場。1.3本課題設(shè)計主要的內(nèi)容及任務(wù)本論文設(shè)計課題是電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控加工工藝與編程。在指定的畫圖軟件，fanuc-0imate數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)仿真軟件條件下完成電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的繪圖、數(shù)控加工工藝分析、編程及其數(shù)控仿真加工。本次畢業(yè)論文主要包括以下內(nèi)容：1)繪制cad零件圖；2)零件圖的加工工藝分析；2)零件的加工工藝的分析；3)數(shù)控加工工序卡片的制定；4)零件的數(shù)控加工程序編制；5)零件的仿真加工及效果圖。第二章 基于fanuc數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控車床2.1 南京宇航數(shù)控仿真軟件的簡介南京宇航數(shù)控仿真系統(tǒng)提供車床、立式銑床、臥式加工中心、立式加工中心；控制系統(tǒng)有fanuc系統(tǒng)、siemens系統(tǒng)、三菱系統(tǒng)、大森系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)以及三菱系統(tǒng)系統(tǒng)。豐富的刀具材料庫,采用數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理刀具材料和性能參數(shù)庫，刀具庫含數(shù)百種不同材料和形狀的車刀、銑刀，支持用戶自定義刀具以及相關(guān)特征參數(shù)。機床操作全過程仿真，仿真機床操作的整個過程；毛坯定義、工件裝夾、壓板安裝、快速對刀、安裝刀具、機床手動操作等仿真。加工運行全環(huán)境仿真仿真數(shù)控程序的自動運行和mdi運行模式；三維工件的實時切削，刀具軌跡的三維顯示；提供刀具補償、坐標系設(shè)置等系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定。全面的碰撞檢測手動、自動加工等模式下的實時碰撞檢測，包括刀柄刀具與夾具、壓板、機床等碰撞，也包括機床行程越界及主軸不轉(zhuǎn)時刀柄刀具與工件等的碰撞。數(shù)控程序處理能夠通過dnc導入各種cad、cam軟件生成的數(shù)控程序，例如mastercam、proe、ug、caxa-me等，也可以導入手工編制的文本格式數(shù)控程序，還能夠直接通過面板手工編輯、輸入、輸出數(shù)控程序。目前國內(nèi)的仿真系統(tǒng)：（1）法蘭克系統(tǒng)：fanuc0md，fanuc0td，fanuc0i-m，fanuc0i-t，fanuc18i-m ，fanuc18i-t（2）西門子系統(tǒng)：siemens 810d-m，siemens 810d-t，siemens 802d-m，siemens 802d-t，siemens 802s-m，siemens 802s-t，siemens 802se-m，siemens 802se-t（3）華中數(shù)控系統(tǒng)：華中世紀星hnc21-m, hnc21-t（4）廣州數(shù)控系統(tǒng)：gsk-990m, gsk-980t, gsk-928ma, gsk-928tc（5）大森數(shù)控系統(tǒng)：dasen 3i-m, dasen 3i-t（6）凱恩帝knd系統(tǒng)：knd100-m， knd100-t（7）三菱系統(tǒng)：ezmotion-nc e60-m, ezmotion-nc e60-t2.2 fanuc-0imate數(shù)控系統(tǒng)介紹日本fanuc公司的數(shù)控系統(tǒng)具有高質(zhì)量、高性能、全功能，適用于各種機床和生產(chǎn)機械的特點，在市場的占有率遠遠超過其他的數(shù)控系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）系統(tǒng)在設(shè)計中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝，各個控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。（2）具有很強的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力。其工作環(huán)境溫度為045，相對濕度為75。（3）有較完善的保護措施。fanuc對自身的系統(tǒng)采用比較好的保護電路。（4）fanuc系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項功能。對于一般的機床來說，基本功能完全能滿足使用要求。（5）提供大量豐富的pmc信號和pmc功能指令。這些豐富的信號和編程指令便于用戶編制機床側(cè)pmc控制程序，而且增加了編程的靈活性。（6）具有很強的dnc功能。系統(tǒng)提供串行rs232c傳輸接口，使通用計算機pc和機床之間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進行，從而實現(xiàn)高速的dnc操作。（7）提供豐富的維修報警和診斷功能。2.3 fanuc-0imate數(shù)控車床的構(gòu)成fanuc系統(tǒng)的典型構(gòu)成如下：（1）數(shù)控主板：用于核心控制、運算、存儲、伺服控制等。新主板集成了plc功能。（2）plc板：用于外圍動作控制。新系統(tǒng)的plc板已經(jīng)和數(shù)控主板集成到一起。（3）i/o板：早期的i/o板用于數(shù)控系統(tǒng)和外部的開關(guān)信號交換。新型的i/o板主要集成了顯示接口、鍵盤接口、手輪接口、操作面板接口及rs232接口等。（4）mmc板：人機接口板。這是個人電腦化的板卡，不是必須匹配的。本身帶有crt、標準鍵盤、軟驅(qū)、鼠標、存儲卡及串行、并行接口。（5）crt接口板：用于顯示器接口。新系統(tǒng)中，crt接口被集成到i/o板上。另外，還提供其他一些可選板卡等。2.4 數(shù)控車床加工工藝的主要內(nèi)容數(shù)控編制中的工藝處理包括： 1）零件圖的分析2）加工方案及加工路線的確定3）機床的選擇，選用fanuc 0i標準數(shù)控車床（平床身前置刀架）4）零件材料的選擇，并設(shè)置材料的大小及長度5）零件的裝夾6）刀具和切削用量的選擇7）刀具對刀，并建立加工坐標系。 8）數(shù)控程序編制或?qū)?）數(shù)控加工及操作步驟 10）零件測量、檢驗其合格性第三章 電動工具轉(zhuǎn)子芯軸數(shù)控車加工工藝及仿真3.1 電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控加工工藝3.1.1零件圖的分析在數(shù)控車削加工中，零件車削加工成形輪廓的結(jié)構(gòu)為兩頭加工的零件，零的軌跡精度要求高，零件的總體結(jié)構(gòu)主要包括圓柱、倒角、溝槽、正反螺紋、齒輪等。如圖3-1所示，該零件表面由外圓柱面、槽、倒角及正反螺紋表面組成。在數(shù)控車削的加工中，此零件重要的徑向加工部位有齒頂直徑da=6.48mm的齒輪（銑齒有效長度8），8mm的圓柱段（圓跳動為0.012，表面粗糙度ra=0.8m），2x0.3的溝槽，9mm的圓柱段，中間較長的7.8mm的圓柱段車正反螺紋（t9，深0.2，圓跳動為0.13，表面粗糙度為12.5m），7mm圓柱度（圓跳動為0.012）。未注的倒角為1x45零件圖尺寸標注完整，符合數(shù)控加工尺寸標注要求；輪廓描述清楚完整。選用毛坯為10x139的棒料，由于仿真軟件中的材料沒有20crmnti，用80f低碳鋼替代。圖3-1 電動工具轉(zhuǎn)子芯軸3.1.2加工方案及加工路線的確定根據(jù)零件圖樣要求其加工工序為:（1)建立工件坐標系。（2)端面加工，采用35的外圓車刀，可用g01指令。（3)零件左邊外圓粗車加工，可選用35的外圓車刀，可用g71指令。(4)零件左邊外圓精車加工，可選用35的外圓車刀，可用g70指令。（5)零件左邊的車槽加工，可選用寬2mm的車槽刀，可用g01指令。（6)工件調(diào)頭（7)端面加工，采用35的外圓車刀，可用g01指令。（8)零件右邊外圓粗車加工，可選用35的外圓車刀，可用g71指令。(9)零件右邊外圓精車加工，可選用35的外圓車刀，可用g70指令。（10)零件右邊的車八字螺紋槽加工，可選用60的螺紋車刀，可用g92指令。工序號程序編號零件圖號零件名稱使用設(shè)備夾具編號材料加工內(nèi)容刀具號刀具名稱刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速加工余量/mm備注車外輪廓t010135菱形外圓車刀粗600精12000.5用g71車削車溝槽t0202切槽刀1200用g70車削車正反螺紋t030360外螺紋車刀200用g92車削3.1.3各工序刀具及切削參數(shù)數(shù)控加工刀具卡片見表3-1。表3-1 數(shù)控加工刀具卡片3.1.4加工過程工藝卡片的設(shè)計數(shù)控加工工藝卡見表3-2。表3-2數(shù)控加工工藝卡3.1.5程序的編制工序名稱工藝要求2010.121下料10x139棒料1根3數(shù)控車工步工步內(nèi)容刀具號1車端面（軸）t012自右向左粗車外輪廓（軸）t013自右向左精車外輪廓（軸）t014加工槽（軸）t025自右向左粗車外輪廓（軸）t016自右向左精車外輪廓（軸）t017車八字螺旋槽t034檢驗材料80f低碳鋼備注：規(guī)格數(shù)量10x139電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控編程如下表格。 (1)左端：6.48、8、9以及退刀槽的加工程序見表3-3。表3-3加工程序程序段號o0055;程序名n010m03 s600 g99 t0101;轉(zhuǎn)速為600 r/min，選用第一把刀n020g00 x10 z2;刀具定位至粗加工循環(huán)點n030g71 u1 r0.5;粗車循環(huán)n040g71 p1 q2 u0.5 f0.1;n050n1 g01 x4.48;n060z0;n070x6.48 z-1;n080z-13.5;n090x8;n100z-20.5;n110x9;n120z-31.5;n130n2 x20;粗車循環(huán)結(jié)束n140g00 x100 z100;快速退回n150m05;主軸停轉(zhuǎn)n160m00;程序暫停n170m03 s1200 g99 t0101;主軸轉(zhuǎn)速為1200 r/minn180g00 x10 z2;刀具定位至精加工循環(huán)點n190g70 p1 q2 f0.05;精車循環(huán)n200g00 x100 z100;快速退回n210m05;主軸停轉(zhuǎn)n220m00;程序暫停n230m03 s1200 g99 to2o2;主軸轉(zhuǎn)速1200 r/min，第二把刀，準備車溝槽n240g00 x10 z2; n250g01 z-20.5;n260x7.4； n270g00 x20;n280x100 z100;快速退回n290m05;主軸停轉(zhuǎn)n300m30；程序結(jié)束(2)右端：7、7.8的加工程序見表3-4。表3-4加工程序程序段號o0066;程序名n010m03 s600 g99 t0101;轉(zhuǎn)速為600 r/min，選用第一把刀n020g00 x10 z2;刀具定位至粗加工循環(huán)點n030g71 u1 r0.5;粗車循環(huán)n040g71 p1 q2 u0.5 f0.1;n050n1 g01 x5;n060z0;n070x7 z-1;n080z-9;n090x7.8;n100z-107.5n110x9;n120z-110;n130n2 x20;粗車循環(huán)結(jié)束n140g00 x100 z100;快速退回n150m05;主軸停轉(zhuǎn)n160m00;程序暫停n170m033 s1200 g99 t0101;主軸轉(zhuǎn)速為1200 r/minn180g00 x10 z2;刀具定位至精加工循環(huán)點n190g70 p1 q2 f0.05;精車循環(huán)n200g00 x100 z100;快速退回n210m05;主軸停轉(zhuǎn)n220m30;程序結(jié)束(3)右端：八字螺旋槽的加工程序見表3-5。表3-5加工程序程序段號o0077程序名n010m03 s200 g99 t0101;轉(zhuǎn)速為200 r/min，選用第三把刀n020g00 x10 z-9;n030g92 x7.2 z-107.5 f20;車第一條螺旋槽n040g00 x10 z-107.5;n050g92 x7.2 z-9 f20;車第二條螺旋槽n060g00 x10;n070x100 z100;快速退回n080m05;主軸停轉(zhuǎn)n090m30;程序結(jié)束3.2 電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控加工仿真先運行南京宇航數(shù)控仿真軟件，進入操作界面。3.2.1數(shù)控機床的選擇fanuc0i-t數(shù)控機床如圖3-2所示圖3-2 fanuc0i-t數(shù)控機床機床啟動回零：按 再按 按下和使機床回零。3.2.2毛坯的選擇及安裝在原來已運行的南京宇航數(shù)控仿真軟件中，先選擇零件尺寸，再按安裝零件，如圖所示選擇好后確定。如圖3-3所示：圖3-3 毛胚的選擇3.2.3刀具的選擇點擊選擇刀具，彈出刀具選擇的對話框，選擇角度為35的外圓車刀、寬度為2mm的切槽刀和角度為60的螺紋刀，如圖3-4所示：圖3-4刀具的選擇3.2.4機床對刀按，跳出界面，如。選擇第一把刀，按，跳出對刀窗口，如。選擇邊界上的點，然后輸入x10和z0，按測量；然后在mdi模式下輸入程序選擇第二把刀和第三把刀，如上操作，最后顯示如圖3-5所示。：圖3-5對刀后的界面3.2.5程序的讀入和執(zhí)行按再按按輸入程序號o0055、o0066、o0077 按按鈕，按，再按找到編好的程序文件打開。按再按，機床將執(zhí)行程序，零件被加工完成. 3.3加工效果圖首先導入程序o0055，如圖3-6、3-7、3-8、3-9所示，然后執(zhí)行程序，加工效果如圖3-10所示：圖3-6 加工程序 圖3-7 加工程序 圖3-8 加工程序 圖3-9 加工程序 圖3-10 加工效果圖第二步工件掉頭反向裝夾，導入程序o0066，如圖3-11、3-12、3-13所示，然后執(zhí)行程序，加工效果如圖3-14所示。圖3-11 加工程序 圖3-12 加工程序圖3-13 加工程序 圖3-14 加工效果圖第三步導入程序o0077，如圖3-15所示，然后執(zhí)行程序，加工效果如圖3-16所示，最終效果如圖3-17所示。圖3-15 加工程序圖3-16 加工效果圖圖3-17 最終加工效果圖結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(論文)的課題是電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控加工工藝與編程。所以查找了相關(guān)的資料，了解到電動工具是一種運用小容量電動機或電磁鐵，通過傳動機構(gòu)驅(qū)動工作頭的手持式或可移式的機械化工具。結(jié)構(gòu)輕巧，攜帶使用方便；勞動生產(chǎn)效率高，比其它工具效率高，費用低，振動小和易于控制。本設(shè)計（論文）主要介紹了電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控加工特點、加工工藝分析以及數(shù)控編程的一般步驟，并通過實例詳細的介紹了數(shù)控加工工藝的分析方法。通過企業(yè)電動工具轉(zhuǎn)子心軸的生產(chǎn)圖紙要求用autocad軟件繪制出電動工具轉(zhuǎn)子芯軸圖紙，然后根據(jù)圖紙綜合運用所學相關(guān)的專業(yè)知識進行電動工具轉(zhuǎn)子芯軸軸的工藝分析，確定它的加工過程，接著制定相應(yīng)的工藝卡片，再根據(jù)設(shè)計的圖紙對芯軸進行編程，最后利用南京宇航仿真軟件進行仿真，把實體加工出來。最后，將所做的畢業(yè)設(shè)計撰寫成論文，讓老師進行指導修正。第一章緒論部分主要介紹了電動工具和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷史，以及目前國內(nèi)外的研究狀況。簡明扼要的闡述了一下此次畢業(yè)設(shè)計的大概思路。在第二章中，介紹了南京宇航仿真軟件，fanuc-0imate系統(tǒng)的主要特點及其組成和數(shù)控車床的一般操作步驟。在第三章中，先根據(jù)電動工具轉(zhuǎn)子芯軸cad圖紙的尺寸及加工要求，選擇毛胚和刀具，制定相應(yīng)的加工工藝路線，在了解fanuc系統(tǒng)編程特點的基礎(chǔ)上，手工編制簡單零件的數(shù)控加工程序，以南京宇航數(shù)控仿真為平臺，利用該軟件仿真功能，采用fanuc 0i系統(tǒng)的標準數(shù)控車床，虛擬完成電動工具轉(zhuǎn)子芯軸的數(shù)控車床加工過程，以驗證加工工藝的準確性和數(shù)控程序編寫的正確性。本次的畢業(yè)設(shè)計（論文）查閱大量跟本課題有關(guān)的文獻資料，工作量相當?shù)拇?，涉及的方面相當廣，也是一項綜合性的工作。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我收獲了很多，掌握了很多。我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。參考文獻1劉雄偉.數(shù)控機床操作與編程培訓教程，北京：機械工業(yè)出版社，2003.62數(shù)控技術(shù)之家，/html/shukongjishu/index.html3李玉蘭.數(shù)控加工技術(shù)，北京：機械工業(yè)出版社，2010.64趙長明,劉萬菊.數(shù)控加工工藝及設(shè)備.北京:高等教育出版社,2003 5李家杰.數(shù)控機床編程與操作實用教程.南京:東南大學出版社，2005.26富大偉、劉瑞素主編.數(shù)控系統(tǒng).北京：