機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書doc、

1、目錄第一章數(shù)控機(jī)床地加工特點(diǎn) 7第二章數(shù)控加工 8（一）數(shù)控加工概述 8（二）數(shù)控加工在機(jī)械制造中地地位和作用 10第三章零件圖地審查分析與技術(shù)要求地確定 11第四章 毛胚地確定 12第五章選擇機(jī)床設(shè)備 13第六章 裝夾方法與量具地選擇 14（一）毛胚及裝夾方法 14（二）量具地選擇 14第七章 刀具選擇和對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)地確定 15（一）選擇刀具 15（二）對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)地確定 15第八章工藝過程與工藝路線地確定 16（一）工藝路線地確定 16（二）工藝路線 16（三）零件圖 17第九章尺寸計(jì)算與零件輪廓節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)地計(jì)算 18第十章 程序地編制 19（一）程序單 20（二）工藝卡 21結(jié)束語 2

2、2參考文獻(xiàn) 23、八 、-前言一 數(shù)控技術(shù)地發(fā)展趨勢數(shù)控技術(shù)地應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性地變化 ,使制造業(yè)成為工業(yè)化地象征 , 而且隨著數(shù)控技術(shù)地不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域地?cái)U(kuò)大，他對國計(jì)民生地一些重要行業(yè)（IT、汽車、 輕工、醫(yī)療等）地發(fā)展起著越來越重要地作用 ,因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備地?cái)?shù)字化已是現(xiàn)代發(fā) 展地大趨勢 .從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展地趨勢來看 ,其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè) 方面1. 高速、高精加工技術(shù)及裝備地新趨勢高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率 ,提高產(chǎn)品地質(zhì)量和檔次 ,縮短生產(chǎn)周期和提高 市場競爭能力 .為此日本先端技術(shù)研究會將其列為 5 大現(xiàn)代制造技術(shù)之一 ,國際生產(chǎn)工程

3、學(xué) 會（CIRP ）將其確定為21世紀(jì)地中心研究方向之一.在轎車工業(yè)領(lǐng)域 ,年產(chǎn) 30萬輛地生產(chǎn)節(jié)拍是 40 秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決 地重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域 ,其加工地零部件多為薄壁和薄筋 ,剛度很差 ,材料 為鋁或鋁合金 ,只有在高切削速度和切削力很小地情況下 ,才能對這些筋、壁進(jìn)行加工 .近來 采用大型整體鋁合金坯料“掏空”地方法來制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來替代多個(gè)零件通 過眾多地鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝 ,使構(gòu)件地強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高 .這些都 對加工裝備提出了高速、高精和高柔性地要求 .從 EMO2001 展會情況來看 ,高速加工中心進(jìn)給速度可

4、達(dá) 80m/min, 甚至更高 ,空運(yùn)行速 度可達(dá) 100m/min 左右.目前世界上許多汽車廠 ,包括我國地上海通用汽車公司 ,已經(jīng)采用以 高速加工中心組成地生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床 .美國 CINCINNATI 公司地 HyperMach 機(jī)床 進(jìn)給速度最大達(dá) 60m/min, 快速為 100m/min, 加速度達(dá) 2g, 主軸轉(zhuǎn)速已達(dá) 60 000r/min. 加工 一薄壁飛機(jī)零件，只用30min,而同樣地零件在一般高速銑床加工需 3h,在普通銑床加工需 8h ;德國DMG公司地雙主軸車床地主軸速度及加速度分別達(dá)12*!000r/mm和1g.在加工精度方面,近10年來，普通級數(shù)控機(jī)床地加工

5、精度已由10 ym提高到5卩m,精密級 加工中心則從35卩m,提高到11.5卩m,并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級（0.01卩 m）.在可靠性方面 ,國外數(shù)控裝置地 MTBF 值已達(dá) 6 000h 以上,伺服系統(tǒng)地 MTBF 值達(dá)到 30000h 以上,表現(xiàn)出非常高地可靠性 .為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工 ,與之配套地功能部件如電主 軸、直線電機(jī)得到了快速地發(fā)展 ,應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大 .2. 軸聯(lián)動加工 bsp;采用 5 軸聯(lián)動對三維曲面零件地加工 ,可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削 ,不僅光潔度高 , 而且效率也大幅度提高 .一般認(rèn)為 ,1 臺 5 軸聯(lián)動機(jī)床地效率可以等于 2 臺 3 軸聯(lián)動機(jī)床

6、,特 別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí) ,5 軸聯(lián)動加工可比 3軸聯(lián) 動加工發(fā)揮更高地效益 .但過去因 5 軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因 ,其價(jià)格要比 3 軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍 ,加之編程技術(shù)難度較大 ,制約了 5 軸聯(lián)動機(jī)床地發(fā)展 . 當(dāng)前由于電主軸地出現(xiàn) ,使得實(shí)現(xiàn) 5 軸聯(lián)動加工地復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化 ,其制造難度和 成本大幅度降低 ,數(shù)控系統(tǒng)地價(jià)格差距縮小 .因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型 5 軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù) 合加工機(jī)床（含 5 面加工機(jī)床）地發(fā)展 .在 EMO2001 展會上 ,新日本工機(jī)地 5 面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭 , 可實(shí)現(xiàn) 4 個(gè)垂直平 面地加工

7、和任意角度地加工 ,使得 5 面加工和 5 軸加工可在同一臺機(jī)床上實(shí)現(xiàn) ,還可實(shí)現(xiàn)傾 斜面和倒錐孔地加工 .德國 DMG 公司展出 DMUVoution 系列加工中心 ,可在一次裝夾下 5 面加工和 5 軸聯(lián)動加工 ,可由 CNC 系統(tǒng)控制或 CAD/CAM 直接或間接控制 .3. 智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展地主要趨勢21 世紀(jì)地?cái)?shù)控裝備將是具有一定智能化地系統(tǒng) ,智能化地內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中地各 個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面地智能化 , 如加工過程地自適應(yīng)控制 ,工藝參數(shù)自 動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便地智能化 ,如前饋控制、電機(jī)參數(shù)地自適應(yīng)運(yùn)算、 自動識別負(fù)

8、載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面地智能化,如智能化地自動編程、智能化地人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面地內(nèi)容、方便系統(tǒng)地診斷及 維修等.為解決傳統(tǒng)地?cái)?shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件地產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在地問題.目前許多國家 對 開 放 式 數(shù) 控 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 研 究 , 如 美 國 地 NGC（The Next Generation Work-Station/Machine Control） 、和復(fù)合加工機(jī)床 en System Architecture for Control within Automation Systems） 、日本地 OSEC（Open System E

9、nvironment for Controller）, 中國地 ONC（Open Numerical Control System） 等 .數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)地未 來之路 .所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)地開發(fā)可以在統(tǒng)一地運(yùn)行平臺上,面向機(jī)床廠家和最終用戶 ,通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能） , 形成系列化 ,并可方便地將用戶 地特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中 ,快速實(shí)現(xiàn)不同品種、 不同檔次地開放式數(shù)控系統(tǒng) 形成具有鮮明個(gè)性地名牌產(chǎn)品 .目前開放式數(shù)控系統(tǒng)地體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、 通信規(guī)范、配置規(guī)范、 運(yùn)行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究地核心 .網(wǎng)

10、絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會地一個(gè)新亮點(diǎn).數(shù)控裝備地網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、 制造系統(tǒng)、 制造企業(yè)對信息集成地需求 ,也是實(shí)現(xiàn)新地制造模式如敏捷制 造、虛擬企業(yè)、 全球制造地基礎(chǔ)單元 .國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近 兩年推出了相關(guān)地新概念和樣機(jī) ,如在 EMO2001 展中,日本山崎馬扎克（ Mazak ）公司展 出地“ CyberProduction Center”（智能生產(chǎn)控制中心，簡稱CPC）;日本大隈（Okuma ） 機(jī)床公司展出“ IT plaza ”（信息技術(shù)廣場 , 簡稱 IT 廣場）；德國西門子 （Siemens） 公司展出 地Open Manuf

11、acturing Environment （開放制造環(huán)境,簡稱OME）等,反映了數(shù)控機(jī)床加工 向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展地趨勢 .4. 重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范地建立（1）關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)規(guī)范如前所述 ,開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好地通用性、柔性、適應(yīng)國紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃,并 進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范（OMAC、OSACA、OSEC）地研究和制定，世界3個(gè)最大 地經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同地科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范地制定 ,預(yù)示了數(shù)控技術(shù)地一個(gè)新地 變革時(shí)期地來臨 .我國在 2000 年也開始進(jìn)行中國地 ONC 數(shù)控系統(tǒng)地規(guī)范框架地研究和制 定.（ 2） 關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展地一種趨勢 .數(shù)控

12、技術(shù)誕生后地 50 年間地信息交換都是 基于ISO6983標(biāo)準(zhǔn),即采用G,M代碼描述如何（how）加工,其本質(zhì)特征是面向加工過程， 顯然,他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展地需要 .為此,國際上正在研究和制定一種 新地 CNC 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) ISO14649 （STEPNC） ,其目地是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)地中 性機(jī)制 ,能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)地統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型 ,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程 ,乃至各個(gè)工 業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息地標(biāo)準(zhǔn)化 .STEP-NC 地出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域地一次革命 ,對于數(shù)控技術(shù)地發(fā)展乃至整個(gè)制造 業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)地影響首先,STEP-NC提出一種嶄新地制造理念，傳統(tǒng)地制造理念中

13、,NC加 工程序都集中在單個(gè)計(jì)算機(jī)上 .而在新標(biāo)準(zhǔn)下 ,NC 程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上 ,這正是數(shù)控技 術(shù)開放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展地方向其次,STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙（約75%）、 加工程序編制時(shí)間（約 35）和加工時(shí)間（約 50） .目前 ,歐美國家非常重視STEP-NC 地研究 ,歐洲發(fā)起了 STEP-NC 地 IMS 計(jì)劃2001.12.31）.參加這項(xiàng)計(jì)劃地有來自歐洲和日本地 20 個(gè) CAD/CAM/CAPP/CNC 用戶、廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu) .美國地 STEP Tools 公司是全球范圍內(nèi)制造 業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件地開發(fā)者 ,他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機(jī)床加工信息交換地超級模型 （Sup

14、er Model）, 其目標(biāo)是用統(tǒng)一地規(guī)范描述所有加工過程 .目前這種新地?cái)?shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備 了 SIEMENS 、 FIDIA 以及歐洲 OSACA-NC 數(shù)控系統(tǒng)地原型樣機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證 .5. 柔性化包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身地柔性 ,數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì) ,功能覆蓋面大 ,可裁剪性 強(qiáng),便于滿足不同用戶地需求；群控系統(tǒng)地柔性 ,同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程地要求 , 使物料流和信息流自動進(jìn)行動態(tài)調(diào)整 ,從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)地效能 .6. 工藝復(fù)合性和多軸化以減少工序、 輔助時(shí)間為主要目地地復(fù)合加工 ,正朝著多軸、 多系列控制功能方向發(fā)展 . 數(shù)控機(jī)床地工藝復(fù)合化是指工件在一臺

15、機(jī)床上一次裝夾后 ,通過自動換刀、 旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn) 臺等各種措施 ,完成多工序、多表面地復(fù)合加工 .數(shù)控技術(shù)軸 ,西門子 880 系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá) 24 軸. （4）實(shí)時(shí)智能化 早期地實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對相對簡單地理想環(huán)境 ,其作用是如何調(diào)度任 務(wù),以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成 .而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類地各種智能行為 . 科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天 ,實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合 ,人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)地、更 現(xiàn)實(shí)地領(lǐng)域發(fā)展 ,而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為地、更加復(fù)雜地應(yīng)用發(fā)展,由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新地領(lǐng)域 .在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域 ,實(shí)時(shí)智能控制地研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制

16、、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等.例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動設(shè)定和刀具自動管理及補(bǔ) 償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) ,在高速加工時(shí)地綜合運(yùn)動控制中引入提前預(yù)測和預(yù)算功能、 動態(tài)前饋 功能 ,在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制 ,使數(shù)控系統(tǒng)地控制性能大大提 高 ,從而達(dá)到最佳控制地目地 .7. 能發(fā)展方向(1) 用戶界面圖形化 用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間地對話接口 .由于不同用戶對界面 地要求不同 ,因而開發(fā)用戶界面地工作量極大 ,用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難地部 分之一.當(dāng)前 INTERNET 、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒

17、體等技術(shù)也對用戶界面提出 了更高要求 .圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶地使用 ,人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行 操作,便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和 仿真、不同方向地視圖和局部顯示比例縮放功能地實(shí)現(xiàn) .(2) 科學(xué)計(jì)算可視化 科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù),使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá) ,而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息 .可視化技術(shù)與虛擬 環(huán)境技術(shù)相結(jié)合 ,進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域 ,如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等 ,這對縮短產(chǎn)品設(shè) 計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義.在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域 ,可視化技術(shù)可用于CAD/CA

18、M, 如自動編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)地動態(tài)處理和顯示 以及加工過程地可視化仿真演示等 .(3) 插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化 多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲 面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、 2D+2 螺旋插補(bǔ)、 NANO 插補(bǔ)、 NURBS 插補(bǔ)(非均勻有 理 B 樣條插補(bǔ) )、樣條插補(bǔ) (A、B、C 樣條 )、多項(xiàng)式插補(bǔ)等 .多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂 直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、 螺距和測量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、 與速度相關(guān)地前饋補(bǔ)償、 溫度補(bǔ)償、 帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算地刀具半徑補(bǔ)償?shù)?.(4) 內(nèi)裝高性能 PLC 數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能 PLC 控制模塊

19、,可直接用梯形圖或高級語言編程 , 具有直觀地在線調(diào)試和在線幫助功能 .編程工具中包含用于車床銑床地標(biāo)準(zhǔn) PLC 用戶程序 實(shí)例 ,用戶可在標(biāo)準(zhǔn) PLC 用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改 ,從而方便地建立自己地應(yīng)用程序 .(5) 多媒體技術(shù)應(yīng)用 多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體 ,使計(jì)算機(jī)具有綜合處理 聲音、文字、圖像和視頻信息地能力 .在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域 ,應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理 綜合化、智能化 ,在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備地故障診斷、 生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等方面有 著重大地應(yīng)用價(jià)值 .8. 體系結(jié)構(gòu)地發(fā)展(1) 集成化 采用高度集成化 CPU 、RISC 芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐?F

20、PGA 、 EPLD 、 CPLD 以及專用集成電路 ASIC 芯片 ,可提高數(shù)控系統(tǒng)地集成度和軟硬件運(yùn)行速度.應(yīng)用FPD 平板顯示技術(shù) , 可提高顯示器性能 .平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功 耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn) ,可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示 ,成為和 CRT 抗衡地新興顯示技術(shù) ,是 21 世紀(jì) 顯示技術(shù)地主流 .應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù) ,將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體 .通過提高集 成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格 ,改進(jìn)性能 ,減小組件尺寸 ,提高系統(tǒng)地可 靠性.(2) 模塊化 硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)地集成化和標(biāo)準(zhǔn)化.根據(jù)不同地功能需求 ,將基本模塊，如CPU、存

21、儲器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)地系列化 產(chǎn)品,通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量地增減 ,構(gòu)成不同檔次地?cái)?shù)控系統(tǒng) .(3) 網(wǎng)絡(luò)化 機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作 .通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng) ,可在任何一臺機(jī)床上對 其它機(jī)床進(jìn)行編程、 設(shè)定、操作、運(yùn)行,不同機(jī)床地畫面可同時(shí)顯示在每一臺機(jī)床地屏幕上 .(4) 通用型開放式閉環(huán)控制模式 采用通用計(jì)算機(jī)組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu),便于裁剪、擴(kuò)展和升級 ,可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度地?cái)?shù)控系統(tǒng).閉環(huán)控制模式是針對傳統(tǒng)地?cái)?shù)控系統(tǒng)僅有地專用型單機(jī)封閉式開環(huán)控制模式提出地.由于制造過程是一個(gè)具有多變量控制和加工

22、工藝綜合作用地復(fù)雜過程,包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素 ,因此,要實(shí)現(xiàn)加工過程地多目標(biāo)優(yōu)化 ,必須采用 多變量地閉環(huán)控制 ,在實(shí)時(shí)加工過程中動態(tài)調(diào)整加工過程變量 .加工過程中采用開放式通用 型實(shí)時(shí)動態(tài)全閉環(huán)控制模式 ,易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、 CAD/CAM 、伺服控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補(bǔ)償、動態(tài)仿真等高新技 術(shù)融于一體 ,構(gòu)成嚴(yán)密地制造過程閉環(huán)控制體系 ,從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化 .第一章 數(shù)控機(jī)床地加工特點(diǎn)數(shù)控加工是指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行自動加工零件地一種工藝方法 .數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí) ,將 編制好地零件加工數(shù)控程

23、序 ,輸入到數(shù)控裝置中 ,再由數(shù)控裝置控制機(jī)床主運(yùn)動地變速、啟 停、進(jìn)給運(yùn)動地方向、速度和位移大小 ,以及其他諸如刀具選擇交換、工件夾緊松開和冷卻 潤滑地啟、 停等動作 ,使刀具與工件及其他輔助裝置嚴(yán)格地按照數(shù)控程序規(guī)定地順序、 路程 和參數(shù)進(jìn)行工作 ,從而加工出形狀、尺寸與精度符合要求地零件 .一般來說 ,數(shù)控加工主要包括以下方面地內(nèi)容：（1）選擇并確定零件地?cái)?shù)控加工內(nèi)容；（2）對零件圖進(jìn)行數(shù)控加工地工藝分析；（3）設(shè)計(jì)數(shù)控加工地工藝；（4）編寫數(shù)控加工程序單（數(shù)控編程時(shí) ,需對零件圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)處理；自動編程時(shí) ,需進(jìn) 行零件 CAD 、刀具路徑地產(chǎn)生和后置處理） ；（5）按程序單制作程序介

24、質(zhì)；（6）數(shù)控程序地校驗(yàn)與修改；（7）首件試加工與現(xiàn)場問題處理；（8）數(shù)控加工工藝技術(shù)文件地定型與歸檔 .與常規(guī)加工相比 ,數(shù)控加工具有如下特點(diǎn)：（1）適應(yīng)性強(qiáng) 數(shù)控加工是根據(jù)零件要求編制地?cái)?shù)控程序來控制設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)地各種動 作 ,當(dāng)數(shù)控工作要求改變時(shí) ,只要改變數(shù)控程序軟件 ,而不需改變機(jī)械部分和控制部分地硬件 就能適應(yīng)新地工作要求 .因此 ,生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短 ,有利于機(jī)械產(chǎn)品地更新?lián)Q代 .（2）精度高 ,質(zhì)量穩(wěn)定 數(shù)控加工本身地加工精度較高 ,還可以利用軟件進(jìn)行精度校正和 補(bǔ)償；數(shù)控機(jī)床加工零件是按數(shù)控程序自動進(jìn)行 ,可以避免人為地誤差 .因此 ,數(shù)控加工可以 獲得比常規(guī)加工更高地加工精度

25、.尤其提高了同批零件生產(chǎn)地一致性 ,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 .（3）生產(chǎn)率高 數(shù)控設(shè)備上可以采用較大地運(yùn)動用量 ,有效地節(jié)省了運(yùn)動工時(shí) .還有自動 換速、自動換刀和其它輔助操作自動化等功能 ,而且無需工序間地檢驗(yàn)與測量 ,故使輔助時(shí) 間大為縮短 .（4）能完成復(fù)雜型面地加工 許多復(fù)雜曲線和曲面地加工 ,普通機(jī)床無法實(shí)現(xiàn) ,而數(shù)控加 工完全可以完成 .（5）減輕勞動強(qiáng)度 ,改善勞動條件 因數(shù)控加工是自動完成 ,許多動作不需操作者進(jìn)行 ,故 勞動條件和勞動強(qiáng)度大為改善 .（6）有利于生產(chǎn)管理 采用數(shù)控加工 ,有利于向計(jì)算機(jī)控制和管理生產(chǎn)方向發(fā)展 ,為實(shí)現(xiàn) 制造和生產(chǎn)管理自動化創(chuàng)造了條件 .第二章 數(shù)控加工（

26、一）數(shù)控加工概述一 數(shù)控設(shè)備地工作原理與組成1數(shù)控設(shè)備地工作原理 操作者根據(jù)數(shù)控工作要求編制數(shù)控程序 ,并將數(shù)控程序記錄在程序介質(zhì)（如穿孔紙帶、 磁帶、磁盤等）上 .數(shù)控程序經(jīng)數(shù)控設(shè)備地輸入輸出接口輸入到數(shù)控設(shè)備中,控制系統(tǒng)按數(shù)控程序控制該設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)地各種動作或運(yùn)動軌跡 ,達(dá)到規(guī)定地工作結(jié)果 .圖 0-1 是數(shù)控設(shè) 備地一般工作原理圖 .2數(shù)控設(shè)備地組成與功能 數(shù)控設(shè)備地基本結(jié)構(gòu)：主要由輸入輸出裝置、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和受控設(shè)備等 四部分組成 .(1) 輸入輸出裝置輸入輸出裝置主要用于零件數(shù)控程序地編譯、存貯、打印和顯示等 .簡單地輸入輸出裝置 只包括鍵盤和發(fā)光二極管顯示器 .一般地輸

27、入輸出裝置除了人機(jī)對話編程鍵盤和 CRT 外,還 包括紙帶、磁帶或磁盤輸入機(jī)、穿孔機(jī)等.高級地輸入輸出裝置還包括自動編程機(jī)或CAD/CAM 系統(tǒng) .(2) 計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置是數(shù)控設(shè)備地核心 .它根據(jù)輸入地程序和數(shù)據(jù) ,經(jīng)過數(shù)控裝置地系統(tǒng)軟件 或邏輯電路進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后 ,輸出各種信號和指令 .(3) 伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動電路和伺服驅(qū)動裝置組成 ,并與設(shè)備地執(zhí)行部件和機(jī)械傳動部件組 成數(shù)控設(shè)備地進(jìn)給系統(tǒng) .它根據(jù)數(shù)控裝置發(fā)來地速度和位移指令 ,控制執(zhí)行部件地進(jìn)給速 度、方向和位移 .(4) 受控設(shè)備控設(shè)備是被控制地對象 ,是數(shù)控設(shè)備地主體 ,一般都需要對它進(jìn)行位移、角

28、度和各種開關(guān)量 地控制 .在閉環(huán)控制地受控設(shè)備上一般都裝有位置檢測裝置 ,以便將位置和各種狀態(tài)信號反 饋給計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置 .二 數(shù)控設(shè)備地分類數(shù)控設(shè)備地種類很多 ,各行業(yè)都有自己地?cái)?shù)控設(shè)備和分類方法 .在機(jī)床行業(yè) ,數(shù)控機(jī)床通 常從以下不同角度進(jìn)行分類 .1按工藝用途分類 按其工藝用途可以劃分為以下四大類：(1) 金屬切削類 指采用車、銑、鏜、鉆、鉸、磨、刨等各種切削工藝地?cái)?shù)控機(jī)床.它又可分為兩類：普通數(shù)控機(jī)床 普通數(shù)控機(jī)床一般指在加工工藝過程中地一個(gè)工序上實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制地 自動化機(jī)床 ,有數(shù)控車、銑、鉆、鏜及磨床等 .普通數(shù)控機(jī)床在自動化程度上還不夠完善 ,刀 具地更換與零件地裝夾仍需人工來完

29、成 .數(shù)控加工中心 數(shù)控加工中心 MC 是帶有刀庫和自動換刀裝置地?cái)?shù)控機(jī)床 .在加工中心 上 ,可使零件一次裝夾后 ,實(shí)現(xiàn)多道工序地集中連續(xù)加工 .加工中心地類型很多 ,一般分為立 式加工中心、 臥式加工中心和車削加工中心等 .加工中心由于減少了多次安裝造成地定位誤 差 ,所以提高了零件各加工面地位置精度 ,近年來發(fā)展迅速 .(2) 金屬成形類 指采用擠、壓、沖、拉等成形工藝地?cái)?shù)控機(jī)床 ,常用地有數(shù)控彎管機(jī)、 數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控沖剪機(jī)、數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控旋壓機(jī)等 .（3）特種加工類 主要有數(shù)控電火花線切割機(jī)、數(shù)控電火花成形機(jī)、數(shù)控激光與火焰切 割機(jī)等.（4）測量、繪圖類 主要有數(shù)控繪圖機(jī)、數(shù)控坐標(biāo)

30、測量機(jī)、數(shù)控對刀儀等 .2按控制運(yùn)動地方式分類（1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 這類數(shù)控機(jī)床有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控沖床等 .（2）點(diǎn)位直線控制數(shù)控機(jī)床 這類機(jī)床有數(shù)控車床和數(shù)控銑床等 .（3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床 這類機(jī)床有數(shù)控車床、銑床、磨床和加工中心等 . 3按伺服系統(tǒng)地控制方式分類（1）開環(huán)數(shù)控機(jī)床 它沒有位置檢測元件 ,其結(jié)構(gòu)較簡單、成本較低、調(diào)試維修方便 ,但 由于受步進(jìn)電機(jī)地步距精度和傳動機(jī)構(gòu)地傳動精度地影響 ,難于實(shí)現(xiàn)高精度地位置控制 ,進(jìn) 給速度也受步進(jìn)電機(jī)工作頻率地限制 .一般適用于中、小型經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床 .（2）半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 它是將位置檢測元件安裝在驅(qū)動電機(jī)地端部或傳動絲桿

31、端部 , 間接測量執(zhí)行部件地實(shí)際位置或位移 .這類控制可以獲得比開環(huán)系統(tǒng)更高地精度 ,調(diào)試比較 方便 ,因而得到廣泛應(yīng)用 .（3）閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 它是將位置檢測元件直接安裝在機(jī)床工作臺上 .由于它采用了 反饋控制 ,可以清除包括工作臺傳動鏈在內(nèi)地傳動誤差 ,因而定位精度高 ,速度更快 .但由于 系統(tǒng)復(fù)雜 ,調(diào)試和維修較困難 ,成本高,一般適用于精度要求高地?cái)?shù)控機(jī)床 .此外,按所用數(shù)控系統(tǒng)地檔次通常把數(shù)控機(jī)床分為低檔、 中檔、 高檔三類數(shù)控機(jī)床 .中檔、 高檔數(shù)控機(jī)床一般稱為全功能數(shù)控或標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控 .二） 數(shù)控加工在機(jī)械制造中地地位和作用隨著科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)地不斷發(fā)展 ,機(jī)械制造技術(shù)發(fā)生了深

32、刻地變化 ,機(jī)械產(chǎn)品地結(jié) 構(gòu)越來越合理 ,其性能、精度和效率日趨提高 ,因此對加工機(jī)械產(chǎn)品地生產(chǎn)設(shè)備提出了高性 能、高精度和高自動化地要求 .在機(jī)械產(chǎn)品中，單件和小批量產(chǎn)品占到70%80% .由于這類產(chǎn)品地生產(chǎn)批量小、品種多, 一般都采用通用機(jī)床加工 ,其自動化程度不高 ,難于提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量 .要實(shí)現(xiàn)這 類產(chǎn)品生產(chǎn)地自動化成為了機(jī)械制造業(yè)中長期未能解決地難題 .為解決大批大量生產(chǎn)地產(chǎn)品地高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)問題 ,一般采用專用機(jī)床、組合機(jī)床、專用自動 化機(jī)床以及專用自動生產(chǎn)線和自動化車間進(jìn)行生產(chǎn) .但其生產(chǎn)周期長 ,產(chǎn)品改型不易 ,因而使 新產(chǎn)品地開發(fā)周期增長 ,生產(chǎn)設(shè)備使用地柔性很差 .現(xiàn)代

33、機(jī)械產(chǎn)品地一些關(guān)鍵零部件 ,往往都精密復(fù)雜 ,加工批量小 ,改型頻繁 ,顯然不能在專 用機(jī)床或組合機(jī)床上加工 .而借助靠模和仿形機(jī)床 ,或者借助劃線和樣板用手工操作地方法 來加工 ,加工精度和生產(chǎn)效率受到很大地限制 .特別對空間地復(fù)雜曲線曲面 ,在普通機(jī)床上根 本無法實(shí)現(xiàn) .為了解決單件、小批量生產(chǎn) ,特別是復(fù)雜型面零件地自動化加工 ,數(shù)控加工應(yīng)運(yùn)而生 .自 1952年美國 PARSONS 公司與麻省理工學(xué)院（ MIT ）合作研制了第一臺三坐標(biāo)立式數(shù)控銑 床以來 ,機(jī)械制造行業(yè)發(fā)生了技術(shù)革命 ,使機(jī)械制造業(yè)地發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新地階段 .以后成功 研制了數(shù)控轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床、數(shù)控轉(zhuǎn)塔鉆床、加工中心 MC

34、 等.隨著 CNC 技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)以及系統(tǒng)工程學(xué)地發(fā)展 ,在20世紀(jì) 60年代以后先后出現(xiàn)了直接數(shù)字控制系統(tǒng) DNC、 柔性制造系統(tǒng)FMS、柔性制造單元FMC、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) CIMS等.數(shù)控加工是機(jī)械制造中地先進(jìn)加工技術(shù) .它地廣泛使用給機(jī)械制造業(yè)地生產(chǎn)方式、產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)帶來了深刻地變化 ,是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)地基礎(chǔ),為機(jī)械制造行業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了巨大地效益 .第三章 零件圖地審查分析與技術(shù)要求地確定在制訂零件地機(jī)械加工工藝規(guī)程之前 ,對零件進(jìn)行工藝性分析 ,以及對產(chǎn)品零件圖提出修 改意見 ,是制訂工藝規(guī)程地一項(xiàng)重要工作 .首先應(yīng)熟悉零件在產(chǎn)品中地作

35、用、 位置、裝配關(guān)系和工作條件 ,搞清楚各項(xiàng)技術(shù)要求對零 件裝配質(zhì)量和使用性能地影響 ,找出主要地和關(guān)鍵地技術(shù)要求 ,然后對零件圖樣進(jìn)行分析 .1. 零件圖地完整性和正確性在了解零件形狀和結(jié)構(gòu)之后 ,應(yīng)檢查零件視圖是否正確、足夠 ,表達(dá)是否直觀、清楚 ,繪 制是否符合國家標(biāo)準(zhǔn) ,尺寸、公差以及技術(shù)要求地標(biāo)注是否齊全、合理等.2. 零件地技術(shù)要求零件地技術(shù)要求包括下列幾個(gè)方面： 加工表面地尺寸精度； 主要加工表面地形狀精度；主要加工表面之間地相互位置精度；加工表面地粗糙度以及表面質(zhì)量方面地其它要求；熱 處理要求；其它要求 （如動平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等）要注意分析這些要求在保證使

36、用性能地前提下是否經(jīng)濟(jì)合理 ,在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下能否實(shí)現(xiàn) .3. 零件地材料分析即分析所提供地毛坯材質(zhì)本身地機(jī)械性能和熱處理狀態(tài),毛坯地鑄造品質(zhì)和被加工部位地材料硬度 ,是否有白口、夾砂、疏松等 .判斷其加工地難易程度 ,為選擇刀具材料和切削 用量提供依據(jù) .所選地零件材料應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理 ,切削性能好 ,滿足使用性能地要求 .4. 零件地尺寸標(biāo)注零件圖上地重要尺寸應(yīng)直接標(biāo)注 ,而且在加工時(shí)應(yīng)盡量使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合,并符合尺寸鏈最短地原則 .零件圖上標(biāo)注地尺寸應(yīng)便于測量 ,不要從軸線、中心線、假想平面等難以測量地基 準(zhǔn) 標(biāo)注尺寸 .零件圖上地尺寸不應(yīng)標(biāo)注成封閉式 ,以免產(chǎn)生矛盾 . 零件上非配合

37、地自由尺寸 ,應(yīng)按加工順序盡量從工藝基準(zhǔn)注出 . 零件上各非加工表面地位置尺寸應(yīng)直接標(biāo)注 ,而非加工面與加工面之間只能有一個(gè)聯(lián) 系尺寸 .根據(jù)生產(chǎn)、技術(shù)條件和對產(chǎn)品地使用要求 ,從工藝地角度出發(fā) ,審查零件圖樣地視圖、 尺寸、公差和技術(shù) 要求地完整性與正確性 ;加工要求地合理性；零件結(jié)構(gòu)地工藝性等 畢業(yè)設(shè)計(jì)該零件為軸類零件 ,需通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動地加工方法進(jìn)行切削加工,所以使用車床進(jìn)行加工 .零件視圖完整清晰 ,尺寸標(biāo)注與公差要求合理 ,工藝正確 ,加工要求合理 ,加工精度要求一 般,其他技術(shù)要求有表面粗糙度，要求Ra最大值為6.3,并只對軸地右端由此要求，以方便與其 他零件進(jìn)行配合 .零件輪廓曲線

38、形狀比較復(fù)雜，左端部還要求要攻M36 X 1.5要求地螺紋，輪廓上要求要加 工一段球形SR2O±）.O5,四段圓弧,從右到左分別為一段 R10圓弧、一段R5圓弧，兩段R1圓 弧.此外還要求加工兩個(gè) 2 地倒角 .第四章 毛坯地確定在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí) ,正確選擇合適地毛坯 ,對零件地加工質(zhì)量、材料消耗和加 工工時(shí)都有很大地影響 .顯然毛坯地尺寸和形狀越接近成品零件 ,機(jī)械加工地勞動量就越少 , 但是毛坯地制造成本就越高 ,所以應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng) ,綜合考慮毛坯制造和機(jī)械加工地費(fèi)用來 確定毛坯 ,以求得最好地經(jīng)濟(jì)效益1. 冷沖壓件冷沖壓件毛坯可以非常接近成品要求 ,在小型機(jī)械、儀表、輕

39、工電子產(chǎn)品方面應(yīng)用廣泛 .但 因沖壓模具昂貴而僅用于大批大量生產(chǎn) .2. 焊接件焊接件是根據(jù)需要將型材或鋼板等焊接而成地毛坯件 ,它簡單方便 ,生產(chǎn)周期短 ,但需經(jīng)時(shí)效 處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工 .3.型材型材有熱軋和冷拉兩種 .熱軋適用于尺寸較大、精度較低地毛坯；冷拉適用于尺寸較小、精 度較高地毛坯 .4.鍛件鍛件適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡單地零件毛坯.其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種 .自由鍛毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低 ,適用于單件小批生產(chǎn)以及大型零件毛坯 .模鍛毛 坯精度高、加工余量小、生產(chǎn)率高 ,但成本也高 ,適用于中小型零件毛坯地大批大量生產(chǎn) . 5.鑄件 鑄件適用于形狀較復(fù)雜地零

40、件毛坯 .其鑄造方法有砂型鑄造、精密鑄造、金屬型鑄造、壓力 鑄造等 .較常用地是砂型鑄造 ,當(dāng)毛坯精度要求低、生產(chǎn)批量較小時(shí) ,采用木模手工造型法； 當(dāng)毛坯精度要求高、生產(chǎn)批量很大時(shí) ,采用金屬型機(jī)器造型法 .鑄件材料有鑄鐵、鑄鋼及銅、 鋁等有色金屬 .毛坯尺寸與零件圖樣上地尺寸之差稱為毛坯余量 . 鑄件公稱尺寸所允許地最大尺寸和 最小尺寸之差稱為鑄件尺寸公差 . 毛坯余量與毛坯地尺寸、部位及形狀有關(guān) . 對于單件小批 生產(chǎn),鑄件上直徑小 30mm 和鑄鋼件上直徑小于 60mm 地孔可以不鑄出 .而對于鍛件 , 若用 自由鍛, 當(dāng)孔徑小于 30mm 或長徑比大于 3 地孔可以不鍛出 .對于鍛件

41、應(yīng)考慮鍛造圓角和 模鍛斜度 .毛坯地形狀和尺寸地確定 , 除了將毛坯余量附在零件相應(yīng)地加工表面上之外 , 有 時(shí)還要考慮到毛坯地制造、機(jī)械加工及熱處理等工藝因素地影響 .毛坯題目中已給出，要求用尺寸為60X150材質(zhì)為45號調(diào)制鋼，進(jìn)行零件地成型加工， 并生成軌跡 , 輔助工序和后續(xù)工序要求為正火處理 . 毛坯種類地選擇不僅影響毛坯地制造工藝及費(fèi)用 , 而且也與零件地機(jī)械加工工藝和加工質(zhì) 量密切相關(guān) . 為此需要毛坯制造和機(jī)械加工兩方面地工藝人員密切配合 , 合理地確定毛坯 地種類、結(jié)構(gòu)形狀 , 并繪出毛坯圖 .第五章 選擇機(jī)床設(shè)備1. 在滿足加工工藝要求地前提下設(shè)備越簡單風(fēng)險(xiǎn)越小,車削加工中

42、心和數(shù)控車床都可以加工軸類零件 ,但一臺滿足同樣加工規(guī)格地車削中心價(jià)格要比數(shù)控車床貴幾倍 ,如果沒有進(jìn)一 步工藝要求 ,肯定選擇數(shù)控車床風(fēng)險(xiǎn)較小 .同樣在經(jīng)濟(jì)型和普通型數(shù)控車床中要盡量選擇經(jīng) 濟(jì)型數(shù)控車床 .在加工箱體、型腔、模具零件中,同規(guī)格地?cái)?shù)控銑床和加工中心都能滿足基本加工要求 ,但兩種機(jī)床價(jià)格相差約一半（不包括氣源、刀庫等配套費(fèi)用） ,所以模具加工 中只有非常頻繁地?fù)Q刀具地工藝才選用加工中心 ,固定一把刀具長時(shí)間銑削地 ,選用數(shù)控銑 床.目前很多加工中心都在作數(shù)控銑床使用.數(shù)控車床能加工地零件普通車床往往也能加工但數(shù)控銑床能加工地零件普通銑床大多不能加工,故在既有軸類零件又有箱體、 型

43、腔類零件地綜合機(jī)加工企業(yè)中應(yīng)優(yōu)先選擇數(shù)控銑床 .2. 機(jī)床結(jié)構(gòu)取決于機(jī)床規(guī)格尺寸、加工工件地重量等因素地影響 .下表列出了數(shù)控設(shè)備最 常見地重要規(guī)格和性能指標(biāo) .a. 主軸轉(zhuǎn)速 18,000rpmb. 工作行程 X： 600mm、 Y： 450mm、Z：450mmc. 工作臺規(guī)格850X 530mmd. 快移速度 22mpme. 工作進(jìn)給 15mpmf. 刀庫容量 24 把g. 定位精度 A=0.008mmh. 重復(fù)精度 R=0.006mmi. 控制系統(tǒng) FUNCK3. 數(shù)控機(jī)床主要規(guī)格地尺寸應(yīng)與工件地輪廓尺寸相適應(yīng) .即小地工件應(yīng)當(dāng)選擇小規(guī)格地機(jī) 床加工 ,而大地工件則選擇大規(guī)格地機(jī)床加工

44、,做到設(shè)備地合理使用 .4. 機(jī)床結(jié)構(gòu)取決于機(jī)床規(guī)格尺寸、加工工件地重量等因素地影響.5. 機(jī)床地工作精度與工序要求地加工精度相適應(yīng) .根據(jù)零件地加工精度要求選擇機(jī)床 ,如精 度要求低地粗加工工序 ,應(yīng)選擇精度低地機(jī)床 ,精度要求高地精加工工序 ,應(yīng)選用精度高地機(jī) 床.6. 機(jī)床地功率與剛度以及機(jī)動范圍應(yīng)與工序地性質(zhì)和最合適地切削用量相適應(yīng).如粗加工工序去除地毛坯余量大 ,切削余量選得大 ,就要求機(jī)床有大地功率和較好地剛度 .7. 裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡單也是選擇數(shù)控設(shè)備是需要考慮地一個(gè)因素 . 選擇采用臥式數(shù)控 機(jī)床,還是選擇立式數(shù)控機(jī)床 ,將直接影響所選擇地夾具地結(jié)構(gòu)和加工坐標(biāo)系 , 直接關(guān)

45、系到 數(shù)控編程地難易程度和數(shù)控加工地可靠性 .8. 此畢業(yè)設(shè)計(jì)要求加工圖所示地零件必須實(shí)用車床類數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工 , 在加工過程中不 需要更換機(jī)床和工作地點(diǎn) . 零件可以在車床上通過兩次裝夾即可完成加工 . 題目要求使用 數(shù)控機(jī)床 ,用數(shù)控編程地方式進(jìn)行零件地加工 ,針對零件結(jié)構(gòu)與加工要求進(jìn)行分析 , 該零件 可以使用通用數(shù)控車床進(jìn)行加工 ,機(jī)床所安裝地?cái)?shù)控系統(tǒng)地選擇 , 由于我比較熟悉日本 FANUC-0i系統(tǒng)操作,使用熟練,并且該系統(tǒng)性能高,價(jià)格比高,能完成高速、高效率、高精度 加工, 適應(yīng)性強(qiáng) . 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目要求加工地零件復(fù)雜程度一般 , 屬于大多數(shù)數(shù)控車床都能夠 完成地加工零件，結(jié)合

46、我們學(xué)?，F(xiàn)在擁有地?cái)?shù)控機(jī)床設(shè)備，我選用操作系統(tǒng)為FANUC-0i型 號為CK6140數(shù)控車床.第六章 裝夾方法與量具地選擇在數(shù)控加工中 , 既要保證加工質(zhì)量 , 又要減少輔助時(shí)間 , 提高加工效率 . 因此要注意選 用能準(zhǔn)確和迅速定位并夾緊工件地裝夾方法和夾具 . 零件地定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 及測量基準(zhǔn)重合 , 以減少定位誤差 . 在數(shù)控銑床上地工件裝夾方法與普通銑床一樣 , 所使 用地夾具往往并不很復(fù)雜 , 只要有簡單地定位、夾緊機(jī)構(gòu)就行 . 為了不影響進(jìn)給和切削加 工, 在裝夾工件時(shí)一定要將加工部位敞開 . 選擇夾具時(shí)應(yīng)盡量做到在一次裝夾中將零件要 求加工表面都加工出來 .用于軸類工件

47、地夾具有自動夾緊撥動卡盤、 撥齒頂尖、三爪撥動卡盤和快速可調(diào)萬能 卡盤等 .數(shù)控車床加工軸類零件時(shí) , 坯件裝夾在主軸頂尖和尾座頂尖之間 , 由主軸上地?fù)鼙P或撥齒頂尖帶動旋轉(zhuǎn) . 這類夾具在粗車時(shí)可以傳遞足夠大地轉(zhuǎn)距 ,以適應(yīng)于主軸地高速旋轉(zhuǎn)車削 . （一）毛胚及裝夾方法給出毛坯棒料長150mm.直徑60mm,最后成型零件全長92mm.a 當(dāng)僅使用三爪自定心卡盤加緊時(shí) ,毛坯大部分會伸出 ,刀具切削時(shí) ,切削力會沿著徑向 作用于毛坯棒料 ,這樣會導(dǎo)致毛坯在加工時(shí)地不穩(wěn)定 ,嚴(yán)重影響加工精度 ,甚至還會導(dǎo)致棒料 彎曲,從而撞刀或使棒料在外力作用下從卡盤處飛出危害加工人員人身安全,此裝夾方法不行.

48、b 針對上面棒料毛坯少部分被夾持 ,大部分伸出無外力固定地情況 ,應(yīng)當(dāng)在毛坯地另一 端增加裝夾輔助工具使 ,使用頂尖進(jìn)行裝夾 ,以固定毛坯 ,.有零件圖所示可得知該零件外形規(guī)則 ,被加工部分地各尺寸 ,形位,表面粗糙度值都達(dá)到 了較高地要求 ,因此選用機(jī)用采用三爪自定心卡盤夾持工件為該工件地夾具 . 軸類工件還 可采用尾座頂尖支持工件 .（二）量具地選擇 量具地選擇主要根據(jù)工序中檢驗(yàn)要求地精度和生產(chǎn)批量地大小決定 ,在單件小批量生 產(chǎn)中,廣泛采用通用量具 ,如游標(biāo)卡尺、百分表等 .大批量生產(chǎn)中 ,主要采用各種界限量規(guī)和一 些高生產(chǎn)率地專用量具與測量儀等 .量具地精度必須與加工精度相適應(yīng) ,以提

49、高工件地測量 精度.本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為了能充分利用學(xué)校地設(shè)備 , 所以在大量地量具中我經(jīng)過考慮選擇使用 通用量具 ,以便于檢測與使用 .第七章 刀具選擇和對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)地確定（一）選擇刀具切削常用地刀具材料主要有高速鋼、硬質(zhì)合金、立方氮化硼（CBN） 、陶瓷等 .重型切削深度一般可達(dá)3050mm,余量不均，工件表面有硬化層，粗加工階段地刀具磨損以磨粒磨損 形式為主：切削速度一般為1520m/min,盡管速度值處于積屑瘤發(fā)生區(qū)，但切削地高溫足使 切屑與前刀面地接觸點(diǎn)處于液態(tài) ,減小了摩擦力 ,抑制了積屑瘤生成 .刀具材料地選擇要耐磨 損、抗沖擊.陶瓷類刀具硬度高 ,但抗彎強(qiáng)度低 ,沖擊韌性差 ,不適

50、于余量不均地重型車削 ,CBN 存在同樣地問題 .硬質(zhì)合金卻有較低地摩擦系數(shù) ,可降低切削時(shí)地切削力及切削溫度 ,大大提 高刀具耐用度 ,適于高硬度材料和重載車削粗加工 .硬質(zhì)合金分為鎢鈷類 （YG） 、鎢鈷鈦類 （YT）和碳化鎢類（YW）.加工鋼料時(shí)，丫G類硬質(zhì)合金地強(qiáng)度和韌性好，但高溫硬度和高溫韌性 較差：重型車削時(shí)工件塑性變形大 ,摩擦劇烈,切削溫度高 ,因此在重型車削中很少用 YG 類 硬質(zhì)合金 .YT 類硬質(zhì)合金有高硬度和耐磨性、高耐熱性、抗粘結(jié)擴(kuò)散能力和抗氧化能力 ,是 重型車削常用地刀具材料 ,適于加工鋼料 .然而在低速車削時(shí) ,切削過程不平穩(wěn)會造成 YT 類 合金地韌性差 ,產(chǎn)

51、生崩刃：尤其是加工一些高強(qiáng)度合金材料時(shí) ,YT 類硬質(zhì)合金耐用度下降快 , 無法滿足使用要求 .在這種情況下應(yīng)選用 YW 類刀具或細(xì)晶粒、超細(xì)晶粒合金刀具 （如 643 等）細(xì)晶粒合金地耐磨性好，更適用于加工冷硬鑄鐵類產(chǎn)品，效率較YW類刀具可提高1倍以 上.用硬質(zhì)合金刀具提高重型加工地車削速度 ,是提高生產(chǎn)率地關(guān)鍵之一 ,也是縮短生產(chǎn)循 環(huán)期地有利因素 .工序中分幾個(gè)行程切除大余量 ,每次地切削深度很小 ,而利用硬質(zhì)合金刀具 地切削性能 ,切削速度就會大大提高 .刀具必須具有足夠地強(qiáng)度 ,較高地精度 ,很好地可靠性 ,較強(qiáng)地適應(yīng)性 ,較佳地切削 性能和較長地使用壽命等 ,以適應(yīng)高強(qiáng)度、高速和保

52、證精度加工地要求應(yīng)盡可能先用通用地標(biāo)準(zhǔn)刀具、不重磨式刀具及可調(diào)式刀具等根據(jù)零件圖要求 ,要車削地部位有：車圓弧、車端面、車倒角、車螺紋 .因此要先用地 車刀為1 號車刀 外圓車刀 2 號刀 60 度螺紋車刀3 號車刀 切斷刀（二）對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)地確定a 保證加工精度 , 減少誤差b 使機(jī)床或夾具容易找正和便于檢查 c 設(shè)在被加工零件外 , 防止換刀時(shí)刀具碰撞 d 方便程序編制 對刀點(diǎn) 對刀點(diǎn)地確定是為了定位整個(gè)零件在工件編程坐標(biāo)系中地位置 . 因此對刀點(diǎn)地 確定直接影響到零件加工地精度 , 本零件地對刀點(diǎn)確定在零件毛坯右端地做大直徑上 . 換刀點(diǎn) 換刀點(diǎn)是為了方便換刀 , 避免與工件發(fā)生碰撞損

53、壞工件 , 換刀點(diǎn)地設(shè)置應(yīng)當(dāng)在 不影響零件加工地原則下設(shè)置 , 本零件地?fù)Q刀點(diǎn)設(shè)置在起始點(diǎn)位置 .第八章 工藝過程與工藝路線地確定一）工藝過程地確定1、工藝過程和工藝路線 在生產(chǎn)過程中 ,凡是改變生產(chǎn)對象地形狀、尺寸、位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品地過程稱為工藝過程 .工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、裝配等工 藝過程 ,機(jī)械制造工藝過程一般是指零件地機(jī)械加工工藝過程和機(jī)器地裝配工藝過程地總 和 . 其它過程則稱為輔助過程 .工藝路線 ：制訂機(jī)械加工工藝過程 ,必須確定該工件要經(jīng)過幾道工序以及工序進(jìn)行地先 后順序.僅列出主要工序名稱及其加工順序地簡略工藝過程,稱為工藝路線

54、.2 、加工定位基準(zhǔn)地選擇由于此零件通過一次裝夾實(shí)現(xiàn)加工 ,選擇有端面作為加工過程中地基準(zhǔn) . 3、加工階段地劃分粗加工階段 主要切除各表面上地加工余量 ,使毛坯形狀和尺寸接近于成品 .該階段地 特點(diǎn)是使用大功率機(jī)床 ,選用較大地切削用量及盡可能提高生產(chǎn)率和降低刀具磨損等.半精加工階段 完成次要表面地加工 ,并為主要表面地精加工作準(zhǔn)備 .精加工階段 保證主要表面 達(dá)到圖樣要求 .4、加工方法地選擇a 先進(jìn)行粗加工 , 后進(jìn)行精加工 b 先近后遠(yuǎn)加工 ,減少空行程c 基面先行原則5 、工藝路線 （ 零件圖如下）1）將毛坯伸出卡盤105mm,右端用頂尖固定，輔助裝夾.2）用1號刀,將毛坯直徑由60

55、mm車削至直徑48mm,每次車削3mm.3）用1號刀，從右端開始加工，將距離基準(zhǔn)面48mm開始進(jìn)行球形圓弧加工至40mm.4）用 1 號刀向左加工 ,車削圓弧 R10.5）用1號刀用循環(huán)指令分6次,前5次車削量為5mm,第六次為1mm,向左車削成 22 地圓柱面6）用 1 號刀,車削 R5 地圓弧面 .7）用 1 號刀,車圓角 R1.8）用1號刀，車48地圓柱面9）用 1 號刀,車圓角 R1.10）用1號刀，車32地圓柱面11）用1號刀，車36地圓柱面12）用 2號刀,車螺距為 1.5地螺紋13）用 3號刀, 切下工件.（三）零件圖（ 零件圖如下）106留Ogo6+IHP 令啟&第九章尺寸計(jì)算與零件輪廓節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)地計(jì)算有公差要求地一律取其平均值節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算從右到左開始1.A點(diǎn)(0,0)2.B點(diǎn)(32,-30)3.C點(diǎn)(22,-40)4.D點(diǎn)(22,-55)5.E占八、(27,-60)6.F點(diǎn)(46,-60)7.G點(diǎn)(48,-61)8.H點(diǎn)(48,-65)9.I占八、(46,-66)10.J點(diǎn)(32,-66)11.5(32,-72)12.L點(diǎn)(36.-74)13.M點(diǎn)(36,-90)14.N點(diǎn)