數(shù)控車削畢業(yè)論文---車削零件的數(shù)控工藝分析及程序編制

1、<p>　　車削零件的數(shù)控工藝分析及程序編程</p><p><b>　　[摘要]</b></p><p>　　數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床在當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機(jī)械制造工業(yè)提升改造和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標(biāo)志。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用，給機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品種類和

2、檔次以及生產(chǎn)方式帶來(lái)了革命性的變化。數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代加工車間最重要的裝備。它的發(fā)展是信息技術(shù)(1T)與制造技術(shù)(MT)結(jié)合發(fā)展的結(jié)果?，F(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技術(shù)，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上的。掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)知識(shí)是現(xiàn)代機(jī)電類專業(yè)學(xué)生必不可少的。 </p><p>　　本次設(shè)計(jì)內(nèi)容介紹了數(shù)控加工的特點(diǎn)、加工工藝分析以及數(shù)控編程的一般步驟。并通過一定的實(shí)例詳細(xì)的介紹了數(shù)控加工工藝的分析方

3、法。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞] 數(shù)控技術(shù) 加工工藝 編程</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　NC and NC machine tool technology in today's machine manufacturing industry in an important positio

4、n and great benefits that its national infrastructure in the industrial modernization of the strategic role and has become a traditional machinery manufacturing industries to transform and enhance automation, flexible, I

5、ntegrated production and an important means of signs. NC technology and the widespread application of NC machine tools, machinery manufacturing to the industrial structure, product </p><p>　　The design of th

6、e content on the characteristics of the NC, processing and analysis of the general steps NC programming. And, through a detailed example of the NC on the process of analysis. </p><p>　　Key words: NC programm

7、ing technology processing technology </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 數(shù)控技術(shù)………………………………………………………………………… 1</p><p>　　1.1 數(shù)控技術(shù)的概論…………………………………………………………………… 4</p><

8、;p>　　1.2 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)……………………………………………………………… 5</p><p>　　1.3 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………………………6</p><p>　　第二章 車削零件的數(shù)控工藝分析……………………………………………………… 8</p><p>　　2.1 零件圖的加工內(nèi)容和加工要求分析………………

9、……………………………… 8</p><p>　　2.2 加工方案…………………………………………………………………………… 9</p><p>　　2.3 加工設(shè)備選用……………………………………………………………………… 10</p><p>　　2.4 加工工序卡………………………………………………………………………… 11</p><

10、;p>　　第三章 編程……………………………………………………………………………… 12</p><p>　　總結(jié)………………………………………………………………………………………… 16</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………… 17.</p><p><b>　　第一章 數(shù)控技術(shù)</b&g

11、t;</p><p><b>　　1.數(shù)控技術(shù)的概論</b></p><p>　　數(shù)控技術(shù)，簡(jiǎn)稱“數(shù)控”。英文：Numerical Control（NC）。是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算的出現(xiàn)。1908年，穿孔

12、的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世；19世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938年，香農(nóng)在美國(guó)麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，包括計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來(lái)的。1952年，第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世，成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時(shí)代的事件，推動(dòng)了自動(dòng)化的發(fā)展。現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存貯的控制程序來(lái)

13、執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能。由于采用計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)，均可以通過計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成。</p><p>　　2.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)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(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工

14、、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì)。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。 </p><p>　　1.高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì) </p><p>　　效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將

15、其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。 </p><p>　　在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬(wàn)輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的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的情況下，才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來(lái)采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來(lái)制造機(jī)翼、機(jī)

16、身等大型零件來(lái)替代多個(gè)零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。 </p><p>　　從EMO2001展會(huì)情況來(lái)看，高速加工中心進(jìn)給速度可達(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(guó)的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國(guó)CINCINNATI

17、公司的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)60000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h；德國(guó)DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達(dá)12*!000r/mm和1g。 </p><p>　　在加工精度方面，近10年來(lái)，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級(jí)加

18、工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(jí)(0.01μm)。 </p><p>　　在可靠性方面，國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6 000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。 </p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。 </p>

19、<p>　　2. 5軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展 </p><p>　　采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，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(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，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(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動(dòng)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(dòng)數(shù)控

20、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(dòng)機(jī)床的發(fā)展。 </p><p>　　當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(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(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。 </p><p>　　在EMO2001展會(huì)上，新日本工機(jī)的5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn)4個(gè)垂直平面的加

21、工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國(guó)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(dòng)加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。 </p><p>　　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)展的主要趨勢(shì) </p><p>　　21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的

22、內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。 </p><p>　　為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的

23、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國(guó)家對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，如美國(guó)的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、歐共體的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller)，中國(guó)的ONC(Ope

24、n Numerical Control System)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)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(duì)象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(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、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能

25、庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。 </p><p>　　網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(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(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)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)的新概念和樣機(jī)，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak)公司展出的“CyberPr

26、oduction Center”（智能生產(chǎn)控制中心，簡(jiǎn)稱CPC)；日本大隈（Okuma）機(jī)床公司展出“IT plaza”（信息技術(shù)廣場(chǎng)，簡(jiǎn)稱IT廣場(chǎng))；德國(guó)西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（開放制造環(huán)境，簡(jiǎn)稱OME）等，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。 </p><p>　　4. 重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立 </p><p

27、>　?。?） 關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)規(guī)范 </p><p>　　如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性，美國(guó)、歐共體和日本等國(guó)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)的研究和制定，世界3個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來(lái)臨。我國(guó)在2000年也開始進(jìn)行中國(guó)的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架

28、的研究和制定。 </p><p>　　（2） 關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　　數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢(shì)。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于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(lái)越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國(guó)際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP－NC)，其目的是

29、提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(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)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。 </p><p>　　STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對(duì)于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個(gè)制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中，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

30、式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向。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％）。 </p><p>　　目前，歐美國(guó)家非常重視STEP-NC的研究，歐洲發(fā)起了STEP-NC的IMS計(jì)劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項(xiàng)計(jì)劃的有來(lái)自歐洲和日本的20個(gè)CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。美國(guó)的STEP Tools公司是全球范圍

31、內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者，他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機(jī)床加工信息交換的超級(jí)模型(Super Model)，其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。目前這種新的數(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)的原型樣機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。 </p><p><b>　　數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)</b></p><p>　　從1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制

32、出第一臺(tái)試驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng)，到現(xiàn)在已走過了半個(gè)世紀(jì)歷程。隨著電子技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)功能已經(jīng)非常強(qiáng)大，與此同時(shí)加工技術(shù)以及一些其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步提出了新的要求。趨勢(shì)之一：數(shù)控系統(tǒng)向開放式體系結(jié)構(gòu)發(fā)展20世紀(jì)90年代以來(lái)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，推動(dòng)數(shù)控技術(shù)更快的更新?lián)Q代。世界上許多數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家利用PC機(jī)豐富的軟、硬件資源開發(fā)開放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)。開放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通

33、用性、柔性、適應(yīng)性、可擴(kuò)展性，并可以較容易的實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化。近幾年許多國(guó)家紛紛研究開發(fā)這種系統(tǒng)，如美國(guó)科學(xué)制造中心(NCMS)與空軍共同領(lǐng)導(dǎo)的“下一代工作站/機(jī)床控制器體系結(jié)構(gòu)”NGC，歐共體的“自動(dòng)化系統(tǒng)中開放式體系結(jié)構(gòu)”O(jiān)SACA，日本的OSEC計(jì)劃等。開放式體系結(jié)構(gòu)可以大量采用通用微機(jī)技術(shù)，使編程、操作以及技術(shù)升級(jí)和更新變得更加簡(jiǎn)單快捷。開放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)，其硬件、軟件和總線規(guī)范都是對(duì)外開放的，數(shù)控系統(tǒng)制造商和用戶

34、可以根據(jù)這些開放的資源進(jìn)行的系統(tǒng)集成，同時(shí)它也為用戶根據(jù)實(shí)際需要靈活配置數(shù)控系統(tǒng)帶來(lái)極大</p><p>　　在零件加工過程中有大量的無(wú)用時(shí)間消耗在工件搬運(yùn)、上下料、安裝調(diào)整、換刀和主軸的升、降速上，為了盡可能降低這些無(wú)用時(shí)間，人們希望將不同的加工功能整合在同一臺(tái)機(jī)床上，因此，復(fù)合功能的機(jī)床成為近年來(lái)發(fā)展很快的機(jī)種。 </p><p>　　柔性制造范疇的機(jī)床復(fù)合加工概念是指將工件一次裝夾后

35、，機(jī)床便能按照數(shù)控加工程序，自動(dòng)進(jìn)行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，以完成一個(gè)復(fù)雜形狀零件的主要乃至全部車、銑、鉆、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴(kuò)孔等多種加工工序。普通的數(shù)控系統(tǒng)軟件針對(duì)不同類型的機(jī)床使用不同的軟件版本，比如Siemens的810M系統(tǒng)和802D系統(tǒng)就有車床版本和銑床版本之分。復(fù)合化的要求促使數(shù)控系統(tǒng)功能的整合。目前，主流的數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)商都能提供高性能的復(fù)合機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)。 趨勢(shì)之七：數(shù)控系統(tǒng)向多軸聯(lián)動(dòng)化方向發(fā)展

36、由于在加工自由曲面時(shí)，3軸聯(lián)動(dòng)控制的機(jī)床無(wú)法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削，進(jìn)而對(duì)工件的加工質(zhì)量造成破壞性影響，而5軸聯(lián)動(dòng)控制對(duì)球頭銑刀的數(shù)控編程比較簡(jiǎn)單，并且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率，因此，各大系統(tǒng)開發(fā)商不遺余力地開發(fā)5軸、6軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，隨著5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)和編程軟件的成熟和日益普及，5軸聯(lián)動(dòng)控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)開發(fā)熱點(diǎn)。

37、最近，國(guó)外主要的系統(tǒng)開發(fā)商在6軸聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究上已經(jīng)取得和很大進(jìn)展</p><p>　　第二章 車削零件的數(shù)控工藝分析</p><p>　　1.零件圖的加工內(nèi)容和加工要求分析</p><p><b>　　未注圓角C0.5</b></p><p>　　分析圖樣可見，該零件的主要的加工內(nèi)容和加工要求如下：</p&g

38、t;<p>　　柱面φ46，表面要求Ra1.6;圓柱面φ22，表面要求Ra1.6。</p><p>　　圓孔面φ22，表面要求Ra1.6。</p><p>　　兩端面總長(zhǎng)保證950.05。</p><p>　　槽2處，定位尺寸7，5；定形尺寸5，φ38。</p><p>　　退刀槽4×φ24，定位尺寸45。</p

39、><p>　　錐面，錐度1∶5.，Ra1.6。</p><p>　　螺紋M27×1.5－6g。</p><p><b>　　倒角C1.5四處。</b></p><p><b>　　2.加工方案</b></p><p>　　工件有內(nèi)外結(jié)構(gòu)的加工要求，根據(jù)加工結(jié)構(gòu)的分布特點(diǎn)

40、，左端內(nèi)結(jié)構(gòu)與右端的螺紋錐面結(jié)構(gòu)不能夠在同一次裝夾完成，因而有必要把工件的加工大致分為左右兩次的裝夾加工。</p><p><b>　?。?）左端加工</b></p><p>　　加工方法：選用φ3的中心鉆鉆削中心孔；鉆φ20的孔；φ46柱面的粗精加工；車5×φ38兩槽；鏜削內(nèi)孔。（鉆削中心孔、鉆φ20的孔可用手動(dòng)加工的方法）</p><

41、p><b>　?。?）右端加工</b></p><p>　　加工方法：車削右端面保證總長(zhǎng)95，手動(dòng)鉆中心孔；右端外形的粗精加工；車4×φ24槽；M27×1.5外螺紋。（車削右端面、鉆中心孔可用手動(dòng)加工）</p><p>　?。?）加工過程的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　工藝過程總結(jié)如下：</b>

42、;</p><p>　　1）粗、精加工加工件1左端外形。</p><p>　　2）車5×φ38兩槽。</p><p>　　3）用G71粗加工件1左端內(nèi)形，用G70精加工工件1左端內(nèi)形。</p><p>　　4）調(diào)頭校正，手工車端面，保證總長(zhǎng)95，鉆中心孔，頂上頂尖。</p><p>　　5）用G71粗加工工件

43、1右端外形，用G70精加工工件1右端外形。</p><p>　　6）車4×φ 24槽。</p><p>　　7）用G76螺紋復(fù)合循環(huán)加工：M27×1.5外螺紋。</p><p><b>　　3.加工設(shè)備選用</b></p><p><b>　　（1）機(jī)床選用</b></p&

44、gt;<p>　　選擇機(jī)床型號(hào)CAK6140VA，機(jī)床最大車削直徑400mm，最大加工長(zhǎng)度1000mm。可用于軸類、盤類的精加工和類、盤類的精加工和半精加工，可以車削回表面、車削螺紋、鏜孔、絞孔等。</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)為FANUC Oi – mate 系統(tǒng)，中文液晶顯示及圖形軌跡顯示。</p><p>　　主軸速度范圍50 ~3000rpm,可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速與恒速切削

45、，主電機(jī)功率7.5kw。</p><p>　　進(jìn)給軸X、Z，全數(shù)字交流伺服閉環(huán)控制，X軸快移速度4m/min，Z快移速度8 m/min，X/Z軸重復(fù)定位精度0.005/0.01mm。</p><p>　　機(jī)床加工尺寸精度IT6~IT7，表面粗糙度Ra1.6μm，圓度0.004mm；圓柱度0.02mm/300mm，平面度0.020mm/φ300mm。</p><p>

46、　　機(jī)床配置六工位刀架，刀具安裝尺寸20×20；手動(dòng)卡盤；手動(dòng)尾座。</p><p>　?。?）刀具及切削用量的選擇</p><p>　　根據(jù)加工內(nèi)容加工要求，選用刀具見表2-1。加工零件材料為45鋼，刀具材料選用YT15。</p><p>　　切削用量的選擇應(yīng)根據(jù)切削用量的選擇原則，結(jié)合被加工內(nèi)容要求、刀具材料和工件材料等實(shí)際加工情況，參考切削用量選用經(jīng)

47、驗(yàn)手冊(cè)選取。本例具體切削用量的選擇見表2-1。</p><p><b>　　表2-1 刀具選用</b></p><p><b>　?。?）夾具的選用</b></p><p>　　夾持右端加工左端：擬用三爪自定心卡盤進(jìn)行裝夾。工件坐標(biāo)的零點(diǎn)選在左端面的中心。</p><p>　　夾持左端加工右端：應(yīng)先

48、手動(dòng)加工右端面保證總長(zhǎng)95、手動(dòng)鉆中心孔，然后采用一夾一頂?shù)难b夾方案，注意調(diào)整卡盤夾持工件的長(zhǎng)度，夾持長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)，頂上頂尖，再進(jìn)行外圓、槽、螺紋的自動(dòng)控制加工。</p><p><b>　　4.加工工序卡片</b></p><p>　　結(jié)合上述工藝設(shè)計(jì)，填寫加工工序卡見表2-2。</p><p>　　表2-2 數(shù)控加工工序卡片</p&g

49、t;<p><b>　　第三章 編程</b></p><p>　　1.工件左端加工程序</p><p>　　如圖2-3所示為左端加工結(jié)構(gòu)及坐標(biāo)系。</p><p>　　圖2-3 左端加工結(jié)構(gòu)及坐標(biāo)系</p><p>　　O5101;主程序名</p><p><b>　　T0

50、1粗加左端外形</b></p><p><b>　　G98;每分進(jìn)給</b></p><p>　　M3 S800 T0101;主軸轉(zhuǎn)；換T01刀</p><p>　　G0 X50 Z2;G90循環(huán)起點(diǎn)</p><p>　　G90 X46.5 Z-35 F150;</p><p>　　G

51、0 X100 Z50;</p><p><b>　　M5:主軸停轉(zhuǎn)</b></p><p><b>　　M0;程序暫停</b></p><p>　　T02精加工左端外形</p><p><b>　　G98;</b></p><p>　　S1500 M3

52、T0202;</p><p>　　G0 X52 Z2;接近工件</p><p>　　G0 X40;倒角起點(diǎn)</p><p>　　G01 X46 Z-1 F80;倒角</p><p><b>　　Z-35;精車外徑</b></p><p>　　G0 X100;退刀</p><p&

53、gt;<b>　　Z50;</b></p><p><b>　　M5;</b></p><p><b>　　M0;</b></p><p>　　T05車5×φ38兩槽</p><p><b>　　G98;</b></p><p

54、>　　T0505 S600 M3;</p><p>　　G0 X50 Z-7;到達(dá)起點(diǎn)</p><p>　　M98 P8111;調(diào)用槽加工子程序</p><p>　　槽加工子程序及加工路線如圖2-4所示。</p><p>　　圖2-4 槽加工子程序及示意圖</p><p>　　G0 X50 Z-17;</p

55、><p>　　M98 P8111;調(diào)用槽加工子程序</p><p>　　G0 X100 Z50;退刀</p><p><b>　　M5;</b></p><p><b>　　M0;</b></p><p>　　T03粗加工左端內(nèi)形</p><p>　　如圖

56、2-5所示，為左端內(nèi)結(jié)構(gòu)加工示意圖。</p><p>　　圖2-5 左端內(nèi)結(jié)構(gòu)加工示意圖</p><p><b>　　O5111；</b></p><p>　　設(shè)計(jì)槽左端加工使用偏置T0505精加工，右側(cè)加工則使用另一個(gè)偏置T0515</p><p>　　W0.5;右刀尖到#1</p><p>　

57、　G01 X39 F50;到#2</p><p>　　G0 X48; 右刀尖到#1</p><p><b>　　W-2; 到#3</b></p><p>　　G01 W1.5 X45; 到#4</p><p><b>　　X38; 到#5</b></p><p>　　W0.5

58、; 右刀尖到#6</p><p>　　G0 X48; 右刀尖到#1</p><p>　　W2 T0515; 左刀尖到#7</p><p>　　G01 X45 W-1.5; 左刀尖到#8</p><p>　　G01 X38; 到#9</p><p>　　W-0.5; 左刀尖到#10</p><p>

59、;　　G0 X48 T0505;</p><p><b>　　M99;</b></p><p><b>　　G98;</b></p><p>　　M3 S800 T0404;換4號(hào)內(nèi)孔鏜刀</p><p>　　G0 X19.5 Z5;快進(jìn)到內(nèi)徑粗車循環(huán)起刀點(diǎn)</p><p>

60、　　G71 U1 R0.5;</p><p>　　G71 P10 Q20 U-0.5 W0.1 F150;</p><p>　　N10 G1 X25;</p><p><b>　　Z0;</b></p><p>　　X22.016 Z-10;</p><p><b>　　Z-25;<

61、;/b></p><p><b>　　N20 X20;</b></p><p>　　G0 Z50 X100;</p><p><b>　　M5;主軸停轉(zhuǎn)</b></p><p><b>　　M0;程序暫停</b></p><p>　　T04精加工左

62、端內(nèi)形</p><p><b>　　G98;</b></p><p>　　M3 S1200 T0404;</p><p>　　G0 G41 X19.5 Z5;快速進(jìn)刀，引入半徑補(bǔ)償</p><p>　　G70 P10 Q20 F80;</p><p>　　G40 G0 Z50 X100;</

63、p><p><b>　　M5;</b></p><p><b>　　M30;</b></p><p>　　2.工件右端加工程序</p><p>　　如圖2-6所示為右端外圓加工示意圖</p><p>　　圖2-6 右端外圓加工及坐標(biāo)系</p><p>&l

64、t;b>　　O5102;</b></p><p>　　T01粗加工右端外形</p><p><b>　　G98;分進(jìn)給</b></p><p>　　M3 S800 T0101;</p><p>　　G00 X52 Z2;快進(jìn)到外徑粗車循環(huán)起刀點(diǎn)S</p><p>　　G71 U1

65、.5 R1; 外徑粗車循環(huán)</p><p>　　G71 P30 Q40 U0.5 W0.1 F150;</p><p>　　N30 G0 X15;到精加工輪廓起點(diǎn)P</p><p>　　G1 X22 Z-1.5;</p><p><b>　　Z-23;</b></p><p><b>　

66、　X24.85;</b></p><p>　　X26.85 Z-24.5;</p><p><b>　　Z-45;</b></p><p><b>　　X30;</b></p><p>　　X33.28 Z-61.398;</p><p>　　G2 X41.24

67、Z-65 R4;</p><p>　　N40 G1 X52;到精加工輪廓終點(diǎn)Q</p><p>　　G0 X100 Z50;</p><p><b>　　M5;</b></p><p><b>　　M0;</b></p><p>　　T02精加工右端外形</p>

68、<p><b>　　G98;</b></p><p>　　M3 S1200 T0202;</p><p>　　G0 G42 X52 Z2;快速進(jìn)刀，引入半徑補(bǔ)償</p><p>　　G70 P30 Q40 F80;</p><p>　　G40 G0 Z50 X100;</p><p>

69、<b>　　M5;</b></p><p><b>　　M30;</b></p><p>　　T05車4×φ24槽</p><p>　　T0505 S600 M3;</p><p><b>　　G0 Z-45;</b></p><p>　　X3

70、2;進(jìn)到車槽起點(diǎn)</p><p>　　G1 X24 F30;</p><p><b>　　X27;退刀</b></p><p>　　W1.5;右刀尖到達(dá)倒角起點(diǎn)</p><p>　　G1 24 Z-45;倒角</p><p>　　G0 X100;退刀</p><p><

71、;b>　　Z50;</b></p><p><b>　　M5;主軸停轉(zhuǎn)</b></p><p><b>　　M0;程序暫停</b></p><p>　　T06車削M27×1.5外螺紋</p><p>　　T0606 S500 M3;</p><p>

72、;　　G0 X29 Z-18;進(jìn)到外螺紋復(fù)合循環(huán)起刀點(diǎn)</p><p>　　G76 P010160 Q80 R0.1;</p><p>　　G76 X25.14 Z-42 R0 P930 Q350 F1.5;</p><p>　　G0 X100 Z50;退刀</p><p><b>　　M5;</b></p>

73、<p><b>　　M30;</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)終于做完了，幾個(gè)星期以來(lái)，從開始到畢業(yè)設(shè)計(jì)完成，每一步對(duì)于我們來(lái)說(shuō)都是新的嘗試和挑戰(zhàn)，在范老師的細(xì)心指導(dǎo)和嚴(yán)格的要求下順利畫上句號(hào)。衷心感謝指導(dǎo)老師，畢業(yè)設(shè)計(jì)的很多思想和方法得益于老師的指導(dǎo)和啟發(fā)。</p>&l

74、t;p>　　從設(shè)計(jì)選題的分析到畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的寫作都傾注了指導(dǎo)老師的巨大的心血，本設(shè)計(jì)能順利的完成也歸功于范老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我們能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，再次向江西工程職業(yè)學(xué)院全體老師表示由衷的感謝，感謝他們五年來(lái)的辛勤栽培，在做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中使我學(xué)到了很多，我感到無(wú)論做什么事都要真真正正用心去做，才會(huì)使自己更快的成長(zhǎng)，沒用學(xué)習(xí)就不可能有實(shí)踐能力，沒用自己的實(shí)踐就不會(huì)有所突破，希望這次的經(jīng)歷能讓我們?cè)?/p>

75、以后的學(xué)習(xí)生活中不斷成長(zhǎng)與進(jìn)步，大學(xué)的生活也許將要以此作為一個(gè)結(jié)束了，但我們的精神要永存，我們追求我們事業(yè)的雄心壯志，永遠(yuǎn)也不會(huì)結(jié)束，大學(xué)給了我一個(gè)輝煌的夢(mèng)想，而我就在這個(gè)夢(mèng)想下努力朝著她飛翔！畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成是出于我們自己的辛勤勞動(dòng)，我們自己切身去做了我們希望做的事情，并給我們以后要走的路作了必要的鋪墊，對(duì)我們來(lái)說(shuō)這已經(jīng)是成功在向我們招手了，這個(gè)月的心血都在著十幾頁(yè)的紙上了，我希望在這十幾頁(yè)紙上，書寫了我一個(gè)完整的大學(xué)和我那美好的青春時(shí)

76、光！書寫了這樣一個(gè)結(jié)束，同時(shí)也書寫了另一個(gè)開始！朗朗蹌蹌的忙碌了一個(gè)月，點(diǎn)擊運(yùn)行，也基本達(dá)到預(yù)期的效果，虛榮的成就感在沒人的時(shí)候也總會(huì)冒上</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)或許是我大學(xué)生涯交上的最后一份作業(yè)了，想借此機(jī)會(huì)感謝五年來(lái)給我?guī)椭乃欣蠋?、同學(xué)，你們的友誼是我人生的財(cái)富，是我生命中不可缺少的一部分。</p><p>　　時(shí)間比較匆忙，設(shè)計(jì)中不免有些錯(cuò)誤，希望老師和同學(xué)借此機(jī)會(huì)相互交流

77、和學(xué)習(xí)，不足之處請(qǐng)給予指正，大學(xué)五年學(xué)到不少知識(shí)，在這次設(shè)計(jì)中得到溫習(xí)和鞏固，經(jīng)過老師的指導(dǎo)我們進(jìn)一步了解了車削零件的數(shù)控工藝分析及對(duì)程序的編程和一系列以前沒用接觸到的知識(shí)，謝謝老師！</p><p>　　大學(xué)生活即將匆匆忙忙的過去，但我卻能無(wú)悔的說(shuō)：“我曾經(jīng)來(lái)過”。大學(xué)五年，它給我的影響卻不能用時(shí)間來(lái)衡量，這五年以來(lái)，經(jīng)歷過的事，所有的人都將是我以后回味的一部分，是我為人處事的指南針，就要離開學(xué)校走上工作崗位了

78、，這是我人生歷程的又一個(gè)起點(diǎn)，在這里祝福大學(xué)里跟我風(fēng)雨同舟的朋友們，一路走好，未來(lái)總會(huì)是絢燦繽紛的。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　鄭紅,等.數(shù)控加工編程與操作【M】.北京:北京大學(xué)出版社,2005.</p><p>　　趙長(zhǎng)明.數(shù)控加工工藝及設(shè)備【M】.北京:高等教育出版社,2003.</p>

79、<p>　　張超英.數(shù)控編程技術(shù)【M】.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.</p><p>　　顧力平,沈良翼.數(shù)控機(jī)床編程與操作（數(shù)控車床分冊(cè)）【M】.北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2005.</p><p>　　鄧建新,趙軍.數(shù)控刀具材料選用手冊(cè)【M】.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.</p><p>　　田春霞,數(shù)控加工技術(shù)【M】.北京:機(jī)械工業(yè)出版