畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于fanuc oi-md系統(tǒng)加工中心的典型零件分析

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　題 目：壓印機(jī)零件的數(shù)控加工</p><p>　　專 業(yè)：數(shù)控技術(shù)應(yīng)用</p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p>

2、;<p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　2010年11月</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計(jì)基于FANUC oi-MD系統(tǒng)加工中心的典型零件分析，編程與加工。</p><p>　

3、　數(shù)控機(jī)床以其卓越的柔性自動(dòng)化的性能、優(yōu)異而穩(wěn)定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，因此數(shù)控技術(shù)成為先進(jìn)制造技術(shù)中的一項(xiàng)核心技術(shù)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)將對數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，現(xiàn)狀和前景進(jìn)行全面的分析。切實(shí)的將理論與實(shí)踐相結(jié)合，利用加工中心對壓印機(jī)典型零件進(jìn)行加工。并將零件從毛坯到加工成型的過程進(jìn)行分析最終實(shí)現(xiàn)各機(jī)構(gòu)間的靈活運(yùn)作。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要介紹的是壓印機(jī)機(jī)構(gòu)的其中兩個(gè)典型零件的加工工藝過程及

4、方法，對其基本結(jié)構(gòu)、加工表面、毛坯材料、整個(gè)零件的加工工藝過程、程序的編制等方面著手分析。通過實(shí)例介紹數(shù)控機(jī)床加工工件的相關(guān)過程。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)， 配合零件，零件結(jié)構(gòu)，加工工藝</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p

5、>　　第1章 緒 論1</p><p>　　1.1什么是數(shù)控機(jī)床1</p><p>　　1.2數(shù)控機(jī)床的發(fā)展概述1</p><p>　　1.2.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生1</p><p>　　1.2.2數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程2</p><p>　　1.2.3我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展概況2</p>&l

6、t;p>　　1.3數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展3</p><p>　　1.3.1 電子元件技術(shù)的發(fā)展3</p><p>　　1.3.2 軟件的應(yīng)用3</p><p>　　1.3.3數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)的引入3</p><p>　　1.4數(shù)控機(jī)床的分類特點(diǎn)和適用范圍4</p><p>　　1.4.1 數(shù)控機(jī)床的分類特點(diǎn)4<

7、;/p><p>　　1.4.2數(shù)控機(jī)床的適用范圍7</p><p>　　1.5 課題研究的意義7</p><p>　　1.6 本課題目前的現(xiàn)狀8</p><p>　　1.6.1 國內(nèi)形勢8</p><p>　　1.6.2 國外形勢8</p><p>　　1.6.3 國內(nèi)與國外發(fā)展差距

8、9</p><p>　　1.7 課題預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)9</p><p>　　1.8 可行性分析9</p><p>　　1.8.1 理論方面9</p><p>　　1.8.2 操作方面10</p><p>　　第2章 數(shù)控加工設(shè)備及系統(tǒng)10</p><p>　　2.1數(shù)控加工設(shè)備

9、10</p><p>　　2.1.1加工中心10</p><p>　　2.1.2加工中心構(gòu)成10</p><p>　　2.1.3數(shù)控車床11</p><p>　　2.2數(shù)控系統(tǒng)12</p><p>　　2.2.1華中“世紀(jì)星”系統(tǒng)12</p><p>　　2.2.2 FANUC系統(tǒng)1

10、3</p><p>　　2.3 FANUC-0i系統(tǒng)機(jī)床中常用的G、M代碼14</p><p>　　2.3.1功能字G代碼14</p><p>　　2.3.2功能字M代碼15</p><p>　　第3章 零件的工藝分析及加工17</p><p>　　3.1 零件結(jié)構(gòu)分析17</p><p

11、>　　3.1.1壓印機(jī)總裝圖17</p><p>　　3.1.2零件1-底座18</p><p>　　3.1.3零件2-立柱19</p><p>　　3.1.4零件結(jié)構(gòu)組成分析20</p><p>　　3.1.5尺寸公差及保證方法20</p><p>　　3.1.6零件重點(diǎn)難點(diǎn)分析20</p&g

12、t;<p>　　3.2零件的工藝分析20</p><p>　　3.3刀具清單21</p><p>　　3.4 程序編輯22</p><p>　　3.4.1零件1的加工程序22</p><p>　　3.4.2零件2的加工程序24</p><p><b>　　總 結(jié)26</b&

13、gt;</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　1.1什么是數(shù)控機(jī)床</p><p>　　數(shù)字控制機(jī)床(Numerical Control Machine Tools)簡稱數(shù)控機(jī)床，這是一種將數(shù)字計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于機(jī)

14、床的控制技術(shù)。它把機(jī)械加工過程中的各種控制信息用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床，代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。</p><p>　　1.2數(shù)控機(jī)床的發(fā)展概述</p>

15、<p>　　1.2.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生</p><p>　　隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，對各種產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本的要求也越來越高。因此，對機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備——機(jī)床，也相應(yīng)地提出了高效率、高精度和高自動(dòng)化的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，單件、小批量零件的生產(chǎn)占整體機(jī)械加工零件的80％左右，相應(yīng)地，生產(chǎn)設(shè)備還要適合產(chǎn)品更新?lián)Q代快、品種多、質(zhì)量和生產(chǎn)率高、成本低的要求。由于一般采用的通

16、用機(jī)床自動(dòng)化程度不高，基本上是人工操作，難以提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量。特別是一些由曲線、曲面組成的復(fù)雜零件，只能借助劃線和樣板用手工操作的方法來加工，或者利用靠模和仿型機(jī)床來加工，其加工精度和生產(chǎn)效率都受到了很大的限制。為了解決這些難題，一種靈活、通用、高精度、高效率的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備——數(shù)控機(jī)床就產(chǎn)生了。</p><p>　　最早的利用數(shù)字控制技術(shù)控制機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工的想法，是為了解決復(fù)雜型面零件加工，實(shí)現(xiàn)其過

17、程的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。在20世紀(jì)40年代，汽車、飛機(jī)和導(dǎo)彈制造工業(yè)發(fā)展迅速，原來的加工設(shè)備已無法承擔(dān)復(fù)雜型面零件的加工。1984年，美國密歇根州（State of Michigan）的帕森斯（Parsons）公司在制造飛機(jī)框架及直升機(jī)葉片輪廓時(shí)，首先提出了采用電子計(jì)算機(jī)控制機(jī)床來加工樣板曲線的設(shè)想，并利用計(jì)算機(jī)對葉片輪廓的加工路徑進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理，提高了加工精度。1952年，帕森斯公司與麻省理工學(xué)院（MIT）伺服機(jī)構(gòu)研究所合作進(jìn)行研制工作，

18、成功試制了第一臺(tái)三坐標(biāo)立式數(shù)控銑床。經(jīng)過三年的改進(jìn)，數(shù)控機(jī)床于1955年進(jìn)入實(shí)用化階段，在復(fù)雜曲面的加工方面起到了重要的作用。</p><p>　　1.2.2數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程</p><p>　　自第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的誕生的半個(gè)多世紀(jì)以來，伴隨著數(shù)控元器件的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床總共經(jīng)歷了六代的發(fā)展。</p><p>　　1952年，美國麻省理工學(xué)院研制

19、出的三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)、利用脈沖乘法器原理的試驗(yàn)性數(shù)字控制系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床最早的一代產(chǎn)品。</p><p>　　1959年，電子行業(yè)研制出晶體管元器件，因而數(shù)控系統(tǒng)中廣泛采用晶體管和印制電路板技術(shù)，成為晶體管數(shù)控機(jī)床，跨入了數(shù)控機(jī)床的第二代。</p><p>　　1960年，小規(guī)模集成電路出現(xiàn)，由于其體積小、功耗低，使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步增強(qiáng)，所以被廣泛的應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床上，這一代的數(shù)控機(jī)床被稱為集

20、成電路數(shù)控機(jī)床。</p><p>　　在以上三代數(shù)控機(jī)床時(shí)期，早期計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度比較低，這對當(dāng)時(shí)的科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理影響還不大，但不能適應(yīng)機(jī)床實(shí)時(shí)控制的要求，所以人們采用數(shù)字邏輯電路制成一臺(tái)機(jī)床專用計(jì)算機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng)，這被稱為硬件連接數(shù)控（Numerical Control, NC）。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，小型計(jì)算機(jī)開始取代專用控制的硬件邏輯數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控的許多功能

21、靠軟件程序?qū)崿F(xiàn)。1970年，通用小型機(jī)算計(jì)業(yè)已出現(xiàn)并成批生產(chǎn)，其運(yùn)算速度有了大幅度的提高，這比邏輯電路專用計(jì)算機(jī)成本低、可靠性高。于是它被移植過來作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，數(shù)控機(jī)床從此進(jìn)入了第四代——小型計(jì)算機(jī)數(shù)控（Computer Numerical Control, CNC）階段。</p><p>　　1971年，美國英特爾公司開發(fā)和使用了微處理器，又稱中央處理單元。1974年，美國、日本等國家研制出以微處理器

22、為數(shù)控系統(tǒng)核心的數(shù)控機(jī)床。因?yàn)槲⑻幚砥魇峭ㄓ糜?jì)算機(jī)的核心部件，故仍稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控。20多年來，微處理器數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床得到了飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，這就是第五代數(shù)字控制系統(tǒng)。</p><p>　　到了1990年，個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC機(jī)）的性能已經(jīng)發(fā)展到較成熟的階段，可滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求，而且PC機(jī)生產(chǎn)批量很大，價(jià)格便宜，可靠性高，數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入了基于PC的階段，這也是第六代數(shù)控系統(tǒng)。</p>

23、<p>　　隨著對機(jī)械產(chǎn)品性能要求日益提高和適用范圍的擴(kuò)大以及新材料和新工藝的出現(xiàn)，對數(shù)控機(jī)床也提出了更高的要求?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床將綜合應(yīng)用信息技術(shù)、人工智能、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，新一代數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)水平會(huì)大大提高，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展也將日新月異。</p><p>　　1.2.3我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展概況</p><p>　　我國對數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的研究和開發(fā)始于1958年，一直

24、到20世紀(jì)60年代中期還處在研制、開發(fā)時(shí)期。1965年，國內(nèi)開始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)。20世紀(jì)60年代末至70年代初研制成功立式數(shù)控銑床、CJK-18數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控非圓齒輪插齒機(jī)。從20世紀(jì)70年代開始，我國的數(shù)控技術(shù)在車、銑、鏜、磨、齒輪加工、電加工等領(lǐng)域全面展開，數(shù)控加工中心在上海、北京研制成功。但由于穩(wěn)定性未得到解決，因此沒有得到廣泛推廣。在這一時(shí)期，數(shù)控線切割機(jī)床由于結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價(jià)格低廉，在模具數(shù)控加工中得到了廣泛應(yīng)用和推

25、廣。20世紀(jì)80年代，我國從日本FANUC公司引進(jìn)了部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)和直流伺服電動(dòng)機(jī)、直流主軸電機(jī)技術(shù)，以及從美國、歐洲等發(fā)達(dá)國家引進(jìn)一些新的技術(shù)，并進(jìn)行了國產(chǎn)商品化生產(chǎn)，這些數(shù)控系統(tǒng)可靠性高、性能穩(wěn)定、功能齊全，推動(dòng)了我國數(shù)控機(jī)床穩(wěn)定發(fā)展，使我國的數(shù)控機(jī)床在性能和質(zhì)量上產(chǎn)生了一個(gè)質(zhì)的飛躍。1995年以后，我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。數(shù)控機(jī)床在品種上不斷增多、規(guī)格齊全。許多在技術(shù)上復(fù)雜的大型數(shù)控機(jī)床和重型數(shù)控機(jī)床相繼研制出來。

26、現(xiàn)在，我國已經(jīng)建立了以中、低檔數(shù)控機(jī)床為主的產(chǎn)業(yè)體系。20世紀(jì)9</p><p>　　1.3數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展</p><p>　　1.3.1 電子元件技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　微電子技術(shù)的發(fā)展，對數(shù)控技術(shù)起著極大的推動(dòng)作用。日本FANUC公司在1956年開始采用電子管研究NC，1959年就采用鍺晶體管組成NC，1963年采用硅晶體管研制出FS220、FS240等

27、系統(tǒng)，1969年又采用中小規(guī)模IC更新了FS220、FS240等系統(tǒng)。20世紀(jì)70年代，開始采用3SI推出了FS5、FS7、FS3、FS6、FS0、FS18、FS16、FS20、FS21、FS15等一系列CNC系統(tǒng)，從4位的位片機(jī)(FS7)到16位的8086(FS6)和32位的80486(FS0)。1996年，F(xiàn)ANUC采用最新專用芯片352Pin的微電子工藝BGA封裝及采用MCM工藝生產(chǎn)的微處理器，推出了小型化高性能的i系列數(shù)控系統(tǒng)，

28、大小只有原有系統(tǒng)的1/4，大大減小了占用的空間，提高了系統(tǒng)的性能及可靠性。</p><p>　　1.3.2 軟件的應(yīng)用</p><p>　　在1970年的芝加哥展覽會(huì)上，首次展出了由小型機(jī)組成的CNC數(shù)控系統(tǒng)。大約在同時(shí)，英特爾公司發(fā)明了微處理器。1974年，美、日等國相繼研制出以微處理器為核心的CNC，有時(shí)也稱為MNC。它運(yùn)用計(jì)算機(jī)存貯器里的程序完成數(shù)控要求的功能。其全部或部分控制功能由

29、軟件實(shí)現(xiàn)，包括譯碼、刀具補(bǔ)償、速度處理、插補(bǔ)、位置控制等。采用半導(dǎo)體存貯器存貯零件加工程序，可以代替打孔的零件紙帶程序進(jìn)行加工，這種程序便于顯示、檢查、修改和編輯，因而可以減少系統(tǒng)的硬件配置，提高系統(tǒng)的可靠性。采用軟件控制大大增加了系統(tǒng)的柔性，降低了系統(tǒng)的制造成本。</p><p>　　1.3.3數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)的引入</p><p>　　隨著NC成為機(jī)械自動(dòng)化加工的重要設(shè)備，在管理和操作之間，都

30、需要有統(tǒng)一的術(shù)語、技術(shù)要求、符號(hào)和圖形，即有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以便進(jìn)行世界性的技術(shù)交流和貿(mào)易。NC技術(shù)的發(fā)展，形成了多個(gè)國際通用的標(biāo)準(zhǔn)：即ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)、IEC國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)和EIA美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)等。最早制訂的標(biāo)準(zhǔn)有NC機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向、NC機(jī)床的編碼字符、NC機(jī)床的程序段格式、準(zhǔn)備功能和輔助功能、數(shù)控紙帶的尺寸、數(shù)控的名詞術(shù)語等。這些標(biāo)準(zhǔn)的建立，對NC技術(shù)的發(fā)展起到了規(guī)范和推動(dòng)作用。最近，ISO基于用戶的需要和對下

31、一個(gè)5年間信息技術(shù)的預(yù)測，又在醞釀推出新標(biāo)準(zhǔn)“CNC控制器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”。它把AMT(先進(jìn)制造技術(shù))的內(nèi)容集中在兩個(gè)主要的級(jí)別和它們之間的連接上：第一級(jí)CAM，為車間和它的生產(chǎn)機(jī)械：第二級(jí)是上一級(jí)，為數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，由CAD、CAP、CAE和NC編程系統(tǒng)及相關(guān)的數(shù)據(jù)庫組成。</p><p>　　1.4數(shù)控機(jī)床的分類特點(diǎn)和適用范圍</p><p>　　1.4.1 數(shù)控機(jī)床的分類特點(diǎn)</p

32、><p>　　目前，數(shù)控機(jī)床品種已經(jīng)基本齊全，規(guī)格繁多，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)已有400多個(gè)品種規(guī)格?？梢园凑斩喾N原則來進(jìn)行分類。但歸納起來，常見的是以下面4種方法來分類的。</p><p>　　1.按工藝用途分類 </p><p>　?。?）一般數(shù)控機(jī)床。這類機(jī)床和傳統(tǒng)的通用機(jī)床種類一樣，有數(shù)控的車、銑、 鏜、鉆、磨床等等， 而且每一種又有很多品種，例如數(shù)控銑床中就有立銑、臥銑

33、、工具銑、龍門銑等。這類機(jī)床的工藝可能性和通用機(jī)床相似，所不同的是它能加工復(fù)雜形狀的零件。</p><p>　　（2）數(shù)控加工中心機(jī)床。這類機(jī)床是在一般數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是在一般數(shù)控機(jī)床上加裝一個(gè)刀庫(可容納10-100多把刀具)和自動(dòng)換刀裝置而構(gòu)成的一種帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床(又稱多工序數(shù)控機(jī)床或鏜銑類加工中心，習(xí)慣上簡稱為加工中心——Machining Center)，這使數(shù)控機(jī)床更進(jìn)一步地向自

34、動(dòng)化和高效化方向發(fā)展 。 數(shù)控加工中心機(jī)床和一般數(shù)控機(jī)床的區(qū)別是:工件經(jīng)一次裝夾后,數(shù)控裝置就能控制機(jī)床自動(dòng)地更換刀具，連續(xù)地對工件各加工面自動(dòng)地完成銑 ( 車 ) 、鏜、鉆、鉸及攻絲等多工序加工。這類機(jī)床大多是以鏜銑為主的，主要用來加工箱體零件。它和一般的數(shù)控機(jī)床相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?、?減少機(jī)床臺(tái)數(shù), 便于管理，對于多工序的零件只要一臺(tái)機(jī)床就能完成全部加工，并可以減少半成品的庫存量；<

35、/p><p>　　② 由于工件只要一次裝夾，因此減少了由于多次安裝造成的定位誤差，可以依靠機(jī)床精度來保證加工質(zhì)量；</p><p>　?、?工序集中，減少了輔助時(shí)間，提高了生產(chǎn)率；</p><p>　?、?由于零件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾就能完成多道工序加工，所以大大減少了專用工夾具的數(shù)量，進(jìn)一步縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。 由于數(shù)控加工中心機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)很多，深受用戶歡迎，因此在數(shù)控

36、機(jī)床生產(chǎn)中占有很重要的地位。 另外還有一類加工中心，是在車床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以軸類零件為主要加工對象。除可進(jìn)行車削、鏜削外，還可以進(jìn)行端面和周面上任意部位的鉆削、銑削和攻絲加工。這類加工中心也設(shè)有刀庫，可安裝4-12把刀具，習(xí)慣上稱此類機(jī)床為車削中心(TC：Turning Center) 。</p><p>　　圖1-1 五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控加工</p><p>　?。?）多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床。有

37、些復(fù)雜形狀的零件，用三坐標(biāo)的數(shù)控機(jī)床還是無法加工，如螺旋槳、飛機(jī)曲面零件的加工等，需要三個(gè)以上坐標(biāo)的合成運(yùn)動(dòng)才能加工出所需形狀。于是出現(xiàn)了多坐標(biāo)的數(shù)控機(jī)床，其特點(diǎn)是數(shù)控裝置控制的軸數(shù)較多，機(jī)床結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，其坐標(biāo)軸數(shù)通常取決于加工零件的工藝要求?，F(xiàn)在常用的是 4，5，6坐標(biāo)的數(shù)控機(jī)床。圖1為五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控加工示意圖。這時(shí)，X,Y,Z三個(gè)坐標(biāo)與轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)、刀具的擺動(dòng)可以同時(shí)聯(lián)動(dòng)，以加工機(jī)翼等類零件。</p><p&g

38、t;　　2. 按數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡分類</p><p>　　按照能夠控制的刀具與工件間相對運(yùn)動(dòng)的軌跡，可將數(shù)控機(jī)床分為點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床、點(diǎn)位直線控制數(shù)控機(jī)床、輪廓控制數(shù)控機(jī)床等?，F(xiàn)分述如下：</p><p>　　（1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床。 這類機(jī)床的數(shù)控裝置只能控制機(jī)床移動(dòng)部件從一個(gè)位置 ( 點(diǎn) ) 精確地移動(dòng)到另一個(gè)位置 ( 點(diǎn) ) ，即僅控制行程終點(diǎn)的坐標(biāo)值，在移動(dòng)過程中不進(jìn)行任何切削加

39、工，至于兩相關(guān)點(diǎn)之間的移動(dòng)速度及路線則取決于生產(chǎn)率。這類機(jī)床主要數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床和數(shù)控測量機(jī)等，其相應(yīng)的數(shù)控裝置稱之為點(diǎn)位控制裝置。</p><p>　?。?）點(diǎn)位直線控制數(shù)控機(jī)床。 這類機(jī)床工作時(shí)，不僅要控制兩相關(guān)點(diǎn)之間的位置 (即距離)，還要控制兩相關(guān)點(diǎn)之間的移動(dòng)速度和路線(即軌跡)。其路線一般都由和各軸線平行的直線段組成。這類機(jī)床主要有簡易數(shù)控車床、數(shù)控鏜銑床和數(shù)控加工中心等。 </p

40、><p>　?。?）輪廓控制數(shù)控機(jī)床。這類機(jī)床的控制裝置能夠同時(shí)對兩個(gè)或兩個(gè)以上的坐標(biāo)軸進(jìn)行連續(xù)控制。加工時(shí)不僅要控制起點(diǎn)和終點(diǎn)，還要控制整個(gè)加工過程中每點(diǎn)的速度和位置，使機(jī)床加工出符合圖紙要求的復(fù)雜形狀的零件。它的輔助功能亦比較齊全。這類機(jī)床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床和電加工機(jī)床等。其相應(yīng)的數(shù)控裝置稱之為輪廓控制裝置(或連續(xù)控制裝置) 。 </p><p>　　3．按伺服系統(tǒng)的控制方

41、式分類</p><p>　　數(shù)控機(jī)床按照對被控制量有無檢測反饋裝置可以分為開環(huán)和閉環(huán)兩種。在閉環(huán)系統(tǒng)中，根據(jù)測量裝置安放的位置又可以將其分為全閉環(huán)和半閉環(huán)兩種。在開環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還發(fā)展了一種開環(huán)補(bǔ)償型數(shù)控系統(tǒng)。</p><p>　　1.開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。在開環(huán)控制中，機(jī)床沒有檢測反饋裝置（見圖1-2）。</p><p>　　數(shù)控裝置發(fā)出信號(hào)的流程是單向的，所以不存

42、在系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。也正是由于信號(hào)的單向流程,它對機(jī)床移動(dòng)部件的實(shí)際位置不作檢驗(yàn)，所以機(jī)床加工精度不高，其精度主要取決于伺服系統(tǒng)的性能。 工作過程是: 輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)控裝置運(yùn)算分配出指令脈沖,通過伺服機(jī)構(gòu)(伺服元件常為步進(jìn)電機(jī))使被控工作臺(tái)移動(dòng)。 這種機(jī)床工作比較穩(wěn)定、反應(yīng)迅速、調(diào)試方便、維修簡單，但其控制精度受到限制。 它適用于一般要求的中、小型數(shù)控機(jī)床。</p><p>　　圖1-2 開環(huán)控制系統(tǒng)框圖<

43、;/p><p>　　2.閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。由于開環(huán)控制精度達(dá)不到精密機(jī)床和大型機(jī)床的要求，所以必須檢測它的實(shí)際工作位置，為此，在開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床上增加檢測反饋裝置，在加工中時(shí)刻檢測機(jī)床移動(dòng)部件的位置，使之和數(shù)控裝置所要求的位置相符合，以期達(dá)到很高的加工精度。 閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖如圖1-3所示。 圖中A為速度測量元件， C為位置測量元件。當(dāng)指令值發(fā)送到位置比較電路時(shí)，此時(shí)若工作臺(tái)沒有移動(dòng)，則沒有反饋量，指令值使得伺服電機(jī)

44、轉(zhuǎn)動(dòng)，通過A將速度反饋信號(hào)送到速度控制電路，通過C將工作臺(tái)實(shí)際位移量反饋回去，在位置比較電路中與指令值進(jìn)行比較，用比較的差值進(jìn)行控制，直至差值消除時(shí)為止，最終實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的精確定位。這類機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是精度高、速度快，但是調(diào)試和維修比較復(fù)雜。其關(guān)鍵是系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須對穩(wěn)定性給予足夠的重視 。</p><p>　　圖1-3 閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖</p><p>　　(3) 半閉環(huán)控制數(shù)控

45、機(jī)床。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成如圖1-4所示。它是由閉環(huán)和開環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)合。</p><p>　　圖1-4半閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖</p><p>　　4． 按數(shù)控裝置分類</p><p>　　數(shù)控機(jī)床若按其實(shí)現(xiàn)數(shù)控邏輯功能控制的數(shù)控裝置來分，有硬線（件）數(shù)控和軟線（件）數(shù)控兩種。</p><p>　　（1）硬線數(shù)控（稱普通數(shù)控，即NC）。這類數(shù)控系

46、統(tǒng)的輸入、插補(bǔ)運(yùn)算、控制等功能均由集成電路或分立元件等器件實(shí)現(xiàn)。一般來說，數(shù)控機(jī)床不同，其控制電路也不同，因此系統(tǒng)的通用性較差，因其全部由硬件組成，所以功能和靈活性也較差。這類系統(tǒng)在 70 年代以前應(yīng)用得比較廣泛。</p><p>　?。?）軟線數(shù)控（又稱計(jì)算機(jī)數(shù)控或微機(jī)數(shù)控，即CNC 或MNC）。 這類系統(tǒng)利用中、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路組成 CNC 裝置，或用微機(jī)與專用集成芯片組成，其主要的數(shù)控功能幾乎全由軟

47、件來實(shí)現(xiàn)，對于不同的數(shù)控機(jī)床，只須編制不同的軟件就可以實(shí)現(xiàn)， 而硬件幾乎可以通用。因而靈活性和適應(yīng)性強(qiáng)，也便于批量生產(chǎn)，模塊化的軟、硬件，提高了系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性。所以，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都采用 CNC 裝置。</p><p>　　1.4.2數(shù)控機(jī)床的適用范圍</p><p>　　數(shù)控機(jī)床是一種可編程的通用加工設(shè)備，但是因設(shè)備投資費(fèi)用較高，還不能用數(shù)控機(jī)床完全替代其他類型的設(shè)備，因此，數(shù)控機(jī)床的

48、選用有其一定的適用范圍。其中通用機(jī)床多適用于零件結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜、生產(chǎn)批量較小的場合；專用機(jī)床適用于生產(chǎn)批量很大的零件；數(shù)控機(jī)床對于形狀復(fù)雜的零件盡管批量小也同樣適用。隨著數(shù)控機(jī)床的普及，數(shù)控機(jī)床的適用范圍也愈來愈廣，對一些形狀不太復(fù)雜而重復(fù)工作量很大的零件，如印制電路板的鉆孔加工等，由于數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)率高，也已大量使用。 </p><p>　　據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，當(dāng)生產(chǎn)批量在100件以下，用數(shù)控機(jī)床加工具有一定復(fù)雜程度零

49、件時(shí)，加工費(fèi)用最低，能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。由此可見，數(shù)控機(jī)床最適宜加工以下類型的零件：</p><p>　?。?）生產(chǎn)批量小的零件(100件以下)；</p><p>　?。?）需要進(jìn)行多次改型設(shè)計(jì)的零件；</p><p>　　（3）加工精度要求高、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的零件，如箱體類，曲線、曲面類零件；</p><p>　?。?）需要精確復(fù)制和尺寸一

50、致性要求高的零件；</p><p>　　（5）價(jià)值昂貴的零件，這種零件雖然生產(chǎn)量不大，但是如果加工中因出現(xiàn)差錯(cuò)而報(bào)廢，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失。</p><p>　　1.5 課題研究的意義</p><p>　　在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中首先我對數(shù)控技術(shù)又一次有了更新的認(rèn)識(shí)和它的發(fā)展史，在它發(fā)展的時(shí)候遇到一些“瓶頸”。自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

51、的事件，推動(dòng)了自動(dòng)化的發(fā)展。</p><p>　　在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)我個(gè)人學(xué)到了許多以前沒有認(rèn)真了解過的知識(shí)，這使我將來走上社會(huì)，能更快更好的融入進(jìn)這個(gè)數(shù)控行業(yè)的大家庭中。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對在學(xué)校這4年多的學(xué)校又進(jìn)行了一次充分的復(fù)習(xí)。在動(dòng)手能力方面我能更好的操作機(jī)床進(jìn)行對零件的加工，并達(dá)到圖紙上的要求。讓我在將來走上社會(huì)，在自己的崗位上能得心應(yīng)手，發(fā)揮自己的所長。

52、</p><p>　　1.6 本課題目前的現(xiàn)狀</p><p>　　數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)補(bǔ)習(xí)。它是集傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。數(shù)控裝備則是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)

53、業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品。數(shù)控技術(shù)是制造自動(dòng)化的關(guān)鍵基礎(chǔ)，是現(xiàn)代制造業(yè)的靈魂核心，其水平高低和裝備擁有量的多少是衡量一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。</p><p>　　1.6.1 國內(nèi)形勢</p><p>　　近年來，我國數(shù)控技術(shù)與裝備的開發(fā)研制，得到了國家和企業(yè)的高度重視，取得了很大的進(jìn)步，如基于PC機(jī)的開放式智能化數(shù)控系統(tǒng)。可實(shí)施多軸控制，并已具備聯(lián)網(wǎng)進(jìn)線等功能。但是

54、，國產(chǎn)數(shù)控技術(shù)在技術(shù)創(chuàng)新能力、商品化進(jìn)程、市場占有率等方面尚有諸多不足。我國數(shù)控技術(shù)起步于20世紀(jì)50年代末期，經(jīng)歷了初期的封閉式開發(fā)階段，“六五”、“七五”期間的消化吸收、引進(jìn)技術(shù)階段，“八五”期間建立國產(chǎn)化體系階段，“九五”期間產(chǎn)業(yè)化階段，現(xiàn)已基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)，建立了數(shù)控開發(fā)、生產(chǎn)基地，培養(yǎng)了一批數(shù)控專業(yè)人才，初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)。目前，較具規(guī)模的企業(yè)有廣州數(shù)控、航天數(shù)控、華中數(shù)控等，生產(chǎn)了具有中國特色的經(jīng)濟(jì)型、普及型數(shù)控

55、系統(tǒng)。經(jīng)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，產(chǎn)品的性能和可靠性有了較大的提高，逐漸被用戶認(rèn)可，在市場上站穩(wěn)了腳跟。我國現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家100多家，生產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)品幾千種以上。產(chǎn)品主要分為3種類型:經(jīng)濟(jì)型、普及型、高檔型。在第八屆中國國際機(jī)床展覽會(huì)(北京CIMT2003)上，展出大陸國產(chǎn)機(jī)床700多臺(tái)，在600多臺(tái)金屬切削機(jī)床和近100臺(tái)金屬成形機(jī)床展品中，數(shù)控機(jī)床分別占75%和54%。這既體現(xiàn)了中國機(jī)床市場的需求</p><p>　

56、　1.6.2 國外形勢</p><p>　　當(dāng)今世界工業(yè)國家數(shù)控機(jī)床的擁有量反映了這個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)能力和國防實(shí)力。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(dá)國家還將上數(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)品，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實(shí)行封鎖和限制政策。</p>&

57、lt;p>　　1.6.3 國內(nèi)與國外發(fā)展差距</p><p>　　進(jìn)年來，隨著計(jì)算機(jī)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(gè)領(lǐng)域，尤其是機(jī)械制造業(yè)中，普通機(jī)械正逐漸被高效率、高精度、高自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)械所代替。目前國外機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化率已達(dá)到85%以上，而我國的機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化率不足20%。隨著我國機(jī)制行業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用，我國世界制造業(yè)加工中心地位形成，數(shù)控機(jī)床的使用、維修、維護(hù)人員在全國各工業(yè)城

58、市都非常緊缺。在制造業(yè)，能熟練操作現(xiàn)代化機(jī)床的人已成稀缺，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前，我國技術(shù)工人中，高級(jí)技工占3.5%、中級(jí)技工35%、初級(jí)工占60%。而在發(fā)達(dá)國家技術(shù)工人中，高級(jí)工占35%、中級(jí)工占50%、初級(jí)工占15%。這表明，我們的高級(jí)技術(shù)工在未來5—10年內(nèi)仍會(huì)有大量的人才缺口。</p><p>　　1.7 課題預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)</p><p>　　在研究本課題的時(shí)我預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)有一下幾點(diǎn)：&

59、lt;/p><p>　　理解目前數(shù)控機(jī)床國內(nèi)外的形勢和前景</p><p>　　熟悉機(jī)床的組成，了解相關(guān)控制系統(tǒng)</p><p>　　按照機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制出零件圖</p><p>　　深入的對數(shù)控機(jī)床的典型零件的加工工藝的分析及加工方法</p><p>　　對在數(shù)控機(jī)床上加工的典型零件的夾具、外形、毛坯材料進(jìn)行分析<

60、/p><p>　　了解數(shù)控機(jī)床的刀具并掌握刀具的選用</p><p>　　熟悉機(jī)床的操作流程和加工程序的輸入、存盤、調(diào)用和對各個(gè)加工面的測量</p><p>　　掌握格編程指令的意義，編寫正確的加工程序</p><p>　　掌握數(shù)控機(jī)床程序的手工編輯和自動(dòng)生成</p><p>　　學(xué)會(huì)對加工過程中，各階段所需刀具的半徑補(bǔ)償

61、</p><p>　　完成零件的加工成型，保證零件尺寸精度、位置精度和表面粗糙度等達(dá)到圖紙規(guī)定的要求。</p><p>　　1.8 可行性分析</p><p>　　通過四年的專業(yè)方面的學(xué)習(xí)，不論在理論課上，還是在實(shí)際的操作機(jī)床課程上，都有一定的知識(shí)基礎(chǔ)。所選的課題，雖說有些知識(shí)不了解，對論文編寫上有點(diǎn)困難。但就是通過此次的課題研究后，相信一定會(huì)學(xué)到很多知識(shí)并且掌握

62、。</p><p>　　1.8.1 理論方面</p><p>　　學(xué)習(xí)的四年時(shí)間里，學(xué)校安排了許多專業(yè)的課程。如：《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》《機(jī)械制造基礎(chǔ)》對機(jī)械相關(guān)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，件的聯(lián)接傳動(dòng)，軸承等性能進(jìn)行的講解。學(xué)習(xí)了相應(yīng)的聯(lián)接方式和直齒、斜齒的齒輪的強(qiáng)度等一些的計(jì)算?！豆钆浜吓c測量技術(shù)》的學(xué)習(xí)，了解了國標(biāo)中的公差等級(jí)，孔軸之間的配合系數(shù)和相關(guān)測量工具的使用計(jì)算。,《機(jī)械制圖》《CAXA制造工程

63、師》了解相關(guān)制圖的要素，基本圖形的描畫規(guī)程及計(jì)算機(jī)繪圖基本的命令使用?！稒C(jī)床電氣控制》《機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)》《數(shù)控機(jī)床》《數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修》都是對機(jī)床內(nèi)部一些要素的分解說明，各系統(tǒng)的相對關(guān)系，了解各不同型號(hào)機(jī)床的組成和機(jī)床操作基本的方法。制訂零件加工成型的工藝安排?！督饘俟に噷W(xué)》對生產(chǎn)加工中應(yīng)用的不同材質(zhì)，進(jìn)行詳細(xì)分析，了解不同組織在同一階段的變化情況，掌握合金的組織結(jié)構(gòu)相圖?！稊?shù)控加工工藝與編程》講解了西門子，華中，發(fā)那科三個(gè)系統(tǒng)

64、的編程方法，各指令代碼的意義和各系統(tǒng)操作面板的使用說明。掌握基本零件的編程和進(jìn)退刀的加工順序。</p><p>　　1.8.2 操作方面</p><p>　　目前已能夠獨(dú)立的進(jìn)行華中，F(xiàn)ANUC加工中心的程序編制，操作技能到了高級(jí)工。另外能夠獨(dú)立的操作華中，三菱，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)的加工中心。對CAD、CAXA有一些了解，目前能制作二維、三維視圖和一些實(shí)體造型。在鉗工、電工、普車、數(shù)控車、加

65、工中心的實(shí)踐過程中，已掌握操作規(guī)程，對相應(yīng)的指令代碼的功能使用。加工過程中會(huì)出現(xiàn)的問題也有了相應(yīng)的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　第2章 數(shù)控加工設(shè)備及系統(tǒng)</p><p><b>　　2.1數(shù)控加工設(shè)備</b></p><p><b>　　2.1.1加工中心</b></p><p>　　加工中心（M

66、achining Center）簡稱MC，是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的使用于加工復(fù)雜形狀工件的高效率自動(dòng)化機(jī)床。加工中心又叫電腦鑼。加工中心備有刀庫，具有自動(dòng)換刀功能，是對工件一次裝夾后進(jìn)行多工序加工的數(shù)控機(jī)床。加工中心是高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，工件裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序自動(dòng)選擇、更換刀具、自動(dòng)對刀、自動(dòng)改變主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量等，可連續(xù)完成鉆、鏜、銑、鉸、攻絲等多種工序，因而大大減少了工件裝夾時(shí)間、測量和機(jī)床調(diào)整等輔助工序時(shí)間

67、，對加工形狀比較復(fù)雜，精度要求較高，品種更換頻繁的零件具有良好的經(jīng)濟(jì)效果。</p><p>　　2.1.2加工中心構(gòu)成</p><p>　　加工中心有各種類型，雖然外形結(jié)構(gòu)各異，但總體上是由以下幾大部分組成。</p><p>　　(1)基礎(chǔ)部件。由床身、立柱和工作臺(tái)等大件組成，它們是加工中心結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)部件。這些大件有鑄鐵件，也有焊接的鋼結(jié)構(gòu)件，它們要承受加工中心的

68、靜載荷以及在加工時(shí)的切削負(fù)載，因此必須具備更高的靜動(dòng)剛度，也是加工中心中質(zhì)量和體積最大的部件。</p><p>　　(2)主軸部件。由主軸箱、主軸電機(jī)、主軸和主軸軸承等零件組成。主軸的啟動(dòng)、停止等動(dòng)作和轉(zhuǎn)速均由數(shù)控系統(tǒng)控制，并通過裝在主軸上的刀具進(jìn)行切削。主軸部件是切削加_[的功率輸出部件，是加T中心的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)的好壞，對加工中心的性能有很大的影響。</p><p>　　(3)數(shù)控系

69、統(tǒng)。由CNC裝置、可編程序控制器、伺服驅(qū)動(dòng)裝置以及電動(dòng)機(jī)等部分組成．是加工中心執(zhí)行順序控制動(dòng)作和控制加工過程的中心。</p><p>　　(4)自動(dòng)換刀裝置(ATC)。加工中心與一般數(shù)控機(jī)床的顯著區(qū)別是具有對零件進(jìn)行多1二序加工的能力，有一套自動(dòng)換刀裝置。</p><p><b>　　2.1.3數(shù)控車床</b></p><p>　　數(shù)控車床又稱

70、為 CNC車床，即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制車床，是目前國內(nèi)使用量最大，覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床，約占數(shù)控機(jī)床總數(shù)的25%。數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品。是機(jī)械制造設(shè)備中具有高精度、高效率、高自動(dòng)化和高柔性化等優(yōu)點(diǎn)的工作母機(jī)。 </p><p><b>　　2.2數(shù)控系統(tǒng)</b></p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)字控制系統(tǒng)的簡稱

71、，英文名稱為（Numerical Control System），根據(jù)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的控制程序，執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能，并配有接口電路和伺服驅(qū)動(dòng)裝置的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過利用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和開關(guān)量。</p><p>　　2.2.1華中“世紀(jì)星”系統(tǒng)</p><p><b>　?。?）

72、主要特點(diǎn)</b></p><p>　　開放式、網(wǎng)絡(luò)化已成為當(dāng)今數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢。華中“世紀(jì)星”系列數(shù)控系統(tǒng)包括世紀(jì)星HNC-18i、HNC-19i、HNC-21和HNC-22四個(gè)系列產(chǎn)品，均采用工業(yè)微機(jī)（IPC）作為硬件平臺(tái)的開放式體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新技術(shù)路線，充分利用PC軟、硬件的豐富資源，通過軟件技術(shù)的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的突破，通過工業(yè)PC的先進(jìn)技術(shù)和低成本保證數(shù)控系統(tǒng)的高性價(jià)比和可靠性。并充分利

73、用通用微機(jī)已有軟硬件資源和分享計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最新成果，如大容量存儲(chǔ)器、高分辨率彩色顯示器、多媒體信息交換、聯(lián)網(wǎng)通訊等技術(shù)，使數(shù)控系統(tǒng)可以伴隨PC技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，從而長期保持技術(shù)上的優(yōu)勢。華中“世紀(jì)星”系列數(shù)控系統(tǒng)以其質(zhì)量好，性價(jià)比高，新產(chǎn)品開發(fā)周期短，系統(tǒng)維護(hù)方便，配套能力強(qiáng)，開放性好和便于用戶二次開發(fā)和集成等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已派生出了十多種系列三十多個(gè)特種數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品，廣泛用于車、銑、加工中心、車銑復(fù)合、磨、鍛、齒輪、仿形、激光加工、紡織機(jī)械

74、、玻璃機(jī)械、醫(yī)療機(jī)械等設(shè)備。滿足用戶對低價(jià)格、高性能、簡單、可靠數(shù)控系統(tǒng)的要求。</p><p>　?。?）華中數(shù)控系統(tǒng)功能</p><p><b>　　1、顯示功能 </b></p><p>　　①實(shí)體圖形顯示功能：華中HNC-21T系統(tǒng)，可根據(jù)用戶選擇的不同形狀刀具，對用戶自定義大小的毛坯，進(jìn)行仿真加工。</p><p&

75、gt;　?、?圖形軌跡顯示功能：可根據(jù)加工程序顯示刀具運(yùn)行軌跡</p><p>　　③ 正文顯示功能：可顯示當(dāng)前運(yùn)行程序，幫助操作者更好了解機(jī)床的運(yùn)行狀況。</p><p>　?、艽笞址?、坐標(biāo)聯(lián)合顯示功能：可顯示刀具在機(jī)床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系下的指令值、實(shí)際值，還可顯示刀具運(yùn)行各段程序時(shí)的剩余值。</p><p>　　⑤其他顯示功能：可顯示當(dāng)前運(yùn)行程序名；當(dāng)前運(yùn)行程序

76、行號(hào)；工件坐標(biāo)零點(diǎn)的坐標(biāo)值；刀具實(shí)際進(jìn)給速度；實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速；當(dāng)前刀具號(hào)；主軸速度、進(jìn)給速度、快移速度的修調(diào)率等。</p><p>　　⑥可顯示當(dāng)前編輯程序行的實(shí)際行號(hào)、列號(hào)。</p><p><b>　　2、編輯功能 </b></p><p>　　①可實(shí)現(xiàn)G代碼程序（包括高級(jí)宏程序）單個(gè)字符的編輯，更方便程序的編輯、修改操作。 </p&g

77、t;<p>　　②除便捷的新建程序、保存程序、刪除程序、程序另存功能外，還可將程序中的部分內(nèi)容通過快捷鍵進(jìn)行塊定義、拷貝、粘貼（也可粘貼到系統(tǒng)下其他G代碼程序中）。 </p><p>　?、劭捎梅痔?hào)屏蔽程序段的運(yùn)行，程序中可顯示注釋。 </p><p>　?、芟到y(tǒng)程序存儲(chǔ)量大，系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置內(nèi)存32MB。 </p><p>　?、菥哂泻笈_(tái)編輯功能：在加工

78、過程中，可以在后臺(tái)進(jìn)行程序編輯。 </p><p>　?、蘧哂兴{(lán)圖編輯功能。 </p><p><b>　　3、加工功能 </b></p><p>　?、傩【€段高速連續(xù)插補(bǔ)功能（G64指令）：可高速圓滑擬合小線段程序的軌跡，十分利于CAM生成的小線段程序的加工。 </p><p>　?、跀帱c(diǎn)保存功能、任意指定行加工的功能

79、、程序跳段功能</p><p>　　2.2.2 FANUC系統(tǒng)</p><p><b>　?。?）主要特點(diǎn)</b></p><p>　　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(jī)床和生產(chǎn)機(jī)械的特點(diǎn)，在市場的占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他的數(shù)控系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。</p><p>　　①系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中

80、大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝，各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。</p><p>　?、诰哂泻軓?qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力。其工作環(huán)境溫度為0～45℃，相對濕度為75％。</p><p>　?、塾休^完善的保護(hù)措施。FANUC對自身的系統(tǒng)采用比較好的保護(hù)電路。</p><p>　?、蹻ANUC系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和

81、選項(xiàng)功能。對于一般的機(jī)床來說，基本功能完全能滿足使用要求。</p><p>　　⑤提供大量豐富的PMC信號(hào)和PMC功能指令。這些豐富的信號(hào)和編程指令便于用戶編制機(jī)床側(cè)PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。</p><p>　　⑥具有很強(qiáng)的DNC功能。系統(tǒng)提供串行RS232C傳輸接口，使通用計(jì)算機(jī)PC和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)高速的DNC操作。</p>

82、<p>　?、咛峁┴S富的維修報(bào)警和診斷功能。FANUC維修手冊為用戶提供了大量的報(bào)警信息，并且以不同的類別進(jìn)行分類。</p><p><b>　?。?）主要系列</b></p><p>　?、俑呖煽啃缘腜owerMate 0系列：用于控制2軸的小型車床，取代步進(jìn)電機(jī)的伺服系統(tǒng)；可配畫面清晰、操作方便，中文顯示的CRT／MDI，也可配性能／價(jià)格比高的DPL／M

83、DI。</p><p>　?、谄占靶虲NC 0—D系列：0—TD用于車床，0—MD用于銑床及小型加工中心，0—GCD用于圓柱磨床，0—GSD用于平面磨床，0—PD用于沖床。</p><p>　?、廴δ苄偷?—C系列：0—TC用于通用車床、自動(dòng)車床，0—MC用于銑床、鉆床、加工中心，0—GCC用于內(nèi)、外圓磨床，0—GSC用于平面磨床，0—TTC用于雙刀架4軸車床。</p>&

84、lt;p>　?、芨咝阅埽瘍r(jià)格比的0i系列：整體軟件功能包，高速、高精度加工，并具有網(wǎng)絡(luò)功能。0i—MB／MA用于加工中心和銑床，4軸4聯(lián)動(dòng)；0i—TB／TA用于車床，4軸2聯(lián)動(dòng)，0i—mate MA用于銑床，3軸3聯(lián)動(dòng)；0i—MateTA用于車床，2軸2聯(lián)動(dòng)。</p><p>　?、菥哂芯W(wǎng)絡(luò)功能的超小型、超薄型CNC 16i/18i／21i系列：控制單元與LCD集成于一體，具有網(wǎng)絡(luò)功能，超高速串行數(shù)據(jù)通訊。

85、其中FSl6i—MB的插補(bǔ)、位置檢測和伺服控制以納米為單位。16i最大可控8軸，6軸聯(lián)動(dòng)；18i最大可控6軸，4軸聯(lián)動(dòng)；21i最大可控4軸，4軸聯(lián)動(dòng)。</p><p>　　除此之外，還有實(shí)現(xiàn)機(jī)床個(gè)性化的CNC 16／18 / 160／180系列。</p><p>　　2.3 FANUC-0i系統(tǒng)機(jī)床中常用的G、M代碼</p><p>　　2.3.1功能字G代碼<

86、;/p><p>　　準(zhǔn)備功能字是使數(shù)控機(jī)床建立起某種加工方式的指令，如插補(bǔ)、刀具補(bǔ)償、固定循環(huán)等。G功能字由地址符G和其后的兩位數(shù)字組成，從G00—G99共100種功能。FANUC-oi的G代碼如下表</p><p>　　2.3.2功能字M代碼</p><p>　　輔助功能字是用于指定主軸的旋轉(zhuǎn)方向、啟動(dòng)、停止、冷卻液的開關(guān)，工件或刀具的夾緊和松開，刀具的更換等功能。輔

87、助功能字由地址符M和其后的兩位數(shù)字組成。FANUC-oi的M代碼如下表</p><p>　　第3章 零件的工藝分析及加工</p><p>　　3.1 零件結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　3.1.1壓印機(jī)總裝圖</p><p>　　本次才畢業(yè)設(shè)計(jì)所做的壓印機(jī)機(jī)構(gòu)共有11個(gè)零部件和一些國家標(biāo)準(zhǔn)件組成，其三維模擬圖如圖3-1 </p>

88、<p>　　圖3-1 壓印機(jī)3三維模型圖</p><p>　　3.1.2零件1-底座</p><p>　　底座是壓印機(jī)最重要的機(jī)構(gòu)之一它起著將整個(gè)壓印機(jī)的部件托起的作用主要是由方形內(nèi)輪廓以及孔組成如其二維工程圖下圖3-2所示</p><p>　　圖3-2 件1 底座</p><p>　　3.1.3零件2-立柱</p>

89、;<p>　　立柱在壓印機(jī)中主要起著托起一根可以將手輪和杠桿相連接的軸，它主要是由一個(gè)通孔組成其二維工程圖如下圖3-3</p><p>　　圖3-3 件2立柱</p><p>　　3.1.4零件結(jié)構(gòu)組成分析</p><p>　　壓印機(jī)典型的兩個(gè)零件分別為上圖的件1、件2。它們屬于平面盤類零件，以銑加工為主，可用立式加工中心加工。</p>

90、<p>　　件1和件2為方形零件主要由鍵槽和圓孔組成。工件選用材料分別為185X110X30，87X70X35的長方體45號(hào)剛材料。</p><p>　　3.1.5尺寸公差及保證方法</p><p>　?。?）本圖紙的尺寸公差在1-5絲左右，這些公差尺寸都可通過機(jī)床的精度以及刀具的補(bǔ)償修改而保證尺寸。</p><p>　?。?）粗糙度及保證方法<

91、/p><p>　　在切屑過程中由于刀具和被加工表面間的相對運(yùn)動(dòng)軌跡（即刀痕）刀具和被加工表面間的摩擦，切屑過程中切屑分離時(shí)表層金屬材料的塑性變形以及工藝系統(tǒng)的變頻振動(dòng)等原因。零件表面會(huì)出現(xiàn)許多間距小，凹凸不平的微小的峰谷這種零件被加工表面的微觀幾何形狀誤差稱為表面粗造度。本圖中Ra1.6可通過精加工時(shí)的S和F來保證。</p><p>　　3.1.6零件重點(diǎn)難點(diǎn)分析</p><

92、;p>　　由圖紙可看出，在利用加工中心加工件1和件2時(shí)，會(huì)有許多基點(diǎn)需要通過計(jì)算和計(jì)算機(jī)繪圖找出。加工件1和件2時(shí)都需要正反面加工，這就需要進(jìn)行二次裝夾，而二次裝夾則有很大的可能出現(xiàn)零件中的輪廓位置發(fā)生位移如兩孔的同軸度等，這就需要在裝夾時(shí)萬分的小心，以最大限度的降低位移的可能性。</p><p>　　3.2零件的工藝分析</p><p>　　這2個(gè)典型工件為配合件，兩工件配合間隙為

93、0.05mm。根據(jù)圖樣要求，可將工件1和工件2同時(shí)加工，圖樣中可以看到輪廓的周邊曲線圓弧和粗糙度值要求都較高，零件的裝夾采用平口鉗裝夾。將工件坐標(biāo)系G54建立在工件上表面、零件的對稱中心處。針對零件圖樣要求給出加工工序?yàn)椋?lt;/p><p>　　件1的加工工序 </p><p><b>　　件2的加工工序</b></p><p><

94、b>　　3.3刀具清單</b></p><p><b>　　3.4 程序編輯</b></p><p>　　3.4.1零件1的加工程序</p><p>　　(1)用Φ9.8鉆頭鉆孔</p><p>　　(2)用Φ10的鉸刀鉸孔</p><p>　?。?）用Φ8的立銑刀加工中間內(nèi)輪

95、廓</p><p>　?。?）用Φ8的立銑刀加工右下角內(nèi)輪廓</p><p>　?。?）用Φ10的立銑刀加工反面Φ15的圓</p><p>　　3.4.2零件2的加工程序</p><p>　?。?）用Φ25的鉆頭去大余量</p><p>　?。?）用Φ12的立銑刀精加工Φ26的通孔</p><p&g

96、t;　?。?）用Φ10的立銑刀使用宏程序加工C1的倒角</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　在這看似很漫長的五年學(xué)習(xí)生活中，現(xiàn)在卻覺得太快，就像轉(zhuǎn)眼間。不知不覺的我們就要邁出校門，走向我們?nèi)松囊粋€(gè)新的起點(diǎn)。</p><p>　　回首2006年，我們就對學(xué)習(xí)充滿憧憬、充滿驕傲，現(xiàn)在做本次畢業(yè)設(shè)計(jì)更是對我們幾年所學(xué)的

97、一個(gè)總結(jié)。“畢業(yè)設(shè)計(jì)”它是用一種無聲的文字元素來表達(dá)對學(xué)習(xí)的肯定；也是我在這幾年里對學(xué)到的知識(shí)的一個(gè)概括。</p><p>　　此時(shí)的我，覺得腦中的庫存已經(jīng)不夠，但我沒有放棄、沒有言?。晃彝ㄟ^與老師的溝通學(xué)習(xí)和同學(xué)之間的共同探討研究，又從網(wǎng)絡(luò)中尋找一些資料作為參考。盡我所能，努力將我的畢業(yè)設(shè)計(jì)做好。</p><p>　　通過這次“畢業(yè)設(shè)計(jì)”我明白了，理論與實(shí)踐操作的統(tǒng)一成果，可以將隱藏的問

98、題發(fā)現(xiàn)，可以解決理論所不能解決的問題。它幫我們把以前學(xué)的不好的科目重新深入，給我們一個(gè)不可多得的機(jī)會(huì)。我們每一個(gè)人都有了很大的收獲。在此，非常感謝學(xué)校給了我們這個(gè)機(jī)會(huì)。</p><p>　　本課題經(jīng)過了兩個(gè)多月的制作，主要講述了以下幾個(gè)方面，在此作總結(jié)報(bào)告：</p><p>　　1、介紹數(shù)控機(jī)床的發(fā)展、組成和發(fā)展趨勢等</p><p>　　2、對FANUC 0i 系

99、統(tǒng)和加工中心（數(shù)控機(jī)床的一種）作了具體分析</p><p>　　3、根據(jù)實(shí)際對零件編程加工，并對零件進(jìn)行分析（包括尺寸分析、精度分析等）、計(jì)算、程序加工等。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我明白它是一種讓我們能夠利用理論知識(shí)和實(shí)際的統(tǒng)一成果，能夠幫我們以前學(xué)的不好的科目重新深入，能夠提高我們各方面的能力，對我們來說是個(gè)不可得的好機(jī)會(huì)，我們每個(gè)人都有了很大的收獲，從而使自己的知識(shí)也有了

100、進(jìn)一步的提高。由于種種的問題，我以我最大的能力做了這些，還有許多不足之處請各位領(lǐng)導(dǎo)、各位老師提出。</p><p>　　最后感謝各位領(lǐng)導(dǎo)、老師的指導(dǎo)，特別感謝指導(dǎo)老師***老師，還有我的同學(xué)們，感謝他們對我的幫助和支持。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]李善術(shù).主編.數(shù)控機(jī)床及其應(yīng)用.北京:機(jī)械工業(yè)出版社

101、,2001.</p><p>　　[2]劉有才.肖繼德.主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.</p><p>　　[3]姚云英.主編.公差配合與測量技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社,2005.</p><p>　　[4]關(guān) 穎.主編.FANUC.系列實(shí)用技術(shù).遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2005.</p><p>　　[5]張建民.主編.機(jī)電一體化原理與