軸套類零件加工工藝-畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　題目 軸套類零件的數(shù)控加工 </p><p>　　機(jī) 械 系 機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化 專業(yè)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告書</p><p><b>　　前 言</b>&

2、lt;/p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝與夾具、機(jī)械加工工藝、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、CAD制圖、等課程后，是學(xué)生全面運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行研究（或設(shè)計(jì)）的綜合訓(xùn)練，旨在培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)研究素養(yǎng)，提高分析結(jié)局問(wèn)題的能力，使學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和專業(yè)素質(zhì)得到提升，使學(xué)生的創(chuàng)造性得以發(fā)揮。</p><p>　　裝備工業(yè)技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和

3、現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的最基本的裝備。馬克思曾說(shuō)過(guò)“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎么生產(chǎn)，用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的

4、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)和裝備方向?qū)ξ覈?guó)實(shí)行封鎖和限制政策?？傊?，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造已成為世界個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。</p><p>　　數(shù)控技術(shù)使用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程中進(jìn)行控制技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍付給很多領(lǐng)域：（1）機(jī)械制造技術(shù) （2

5、）信息處理、加工、傳輸技術(shù) （3）自動(dòng)控制 （4）伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù) （5）傳感技術(shù) （6）軟件技術(shù)等。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　前言………………………………………………………………………………3</p><p>　　摘要………………………………………………………………………………5</p><

6、;p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書…………………………………………………………………6</p><p>　　第一章 數(shù)控技術(shù)概述………………………………………………………7</p><p>　　1.1數(shù)控技術(shù)的基本情況…………………………………………………7</p><p>　　1.2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r…………………………………………………8</p>&

7、lt;p>　　1.3數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………11</p><p>　　1.4數(shù)控技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)…………………………………………………12</p><p>　　第二章 結(jié)構(gòu)及毛坯分析………………………………………………14</p><p>　　2.1毛坯分析………………………………………………14</p><p&

8、gt;　　2.2完整性分析………………………………………………14</p><p>　　2.3 正確性分析………………………………………………14</p><p>　　第三章 軸套類零件的數(shù)控加工工藝…………………………………15</p><p>　　3.1 零件圖的工藝分析………………………………………………15</p><p>　　3

9、.2裝 夾 方 案 的 確 定………………………………………………17</p><p>　　3.3確 定 加 工 順 序 及 走 刀 路 線………………………………18</p><p>　　3.4夾 具 及 量 具 的 選 擇…………………………………………21</p><p>　　3.5刀 具 的 選 擇………………………………………………………22</p&

10、gt;<p>　　3．6 削 用 量 的 選 擇………………………………………………24</p><p>　　3.7切 削 加 工 工 藝 與 刀 具 卡 片………………………………25</p><p>　　第四章 加工程序的編制………………………………………………29</p><p>　　設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………………

11、34</p><p>　　致謝………………………………………………………………………………35</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………36</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床是用數(shù)字優(yōu)化的代碼將零件加工過(guò)程所需各種操作和步驟以及刀具與工

12、件這間的相對(duì)位置，再記錄在程序介質(zhì)上，送入計(jì)算機(jī)或數(shù)控系統(tǒng)譯碼。其數(shù)控程序能保證加工出符合零件圖樣要求的合格零件。還應(yīng)充分利用數(shù)控機(jī)床是用數(shù)字優(yōu)化的代碼將零件加工過(guò)程中所需的各種操作和步驟以數(shù)控機(jī)床的各種功能使數(shù)控機(jī)床能安全、可靠、高效地工作。</p><p>　　一.數(shù)控加工的工作原理：</p><p>　　數(shù)控加工是根據(jù)零件圖樣及工藝要求編制零件加工程序，再輸入到機(jī)床，機(jī)床的控制系統(tǒng)對(duì)

13、輸入信息進(jìn)行處理與運(yùn)算。并不斷地向直接指揮機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能部件機(jī)床的伺服機(jī)構(gòu)發(fā)送信號(hào)，伺服系統(tǒng)把來(lái)自數(shù)控裝置的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)床移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)。然后由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床，機(jī)床以按給定的程序?qū)C(jī)械零件進(jìn)行加工。</p><p>　　二.數(shù)控編程及其發(fā)展</p><p><b>　　1.數(shù)控加工的發(fā)展</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床不同

14、，數(shù)控機(jī)床其加工過(guò)程不需要人工操作，而是由給定的程序進(jìn)行控制。在數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，首先要分析零件圖樣，確定工件在機(jī)床上的加工方式，加工順序，加工路線及刀具，夾具和切削用量的選擇，然后把全部工藝過(guò)程以及其他輔助功能（主軸正反轉(zhuǎn)，切削液的開(kāi)與關(guān)，變速，換刀等）。按運(yùn)動(dòng)順序用規(guī)定的指令代碼及程序格式編制成數(shù)控加工程序，經(jīng)調(diào)試后，記錄在控制介質(zhì)（或程序載體上），最后輸入到數(shù)控裝置中，從而控制數(shù)控機(jī)床完成工件的全部加工過(guò)程。這種從零件圖樣到編織

15、成控制介質(zhì)的過(guò)程為數(shù)控加工程序編制。</p><p>　　2.數(shù)控編程有手動(dòng)編程和計(jì)算機(jī)編自動(dòng)程</p><p>　　1）手工編程：是指程序編制的，整個(gè)步驟幾乎全部由人工來(lái)完成的，對(duì)于幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需的加工程序太長(zhǎng)，計(jì)算比較簡(jiǎn)單，出錯(cuò)的機(jī)會(huì)比較小，可用手工編程，既及時(shí)有經(jīng)濟(jì)，因而手工編程被廣泛應(yīng)用于形狀簡(jiǎn)單的點(diǎn)位加工，非圓弧、曲線、曲面等表面?；蚣庸こ绦蜉^長(zhǎng)時(shí)，使用手工編程將十

16、分繁瑣費(fèi)時(shí)，而且容易出錯(cuò)，常會(huì)出現(xiàn)手工編程工作跟不上，數(shù)控機(jī)床加工的情況影響機(jī)床的開(kāi)動(dòng)率，此時(shí)必須用自動(dòng)編程方法編制程序，以提高效率。</p><p>　　2）計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程：自動(dòng)編程需要編程人員根據(jù)零件圖樣用數(shù)控語(yǔ)言編制一個(gè)簡(jiǎn)短的零件源程序，然后輸入到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)翻譯處理和刀具刀具運(yùn)動(dòng)軌跡處理生成刀具位置數(shù)據(jù)，再經(jīng)后置處理，即可生成零件的加工程序。目前是采用計(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

17、事先存儲(chǔ)的控制程序來(lái)執(zhí)行對(duì)個(gè)設(shè)備的控制功能，由于采用計(jì)算機(jī)代替原先用的邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入的存儲(chǔ)、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)，均用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成。</p><p>　　三.數(shù)控加工的特點(diǎn)：</p><p>　　同常規(guī)加工相比，數(shù)控加工具有如下特點(diǎn)：</p><p><b>　　1.自動(dòng)化程度高</b></p>

18、;<p>　　在數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，除了手工裝卸工件外，全部加工過(guò)程都由機(jī)床自動(dòng)完成。在柔性制造系統(tǒng)上、下料、檢測(cè)、診斷、對(duì)刀、傳輸、管理等也都由機(jī)床自動(dòng)完成，這樣減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件。</p><p>　　2.加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定</p><p>　　數(shù)控加工的尺寸精度通常在0.005mm --- 0.1mm之間，目前最高的尺寸精度可達(dá)+0.0015mm

19、，不受零件形狀復(fù)雜度的影響，加工消除了操作者的人為誤差。提高了同批零件尺寸的一致性。</p><p>　　3.加工對(duì)象的適用性強(qiáng)</p><p>　　當(dāng)加工對(duì)象改變時(shí)，除了相應(yīng)的更換刀具和解決工件的裝夾方式，只要重新編程并輸入該零件的加工程序，便可自動(dòng)加工出新的零件，不必對(duì)任何復(fù)雜的調(diào)整。</p><p><b>　　4.生產(chǎn)效率高</b>&l

20、t;/p><p>　　一方面是自動(dòng)化程序高，在一次裝夾中能完成，較多表面的加工、省去了畫線、多次裝夾、檢測(cè)等工序；另一方面是運(yùn)動(dòng)速度快、空間時(shí)間短、數(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到5000-7000r/min。</p><p>　　5.易于建立計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　由于數(shù)控機(jī)床是使用數(shù)字信息，易于與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）系統(tǒng)聯(lián)接。形成與數(shù)控機(jī)床緊

21、密結(jié)合的一體化系統(tǒng)。</p><p>　　當(dāng)然，數(shù)控加工在某方面也有不足之處，就是數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴、加工成本高、技術(shù)復(fù)雜、對(duì)工藝和編程要求較高、加工中難以調(diào)整、維修困難。</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　數(shù)控技術(shù)是以數(shù)字量編程實(shí)現(xiàn)控制機(jī)械或其他設(shè)備自動(dòng)工作的技術(shù)。 世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)表明，制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)

22、發(fā)展的基石而機(jī)械制造技術(shù)是現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的重要保障。在當(dāng)今世界上，高度發(fā)展的制造業(yè)和先進(jìn)的制造技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的重要標(biāo)志，成為一個(gè)國(guó)家在競(jìng)爭(zhēng)激烈的國(guó)際市場(chǎng)上獲勝的關(guān)鍵因素。</p><p>　　在經(jīng)濟(jì)全球化的過(guò)程中，隨著勞動(dòng)和資源密集型產(chǎn)業(yè)向發(fā)展中國(guó)家的轉(zhuǎn)移，我國(guó)真在逐步成為世界的重要基地。但是，由于我國(guó)工業(yè)進(jìn)程起步較晚，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，制造業(yè)和制造技術(shù)還存在著階段性的差跕，因此我們

23、必須加強(qiáng)對(duì)制造技術(shù)的研究，大膽的進(jìn)?技術(shù)革新，同時(shí)積極引進(jìn)和消化外來(lái)技術(shù)和理念，盡快形成我國(guó)自主創(chuàng)新和跨越式發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)體系。使我過(guò)的制造業(yè)立?不敗之地。</p><p>　　機(jī)械加工技術(shù)在我國(guó)在我國(guó)現(xiàn)代的形式下還?持續(xù)一段時(shí)間。機(jī)械犠緥的工藝是現(xiàn)代加工技術(shù)的核?部分。所以研究機(jī)械加工工藝具有一定的實(shí)用性?近年來(lái)，由于在機(jī)械制造領(lǐng)域采用了微電子、傳感技術(shù)、機(jī)電一體化技?等，使機(jī)械制造技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。精密和

24、超精?加工、柔性化和自動(dòng)化制造、高速高效切削、智能化控制是機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的主要方向</p><p>　　【關(guān) 鍵 詞】 軸套  工藝設(shè)計(jì)  加工</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明</p><p><b>　　一、任務(wù)</b></p><p><b>

25、;　　零件圖：</b></p><p>　　用數(shù)控車床完成如零件圖所示零件加工，毛坯鑄造件 ，并符合要求材料為HT200，按圖樣要求完成零件節(jié)點(diǎn)、基點(diǎn)、計(jì)算、設(shè)定工件坐標(biāo)系，制定正確的工藝方案選擇合理的刀具和切削工藝參數(shù)，編寫數(shù)控加工程序。本次設(shè)計(jì)選用的機(jī)床為FANUC-0i系統(tǒng)的數(shù)控車床。</p><p><b>　　二、方案：</b></p&g

26、t;<p>　　零件加工方案:數(shù)車—數(shù)銑—插削—磨削—鉗工</p><p>　　三、刀具選擇及工藝路線：</p><p><b>　?。ㄒ唬?工藝分析：</b></p><p>　　如圖所示零件，被加工部分的各尺寸、位置、表面粗糙度等要求較高，零件較復(fù)雜，包括了平面、槽、孔、螺紋、鍵槽、等要素。</p><p&

27、gt;　　部分表面表面粗糙度要求較高Ra1.6，需數(shù)控車粗車-半精車-精車才能達(dá)到圖紙要求，若用普通設(shè)備加工就需要上磨床。Ra1.6的孔加工則需鉆-擴(kuò)-鉸工藝；通槽兩壁孔位有同軸度要求，最好在開(kāi)通槽前進(jìn)行孔加工，若采用四軸加工中心則可分兩次加工，其次有位置度、對(duì)稱度、平行度、垂直度等形位公差要求較多。故這類零件非常適合數(shù)控加工。</p><p>　　選用三爪自定心卡盤(通用夾具)裝夾工件， 1號(hào)刀為標(biāo)準(zhǔn)刀，其余各

28、刀都按標(biāo)準(zhǔn)刀來(lái)設(shè)置刀具補(bǔ)償。</p><p>　?。ǘ?刀具的選擇：</p><p>　　選擇合適的刀具和加工參數(shù)，對(duì)于金屬切削加工能取到事半功倍的效果。反之，在加工中刀具選擇不合理，事倍功半。</p><p>　　第一章 數(shù)控技術(shù)概況</p><p>　　1.1：數(shù)控機(jī)床的基本概念</p><p>　　數(shù)控技術(shù)是數(shù)

29、字控制（Numerical Control）技術(shù)的簡(jiǎn)稱。它采用數(shù)字化信號(hào)對(duì)被控制設(shè)備進(jìn)行控制，使其產(chǎn)生各種規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。利用數(shù)控技術(shù)可以把生產(chǎn)過(guò)程用某中語(yǔ)言編寫的程序來(lái)描述，將程序以數(shù)字形式送入計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ玫臄?shù)字計(jì)算裝置進(jìn)行處理輸出，并控制生產(chǎn)過(guò)程中相應(yīng)的執(zhí)行程序，從而使生產(chǎn)過(guò)程能在無(wú)人干預(yù)的情況下自動(dòng)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。采用數(shù)控技術(shù)的控制系統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Control System）。根據(jù)被控對(duì)象的不

30、同，存在多種數(shù)控系統(tǒng)，其中產(chǎn)生最早應(yīng)用最廣泛的是機(jī)械加工行業(yè)中的各種機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)。所謂機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就是以加工機(jī)床為控制對(duì)象的數(shù)字控制系統(tǒng)。</p><p>　　我國(guó)數(shù)控技術(shù)起步于1958 年，在近50 年發(fā)展歷程大致可分為3 個(gè)階段：第一階段從1958 年到1979 年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國(guó)外的技術(shù)封鎖和我國(guó)基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國(guó)家的“六五”、“七五”期間以及“八五”

31、的前期，即引進(jìn)技術(shù)，消化吸收，初步建立起國(guó)產(chǎn)化體系階段。在此階段由于改革開(kāi)放、國(guó)家的重視、研究開(kāi)發(fā)環(huán)境和國(guó)際環(huán)境的改善，我國(guó)的數(shù)控技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)以及在產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。第三階段是在國(guó)家的“八五”的后期和“九五”期間，即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的研究，進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)階段，在此階段我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。 </p><p><b>　　1.取得的成績(jī)</b></p&g

32、t;<p>　　縱觀我國(guó)數(shù)控技術(shù)近50 年的發(fā)展歷程，特別是經(jīng)過(guò)四個(gè)五年計(jì)劃的攻關(guān)，總體來(lái)看取得了以下成績(jī)：</p><p>　　——奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)：我國(guó)現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、數(shù)控主機(jī)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，其中大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，部分技術(shù)已商品化和產(chǎn)業(yè)化。</p><p>　　——初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地

33、在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上，建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠、蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)廠以及北京第一機(jī)床廠、濟(jì)南第一機(jī)床廠等若干數(shù)控主機(jī)生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。</p><p>　　——建立了一支數(shù)控研究、開(kāi)發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍。</p><p><b>　　2.存在的差距</b>

34、</p><p>　　雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但也要清醒的認(rèn)識(shí)到，我國(guó)高端數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平與我國(guó)的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國(guó)的發(fā)展速度很快，但橫向比(與國(guó)外對(duì)比)不僅技術(shù)水平有差距，在某些方面發(fā)展速度也有差距，即一些高精尖的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨勢(shì)。與國(guó)外水平相比時(shí)，我國(guó)數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平大致估計(jì)如下：</p><

35、;p>　　1)技術(shù)水平比國(guó)外先進(jìn)水平大約落后10～15年，在高精尖技術(shù)方面則更大；</p><p>　　2)產(chǎn)業(yè)化水平市場(chǎng)占有率低，品種覆蓋面小，還沒(méi)有形成規(guī)模生產(chǎn)；功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低；外觀質(zhì)量相對(duì)較差；可靠性不高，商品化程度不足；數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng)，用戶信心不足。</p><p>　　3)可持續(xù)發(fā)展的能力對(duì)競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)、工程化能力較弱；數(shù)控

36、技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng)；相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。</p><p><b>　　3.主要原因分析</b></p><p>　　1)認(rèn)識(shí)方面對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程的艱巨性、復(fù)雜性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足；對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。</p><p>　　2)體系方面從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題較多，從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)

37、業(yè)化問(wèn)題較少；沒(méi)有建立完整的高質(zhì)量的配套體系，完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。</p><p>　　3)機(jī)制方面人才流失，制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新以及產(chǎn)品創(chuàng)新，也制約了規(guī)劃的有效實(shí)施。 4)技術(shù)方面企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)。機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)落后，水平較低，數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。</p><p>　　1.2：數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 </p><p&g

38、t;　　20世紀(jì)人類社會(huì)最偉大的科技成果是計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用，計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用是世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術(shù)進(jìn)步。自從1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今已經(jīng)歷了50個(gè)年頭。數(shù)控設(shè)備包括：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專機(jī)，形成龐大的數(shù)控制造設(shè)備家族，每年全世界的產(chǎn)量有10～20萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)值上百億美元。 </p><p>　　世界制造業(yè)在20世紀(jì)末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù)，曾

39、一度幾乎快成為夕陽(yáng)工業(yè)，所以美國(guó)人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。90年代的全世界數(shù)控機(jī)床制造業(yè)都經(jīng)過(guò)重大改組。如美國(guó)、德國(guó)等幾大制造商都經(jīng)過(guò)較大變動(dòng)，從90年代初開(kāi)始已出現(xiàn)明顯的回升，在全世界制造業(yè)形成新的技術(shù)更新浪潮。如德國(guó)機(jī)床行業(yè)從2000年至今已接受3個(gè)月以后的訂貨合同，生產(chǎn)任務(wù)飽滿。 </p><p>　　我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過(guò)高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來(lái)

40、說(shuō)，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在90年代初期面臨國(guó)家經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃性經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時(shí)期，那時(shí)生產(chǎn)能力降到50%，庫(kù)存超過(guò)4個(gè)月。從1995年“九五”以后國(guó)家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動(dòng)機(jī)床市場(chǎng)，加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點(diǎn)支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對(duì)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用，尤其是在1999年以后，國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。從2000年8月份的上

41、海數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)和2001年4月北京國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上，也可以看到多品種產(chǎn)品的繁榮景象。但也反映了下列問(wèn)題. </p><p>　?。?）低技術(shù)水平的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈，互相靠壓價(jià)促銷； </p><p>　?。?）高技術(shù)水平、全功能產(chǎn)品主要靠進(jìn)口； </p><p>　?。?）配套的高質(zhì)量功能部件、數(shù)控系統(tǒng)附件主要靠進(jìn)口； </p><p>　?。?/p>

42、4）應(yīng)用技術(shù)水平較低，聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沒(méi)有完全推廣使用； </p><p>　　（5）自行開(kāi)發(fā)能力較差，相對(duì)有較高技術(shù)水平的產(chǎn)品主要靠引進(jìn)圖紙、合資生產(chǎn)或進(jìn)口件組裝。</p><p>　　數(shù)控技術(shù)經(jīng)過(guò)50年的2個(gè)階段和6代的發(fā)展： </p><p>　　第1階段：硬件數(shù)控(NC) </p><p>　　第1代：1952年的電子管 </p>

43、<p>　　第2代：1959年晶體管分離元件 </p><p>　　第3代：1965年的小規(guī)模集成電路 </p><p>　　第2階段：軟件數(shù)控(CNC) </p><p>　　第4代：1970年的小型計(jì)算機(jī) </p><p>　　第5代：1974年的微處理器 </p><p>　　第6代：1990年基于

44、個(gè)人PC機(jī)(PC-BASEO) </p><p>　　第6代的系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)主要有： </p><p>　?。?）元器件集成度高，可靠性好，性能高，可靠性已可達(dá)到5萬(wàn)小時(shí)以上； </p><p>　?。?）基于PC平臺(tái)，技術(shù)進(jìn)步快，升級(jí)換代容易； </p><p>　?。?）提供了開(kāi)放式基礎(chǔ)，可供利用的軟、硬件資源豐富，使數(shù)控功能擴(kuò)展到很寬的領(lǐng)域（

45、如CAD、CAM、CAPP，連接網(wǎng)卡、聲卡、打印機(jī)、攝影機(jī)等）； </p><p>　?。?）對(duì)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠來(lái)說(shuō)，提供了優(yōu)良的開(kāi)發(fā)環(huán)境，簡(jiǎn)化了硬件。</p><p>　　目前，國(guó)際上最大的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠是日本FANUC公司，1年生產(chǎn)5萬(wàn)套以上系統(tǒng)，占世界市場(chǎng)約40%左右，其次是德國(guó)的西門子公司約占15%以上，再次是德海德漢爾，西班牙發(fā)格，意大利菲地亞，法國(guó)的NUM，日本的三菱、安川。 &

46、lt;/p><p>　　國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)廠家主要有華中數(shù)控、北京航天機(jī)床數(shù)控集團(tuán)、北京凱恩帝、北京凱奇、沈陽(yáng)藝天、廣州數(shù)控、南京新方達(dá)、成都廣泰等，國(guó)產(chǎn)數(shù)控生產(chǎn)廠家規(guī)模都較小，年產(chǎn)都還沒(méi)有超過(guò)300～400套。 </p><p>　　近10年數(shù)控機(jī)床為適應(yīng)加工技術(shù)發(fā)展，在以下幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域都有巨大進(jìn)步。 </p><p><b>　?。?）高速化 </b>

47、;</p><p>　　由于高速加工技術(shù)普及，機(jī)床普遍提高各方面速度，車床主軸轉(zhuǎn)速由3000～4000ｒ/min提高到8000～10000ｒ/min，銑床和加工中心主軸轉(zhuǎn)速由4000～8000ｒ/min提高到12000ｒ/min、24000ｒ/min、40000ｒ/min以上快速移動(dòng)速度由過(guò)去的10～20ｍ/min提高到48ｍ/min、60ｍ/min、80ｍ/min、120ｍ/min在提高速度的同時(shí)要求提高運(yùn)動(dòng)部

48、件起動(dòng)的加速度，其已由過(guò)去一般機(jī)床的0.5g重力加速度）提高到1.5～2Ｇ，最高可達(dá)15Ｇ，直線電機(jī)在機(jī)床上開(kāi)始使用，主軸上大量采用內(nèi)裝式主軸電機(jī)。 </p><p><b>　?。?）高精度化 </b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的定位精度已由一般的0.01～0.02ｍｍ提高到0.008ｍｍ左右，亞微米級(jí)機(jī)床達(dá)到0.0005ｍｍ左右，納米級(jí)機(jī)床達(dá)到0.005～0.

49、01μｍ，最小分辨率為1ｎｍ（0.000001ｍｍ）的數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床已有產(chǎn)品。 </p><p>　　數(shù)控中兩軸以上插補(bǔ)技術(shù)大大提高，納米級(jí)插補(bǔ)使兩軸聯(lián)動(dòng)出的圓弧都可以達(dá)到1μ的圓度，插補(bǔ)前多程序段預(yù)讀，大大提高插補(bǔ)質(zhì)量，并可進(jìn)行自動(dòng)拐角處理等。 </p><p>　?。?）復(fù)合加工、新結(jié)構(gòu)機(jī)床大量出現(xiàn) </p><p>　　如5軸5面體復(fù)合加工機(jī)床，5軸5聯(lián)動(dòng)加工

50、各類異形零件。也派生出各新穎的機(jī)床結(jié)構(gòu)，包括6軸虛擬軸機(jī)床，串并聯(lián)鉸鏈機(jī)床等。采用特殊機(jī)械結(jié)構(gòu)，數(shù)控的特殊運(yùn)算方式，特殊編程要求。 </p><p>　　（4）使用各種高效特殊功能的刀具使數(shù)控機(jī)床“如虎添翼”。如內(nèi)冷鉆頭由于使高壓冷卻液直接冷卻鉆頭切削刃和排除切屑，在鉆深孔時(shí)大大提高效率。加工鋼件切削速度能達(dá)1000ｍ/min，加工鋁件能達(dá)5000ｍ/min。 </p><p>　?。?）

51、數(shù)控機(jī)床的開(kāi)放性和聯(lián)網(wǎng)管理，已是使用數(shù)控機(jī)床的基本要求，它不僅是提高數(shù)控機(jī)床開(kāi)動(dòng)率、生產(chǎn)率的必要手段，而且是企業(yè)合理化、最佳化利用這些制造手段的方法。因此，計(jì)算機(jī)集成制造、網(wǎng)絡(luò)制造、異地診斷、虛擬制造、異行工程等等各種新技術(shù)都在數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)，這必然成為21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要潮流。 </p><p>　　1.3：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)

52、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、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、

53、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技 </p><p><b>　　數(shù)控機(jī)床工程流程圖</b></p><p>　　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

54、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(wèn)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)身等大型零件來(lái)替代多個(gè)零件通過(guò)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。

55、 </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，

56、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)加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)(0.01μm)。 </p><p>　　在可靠

57、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><p>　　1、4數(shù)控技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)</p><p>　　1.廣泛地應(yīng)用微機(jī)資源</p><p&g

58、t;　　近年來(lái)被稱為個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）的微型計(jì)算機(jī)發(fā)展很快，大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的高速發(fā)速，使得PC的硬件結(jié)構(gòu)做得很小。主CPU的運(yùn)行速度越來(lái)越高。IPC386的主頻是33MHz，IPC486、586的主頻可達(dá)50～120MHz，新近Intel奔騰處理器（Pentium），主頻已達(dá)450MHz。存儲(chǔ)器容量也很大，體積很小，由于是大批量生產(chǎn)，使成本下降，可靠性提高。在軟件方面，操作系統(tǒng)的發(fā)展，特別是Windows的應(yīng)用，使得PC的操作更

59、為簡(jiǎn)便直觀。CAD/CAM的軟件大量地由小型機(jī)、工作站向PC移植，三維圖顯示及工藝數(shù)據(jù)庫(kù)在PC上建立。再加上PC的開(kāi)放性，吸引大量技術(shù)人員投入了軟件的開(kāi)發(fā)，使得PC的軟件資源極為豐富。因此，更好地利用PC的軟、硬件資源，就成為各國(guó)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)廠發(fā)展CNC系統(tǒng)十分重要的一種方法。1992～1993年，首先是在美國(guó)及歐洲的一些小型的數(shù)控設(shè)備廠推出，例如美國(guó)的ANILAN公司推出的1100、1200、1400系列，意大利FIDIA公司的10/

60、20/30系列，都采用了PC作為基板來(lái)開(kāi)發(fā)自己的數(shù)控系統(tǒng)?，F(xiàn)在連日本FANUC、三菱公司，德國(guó)的SIEMENS公司這些以生產(chǎn)專用</p><p>　　2．小型化以滿足機(jī)電一體化的要求。</p><p>　　隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模集成電路的集成度越來(lái)越高，體積越來(lái)越小。數(shù)控設(shè)備廠采用超大規(guī)模集成電路并采用表面安裝工藝（SMT），實(shí)現(xiàn)了三維立體裝配，將整個(gè)CNC裝置做得很小，以適應(yīng)機(jī)械制

61、造業(yè)機(jī)電一體化的要求。日本三菱電機(jī)株式會(huì)社，最近推出的普及型CNC MELDAS 50系列及實(shí)用型CNC MELDAS 520A系列，這兩個(gè)系列都采用了32位RISC微處理器，實(shí)現(xiàn)超小型化的CNC裝置，較原來(lái)的M310及L3、L3A，體積大為減小（H168mm×W76mm×D135mm），安裝面積減小了一半，功能還有所提高。采用了超薄型顯示器（9.5in的EL及10.4in的彩色LCD）。這個(gè)系統(tǒng)的微小線段加工能力提

62、升至64m/min，最大快速進(jìn)給速度為240m/min，其同步攻螺紋精度較M310提高了3倍，主軸定位時(shí)間縮短了30%。</p><p>　　3．改善人機(jī)接口，方便用戶使用</p><p>　　為了使操作者能很容易地掌握數(shù)控機(jī)床的操作，數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)廠努力地改善人機(jī)接口，簡(jiǎn)化編程，盡量采用對(duì)話方式，使用戶使用方便，如西班牙FAGOR公司生產(chǎn)的FAGOR 8050系列，采用交互式編輯程序指導(dǎo)系

63、統(tǒng)，簡(jiǎn)化程序的編輯，用簡(jiǎn)要的表格編輯程序，利用藍(lán)圖建立程序。其8050TC型數(shù)控系統(tǒng)，被稱為高檔傻瓜式數(shù)控系統(tǒng)（FAGOR800系列CNC系統(tǒng)），其操作面板使用了符號(hào)鍵，用戶可以根據(jù)所需加工零件，選擇加工程序，輸入圖形數(shù)據(jù)后，即可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)或全自動(dòng)加工。如果面板上的各種自動(dòng)操作都沒(méi)有被選上，則該CNC系統(tǒng)只顯示坐標(biāo)軸的位置值和主軸轉(zhuǎn)速，操作者可以用搖柄或電子手輪對(duì)機(jī)床的各個(gè)軸進(jìn)行手動(dòng)操作，使用極為方便。</p><p

64、>　　4．提高數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品的成套性</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)包括CNC裝置、主軸及進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置，以及主軸電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)和與其相關(guān)的檢測(cè)反饋元件。一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)性能的好壞是與上述各個(gè)環(huán)節(jié)的性能密切相關(guān)的。為了滿足機(jī)床用戶廠的需要，數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)廠都非常重視數(shù)控產(chǎn)品的成套性，使系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都能很好地匹配，使用戶獲得最好的使用效果。</p><p>　　5．研究開(kāi)發(fā)智能型數(shù)控系統(tǒng)

65、</p><p>　　所謂智能型的數(shù)控系統(tǒng)，早在80年代初期已經(jīng)開(kāi)始研究。當(dāng)時(shí)FANUC公司推出的FS15系列，就稱之為AI（人工智能）CNC系統(tǒng)，主要是在故障診斷方面采用了專家系統(tǒng)。系統(tǒng)利用所謂的推理軟件，根據(jù)存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的知識(shí)庫(kù)的經(jīng)驗(yàn)，分析及查找故障原因。最近FANUC公司又在開(kāi)展被稱為面向21世紀(jì)的課題—IMS（Intelligent Manufacturing Systems），將無(wú)縫地（Seamless

66、）把世界范圍熟練工人的技術(shù)竅門（Know how）組合進(jìn)行生產(chǎn)系統(tǒng)中去。</p><p>　　隨著工業(yè)技術(shù)發(fā)展，要求制造過(guò)程更快、更容易，以適應(yīng)生產(chǎn)需要，一種被稱為智能閉環(huán)加工（Intelligent Closed-Loop Processes ICLP）技術(shù)被采用。這種技術(shù)是利用傳感器獲得適時(shí)的信息，以增強(qiáng)制造者取得最佳產(chǎn)品的能力。</p><p>　　6．根據(jù)市場(chǎng)需要，開(kāi)發(fā)適銷對(duì)路的數(shù)

67、控產(chǎn)品</p><p>　　高新技術(shù)是數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)方向，另一方面開(kāi)發(fā)適銷對(duì)路的數(shù)控產(chǎn)品也是適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需要。我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)在我國(guó)有著廣闊的市場(chǎng)。因此，開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良、價(jià)錢便宜的數(shù)控系統(tǒng)，滿足我國(guó)市場(chǎng)需要是很有意義的。目前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床每年需要量約為8000～10000臺(tái)。雖然有幾十個(gè)廠家在生產(chǎn)，價(jià)格也很便宜，但是多年來(lái)技術(shù)發(fā)展不快，性能及可靠性方面還存在一些問(wèn)題，不能滿足市場(chǎng)的需求

68、。</p><p>　　德國(guó)SIEMENS公司在我國(guó)建立的合資企業(yè)—西門子數(shù)控（南京）有限公司，在1997年推出了SINUMERIK 802S。這種系統(tǒng)除采用G代碼編程外，還有圖形循環(huán)支持功能，通過(guò)軟件鍵來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。采用15.24cm（6in）彩色液晶顯示，并采用兩臺(tái)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)力矩為3.5～12N.m，價(jià)格在3萬(wàn)元左右。這是西門子公司為占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)所做的努力。</p><p&

69、gt;　　7．開(kāi)發(fā)新的數(shù)控產(chǎn)品</p><p>　　隨著機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)數(shù)控機(jī)床的性能要求越來(lái)越高，迫切地需要開(kāi)發(fā)一些新的機(jī)電一體化數(shù)控產(chǎn)品來(lái)適應(yīng)及滿足這些要求。</p><p>　　例如，鋁合金材料的大量采用，要求進(jìn)行高速切削，以實(shí)現(xiàn)高的精度及低的表面粗糙度的要求，數(shù)控車床及加工中心主軸轉(zhuǎn)速要求提高到10000～20000r/min，這對(duì)采用傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)是很難實(shí)現(xiàn)的。因此，將電動(dòng)

70、機(jī)的電樞直接與機(jī)床的主軸做成一體的“電動(dòng)主軸”，就成為生產(chǎn)中急需的產(chǎn)品。目前，日本的FANUC公司、NSK公司，瑞士的IBAG公司，意大利的GANFIOR公司都在開(kāi)發(fā)生產(chǎn)這種新產(chǎn)品。</p><p>　　同樣，為了實(shí)現(xiàn)高速移動(dòng)，要求開(kāi)發(fā)“直線電動(dòng)機(jī)”，用以直接帶同樣，為了實(shí)現(xiàn)高速移動(dòng)，要求開(kāi)發(fā)“直線電動(dòng)機(jī)”，用以直接帶動(dòng)工作臺(tái)直線運(yùn)動(dòng)。日本FANUC公司生產(chǎn)的直線電動(dòng)機(jī)，移動(dòng)速度可以達(dá)到100m/min。日本的T

71、HK公司，德國(guó)的INDRAMAT公司、SIEMENS公司都在開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)這類產(chǎn)品。</p><p>　　綜上所述，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展是與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)發(fā)展同步的，同時(shí)也是根據(jù)生產(chǎn)發(fā)展的需要而發(fā)展的?，F(xiàn)在數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成熟，發(fā)展將更深更廣更快。未來(lái)的CNC系統(tǒng)將會(huì)使機(jī)械更好用，更便宜。</p><p>　　第二章 結(jié)構(gòu)及毛坯分析</p><p><b>　

72、　2.1毛坯分析</b></p><p>　　毛坯外形尺寸符合要求，且材料為鑄造件，并符合尺寸與表面粗糙度值要求材料為HT200.</p><p><b>　　2.2完整性分析</b></p><p>　　軸套類零件比軸類零件復(fù)雜，不是緊用車床就能加工，加工難度較大，且零件的形位公差要求較多，裝夾方式均可采用三抓卡盤進(jìn)行裝夾定位，由

73、于零件形狀復(fù)雜一般采用鑄造件。是數(shù)控加工中的典型類別。用于承擔(dān)扭曲和彎曲力，承擔(dān)來(lái)自各方面的力，所以要求有足夠的剛性、耐磨、抗震等。</p><p>　　就本設(shè)計(jì)中的軸套零件而言，零件的完整性是可以肯定的，包括了零件的材料及完整的零件圖（完整的零件尺寸和技術(shù)要求），表面粗糙度要求，形位公差要求等。</p><p>　　有了完整的零件圖及要求，我們才能采用合適的設(shè)備加工出完整可用的零件。否則

74、我們的加工就沒(méi)有意義了。</p><p><b>　　2.3正確性分析</b></p><p>　　零件加工到成品時(shí)其要達(dá)到預(yù)期效果。而往往因?yàn)楦鞣矫娴脑?，零件的精度受到影響，所以零件的正確性在各因素條件都達(dá)到的時(shí)候才能做到。通過(guò)工藝調(diào)整使零件達(dá)到工藝要求是設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要組成部分。</p><p>　　主要分析了零件的尺寸是否合適，能否在我們

75、現(xiàn)有設(shè)備行程內(nèi)加工；其次是分析零件材料的正確性，零件的材料決定了我們選用設(shè)備的功率，設(shè)備的剛性以及我們所使用的刀具和工藝參數(shù)等；在此我們分析了零件的技術(shù)要求及行為公差、尺寸公差要求，以方便我們工藝方案的確定，以及工藝參數(shù)的選用。最后零件的表面粗糙度也要分析，這樣我們才能正確的選用刀具及工藝參數(shù)和工藝方案。</p><p>　　第三章 軸套類零件的數(shù)控加工工藝</p><p>　　3.1

76、 零件圖的工藝分析</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)工藝分析</b></p><p>　　從零件結(jié)構(gòu)上看，該零件由外圓柱面、平面、圓弧、螺紋、鍵槽等表面所組成，軸套類零件較復(fù)雜，都適合車削加工。另外，該零件的尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚，且尺寸標(biāo)注都有利于定位基準(zhǔn)和編程原點(diǎn)的統(tǒng)一，符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注的要求。</p><p>　　二.精度及技術(shù)要

77、求分析</p><p><b>　　1.尺寸精度</b></p><p>　　從尺寸上看，此零件ø85mm、ø80mm、2-ø10H7、ø10、通槽20H8等五處加工精度要求較高，其軸、孔有較高的配合精度要求，都需仔細(xì)對(duì)刀和認(rèn)真調(diào)整機(jī)床。兩處配合外圓和幾處配合孔的表面粗糙度要求較高，需注意選用刀具及合適的工藝參數(shù)。</p&

78、gt;<p><b>　　2.外置精度</b></p><p>　　該零件的外置精度要求較多，分別有1、20H8的中心要素關(guān)于ø70的中心要素的對(duì)稱度要求為0.05mm 2、2-ø55H10的中心要素同軸度要求0.02mm切相對(duì)于20H8通槽的壁垂直度要求0.1mm 3、鍵槽尺寸8的兩壁面平行度要求0.05mm 4、ø85mm、ø80mm

79、外圓面相對(duì)于ø70中心要素的跳動(dòng)量小于0.02mm 5、ø3孔相對(duì)于基準(zhǔn)DCK位置度小于0.1mm 6、尺寸39處端面相對(duì)于基準(zhǔn)C跳動(dòng)量小于0.02mm，上端面相對(duì)于H0.02mm，ø70相對(duì)于B0.05mm。</p><p><b>　　3）表面粗糙度</b></p><p>　　兩處配合外圓和幾處配合孔的表面粗糙度要求較高Ra1.6，

80、需注意選用刀具及合適的工藝參數(shù)。其余有五處Ra3.2的粗糙度要求，Ra3.2可直接用銑達(dá)到要求。其余要求為Ra6.3，對(duì)于數(shù)控加工來(lái)說(shuō)算是要求較低的，沒(méi)有挑戰(zhàn)，隨便保證。</p><p><b>　　三.毛坯的確定</b></p><p>　　由于該零件精度較高，零件外形較為復(fù)雜，且零件材料為HT200故采用鑄造件，，毛坯結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料的加工性能較好。其毛坯外形尺寸為

81、143mm×124mm的鑄件。由于零件毛坯是鑄造件，故改零件在機(jī)械加工前應(yīng)有時(shí)效熱處理，去除材料在鑄造過(guò)程中的內(nèi)應(yīng)力，減少零件在加工過(guò)程中應(yīng)力釋放產(chǎn)生的變形，影響加工精度。</p><p>　　綜上所述采取以下幾點(diǎn)工藝措施：</p><p>　　1.零件圖樣上有幾處配合尺寸其公差值較小，故編程時(shí)不能要采用平均值，而全部需尺寸換算按實(shí)際尺寸的中值進(jìn)行編程加工，刀具半徑補(bǔ)償值必須用對(duì)

82、刀儀測(cè)量好。</p><p>　　3.3 裝 夾 方 案 的 確 定</p><p>　　銑鍵槽夾具模型如圖：</p><p>　　次工序可在普通銑床上完成，此夾具設(shè)計(jì)初衷是由于鍵槽加工必須放在車-數(shù)銑工序之后，等有了精基準(zhǔn)之后才能完成的，但是鍵槽的銑削過(guò)程并不復(fù)雜，和鍵槽的要求也不是太高，所以設(shè)計(jì)出一套夾具在普通銑床上就能完成其加工，這樣既經(jīng)濟(jì)也提高了工作效率。

83、擋板為軸向定位，V形塊為徑向定位，通槽定位塊為角度定位。這樣在普通設(shè)備上就能方便快捷的進(jìn)行鍵槽的加工了。對(duì)刀能在中間的小方塊上完成。</p><p><b>　　一.零件的裝夾</b></p><p>　　本零件毛坯為鑄造件，用三爪自定心卡盤夾緊加工出右端面內(nèi)外輪廓，左端外圓表面不加工，且零件右端外圓表面有較高的尺寸精度，故在第一次裝夾中應(yīng)打表找正，盡量保證零件外圓跳

84、動(dòng)能在0.1mm以內(nèi)。</p><p><b>　　第一次裝夾</b></p><p>　　掉頭后裝夾，數(shù)銑加工螺紋孔和10mm配合孔氏也采用這種裝夾方式</p><p>　　銑通槽及臺(tái)階孔的裝夾方案如下圖</p><p><b>　　銑鍵槽裝夾方案</b></p><p>

85、<b>　　插花鍵槽裝夾方案</b></p><p>　　3.4 確 定 加 工 順 序 及 走 刀 路 線</p><p>　　數(shù)控加工中，進(jìn)給路線對(duì)零件的加工精度，表面質(zhì)量以及加工效率有著直接影響。因此，確定好的進(jìn)給路線是保證數(shù)控加工精度、表面質(zhì)量、提高效率的工藝措施之一，其確定與工件表面狀況要求的零件表面質(zhì)量、機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)間隙，刀具耐用度以及零件輪廓形狀有關(guān)。

86、</p><p>　　由于該零件較復(fù)雜，加工部位較多，因而需采用多把刀具才能完成切削加工，制定零件數(shù)控加工順序時(shí)可按有粗到精，由近到遠(yuǎn)，內(nèi)外交叉，刀具集中的原則確定，盡可能在一次裝夾中加工出較多的工件表面。 </p><p>　　零件具體的加工順序和進(jìn)給路線確定如下：</p><p>　　一.套筒零件的加工順序及進(jìn)給路線</p><p>　　

87、說(shuō)明：在接下來(lái)的加工順序及進(jìn)給線路的確定中相同顏色代表一把刀具完成的，且刀具號(hào)從一號(hào)開(kāi)始依次遞增，如用黃色標(biāo)記的面表示都是用4號(hào)刀具和四號(hào)刀具補(bǔ)償完成的加工。且加工順序分別從一號(hào)刀開(kāi)始遞增。</p><p><b>　　1、</b></p><p><b>　　2、</b></p><p><b>　　3、<

88、;/b></p><p><b>　　4、</b></p><p><b>　　5、銑鍵槽</b></p><p><b>　　6、插花槽</b></p><p>　　3.5 夾 具 及 量 具 的 選 擇</p><p><b>　　

89、1）夾具的選擇</b></p><p>　　在零件工藝分析中，已確定零件機(jī)床加工部分和加工時(shí)用的定位基準(zhǔn)只需適合的夾具即可，這里選用的三爪自定心卡盤（如下圖）。</p><p><b>　　2）量具的選擇</b></p><p>　　量具的選擇應(yīng)考慮與被測(cè)工件的外形，位置，被測(cè)尺寸的大小，尺寸公差相適應(yīng)，每份量具一把（或一套）其選擇

90、如下：</p><p>　　游標(biāo)卡尺（0－150mm） 測(cè)量具輪廓的基本尺寸。</p><p>　　外徑千分尺 （75―100mm，） 測(cè)量凸臺(tái)的基本尺寸。</p><p>　　內(nèi)徑千分尺（25－50mm，50-75mm） 測(cè)量孔的直徑。</p><p>　　3.6 刀

91、具 的 選 擇</p><p>　　刀具的選擇是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一，刀具選擇合理與否不僅影響機(jī)床的加工效率，而且還直接影響加工質(zhì)量。</p><p><b>　　1.鉆孔的刀具</b></p><p>　　鉆孔的刀具較多，有普通麻花鉆，可轉(zhuǎn)位淺孔鉆及扁鉆。應(yīng)根據(jù)工件材料，加工尺寸及加工質(zhì)量要求等合理選用。在數(shù)控車床上鉆孔，大多采用

92、麻花鉆，麻花鉆有高速鋼和硬質(zhì)合金鋼兩種。這里選用：中心鉆 直徑ø5mm的中心鉆。鉆頭ø9.5mm， ø5mm ，ø3mm， ø10.2mm麻花鉆。</p><p><b>　　2.粗車外圓刀</b></p><p>　　90º硬質(zhì)合金外圓車刀，刀尖圓弧半徑0.2mm。</p><p>

93、;　　3.切刀 寬3mm 寬5 mm內(nèi)切槽刀。</p><p>　　鏜刀的種類很多。按切削刃數(shù)量可分為単刃鏜刀和雙刃鏜刀。單刃鏜刀剛性差，切削時(shí)易引起振動(dòng)，所以鏜刀的主偏角選得較大，以減小徑向力。粗鏜鋼件孔時(shí)Kr=60º—75º，以提高刀具的耐用度。單刃鏜刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)較廣，粗精加工都適用。故選用單刃鏜刀，粗精鏜內(nèi)孔表面。 刀片：55º帶R0.2mm圓弧刃的菱

94、形刀片，如：圖9</p><p><b>　　5.銑刀</b></p><p>　　Ø16mm硬質(zhì)合金銑刀，ø8mm鍵槽銑刀</p><p><b>　　6.插刀</b></p><p>　　3.7 切 削 用 量 的 選 擇</p><p>　　數(shù)

95、控加工中的切削用量包括：背吃刀量，切削速度（主軸轉(zhuǎn)速），進(jìn)給速度或進(jìn)給量。切削用量的大小對(duì)切削力，切削功率，刀具磨損，加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響，對(duì)不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并編入程序中。</p><p>　　切削用量的選擇原則：粗加工時(shí)一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也考慮經(jīng)濟(jì)型和加工成本，半精加工和精加工時(shí)應(yīng)在保證該加工質(zhì)量的前提下兼顧切削效率，經(jīng)濟(jì)型和加工成本具體參數(shù)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書和切削用量手冊(cè)。

96、</p><p><b>　　一.背吃刀量</b></p><p>　　背吃刀量的選擇主要由于對(duì)表面質(zhì)量的要求來(lái)決定。在工藝系統(tǒng)剛性及機(jī)床允許的條件下，進(jìn)可能選取較大的背吃刀量，由于該零件精度要求較高，則應(yīng)適當(dāng)留出精車余量，常取0.1―0.5mm 。</p><p>　　背吃刀量的選取參數(shù)如下：</p><p>　　1.

97、粗車外圓時(shí)取1.2mm 。</p><p>　　2.精車鏜內(nèi)外表面時(shí)取0.5mm 。</p><p>　　3.粗鏜內(nèi)孔取1mm 。</p><p>　　4.鉆中心孔取2.5mm 。</p><p>　　5.鉆孔時(shí)取10mm 。</p><p>　　6.銑刀粗加工3mm精加工留0.5mm</p><p

98、>　　7.鍵槽銑刀1.0mm </p><p><b>　　二.切削速度</b></p><p>　　切削速度根據(jù)零件上被加工部位的直徑值，并按連接和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來(lái)確定。選取數(shù)值如下：</p><p>　　1.粗車鏜內(nèi)外表面時(shí)主軸轉(zhuǎn)速 S=600r/min f=0.2mm/r 。</p>

99、<p>　　2.鉆中心孔時(shí)主軸轉(zhuǎn)速 S=600r/min 。</p><p>　　3.鉆孔時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速 S=300r/min 。</p><p>　　4.精車外圓時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速 S=1100r/min f=0.1mm/r 。</p><p>　　5.精鏜內(nèi)孔時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速 S=800r/min f=0.1mm/r 。</p&

100、gt;<p>　　6.切槽時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速 S=500r/min f=1.5mm/r 。</p><p>　　7.內(nèi)外螺紋車削時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速 由公式：n<=1200/p-k得：n<=1200/1.5-80=720r/min </p><p>　　8.銑通槽時(shí)粗加S=1300 r/min f=500mm/min</p><

101、p>　　精加工S=2000 r/min f=400mm/min</p><p>　　9.銑鍵槽見(jiàn)普通設(shè)備上的變速手柄合適調(diào)整</p><p>　　考慮到機(jī)床剛性及其他原因取n=500r/min，即s=500r/min f=1.5 。</p><p><b>　　三.進(jìn)給速度</b></p><p>　　進(jìn)

102、給速度的原則是當(dāng)工件的質(zhì)量要求能得到保證時(shí)，可選擇較高的進(jìn)給速度，切斷加工深孔和精車時(shí)選擇較低的進(jìn)給速度，進(jìn)給速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速及背吃刀量相適應(yīng)，根據(jù)以上主軸轉(zhuǎn)速與背吃刀量相適應(yīng)，根據(jù)以上主軸轉(zhuǎn)速與背吃刀量的選擇，可確定進(jìn)給速度。</p><p>　　進(jìn)給速度Vf是切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，它與轉(zhuǎn)速n，進(jìn)給量f之間的關(guān)系為：</p><p><b>　　Vf=f

103、*n</b></p><p><b>　　由上式可得出：</b></p><p>　　1.粗車鏜內(nèi)外圓表面是的進(jìn)給速度 Vf=600r/min×0.2mm/r=120mm/min 。</p><p>　　2.精車外圓時(shí)的進(jìn)給速度 Vf=1100r/min×0.1mm/r=110mm/min 。</p&

104、gt;<p>　　3.精鏜內(nèi)孔時(shí)的進(jìn)給速度 Vf=800r/min×0.1mm/r=80mm/min 。</p><p><b>　　二.數(shù)控加工刀具卡</b></p><p>　　第四章 加工程序的編制</p><p>　　編制數(shù)控程序時(shí)，首先要建立一個(gè)工件坐標(biāo)系，程序中的坐標(biāo)值均以此坐標(biāo)為依據(jù)。工件坐標(biāo)系是編

105、程人員在編程時(shí)使用的，編程人員選擇工件上的某一已知點(diǎn)為原點(diǎn)，建立一個(gè)新的坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系（也稱變成坐標(biāo)系）。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的坐標(biāo)系所取代。</p><p>　　坐標(biāo)原點(diǎn)選擇盡量滿足編程簡(jiǎn)單，尺寸換算少，引起的加工誤差小等條件，為了編程方便一般將工件坐標(biāo)系設(shè)在工件上，并將坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在圖樣的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)處，其坐標(biāo)原點(diǎn)稱為工件原點(diǎn)（或加工遠(yuǎn)點(diǎn)）。</p><p&g

106、t;　　工件原點(diǎn)是人為設(shè)定的從理論上講工件原點(diǎn)選在任何位置都是可以的，但實(shí)際為編程方便以及各尺寸較為直觀，數(shù)控車床原點(diǎn)一般設(shè)在主軸中心線與工件左端面或右端面交點(diǎn)處。</p><p>　　本設(shè)計(jì)在加工中，根據(jù)加工順序選擇工件兩端面分別作為坐標(biāo)原點(diǎn)。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中數(shù)控車采用手工編程，數(shù)控銑采用UG計(jì)算機(jī)輔助編程，程序較多，就不一一的列舉出來(lái)了。</p><

107、p><b>　　零件最終圖片展：</b></p><p>　　設(shè) 計(jì) 總 結(jié)</p><p>　　通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使自己對(duì)所學(xué)專業(yè)有了系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，深入的了解了各門課程的相互聯(lián)系，增強(qiáng)了自己的設(shè)計(jì)能力，特別是對(duì)數(shù)控的加工工藝有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，對(duì)數(shù)控機(jī)床的工作原理及刀具都有了很大的了解，增強(qiáng)了自己對(duì)專業(yè)知識(shí)應(yīng)用信心，增強(qiáng)了自己的思考能力，懂得了自己還要不斷學(xué)習(xí)

108、才能與時(shí)俱進(jìn)，不斷提高。這次設(shè)計(jì)畫圖方面有了很大的提高，用的軟件有CAD、UG、數(shù)控仿真系統(tǒng)、ps圖片處理等軟件。最重要的是又重新復(fù)習(xí)了以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，把以前學(xué)過(guò)的東西又一次印入了腦海里，并且更加進(jìn)一步的了解了課外知識(shí)。</p><p>　　這次我設(shè)計(jì)是軸套類數(shù)控加工工藝我設(shè)計(jì)的零件表面由內(nèi)外圓柱面、內(nèi)圓柱面、圓弧及螺紋等；內(nèi)表面有內(nèi)螺紋、倒角、鉆孔、加工深孔等。還有工件表面組成結(jié)構(gòu)工藝包括精度分析、粗糙度分析、

109、尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工特點(diǎn)讓我知道了很多關(guān)于數(shù)控的知識(shí)。</p><p>　　還有，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們一起共同努力，還有查閱了大量的圖書還有上網(wǎng)查了許多自己不懂知識(shí)，因此才能很好的完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中遇到了加工工藝分析和加工ø36mm內(nèi)圓錐面為1:10的不會(huì)加工通過(guò)問(wèn)老師和查閱大量的圖書最終得到解決。在這里還要感謝孫老師的細(xì)心指導(dǎo)和幫助下完成此

110、次畢業(yè)設(shè)計(jì)，中間有可能還有小部分錯(cuò)誤還望孫老師校正！</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　大學(xué)三年學(xué)習(xí)時(shí)光已經(jīng)接近尾聲，在此我想對(duì)我的母校，我的父母、親人們，我的老師和同學(xué)們表達(dá)我由衷的謝意。感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)。你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿。感謝我的家人對(duì)我大學(xué)三年學(xué)習(xí)的默默支持；感謝我的母校給了

111、我在大學(xué)三年深造的機(jī)會(huì)，讓我能繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高。感謝學(xué)院的老師和同學(xué)們?nèi)陙?lái)的關(guān)心和鼓勵(lì)。老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨；同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中的認(rèn)真熱情，生活上的熱心主動(dòng)，所有這些都讓我的三年充滿了感動(dòng)。 </p><p>　　這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)我得到了很多老師和同學(xué)的幫助，其中我的論文指導(dǎo)老師*老師對(duì)我的關(guān)心和支持尤為重要。每次遇到難題，我最先做的就是向老師尋求幫助，而老師每次不管忙或閑，總會(huì)抽空來(lái)找我面談，然

112、后一起商量解決的辦法，老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)。從寫論文以來(lái)，老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。    同時(shí)，本篇畢業(yè)論文的寫作也得到了同學(xué)的熱情幫助。感謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間和我密切合作的同學(xué)，和曾經(jīng)在各個(gè)方面給予過(guò)我