機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p><b>　?。ㄕf明書）</b></p><p>　　題目： 數(shù)控機(jī)床的加工與維護(hù) </p><p>　　姓名： 毛志樸 </p><p>　

2、　編號： （ ）字 號 </p><p>　　中 國 礦 業(yè) 大 學(xué)</p><p>　　二0一六 年 十 月 二十 日</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的畢業(yè)論文</p><p>　　中國礦業(yè)大學(xué)材料學(xué)院</p><p><b>　　畢業(yè)論文設(shè)計(jì)</b>&

3、lt;/p><p>　　課 題 數(shù)控機(jī)床的加工與維護(hù) </p><p>　　專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 </p><p>　　班 級 機(jī)自14 </p><p>　　學(xué)生姓名 毛志樸 學(xué)號179140042 </p><p&g

4、t;　　導(dǎo)師姓名 隋艷偉 職稱 副教授 </p><p><b>　　2016年10月</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步數(shù)控機(jī)床已是衡量一個(gè)國家機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必經(jīng)之路是未來工廠自動(dòng)化的基礎(chǔ)需要大批量能掌握數(shù)控機(jī)床編程操作維修的人員和

5、工程技術(shù)人員目前振興我國機(jī)械裝備制造業(yè)的條件已經(jīng)具備時(shí)機(jī)也很有利我們要以高度的使命感和責(zé)任感采取更加有效的措施克服發(fā)展中存在的問題把我國從一個(gè)制造業(yè)大國建設(shè)成一個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國成為世界頂級制造業(yè)基地之一但數(shù)控機(jī)床是一種價(jià)格昂貴的精密設(shè)備目 錄</p><p><b>　　第一章</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的簡介····

6、····································

7、3;···· 2</p><p>　　11數(shù)控機(jī)床的發(fā)展史··························

8、83;················ 2</p><p>　　12數(shù)控機(jī)床的分類··············

9、83;······························ 3</p><p>　　13數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢&

10、#183;····································

11、;···· 5</p><p><b>　　第二章</b></p><p>　　數(shù)控加工的準(zhǔn)備階段···················&#

12、183;····················· 9</p><p>　　21數(shù)控加工刀具的要求及種類········

13、83;·························· 9</p><p>　　22裝夾方式和夾具的選擇····

14、·································· 11</p>&

15、lt;p>　　23數(shù)控銑床安全操作規(guī)程·································

16、····· 13</p><p><b>　　第三章</b></p><p>　　實(shí)例加工···················&

17、#183;····························· 14</p><p>　　31零件圖紙·

18、83;····································&

19、#183;··········· 14</p><p>　　32材料的選擇···················&#

20、183;···························· 14</p><p>　　33銑床的對刀··

21、83;····································&

22、#183;········ 15</p><p>　　34零件的加工工藝性分析·····················

23、83;················ 15</p><p>　　35編制加工工藝過程··············&

24、#183;··························· 17</p><p>　　36編制數(shù)控刀具及加工工藝卡··&

25、#183;······························· 18</p><p><b

26、>　　第四章</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的維護(hù)····························

27、83;··············· 20</p><p>　　41制訂數(shù)控系統(tǒng)日常維護(hù)的規(guī)章制度··············

28、·············· 20</p><p>　　42應(yīng)盡量少開數(shù)控柜和強(qiáng)電柜的門···············

29、3;·············· 20</p><p>　　43定時(shí)清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)···············&#

30、183;·············· 20</p><p>　　44經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)用的電網(wǎng)電壓···············

31、··············· 21</p><p>　　45定期更換存儲器用電池···············&#

32、183;······················ 21</p><p>　　46數(shù)控系統(tǒng)長期不用時(shí)的維護(hù)·······&#

33、183;··························</p><p>　　參考文獻(xiàn)·····

34、83;····································&

35、#183;·········</p><p>　　致謝 ······················&#

36、183;·····························23</p><p><b>　　數(shù)控機(jī)床的簡介&

37、lt;/b></p><p>　　11數(shù)控機(jī)床的發(fā)展史</p><p>　　20世紀(jì)中期隨著技術(shù)的發(fā)展自動(dòng)信息處理數(shù)據(jù)處理以及電子的出現(xiàn)給自動(dòng)化技術(shù)帶來了新的概念用數(shù)字化信號對機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制推動(dòng)了機(jī)床自動(dòng)化的發(fā)展　 采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行機(jī)械加工最早是在40年代初由美國北密支安的一個(gè)小型飛機(jī)承包商派爾遜斯公司ParsonsCorporation實(shí)現(xiàn)的他們在制造飛機(jī)的框架及

38、直升飛機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)翼時(shí)利用全數(shù)字電子計(jì)算機(jī)對機(jī)翼加工路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并考慮到刀具直徑對加工路線的影響使得加工精度達(dá)到±00381mm±00015in達(dá)到了當(dāng)時(shí)的最高水平 　　1952年麻省理院在一臺立式銑床上裝上了一套試驗(yàn)性的數(shù)控系統(tǒng)成功地實(shí)現(xiàn)了同時(shí)控制三軸的運(yùn)動(dòng)這臺數(shù)控機(jī)床被大家稱為世界上第一臺數(shù)控機(jī)床 　 這臺機(jī)床是一臺試驗(yàn)性機(jī)床到了1954年11月在派爾遜斯專利的基礎(chǔ)上第一臺工業(yè)用的數(shù)控機(jī)床由美國本迪克斯公

39、司Bendix-Cooperation正式生產(chǎn)出來 　 在此以后從1960年開始其他一些工業(yè)國家如德國日本都陸續(xù)開發(fā)生產(chǎn)及使用了數(shù)控機(jī)床 　 數(shù)控機(jī)床中最初出現(xiàn)并獲得使用的是數(shù)控銑床因?yàn)閿?shù)控機(jī)床能夠解決普通機(jī)床難于勝任的需要進(jìn)行輪廓加工的曲線或曲面零件 </p><p>　　80年代國際上出現(xiàn)了1～4臺加工中心或車削中心為主體再配上工件自動(dòng)裝卸和監(jiān)控裝置的柔性制造單元FlexibleManufac

40、turingCellFMC這種單元少見效快既可單獨(dú)長時(shí)間少人看管運(yùn)行也可集成到FMS或更高級的集成制造系統(tǒng)中使用 目前FMS也從切削加工向板材冷作焊接裝配等領(lǐng)域擴(kuò)展從中小批量加工向大批量加工發(fā)展 　 所以機(jī)床數(shù)控技術(shù)被認(rèn)為是現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化的基礎(chǔ)技術(shù)</p><p><b>　　12數(shù)控機(jī)床的分類</b></p><p><b>　　加工用途分類&

41、lt;/b></p><p>　　1金屬切削類數(shù)控機(jī)床分別有數(shù)控車床數(shù)控銑床數(shù)控磨床數(shù)控鏜床以及加工中心這些機(jī)床的動(dòng)作與運(yùn)動(dòng)都是數(shù)字化控制具有較高的生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度特別是加工中心它是一種帶有自動(dòng)換刀裝置能進(jìn)行銑鉆鏜削加工的復(fù)合型數(shù)控機(jī)床加工中心又分為車削中心磨削中心等還實(shí)現(xiàn)了在加工中心上增加交換工作臺以及采用主軸或工作臺進(jìn)行立臥轉(zhuǎn)換的五面體加工中心</p><p>　　2金屬成形類

42、及特種加工類數(shù)控機(jī)床 它是指金屬切削類以外的數(shù)控機(jī)床數(shù)控彎管機(jī)數(shù)控線切割機(jī)床數(shù)控電火花成形機(jī)床等等都是這一類數(shù)控機(jī)床</p><p><b>　　運(yùn)動(dòng)方式分類</b></p><p>　　1定位控制數(shù)控機(jī)床它是指能控制刀具相對于工件的精確定位控制系統(tǒng)而在相對運(yùn)動(dòng)的過程中不能進(jìn)行任何加工 通過采用分級或連續(xù)降速低速趨近目標(biāo)點(diǎn)來減少運(yùn)動(dòng)部件的慣性過沖而引起的定位誤差<

43、;/p><p>　　2直線運(yùn)動(dòng)控制數(shù)控機(jī)床它是指控制機(jī)床工作臺或刀具以要求的進(jìn)給速度沿平行于某一坐標(biāo)軸或兩軸的方向進(jìn)行直線或斜線移動(dòng)和切削加工的機(jī)床這類數(shù)控機(jī)床要要求具有準(zhǔn)確的定位功能和控制位移的速度而且也要偶刀具半徑和長度的補(bǔ)償功能以及主軸轉(zhuǎn)速控制的功能現(xiàn)代組合機(jī)床也算是一種直線運(yùn)動(dòng)控制數(shù)控機(jī)床</p><p>　　3輪廓控制的數(shù)控機(jī)床它是指能實(shí)現(xiàn)兩軸或兩軸以上的聯(lián)動(dòng)加工而且對各坐標(biāo)的位移和

44、速度進(jìn)行嚴(yán)格的不間斷控制具有這種控制功能的數(shù)控機(jī)床現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床大多數(shù)有兩坐標(biāo)或以上聯(lián)動(dòng)控制刀具半徑和長度補(bǔ)償?shù)鹊裙δ馨绰?lián)動(dòng)軸數(shù)也可分兩軸聯(lián)動(dòng)兩軸半三軸四軸五軸聯(lián)動(dòng)等隨著制造技術(shù)的發(fā)展多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)控制也越來普遍</p><p><b>　　控制方式分類</b></p><p>　　1開環(huán)控制系統(tǒng)它是指沒有位置檢測反饋裝置的控制方式特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單價(jià)格低廉但難以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的

45、快速控制廣泛應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)低扭矩高精度速度中等的小型設(shè)備德驅(qū)動(dòng)控制中特別在微電子生產(chǎn)設(shè)備中</p><p>　　2半閉環(huán)控制系統(tǒng)它是指在電動(dòng)機(jī)軸或絲桿的端部裝有角位移角速度檢測裝置通過位置檢測反饋裝置反饋給數(shù)控裝置的比較器與輸入指令比較用差值控制運(yùn)動(dòng)部件特點(diǎn)是調(diào)試方便良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)緊湊但在機(jī)械傳動(dòng)鏈的誤差無法得校正或消除目前采用滾珠絲扛螺母機(jī)構(gòu)有很好的精度和精度保持性和采取看可靠的消除反向運(yùn)動(dòng)間隙的機(jī)構(gòu)可以

46、滿足大多數(shù)的數(shù)控機(jī)床用戶因此被廣泛的采用且成為首選的控制方式</p><p>　　3閉環(huán)控制系統(tǒng)是在機(jī)床最終的運(yùn)動(dòng)部件的相應(yīng)位置安裝直線或回轉(zhuǎn)式檢測裝置將直接測量到的位移或角位移反饋到數(shù)控裝置的比較器中與輸入指令位移量比較用差值控制運(yùn)動(dòng)部件優(yōu)點(diǎn)是將機(jī)械傳動(dòng)鏈的全部環(huán)節(jié)都包含在閉環(huán)內(nèi)精度取決于檢測裝置的精度超過半閉環(huán)系統(tǒng)缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴對機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)鏈要求嚴(yán)格不然會引起振蕩降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性</p><

47、;p><b>　　加工水平分類</b></p><p>　　一般把數(shù)控機(jī)床分為精密型普通型經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床水平的高低一般取決于以下幾個(gè)參數(shù)和功能</p><p>　　1中央處理單元經(jīng)濟(jì)型數(shù)控8位CPU精密和普通型有16位發(fā)展到32或64位且采用精簡指令集的CPU</p><p>　　2分辨率和進(jìn)給速度經(jīng)濟(jì)型數(shù)控分別率10μm進(jìn)給速度815m

48、min普通型數(shù)控分別率1μm進(jìn)給速度1524mmin精密型數(shù)控分別率01μm進(jìn)給速度24100mmin</p><p>　　3多軸聯(lián)動(dòng)功能經(jīng)濟(jì)型數(shù)控23軸聯(lián)動(dòng)普通與精密型數(shù)控35軸聯(lián)動(dòng)甚至更多</p><p>　　4顯示功能經(jīng)濟(jì)型數(shù)控只有簡單的數(shù)碼顯示或簡單的CRT字符顯示普通型則有較為齊全的CRT顯示還有圖形人及對話自診等功能精密型則還有三維圖形顯示</p><p&g

49、t;　　5通信功能經(jīng)濟(jì)型無通信功能普通型有RS232或DNC等接口精密型有MAP等高性能通信接口</p><p>　　除以上四種分類外目前還有用數(shù)控裝置的構(gòu)成方式來分類分硬件和軟件數(shù)控控制坐標(biāo)軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)咒術(shù)方式分位三軸二聯(lián)動(dòng)和四軸四聯(lián)動(dòng)等</p><p>　　13數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢</p><p>　　數(shù)控機(jī)床最早誕生于美國1948年美國帕森斯公司在研制加工直升機(jī)葉

50、片輪廓檢查用樣板的機(jī)床時(shí)提出了數(shù)控機(jī)床的設(shè)想后受美國空軍委托與麻省理工學(xué)院合作于1952年試制了世界上第一臺三坐標(biāo)數(shù)控立式銑床其數(shù)控系統(tǒng)采用電子管1960年開始德國日本中國等都陸續(xù)地開發(fā)生產(chǎn)及使用數(shù)控機(jī)床中國于1968年由北京第一機(jī)床廠研制出第一臺數(shù)控機(jī)床1974年微處理器直接用于數(shù)控機(jī)床進(jìn)一步促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床的普及應(yīng)用和飛速發(fā)展</p><p>　　由于微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)一直在不斷更新

51、到目前為止已經(jīng)歷過以下幾代變化</p><p>　　第一代數(shù)控19521959年采用電子管構(gòu)成的硬件數(shù)控系統(tǒng) </p><p>　　第二代數(shù)控19591965年采用晶體管電路為主的硬件數(shù)控系統(tǒng)</p><p>　　第三代數(shù)控1965年開始采用小中規(guī)模集成電路的硬件數(shù)控系統(tǒng)</p><p>　　第四代數(shù)控1970年開始采用大規(guī)模集成電路的小型通

52、用電子計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)</p><p>　　第五代數(shù)控1974年開始采用微型計(jì)算機(jī)控制的數(shù)控系統(tǒng)</p><p>　　第六代數(shù)控1990年開始采用工控PC機(jī)的通用CNC系統(tǒng)</p><p>　　前三代為第一階段數(shù)控系統(tǒng)主要是由硬件聯(lián)結(jié)構(gòu)成稱為硬件數(shù)控后三代稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控其功能主要由軟件完成</p><p>　　近20年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展先進(jìn)制

53、造技術(shù)的興起和不斷成熟對數(shù)控技術(shù)提出了更高的要求目前數(shù)控技術(shù)主要朝以下方向發(fā)展</p><p>　　1向高速度高精度方向發(fā)展</p><p>　　速度和精度是數(shù)控機(jī)床的兩個(gè)重要指標(biāo)直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和在市場上的競爭能力</p><p>　　在加工精度方面近10年來普通級數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm精密級加工中心則從35μm提高到1

54、15μm并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級0001μm加工精度的提高不僅在于采用了滾珠絲杠副靜壓導(dǎo)軌直線滾動(dòng)導(dǎo)軌磁浮導(dǎo)軌等部件提高了CNC系統(tǒng)的控制精度應(yīng)用了高分辨率位置檢測裝置而且也在于使用了各種誤差補(bǔ)償技術(shù)如絲杠螺距誤差補(bǔ)償?shù)毒哒`差補(bǔ)償熱變形誤差補(bǔ)償空間誤差綜合補(bǔ)償?shù)?lt;/p><p>　　在加工速度方面高速加工源于20世紀(jì)90年代初以電主軸和直線電機(jī)的應(yīng)用為特征使主軸轉(zhuǎn)速大大提高進(jìn)給速度達(dá)60m／min以上進(jìn)

55、給加速度和減速度達(dá)到12g以上主軸轉(zhuǎn)速達(dá)100000rmin以上高速進(jìn)給要求數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)算速度快采樣周期短還要求數(shù)控系統(tǒng)具有足夠的超前路徑加減速優(yōu)化預(yù)處理能力前瞻處理有些系統(tǒng)可提前處理5000個(gè)程序段為保證加工速度高檔數(shù)控系統(tǒng)可在每秒內(nèi)進(jìn)行200010000次進(jìn)給速度的改變</p><p>　　2向柔性化功能集成化方向發(fā)展</p><p>　　數(shù)控機(jī)床在提高單機(jī)柔性化的同時(shí)朝單元柔性化和系

56、統(tǒng)化方向發(fā)展如出現(xiàn)了數(shù)控多軸加工中心換刀換箱式加工中心等具有柔性的高效加工設(shè)備出現(xiàn)了由多臺數(shù)控機(jī)床組成底層加工設(shè)備的柔性制造單元Flexible Manufacturing CellFMC柔性制造系統(tǒng)Flexible Manufacturing SystemFMS柔性加工線Flexible Manufacturing LineFML</p><p>　　在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床上自動(dòng)換刀裝置自動(dòng)工作臺交換裝置等已成為基本裝

57、置隨著數(shù)控機(jī)床向柔性化方向的發(fā)展功能集成化更多地體現(xiàn)在工件自動(dòng)裝卸工件自動(dòng)定位刀具自動(dòng)對刀工件自動(dòng)測量與補(bǔ)償集鉆車鏜銑磨為一體的萬能加工和集裝卸加工測量為一體的完整加工等</p><p><b>　　3向智能化方向發(fā)展</b></p><p>　　隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域不斷滲透和發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展在新一代的數(shù)控系統(tǒng)中由于采用進(jìn)化計(jì)算Evolutionary

58、 Computation模糊系統(tǒng)Fuzzy System和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)Neural Network等控制機(jī)理性能大大提高具有加工過程的自適應(yīng)控制負(fù)載自動(dòng)識別工藝參數(shù)自生成運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償智能診斷智能監(jiān)控等功能</p><p>　　1引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù) 由于在實(shí)際加工過程中影響加工精度因素較多如工件余量不均勻材料硬度不均勻刀具磨損工件變形機(jī)床熱變形等這些因素事先難以預(yù)知以致在實(shí)際加工中很難用最佳參數(shù)進(jìn)行切削引進(jìn)自適應(yīng)

59、控制技術(shù)的目的是使加工系統(tǒng)能根據(jù)切削條件的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)切削用量等參數(shù)使加工過程保持最佳工作狀態(tài)從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度同時(shí)也能提高刀具的使用壽命和設(shè)備的生產(chǎn)效率</p><p>　　2故障自診斷自修復(fù)功能 在系統(tǒng)整個(gè)工作狀態(tài)中利用數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝程序隨時(shí)對數(shù)控系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進(jìn)行自診斷自檢查一旦出現(xiàn)故障立即采用停機(jī)等措施并進(jìn)行故障報(bào)警提示發(fā)生故障的部位和原因等并利用冗余技術(shù)自動(dòng)使故障模

60、塊脫機(jī)接通備用模塊</p><p>　　3刀具壽命自動(dòng)檢測和自動(dòng)換刀功能 利用紅外聲發(fā)射激光等檢測手段對刀具和工件進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)工件超差刀具磨損和破損等及時(shí)進(jìn)行報(bào)警自動(dòng)補(bǔ)償或更換刀具確保產(chǎn)品質(zhì)量</p><p>　　4模式識別技術(shù) 應(yīng)用圖像識別和聲控技術(shù)使機(jī)床自己辨識圖樣按照自然語言命令進(jìn)行加工</p><p>　　5智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù) 目前已研究能自動(dòng)識別

61、負(fù)載并自動(dòng)調(diào)整參數(shù)的智能化伺服系統(tǒng)包括智能化主軸交流驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得最佳運(yùn)行 </p><p>　　4向高可靠性方向發(fā)展</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的可靠性一直是用戶最關(guān)心的主要指標(biāo)它主要取決于數(shù)控系統(tǒng)各伺服驅(qū)動(dòng)單元的可靠性為提高可靠性目前主要采取以下措施</p><p>　　1采用更高集成度的電路芯片采用大規(guī)?；虺笠?guī)模的專用及混合式集成

62、電路以減少元器件的數(shù)量提高可靠性</p><p>　　2通過硬件功能軟件化以適應(yīng)各種控制功能的要求同時(shí)通過硬件結(jié)構(gòu)的模塊化標(biāo)準(zhǔn)化通用化及系列化提高硬件的生產(chǎn)批量和質(zhì)量</p><p>　　3增強(qiáng)故障自診斷自恢復(fù)和保護(hù)功能對系統(tǒng)內(nèi)硬件軟件和各種外部設(shè)備進(jìn)行故障診斷報(bào)警當(dāng)發(fā)生加工超程刀損干擾斷電等各種意外時(shí)自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)</p><p><b>　　5向網(wǎng)

63、絡(luò)化方向發(fā)展</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足柔性生產(chǎn)線柔性制造系統(tǒng)制造企業(yè)對信息集成的需求也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造Agile ManufacturingAM虛擬企業(yè)Virtual EnterpriseVE全球制造Global ManufacturingGM的基礎(chǔ)單元目前先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)為用戶提供了強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)能力除了具有RS232C接口外還帶有遠(yuǎn)程緩沖功能的DNC接口可以實(shí)

64、現(xiàn)多臺數(shù)控機(jī)床間的數(shù)據(jù)通信和直接對多臺數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制有的已配備與工業(yè)局域網(wǎng)通信的功能以及網(wǎng)絡(luò)接口促進(jìn)了系統(tǒng)集成化和信息綜合化使遠(yuǎn)程在線編程遠(yuǎn)程仿真遠(yuǎn)程操作遠(yuǎn)程監(jiān)控及遠(yuǎn)程故障診斷成為可能</p><p><b>　　數(shù)控加工的準(zhǔn)備階段</b></p><p>　　21數(shù)控加工刀具的要求及種類</p><p><b>　　加工刀具的要求

65、</b></p><p><b>　　1銑刀剛性要好</b></p><p>　　一是為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量的需要二是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)</p><p><b>　　2銑刀的耐用度要高</b></p><p>　　尤其是當(dāng)一把銑刀加工的內(nèi)容很多時(shí)如刀具

66、不耐用而磨損較快就會影響工件的表面質(zhì)量與加工精度而且會增加換刀引起的調(diào)刀與對刀次數(shù)也會使工作表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺階降低了工件的表面質(zhì)量</p><p>　　除上述兩點(diǎn)之外銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能等也非常重要切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削中是十分忌諱的總之根據(jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài)切削性能及加工余量選擇剛性好耐用度高的銑刀是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率和獲得滿意的加工質(zhì)量的前提</

67、p><p><b>　　銑刀種類</b></p><p><b>　　1面銑刀</b></p><p><b>　　圖2-1</b></p><p><b>　　2成型銑刀</b></p><p><b>　　圖2-2<

68、/b></p><p><b>　　3球頭銑刀</b></p><p><b>　　圖2-3</b></p><p><b>　　4鼓形銑刀</b></p><p><b>　　圖2-4</b></p><p>　　除上述幾種

69、類型的銑刀外數(shù)控銑床也可使用各種通用銑刀但因不少數(shù)控銑床的主軸內(nèi)有特殊的拉刀裝置或因主軸內(nèi)孔錐度有別須配制過渡套和拉桿</p><p>　　22 裝夾方式和夾具的選擇</p><p><b>　　裝夾方式</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案要求有以下兩點(diǎn) </p>

70、<p>　　1力求設(shè)計(jì)工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一這樣有利于編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的簡便性和精確性 </p><p>　　2盡量減少裝夾次數(shù)盡可能在一次定位裝夾后加工出全部待加工表面</p><p>　　綜合以上分析可選用平口鉗</p><p><b>　　夾具選擇</b></p><p>　　對夾具選擇的基本要求 &

71、lt;/p><p>　　1為保持零件安裝方位與機(jī)床坐標(biāo)系及程編坐標(biāo)系方向的一致性夾具應(yīng)能保證在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)定向安裝還要求能協(xié)調(diào)零件定位面與機(jī)床之間保持一定的坐標(biāo)尺寸聯(lián)系 </p><p>　　2為保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外夾具要做得盡可能開敞因此夾緊機(jī)構(gòu)元件與加工面之間應(yīng)保持一定的安全距離同時(shí)要求夾緊機(jī)構(gòu)元件能低則低以防止夾具與銑床主軸套筒或刀套刃具在加工過程中發(fā)生碰

72、撞 </p><p>　　3夾具的剛性與穩(wěn)定性要好盡量不采用在加工過程中更換夾緊點(diǎn)的設(shè)計(jì)當(dāng)非要在加工過程中更換夾緊點(diǎn)不可時(shí)要特別注意不能因更換夾緊點(diǎn)而破壞夾具或工件定位精度</p><p><b>　　以下為常見的夾具</b></p><p><b>　　手動(dòng)螺栓緊固夾板</b></p><p>

73、<b>　　液壓式緊固夾板</b></p><p>　　23 數(shù)控銑床安全操作規(guī)程</p><p>　　加工操作基本注意事項(xiàng) </p><p>　　1工作時(shí)請穿好工作服安全鞋戴好工作帽及防護(hù)鏡注意不允許戴手套操作機(jī)床 </p><p>　　2不要移動(dòng)或損壞安裝在機(jī)床上的警告標(biāo)牌 </p><p&g

74、t;　　3注意不要在機(jī)床周圍放置障礙物工作空間應(yīng)足夠大 </p><p>　　4某一項(xiàng)工作如需要倆人或多人共同完成時(shí)應(yīng)注意相互間的協(xié)調(diào)一致 </p><p>　　5不允許采用壓縮空氣清洗機(jī)床電氣柜及NC單元 </p><p>　　加工開始前的準(zhǔn)備工作 </p><p>　　1機(jī)床工作開始工作前要有預(yù)熱認(rèn)真檢查潤滑系統(tǒng)工作是否正常如機(jī)床長時(shí)間未

75、開動(dòng)可先采用手動(dòng)方式向各部分供油潤滑 </p><p>　　2使用的刀具應(yīng)與機(jī)床允許的規(guī)格相符有嚴(yán)重破損的刀具要及時(shí)更換 </p><p>　　3調(diào)整刀具所用工具不要遺忘在機(jī)床內(nèi) </p><p>　　4刀具安裝好后應(yīng)進(jìn)行一二次試切削 </p><p>　　5檢查卡盤夾緊工作的狀態(tài)</p><p>　　加工過程中的安全

76、注意事項(xiàng) </p><p>　　1禁止用手接觸刀尖和鐵屑鐵屑必須要用鐵鉤子或毛刷來清理 </p><p>　　2禁止用手或其它任何方式接觸正在旋轉(zhuǎn)的主軸工件或其它運(yùn)動(dòng)部位 </p><p>　　3禁止加工過程中量活變速更不能用棉絲擦拭工件也不能清掃機(jī)床 </p><p>　　4銑床運(yùn)轉(zhuǎn)中操作者不得離開崗位機(jī)床發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象立即停車 <

77、;/p><p>　　5經(jīng)常檢查軸承溫度過高時(shí)應(yīng)找有關(guān)人員進(jìn)行檢查 </p><p>　　6在加工過程中不允許打開機(jī)床防護(hù)門 </p><p>　　7嚴(yán)格遵守崗位責(zé)任制機(jī)床由專人使用他人使用須經(jīng)本人同意 </p><p>　　加工完成后的注意事項(xiàng) </p><p>　　1清除切屑擦拭機(jī)床使用機(jī)床與環(huán)境保持清潔狀態(tài) <

78、/p><p>　　2檢查潤滑油冷卻液的狀態(tài)及時(shí)添加或更換 </p><p>　　3依次關(guān)掉機(jī)床操作面板上的電源和總電源</p><p><b>　　實(shí)例加工</b></p><p>　　31 零件圖紙</p><p><b>　　件一</b></p><

79、p>　　32 材料的選擇</p><p>　　由于各種機(jī)械的用途和性能不同其零件的材料結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求也各不相同 </p><p>　　零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范如調(diào)質(zhì)正火淬火等以獲得一定的強(qiáng)度韌性和耐磨性45鋼是常用材料它價(jià)格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)或正火后可得到較好的切削性能而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能淬火后表面硬度可達(dá)4552HR

80、C</p><p>　　綜上所述該零件的材料選為毛坯37㎜×142㎜×242㎜鋁材料</p><p>　　33 銑床的對刀</p><p><b>　　對刀</b></p><p>　　裝工件刀具主軸正轉(zhuǎn)500 </p><p><b>　　對X軸&

81、lt;/b></p><p>　　將刀移到工件一側(cè) 輕碰</p><p>　　提刀上來相對坐標(biāo)X清零</p><p>　　移刀到工件另一側(cè)記錄當(dāng)前坐標(biāo)X1</p><p>　　將刀移到X12處X清零</p><p><b>　　對Y軸</b></p><p>　　將刀

82、移到工件一側(cè) 輕碰</p><p>　　提刀上來相對坐標(biāo)Y清零</p><p>　　移刀到工件另一側(cè)記錄當(dāng)前坐標(biāo)Y1</p><p>　　將刀移到Y(jié)12處Y清零</p><p>　　對Z軸對工件表面清零即可</p><p><b>　　設(shè)置工件坐標(biāo)</b></p><p>

83、　　1對刀完成后到在X0 Y0 Z0</p><p>　　2POS坐標(biāo)一般全設(shè)</p><p><b>　　3將刀提到安全高度</b></p><p>　　34 零件的加工工藝性分析</p><p><b>　　工序</b></p><p>　　兩配合件要求外形輪廓相配

84、銷孔相配配合間隙要求等于006從圖形可以出輪廓的周邊曲線圓弧和粗糙值要求都比較高零件的裝夾采用平口鉗在安裝工件時(shí)需要注意工件安裝要放在鉗口中間部位安裝臺虎鉗時(shí)要固定好鉗口工件被加工部分要求高出鉗口避免刀具與鉗口發(fā)生干涉加緊時(shí)注意工件上浮先加工件上表面再加工件下表面加工坐標(biāo)系G54建立在工件表面上零件的對稱中心處</p><p>　　1工件上表面加工工序?yàn)?lt;/p><p>　　1銑大平面保證

85、尺寸不小于140×240×17選用80可轉(zhuǎn)位面銑刀T1</p><p>　　2銑輪廓外形選用80可轉(zhuǎn)位面銑刀T1</p><p>　　3精銑外輪廓外形周邊選用16立傳銑刀T2</p><p>　　4先用3中心鉆定位再鉆孔30孔選用30的麻花鉆頭T3</p><p>　　5銑內(nèi)輪廓2mm厚度的周邊選用16立轉(zhuǎn)銑刀T2<

86、/p><p>　　6銑內(nèi)輪廓R45R7R10的周邊選用16立轉(zhuǎn)銑刀T2</p><p>　　7銑邊角料選用16立轉(zhuǎn)銑刀T2</p><p>　　8鉆孔211孔選用118鉆頭T4</p><p>　　9 鉸孔212H7選用12H7的鉸孔T5</p><p>　　2工件下邊面加工工序?yàn)?lt;/p><p>

87、　　1銑大平面保證尺寸19選用80可轉(zhuǎn)位面銑刀T1</p><p>　　2 先用3中心鉆定位T3</p><p>　　3 精銑外輪廓外形周邊選用16立傳銑刀T2</p><p>　　4 銑內(nèi)輪廓中的殘料選用32立銑刀T7</p><p>　　5 銑內(nèi)輪廓R45R7R10的周邊選用16立轉(zhuǎn)銑刀T2</p><p><

88、;b>　　com計(jì)</b></p><p><b>　　1選擇加工方案</b></p><p>　　面粗糙度為16采用粗銑---精銑方案即可孔尺寸精度要求為IT8級粗糙度為16為防止鉆偏按鉆中心孔一鉆孔一擴(kuò)孔一鉸孔方案進(jìn)行10mm沉頭孔在孔基礎(chǔ)上锪至尺寸即可</p><p><b>　　2確定加工順序</b&g

89、t;</p><p>　　按照先粗后精先面后孔的原則及為了減少換刀次數(shù)不劃分加工階段來確定加工順序具體加工路線為粗精銑面-----粗半精精鏜孔-----鉆各光孔和中心孔-----鉆擴(kuò)鉸-----鉆孔再倒角具體順序見表</p><p>　　3確定裝夾方案和選擇夾具</p><p>　　分析該蓋板零件形狀不是特別復(fù)雜尺寸較小四個(gè)側(cè)面較光整加工面與非加工面之間的位置精度要

90、求不高故可選通用臺鉗以蓋板底面和兩個(gè)側(cè)面定位用臺鉗鉗口從側(cè)面夾緊</p><p><b>　　4選擇刀具</b></p><p>　　根據(jù)加工內(nèi)容所需刀具有面8mm銑刀中心鉆11mm麻花鉆12mm鉸刀立銑刀锪孔等其規(guī)格根據(jù)加工尺寸選擇精銑銑刀直徑應(yīng)選大一些以減少接刀痕跡考慮到兩次走刀間的重疊量及減少刀具種類經(jīng)綜合分析確定粗精銑銑刀直徑都選為8mm其他刀具根據(jù)孔徑尺寸確

91、定</p><p><b>　　5確定進(jìn)給路線</b></p><p>　　面的粗精銑削加工進(jìn)給路線根據(jù)銑刀直徑確定因所選銑刀直徑為8mm故安排沿x方向兩次進(jìn)給因?yàn)榭椎奈恢镁纫蟛桓邫C(jī)床的定位精度完全能保證所以所有孔加工進(jìn)給路線均按最短路線確定</p><p>　　35 編制加工工藝過程</p><p><b

92、>　　加工工藝過程</b></p><p>　　序號 工序內(nèi)容定位及夾緊1裝夾工件夾持工件250mm140mm機(jī)械式平口鉗夾持2銑平面保證尺寸37mm機(jī)械式平口鉗夾持3鉆孔ф10mm鉆深為17mm機(jī)械式平口鉗夾零件4鉆孔2ф12mm鉆深17mm機(jī)械式平口鉗夾零件5鉸內(nèi)孔ф16鉸內(nèi)孔2ф24至尺寸精銑及檢查機(jī)械式平口鉗夾零件&

93、lt;/p><p>　　36 編制數(shù)控刀具及加工工藝卡 </p><p><b>　　工件的刀具卡片</b></p><p>　　零件名稱相配件零件圖號</p><p><b>　　刀具號</b></p><p><b>　　刀具名稱刀具</

94、b></p><p>　　備注直徑mm 刀長 mm T01可轉(zhuǎn)端面銑刀Φ840粗銑平面T02立銑刀Φ845精銑平面T03球頭立式銑刀φ645鉆孔T04麻花鉆φ1145鉆孔T05鉸刀φ1140鉸孔工件上表面件的加工工序卡片</p><p><b>　　數(shù)控加工</b></p>

95、<p>　　工藝卡片零件號零件名稱材料 1蓋板鋁</p><p><b>　　工序號</b></p><p><b>　　程序編號</b></p><p><b>　　夾具名稱</b></p><p><b>　　使

96、用設(shè)備</b></p><p>　　數(shù)控銑床臺虎鉗工步</p><p><b>　　號</b></p><p><b>　　工步內(nèi)容</b></p><p><b>　　刀具號</b></p><p><b>

97、;　　主軸轉(zhuǎn)速rmm</b></p><p><b>　　進(jìn)給速度</b></p><p><b>　　mm min</b></p><p><b>　　背吃刀量 </b></p><p>　　備注1粗銑表面留余量1 mmT018005035

98、粗加工2精銑表面T0212002005精加工3加工R45內(nèi)孔R45外圓R34弧度T018005002粗加工4加工R45內(nèi)孔R45外圓R34弧度T0212006002精加工5鉆2φ12孔至10mmT043005001精加工6鉆30mm孔至24mmT0330050005粗加工7鉸30mm孔至24mmT053006001精加工件二的加工工序卡片

99、</p><p><b>　　數(shù)控加工工藝卡片</b></p><p><b>　　零件號</b></p><p><b>　　零件名稱</b></p><p>　　材料2鋁</p><p><b>　　工序號</

100、b></p><p><b>　　程序編號</b></p><p><b>　　夾具名稱</b></p><p><b>　　使用設(shè)備</b></p><p>　　數(shù)控銑床臺虎鉗工步</p><p><b>　　號

101、</b></p><p><b>　　工步內(nèi)容</b></p><p><b>　　刀具號</b></p><p><b>　　主軸轉(zhuǎn)速rmm</b></p><p>　　進(jìn)給速度Mmmin</p><p><b>　　背吃

102、刀量</b></p><p>　　備注1粗銑表面留余量1mmT018007035粗加工2精銑表面T0212005001精加工3粗加工R45R7R10內(nèi)孔T018002001粗加工4加工2φ12的圓孔至19mmT043002002精加工5精加工R45內(nèi)孔T023005002精加工</p><p>

103、;<b>　　數(shù)控機(jī)床的維護(hù)</b></p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心部件因此數(shù)控機(jī)床的維護(hù)主要是數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過一段較長時(shí)間的使用電子元器件性能要老化甚至損壞有些機(jī)械部件更是如此為了盡量地延長元器件的壽命和零部件的磨損周期防止各種故障特別是惡性事故的發(fā)生就必須對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行日常的維護(hù)概括起來要注意以下幾個(gè)方面</p><p>　　41制訂數(shù)控系

104、統(tǒng)日常維護(hù)的規(guī)章制度</p><p>　　根據(jù)各部件特點(diǎn)確定各自保養(yǎng)條例如文明規(guī)定哪些地方需要天天清理如CNC系統(tǒng)的輸入輸出單元 光電閱讀機(jī)的清潔檢查機(jī)械結(jié)構(gòu)不分是否潤滑良好等哪些部件要定期檢查或更換如直流伺服電動(dòng)機(jī)電刷和換向器應(yīng)每月檢查一次</p><p>　　42應(yīng)盡量少開數(shù)控柜和強(qiáng)電柜的門</p><p>　　因?yàn)樵跈C(jī)加工車間的空氣中一般都含有油霧

105、灰塵甚至金屬粉末一旦它們落在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的印制線路或電器件上容易引起元器件間絕緣電阻下降甚至導(dǎo)致元器件及印制線路的損壞有的用戶在夏天為了使數(shù)控系統(tǒng)超負(fù)荷長期工作打開數(shù)控柜的門來散熱這是種絕不可取的方法最終會導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)的加速損壞正確的方法是降低數(shù)控系統(tǒng)的外部環(huán)境溫度因此應(yīng)該有一種嚴(yán)格規(guī)定除非進(jìn)行必要的調(diào)整和維修不允許隨便開啟柜門更不允許在使用時(shí)敞開柜門</p><p>　　43定時(shí)清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)</

106、p><p>　　應(yīng)每天檢查數(shù)控系統(tǒng)柜上的各個(gè)冷卻風(fēng)扇工作是否正常應(yīng)視工作環(huán)境狀況每半年或每季度檢查一次風(fēng)道過濾器是否有賭塞現(xiàn)象如果過濾網(wǎng)上灰塵積聚過多需及時(shí)清理否則將會引起數(shù)控系統(tǒng)柜內(nèi)溫度高一般不允許超過55℃造成過熱報(bào)警或數(shù)控系統(tǒng)工作不可靠</p><p>　　44經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)用的電網(wǎng)電壓</p><p>　　FANUC公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)允許電網(wǎng)電壓在額定值的85

107、110的范圍內(nèi)波動(dòng)如果超出此范圍就會造成系統(tǒng)不能正常工作甚至?xí)饠?shù)控系統(tǒng)內(nèi)部電子部件損壞</p><p>　　45定期更換存儲器用電池</p><p>　　FANUC公司鎖生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的存儲器有兩種</p><p>　　1不需要電池保持的磁泡存儲器</p><p>　　2需要用電池保持的CMOS RAM器件為了在數(shù)控系統(tǒng)不通電期間能保

108、持存儲的內(nèi)容內(nèi)部設(shè)有可充電電池維持電路在數(shù)控系統(tǒng)通電時(shí)由5V電源經(jīng)一個(gè)二極管向CMOS RAM供電并對可充電電池進(jìn)行充電當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)切斷電源時(shí)則改為由電池供電來維持CMOS RAM內(nèi)的信息在一般情況下即使電池尚未失效也應(yīng)該每年更換一次電池以便確保系統(tǒng)能正常工作另外一定要注意電池的更換應(yīng)在數(shù)控系統(tǒng)供電狀態(tài)下進(jìn)行</p><p>　　46數(shù)控系統(tǒng)長期不用時(shí)的維護(hù)</p><p>　　為提高數(shù)

109、控系統(tǒng)的利用率和減少數(shù)控系統(tǒng)的故障數(shù)控機(jī)床應(yīng)滿負(fù)荷使用而不要長期閑置不用由于某種原因造成數(shù)控系統(tǒng)長期閑置不用時(shí)為避免數(shù)控系統(tǒng)損壞需注意以下兩點(diǎn)</p><p>　　1要經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電特別是在環(huán)境濕度較大的梅雨季節(jié)更應(yīng)如此在機(jī)床鎖住不動(dòng)的情況下即伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)讓數(shù)控系統(tǒng)空運(yùn)行利用電器元件本身的發(fā)熱來驅(qū)散數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的潮氣保證電子器件性能穩(wěn)定可靠實(shí)踐證明在空氣濕度較大的地區(qū)經(jīng)常通電是降低故障率的一個(gè)有效措施<

110、;/p><p>　　2數(shù)控機(jī)床采用直流進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)和直流主軸伺服驅(qū)動(dòng)的應(yīng)將電刷從直流電動(dòng)機(jī)中取出以免由于化學(xué)腐蝕作用使換向器表面腐蝕造成換向性能變壞甚至使整臺電動(dòng)機(jī)損壞</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　〔1〕《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 許勇評 江蘇科學(xué)技術(shù)出版社2010</p><p&

111、gt;　　〔2〕《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具》 吳拓 機(jī)械工業(yè)出版社2006</p><p>　　〔3〕《機(jī)械制造工藝學(xué)》 王啟平 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社1999</p><p>　　〔4〕《金屬切削加工方法與設(shè)備》 陳根琴 人民郵電出版社2008</p><p>　　〔5〕《數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維修》 王海勇 成方杰 北京化學(xué)工業(yè)出

112、版社20091</p><p>　　〔6〕《機(jī)械設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)》 王偉平 北京理工大學(xué)出版社20102 </p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束回首走過的歲月心中倍感充實(shí)當(dāng)我寫完這篇畢業(yè)論文的時(shí)候有一種如釋重負(fù)的感覺感慨良多</p><p>　　首先誠摯

113、的感謝我的論文指導(dǎo)老師隋艷偉老師他在忙碌的教學(xué)工作中擠出時(shí)間來審查修改我的論文還有教過我的所有老師們你們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作學(xué)習(xí)中的榜樣他們循循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪</p><p>　　感謝三年中陪伴在我身拜年的同學(xué)朋友感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸獾慕ㄗh和意見有了他們的支持鼓勵(lì)和幫助我才能充實(shí)的度過了三年的學(xué)習(xí)生活沒有他們的幫助和支持是沒有辦法完成我的畢業(yè)論文的。同窗之間的友誼永遠(yuǎn)