數(shù)控技術(shù)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　Xxxxxx大學(xué)</b></p><p><b>　　數(shù)控技術(shù)畢業(yè)論文</b></p><p>　　學(xué) 院： xxx </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： xxx </p><p>　　學(xué) 號(hào)： xxx </p>&l

2、t;p>　　姓 名： xxx </p><p>　　指導(dǎo)教師： xxx </p><p>　　Xxx 年 xx月 xx日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。它的出現(xiàn)以及所帶來的巨大效益，引

3、起出界各國(guó)科技界和工業(yè)界的普遍重視。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已是衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志。發(fā)展數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前我國(guó)機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之路，是未來工廠自動(dòng)化的基礎(chǔ)。</p><p>　　本文主要介紹了數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)和發(fā)展，數(shù)控銑床的主體設(shè)計(jì)及應(yīng)用說明。數(shù)控編程中代碼的應(yīng)用，及相應(yīng)代碼的格式，數(shù)控程序的編制、程序的格式。 </p><p>　　對(duì)一個(gè)零件的數(shù)控編程

4、加工，主要包括：</p><p><b>　　1 繪制零件圖；</b></p><p>　　2 利用數(shù)控軟件對(duì)零件進(jìn)行實(shí)體造型；</p><p>　　3 對(duì)零件造型進(jìn)行分析；</p><p><b>　　4 編制數(shù)控程序；</b></p><p><b>　　5 進(jìn)

5、行數(shù)控加工。</b></p><p>　　通過對(duì)課題任務(wù)的分析，先用Aotu CAD把零件圖畫出來，對(duì)零件圖進(jìn)行分析，確定零件的加工工藝。根據(jù)畫出的零件圖編寫程序，對(duì)程序進(jìn)行檢驗(yàn)校核，對(duì)確定準(zhǔn)確后的程序進(jìn)行試切和零件加工。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞：</b></p><p>　　Aotu CAD 實(shí)體造型

6、 數(shù)控加工</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言...５</b></p><p><b>　　第一章 概論6</b></p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)和發(fā)展6</p><p>　　第二節(jié) 數(shù)控

7、機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)6</p><p>　　第二章 零件的加工工藝規(guī)程7</p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控銑床的工藝性分析7</p><p><b>　　第二節(jié) 夾具7</b></p><p>　　第三章 加工程序的編制8</p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟8&l

8、t;/p><p>　　第二節(jié) 數(shù)控程序編制的方法9</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)12</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的當(dāng)今時(shí)代，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成功地從手動(dòng)機(jī)床操作完成了自身的蛻變。我們今天面對(duì)著這樣的事實(shí)，數(shù)控工藝已經(jīng)從一種傳統(tǒng)的手

9、工操作發(fā)展到全自動(dòng)操作，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，不斷有新的知識(shí)融合在數(shù)控中。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，他的出現(xiàn)以及所帶來的巨大效益，引起世界各國(guó)科技界和工業(yè)界的普遍重視。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已是衡量一個(gè)國(guó)家制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志。發(fā)展數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前我國(guó)機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之路，是未來

10、的、工廠自動(dòng)化的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床的大量使用，需要大批能熟練掌握現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的 編程、操作和維修的工程技術(shù)人員。</p><p>　　如果把數(shù)控加工編程比喻為我們生命中的陽光、空氣和水，難免會(huì)感到夸張，但毋庸質(zhì)疑的一點(diǎn)卻是：數(shù)控加工編程已經(jīng)深深地溶入了現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)中，并在其中顯現(xiàn)了十分重要、甚至是不可替代的作用。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床是一種高效的自動(dòng)化加工設(shè)備，它嚴(yán)格按照加工程序，自動(dòng)

11、的對(duì)被加工工件進(jìn)行加工。我們把從數(shù)控系統(tǒng)外部輸入的直接用于加工的程序稱為數(shù)控加工程序，簡(jiǎn)稱數(shù)控程序，它是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用軟件。數(shù)控系統(tǒng)的種類繁多，它們使用的數(shù)控程序語言規(guī)則和格式也不盡相同，當(dāng)針對(duì)某一臺(tái)數(shù)控機(jī)床編制加工程序時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格按機(jī)床編程手冊(cè)中的規(guī)定進(jìn)行程序編制。</p><p><b>　　第一章 概論</b></p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)

12、和發(fā)展</p><p>　　數(shù)控是數(shù)字控制( Numerical control )的簡(jiǎn)稱，是近代發(fā)展起來的用數(shù)字化信息進(jìn)行控制的自動(dòng)控制技術(shù)。其含義使用以數(shù)值和符號(hào)構(gòu)成的數(shù)字信息自動(dòng)控制機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)，數(shù)控機(jī)床也稱NC機(jī)床。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)過了以下幾代的發(fā)展：</p><p>　　第一代：1952年，電子管控制的第一臺(tái)三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的銑

13、床；</p><p>　　第二代：1959年，出現(xiàn)了晶體管控制的“加工中心”；</p><p>　　第三代：1965年，出現(xiàn)了小規(guī)模集成電路。使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得到了進(jìn)一步的提高；</p><p>　　以上三代數(shù)控系統(tǒng)都是采用專用控制硬件邏輯數(shù)控系統(tǒng),稱為普通數(shù)控系統(tǒng)，即NC系統(tǒng)。</p><p>　　第四代：1967年以計(jì)算機(jī)作為控制單元的

14、數(shù)控制系統(tǒng)FMS(Flexible Manufacturing System) ，柔性制造系統(tǒng)；</p><p>　　第五代：1970年，美國(guó)英特爾開發(fā)使用了微處理器——CNC。</p><p>　　第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　一、數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　1、采用開放式結(jié)構(gòu)：進(jìn)線、聯(lián)網(wǎng)、專用要求。</

15、p><p><b>　　2、向智能化發(fā)展。</b></p><p>　　3、具有自動(dòng)編程、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，人機(jī)界面極為友好，有故障專家診斷系統(tǒng)。</p><p>　　二、數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　1、高速、 高效、高精度、高可靠性。</p&g

16、t;<p>　　2、模塊化、專門化、個(gè)性化；智能化、柔性化和集成化。</p><p>　　第二章 零件的加工工藝規(guī)程</p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控銑床的工藝性分析</p><p>　　數(shù)控銑削加工的工藝性分析是編程前的重要工藝準(zhǔn)備工作之一，關(guān)系到機(jī)械加工的效果和成敗，不容忽視。由于數(shù)控機(jī)床是按照程序來工作的，因此對(duì)零件加工中所有的要求都要體現(xiàn)在

17、加工中，如加工順序、加工路線、切削用量、加工余量、刀具的尺寸及是否需要切削液等都要預(yù)先確定好并編入程序中。</p><p>　　數(shù)控銑削加工有著自己的特點(diǎn)和適用對(duì)象，若要充分發(fā)揮數(shù)控銑床的優(yōu)勢(shì)和關(guān)鍵作用，就必須正確選擇數(shù)控銑床類型、數(shù)控加工對(duì)象與工序內(nèi)容。通常將下列加工內(nèi)容作為數(shù)控銑削加工的主要選擇對(duì)象：</p><p>　　1 工件上的曲線輪廓，特別是有數(shù)學(xué)表達(dá)式給出的非圓曲線與列表曲線

18、等曲線輪廓。</p><p>　　2 已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲面；如在圖中要加工出六邊形時(shí)，應(yīng)先在CAD程序中按其輪廓以縮小的方式畫出其圖形，至到最后直徑小于20時(shí)。</p><p>　　3 形狀復(fù)雜、尺寸繁多、劃線與檢測(cè)困難的部位。</p><p>　　4 用通用銑床加工時(shí)難以觀察、測(cè)量和控制進(jìn)給的內(nèi)外凹槽。</p><p>　　5 以尺寸協(xié)

19、調(diào)的高精度孔或面。</p><p>　　6 能在一次安裝中順帶銑出來的簡(jiǎn)單表面或形狀。</p><p>　　7 采用數(shù)控銑削后能成倍提高生產(chǎn)率，大大減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度的一般加工內(nèi)容。</p><p><b>　　第二節(jié) 夾具</b></p><p>　　在數(shù)控機(jī)床上加工零件，由于工序集中往往是在一次裝卡中完成全部工序。因

20、此，對(duì)零件的定位、夾緊方式要注意以下幾個(gè)方面。</p><p>　　一、在選用夾具時(shí)應(yīng)綜合考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證及經(jīng)濟(jì)性等問題。在小批量時(shí)應(yīng)盡量采用組合夾具；當(dāng)工件批量較大、精度要求較高時(shí)可以考慮設(shè)計(jì)專用夾具，或采用多工位夾具及氣動(dòng)、液壓夾具。但此類夾具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)往往較高，而且制造周期較長(zhǎng)。</p><p>　　二、零件定位、夾緊的部位應(yīng)不妨礙各部位的加工、刀具更換以

21、及重要部位的測(cè)量。尤其要避免刀具與工件、刀具與夾具相撞的現(xiàn)象。</p><p>　　三、夾緊力應(yīng)力求通過靠近主要支撐點(diǎn)或在支撐點(diǎn)所組成的三角形內(nèi)。應(yīng)力求靠近切削部位，并在剛性較好的地方。盡量不要在被加工孔徑的上方，以減少零件變形。</p><p>　　四、零件的裝卡、定位要考慮到重復(fù)安裝的一致性，以減少對(duì)刀時(shí)間，提高同一批零件加工的一致性。一般同一批零件采用同一定位基準(zhǔn)，同一裝卡方式。&l

22、t;/p><p>　　根據(jù)零件圖分析，此零件外型規(guī)則，被加工部分的各尺寸、形位及凹凸配合等要求較高。零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，包含了平面、圓弧，內(nèi)外輪廓，挖槽的加工度。工件選用機(jī)用平口鉗裝夾，校正平口鉗固定鉗口，使之與工作臺(tái)X軸移動(dòng)方向平行。在工件下表面與平口鉗之間放入精度較高的平行墊塊（墊塊厚度與寬度適當(dāng)），利用木錘或銅棒敲擊工件，使平行墊塊不能移動(dòng)后夾緊工件。</p><p>　　利用尋邊器找正工

23、件X，Y軸零點(diǎn)，該零點(diǎn)位于工件上表面的中心位置，設(shè)置Z軸零點(diǎn)與機(jī)械零點(diǎn)重合。刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償利用Z軸定位器設(shè)定。對(duì)于同一把刀具仍調(diào)用相等的刀具長(zhǎng)度與半徑補(bǔ)償值，但它們?cè)O(shè)定的工件坐標(biāo)系不同。有時(shí)也可能不使用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能，而根據(jù)不同刀具設(shè)定多個(gè)工件坐標(biāo)系零點(diǎn)進(jìn)行編程加工。 </p><p><b>　　加工工序的劃分</b></p><p>　　在數(shù)控機(jī)床上特別是在加

24、工中心上加工零件，工序十分集中，許多零件只需在一次裝卡中就能完成全部工序。但是零件的粗加工，特別是鑄、鍛毛坯零件的基準(zhǔn)平面、定位面等的加工應(yīng)在普通機(jī)床上完成之后，再裝卡到數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工。這樣可以發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，保持?jǐn)?shù)控機(jī)床的精度，延長(zhǎng)數(shù)控機(jī)床的使用壽命，降低數(shù)控機(jī)床的使用成本。在數(shù)控機(jī)床上加工零件其工序劃分的方法有：</p><p><b>　　一、刀具集中分序法</b></p

25、><p>　　即按所用刀具劃分工序，用同一把刀加工完零件上所有可以完成的部位，在用第二把刀、第三把刀完成它們可以完成的其它部位。這種分序法可以減少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。</p><p>　　二、粗、精加工分序法</p><p>　　這種分序法是根據(jù)零件的形狀、尺寸精度等因素，按照粗、精加工分開的原則進(jìn)行分序。對(duì)單個(gè)零件或一批零件先進(jìn)行粗加工、半精

26、加工，而后精加工。粗精加工之間，最好隔一段時(shí)間，以使粗加工后零件的變形得到充分恢復(fù)，再進(jìn)行精加工，以提高零件的加工精度。</p><p>　　三、按加工部位分序法</p><p>　　即先加工平面、定位面，再加工孔；先加工簡(jiǎn)單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度比較低的部位，再加工精度要求較高的部位。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的數(shù)控加工工序：</p&

27、gt;<p>　　數(shù)控加工削銑分7次切削進(jìn)行加工：1、用直徑φ10mm的銑刀加工零件的四個(gè)方角； 2、使用直徑為φ10mm的銑刀加工零件中的四方形槽；3、用直徑為φ10mm的銑刀加工零件中的直徑為φ70mm的圓槽；4、用直徑為φ10mm的銑刀加工零件中的六方形；5、選用直徑為φ10mm的銑刀加工零件中直徑為φ20mm的圓槽；6、用直徑為6的銑刀加工零件中的直徑為φ12mm的孔；7、用直徑為φ6的銑刀加工零件中直徑為φ6

28、mm的圓孔。（見第三章圖一）</p><p>　　表一：數(shù)控加工工序卡</p><p>　　第三章 加工程序的編制</p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟</p><p>　　數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全部工作過程。如圖所示：</p><p>　　圖七 程序編制步驟</p>

29、;<p><b>　　數(shù)控程序編制的方法</b></p><p><b>　　一、手工編程</b></p><p>　　手工編程指主要由人工來完成數(shù)控編程中各個(gè)階段的工作（如工件夾緊與放松、冷卻液的開閉、刀具的自動(dòng)更換、各軸的進(jìn)給等），加工出圖樣要求的零件，如圖所示。</p><p>　　圖八 手工編程步驟

30、</p><p>　　手工編程的特點(diǎn)：耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，無法勝任復(fù)雜形狀零件的編程。</p><p>　　據(jù)國(guó)外資料統(tǒng)計(jì)，當(dāng)采用手工編程時(shí)，一段程序的編寫時(shí)間與其在機(jī)床上運(yùn)行加工的實(shí)際時(shí)間之比，平均約為30：1，而數(shù)控機(jī)床不能開動(dòng)的原因中有20%~30%是由于加工程序編制困難，編程時(shí)間較長(zhǎng)。</p><p><b>　　二、計(jì)算機(jī)編程</b

31、></p><p>　　計(jì)算機(jī)編程是指在編程過程中，除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進(jìn)行外，其余工作均由計(jì)算機(jī)輔助完成。</p><p>　　采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程時(shí)，數(shù)學(xué)處理、編寫程序、檢驗(yàn)程序等工作是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成的，由于計(jì)算機(jī)可自動(dòng)繪制出刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡，使編程人員可及時(shí)檢查程序是否正確，需要時(shí)可及時(shí)修改，以獲得正確的程序。又由于計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程代替程序編制人員完成了繁瑣的數(shù)值

32、計(jì)算，可提高編程效率幾十倍乃至上百倍，因此解決了手工編程無法解決的許多復(fù)雜零件的編程難題。因而，自動(dòng)編程的特點(diǎn)就在于編程工作效率高，可解決復(fù)雜形狀零件的編程難題。</p><p><b>　　三、程序格式</b></p><p><b>　　1、程序段格式</b></p><p>　　段是可作為一個(gè)單位來處理的連續(xù)的字組，

33、是數(shù)控加工程序中的一條語句。一個(gè)數(shù)控加工程序是若干個(gè)程序段組成的。</p><p>　　程序段格式舉例：N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T2 M08</p><p>　　在程序段中，必須明確組成程序段的各要素：</p><p>　　移動(dòng)目標(biāo)：終點(diǎn)坐標(biāo)X、Y、Z</p><p>　　沿怎樣的軌跡移動(dòng)：準(zhǔn)備功能字G&

34、lt;/p><p>　　進(jìn)給速度：進(jìn)給功能字F</p><p>　　切削速度：主軸轉(zhuǎn)速功能字S</p><p>　　使用刀具：刀具功能字T</p><p>　　機(jī)床輔助動(dòng)作：輔助功能字M</p><p>　　2、加工程序的一般格式</p><p>　　1）程序開始符、結(jié)束符 程序開始符、結(jié)束符是同

35、一個(gè)字符，ISO代碼中是%，EIA代碼中是EP，書寫時(shí)要單列一段。</p><p>　　2）程序名 程序名有兩種形式：一種是英文字母O和1 ~ 4 位正整數(shù)組成；另一種是由英文字母開頭，字母數(shù)字混合組成的。一般要求單列一段。</p><p>　　3）程序主體 程序主體是由若干個(gè)程序段組成的。每個(gè)程序段一般占一行。</p><p>　　4）程序結(jié)束指令 程序結(jié)束

36、指令可以用M02或M30。一般要求單列一段。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 楊偉群.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程（數(shù)控銑部）.清華大學(xué)出版社，2002年2月</p><p>　　[2] 余英良.數(shù)控加工編程及操作.北京：北京高等教育出版社， 2004年8月</p><p>　　[3] 張超

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