数控加工技术的应用与发展机电一体.docx

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1、西北大学成人高等教育毕业论文题目： 数控加工技术的应用与发展 指导教师： 学生姓名： 学 号： 专 业： 机电一体化技术 年 级： 学历层次： 学历形式： 完成时间：二0 一三 年 四 月 十三 日摘 要随着装备工业的技术发展,数控技术的大规模应用成为一种必然趋势,但数控技术也有其自身的不足。分析了数控技术的特点及其不足之处,提出了数据加工工艺与传统工艺相结合的思路。 装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料。而数控技术又是当今先进制造技术和装备最

2、核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。关键词：数控加工工艺， 传统工艺 ，数控机床加工 过程，必然趋势目 录前 言1第1章 控加工工艺的发展及内容21.1数控加工概述21.2数控加工工艺远比传统机械加工工艺复杂31.3数控加工工艺设计要有严密的条理性31.4数控加工工艺的继承性较好31.5数控加工工艺必须经过实际验证才能指导生产3第2章 加工工艺系统的组成简介42.1数控机床42.2夹具42.2.1夹具类型42.2.2夹具的特点52.2.3数控机床夹具的新要求62.3刀具72.4工件7第3章 控加工工艺过程83.1数控加工

3、的基本特点83.2数控加工工艺的主要内容83.3常用数控加工方法83.3.1平面孔系零件83.3.2旋转体类零件93.3.3平面轮廓零件93.3.4立体轮廓零件9第4章 控加工工艺的发展趋势104.1高速、高效104.2高精度114.3高可靠性124.4复合功能124.5多轴化124.6智能化134.7网络化134.8 柔性化144.9绿色化14第5章 加工工艺应注意的问题165.1确定好走刀路线和安排工序顺序165.2定位基准和夹紧方式的确定165.3夹具的选择165.4刀具的选择16结 论17致 谢18参考文献19前 言装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数

4、控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业造不断的火速发展中，只有使这些数控新的加工工艺与传统的加工工艺相结合，取其长处，以便更加适应社会的发展需求，这样才能同社会共同进步，促进社会经济发展。如数控加工可以连续而高效地加工复杂形面,且精度高,控制方便,相比传统加工方法,在设计加工工艺时也出现了一些新问题。从工序定义、切削用量、热变形等九个方面讨论数控加工相对于传统加工在工艺上产生的变革。第一章 加工工艺的发展及内容 数控加工工艺是伴随着数控机床的产生

5、，不断发展和逐步完善起来的一门应用术，研究的对象是数控设备完成数控加工全过程相关的集成化技术，最直接的研究对象是与数控设备息息相关的数控装置、控制系统、数控程序及编制方法。数控加工工艺源于传统的加工工艺，将传统的加工工艺、计算机数控技术、计算机辅助设计和辅助制造技术有机地结合在一起，它的一个典型特征是将普通加工工艺完全融入数控加工工艺中。数控加工工艺是数控编程的基础，高质量的数控加工程序，源于周密、细致的技术可行性分析、总体工艺规划和数控加工工艺设计。普通加工工艺是数控加工工艺的基础和技术保障，由于数控加工采用计算机对机械加工过程进行自动化控制，使得数控加工工艺具有如下特点。1.1数控加工概述

6、数控是用数字信号对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。数控机床是20 世纪50 年代在美国发展起来的, 在欧美等发达国家, 数控机床已经发展到很高的水平。我国的数控技术起步较晚, 不过在近20 年有很大的进步, 但是与发达国家相比还有很大距。数控技术已成为现代制造不可缺失的技术, 它不仅大大提高了生产效率, 而且使产品精度大大提高。数控机床直接受数控程序驱动, 因此编程的效率与质量也会直接影响到机床的加工效率。数控软件和编程系统发展也很迅速, 大致经历了手工编程、数控语言编程和交互式图形编程三个阶段。起初, 人们只能借助数学用表和台式计算机等, 根据图纸要求进行数据计算, 并按照规定指令代码

7、手工编制数控加工程序, 编程精度差, 效率低。为了提高编程效率, 降低编程人员的劳动强度, 随着计算机技术的发展和算法语言的出现, 人们开始采用电子计算机来编制数控加工程序, 实现了数控自动编程。21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统, 智能化的内容包括在数控系统中的各个方面: 为追求加工效率和加工质量方面的智能化, 如加工过程的自适应控制, 工艺参数自动生成; 为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等; 简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断

8、及维修等。1.2数控加工工艺远比传统机械加工工艺复杂数控加工工艺要考虑加工零件的工艺性，加工零件的定位基准和装夹方式，也要选择刀具，制定工艺路线、切削方法及工艺参数等，而这些在常规工艺中均可以简化处理。因此，数控加工工艺比普通加工工艺要复杂得多，影响因素也多，因而有必要对数控编程的全过程进行综合分析、合理安排，然后整体完善。相同的数控加工任务，可以有多个数控工艺方案，既可以选择以加工部位作为主线安排工艺，也可以选择以加工刀具作为主线来安排工艺。数控加工工艺的多样化是数控加工工艺的一个特色，是与传统加工工艺的显著区别。1.3数控加工工艺设计要有严密的条理性由于数控加工的自动化程度较高，相对而言，

9、数控加工的自适应能力就较差。而且数控加工的影响因素较多，比较复杂，需要对数控加工的全过程深思熟虑，数控工艺设计必须具有很好的条理性，也就是说，数控加工工艺的设计过程必须周密，严谨不准优错误1.4数控加工工艺的继承性较好凡经过调试、校验和试切削过程验证的，并在数控加工实践中证明是好的数控加工工艺，都可以作为模板，供后续加工相类似零件调用，这样不仅节约时间，而且可以保证质量。作为模板本身在调用中也是一个不断修改完善的过程，可以达到逐步标准化、系列化的效果。因此，数控工艺具有非常好的继承性。1.5数控加工工艺必须经过实际验证才能指导生产由于数控加工的自动化程度高，安全和质量是至关重要的。数控加工工艺

10、必须经过验证后才能用于指导生产。在普通机械加工中，工艺员编写的工艺文件可以直接下到生产线用于指导生产，一般不需要复杂过程。第二章 加工工艺系统的组成简介数控加工系统的组成. 在机械加工中，由机床，夹具、刀具和工件等组成的统一整体，称为工艺系统。数控加工工艺系统是由数控机床、夹具、刀具和工件等组成的。2.1数控机床 采用数控技术，或者说装备了数控系统的机床，称为数控机床。它是一种技术密集和自动化程度都比较高的机电一体化加工装备。数控机床三实现数控加工的主体。它的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点： 加工精度高，具有稳定的加工质量； 可进行多

11、坐标的联动，能加工形状复杂的零件； 加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间； 机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的35倍）； 机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。2.2夹具在机械制造中，用以装夹工件（和引导刀具）的装置称为夹具。造机械制造工厂，夹具的使用广泛，从毛坯制造到哦产品装配及检测各个生产环节，都有许多不同种类的夹具。夹具是实现数控加工的纽带。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。2.2.1夹具类型通用夹具。已经

12、标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具，其结构、尺寸已规格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架和磁力工作台等。这类夹具适应性强，可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这些夹具已作为机床附件由专门工厂制造供应，只需选购即可。其缺点是夹具的精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故一般适用于单件小批量生产中。 专用夹具。专为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。在产品相对稳定、批量较大的生产中，采用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计周期较长、投资较大。专用夹具一般在批量

13、生产中使用。除大批大量生产之外，中小批量生产中也需要采用一些专用夹具，但在结构设计时要进行具体的技术经济分析。 可调夹具。某些元件可调整或更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又可分为通用可调夹具和成组夹具两种。前者的通用范围比通用夹具更大；后者则是一种专用可调夹具，它按成组原理设计并能加工一族相似的工件，故在多品种，中、小批量生产中使用有较好的经济效果。 组合夹具。采用标准的组合元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为组合夹

14、具。组合夹具是一种模块化的夹具。标准的模块元件具有较高精度和耐磨性，可组装成各种夹具。夹具用毕可拆卸，清洗后留待组装新的夹具。由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，并具有减少专用夹具数量等优点，因此组合夹具在单件，中、小批量多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。 拼装夹具。用专门的标准化、系列化的拼装零部件拼装而成的夹具，称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。此类夹具更适合在数控机床上使用。2.2.2夹具的特点数控加工适用于多品种、中小批量生产，为能装夹不同尺寸、不同形状的多品种工件，数控加工的

15、夹具应具有柔性，经过适当调整即可夹持多种形状和尺寸的工件。传统的专用夹具具有定位、夹紧、导向和对刀四种功能，而数控机床上一般都配备有接触试测头、刀具预调仪及对刀部件等设备，可以由机床解决对刀问题。数控机床上由程序控制的准确的定位精度，可实现夹具中的刀具导向功能。因此数控加工中的夹具一般不需要导向和对刀功能，只要求具有定位和夹紧功能，就能满足使用要求，这样可简化夹具的结构。 为适应数控加工的高效率，数控加工夹具应尽可能使用气动、液压、电动等自动夹紧装置快速夹紧，以缩短辅助时间。 夹具本身应有足够的刚度，以适应大切削用量切削。数控加工具有工序集中的特点，在工件的一次装夹中既要进行切削力很大的粗加工

16、，又要进行达到工件最终精度要求的精加工，因此夹具的刚度和夹紧力都要满足大切削力的要求。 为适应数控多方面加工，要避免夹具结构包括夹具上的组件对刀具运动轨迹的干涉，夹具结构不要妨碍刀具对工件各部位的多面加工。 夹具的定位要可靠，定位元件应具有较高的定位精度，定位部位应便于清屑，无切屑积留。如工件的定位面偏小，可考虑增设工艺凸台或辅助基准。 对刚度小的工件，应保证最小的夹紧变形，如使夹紧点靠近支承点，避免把夹紧力作用在工件的中空区域等。当粗加工和精加工同在一个工序内完成时，如果上述措施不能把工件变形控制在加工精度要求的范围内，应在精加工前使程序暂停，让操作者在粗加工后精加工前变换夹紧力（适当减小）

17、，以减小夹紧变形对加工精度的影响.2.2.3数控机床夹具的新要求推行标准化、系列化和通用化；发展组合夹具和拼装夹具，降低生产成本；提高精度；提高夹具的高效自动化水平。2.3刀具 金属切削刀具是现代机械加工中的重要工具。无论是普通机床还是数控机床都必须依靠刀具才能完成切削工件。刀具是实现数控加工的桥梁。刀具材料是指刀具切削部分的材料。金属切削时，刀具切削部芬直接和工件及切削相接触，承受着很大的切削压力和冲击，并受到工件和切削的剧烈摩擦，产生了很高切削温度，也就是说，刀具切削部分是在高温，高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。2.4工件 机械加工中的加工对象。它可以是单个零件，也可以是固定在一起的几个

18、零件的组合体。第三章 控加工工艺过程无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟订工艺方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点，加工路线等）也需要做一些处理。因此，数控编程的工艺处理是一项十分重要的工作。这个与传统工艺相差不是很大。3.1数控加工的基本特点无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点.加工路线等）也需要做一些处理。因此程序编制中的工艺分析是一项十分重要的工作。数控加工的工序内容比普通机加工的工序内容复杂。数控机床加工程序的

19、编制比普通机床工艺规程的编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在编制数控加工工艺时却要认真考虑。3.2数控加工工艺的主要内容选择适合在数控上加工的零件，确定工序内容。分析加工零件的图纸，明确加工内容及技术要求，确定加工方案，制定数控加工路线，如工序的划分、加工顺序的安排、非数控加工工序的衔接等。设计数控加工工序，如工序的划分、刀具的选择、夹具的定位与安装、切削用量的确定、走刀路线的确定等等。 调整数控加工工序的程序。如对刀点、换刀点的选择、刀具的补偿。 分配数控加工中的容差。 处理数控机床上部分工艺指令。总之，数控加工

20、工艺内容比较多，有些与普通机床加工相似。3.3 数控加工方法3.3.1平面孔系零件常用点位、直线控制数控机床（如数控钻床）来加工，选择工艺路线时，主要虑加工精度和加工效率两个原则。3.3.2旋转体类零件常用数控车床或磨床加工。考虑加工效率：在车床上加工时，通常加工余量大，必须合理安排粗加工路线，以提高加工效率。实际编程时，一般不宜采用循环指令（否则，以工进速度的空刀太大）。比较好的方法是用粗车尽快去除材料，再精车。考虑刀尖强度：数控车床上经常用到低强度刀具加工细小凹槽。采用斜向进刀，不宜崩刃，a则易崩刃。3.3.3平面轮廓零件常用数控铣床加工。应注意：切入与切出方向控制：一次逼近方法选择：只具

21、有直线和圆弧插补功能的数控机床在加工不规则曲线轮廓时，需要用微小直线段或圆弧段去逼近被加工轮廓（其误差称为一次逼近误差），逼近时，应该使工件误差在合格范围同时程序段的数量少为佳。3.3.4立体轮廓零件 考虑工件强度及表面质量 考虑机床的插补功能：加工飞机大梁直纹扭曲面时，若加工机床三轴联动，只好用效率较低的球头铣刀；若机床为四轴联动，则可以选用效率较高的圆柱铣刀铣削第四章 控加工工艺的发展趋势从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。

22、数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。 进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进

23、步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势，并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。 这在给我们数控加工工艺与传统加工工艺直接的结合提供了很大的帮助。数控机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，成为先进制造技术中的一项核心技术。数控系统技术的突飞猛进为数控机床的技术进步提供了条件。当前，数控机床的发展主要体现为以下几方面：4.1高速、高效机床向高速化方向发展，不但可大幅度提高加工效率、降

24、低加工成本，而且还可提高零件的表面加工质量和精度。超高速加工技术对制造业实现高效、优质、低成本生产有广泛的适用性。20 世纪90 年代以来，欧、美、日各国争相开发应用新一代高速数控机床，加快机床高速化发展步伐。高速主轴单元（电主轴，转速15000 100000r/min）、高速且高加/减速度的进给运动部件（快移速度60120m/min，切削进给速度高达60m/min）、高性能数控和伺服系统以及数控工具系统都出现了新的突破，达到了新的技术水平。随着超高速切削机理、超硬耐磨长寿命刀具材料和磨料磨具，大功率高速电主轴、高加/减速度直线电机驱动进给部件以及高性能控制系统（含监控系统）和防护装置等一系列

25、技术领域中关键技术的解决，为开发应用新一代高速数控机床提供了技术基础。目前，在超高速加工中，车削和铣削的切削速度已达到50008000m/min以上；主轴转数在30000 转/分（有的高达10 万r/min）以上；工作台的移动速度（进给速度）：在分辨率为1 微米时，在100m/min（有的到200m/min） 以上，在分辨率为0.1 m 时，在24m/min 以上；自动换刀速度在1 秒以内；小线段插补进给速度达到12m/min。4.2高精度从精密加工发展到超精密加工，是世界各工业强国致力发展的方向。其精度从微米级到亚微米级，乃至纳米级（#lt;10nm），其应用范围日趋广泛。当前，在机械加工高

26、精度的要求下，普通级数控机床的加工精度已由10 m 提高到5 m；精密级加工中心的加工精度则从35 m，提高到11.5 m，甚至更高；超精密加工精度进入纳米级（0.001m），主轴回转精度要求达到0.010.05 m，加工圆度为0.1m，加工表面粗糙度Ra=0.003 微米等。这些机床一般都采用矢量控制的变频驱动电主轴（电机与主轴一体化），主轴径向跳动小于2 m，轴向窜动小于1 m，轴系不平衡度达到G0.4 级。高速高精加工机床的进给驱动，主要有回转伺服电机加精密高速滚珠丝杠和直线电机直接驱动两种类型。此外，新兴的并联机床也易于实现高速进给。滚珠丝杠由于工艺成熟，应用广泛，不仅精度能达到较高（

27、ISO34081 级），而且实现高速化的成本也相对较低，所以迄今仍为许多高速加工机床所采用。当前使用滚珠丝杠驱动的高速加工机床最大移动速度90m/min，加速度1.5g。滚珠丝杠属机械传动，在传动过程中不可避免存在弹性变形、摩擦和反向间隙，相应地造成运动滞后和其它非线性误差，为了排除这些误差对加工精度的影响，1993 年开始在机床上应用直线电机直接驱动，由于是没有中间环节的零传动，不仅运动惯量小、系统刚度大、响应快，可以达到很高的速度和加速度，而且其行程长度理论上不受限制，定位精度在高精度位置反馈系统的作用下也易达到较高水平，是高速高精加工机床特别是中、大型机床较理想的驱动方式。目前使用直线电

28、机的高速高精加工机床最大快移速度已达208 m/min，加速度2g，并且还有发展余地。4.3高可靠性随着数控机床网络化应用的发展，数控机床的高可靠性已经成为数控系统制造商和数控机床制造商追求的目标。对于每天工作两班的无人工厂而言，如果要求在16 小时内连续正常工作，无故障率在P（t） 99%以上，则数控机床的平均无故障运行时间MTBF 就必须大于3000 小时。我们只对一台数控机床而言，如主机与数控系统的失效率之比为10:1（数控的可靠比主机高一个数量级）。此时数控系统的MTBF 就要大于33333.3 小时，而其中的数控装置、主轴及驱动等的MTBF 就必须大于10 万小时。当前国外数控装置的

29、MTBF 值已达6000 小时以上，驱动装置达30000 小时以上，但是，可以看到距理想的目标还有差距。4.4 复合功能在零件加工过程中有大量的无用时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴的升、降速上，为了尽可能降低这些无用时间，人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上，因此，复合功能的机床成为近年来发展很快的机种。柔性制造范畴的机床复合加工概念是指将工件一次装夹后，机床便能按照数控加工程序，自动进行同一类工艺方法或不同类工艺方法的多工序加工，以完成一个复杂形状零件的主要乃至全部车、铣、钻、镗、磨、攻丝、铰孔和扩孔等多种加工工序。就棱体类零件而言，加工中心便是最典型的进行同一类工艺方

30、法多工序复合加工的机床。事实证明，机床复合加工能提高加工精度和加工效率，节省占地面积特别是能缩短零件的加工周期。4.5多轴化随着5 轴联动数控系统和编程软件的普及，5 轴联动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点，由于在加工自由曲面时，5 轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单，并且能使球头铣刀在铣削3 维曲面的过程中始终保持合理的切速，从而显着改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率，而在3 轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铣刀端部参予切削，因此，5 轴联动机床以其无可替代的性能优势已经成为各大机床厂家积极开发和竞争的焦点。最近，国外还在研究6 轴联动控制使用非旋转刀具

31、的加工中心，虽然其加工形状不受限制且切深可以很薄，但加工效率太低一时尚难实用化。4.6智能化智能化是21 世纪制造技术发展的一个大方向。智能加工是一种基于神经网络控制、模糊控制、数字化网络技术和理论的加工，它是要在加工过程中模拟人类专家的智能活动，以解决加工过程许多不确定性的、要由人工干预才能解决的问题。智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量的智能化，如自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作的智能化，如智能化的自动编程，智能化的人机界面等；智能诊断、智

32、能监控，方便系统的诊断及维修等。世界上正在进行研究的智能化切削加工系统很多，其中日本智能化数控装置研究会针对钻削的智能加工方案具有代表性。4.7网络化数控机床的网络化，主要指机床通过所配装的数控系统与外部的其它控制系统或上位计算机进行网络连接和网络控制。数控机床一般首先面向生产现场和企业内部的局域网，然后再经由因特网通向企业外部，这就是所谓Internet/Intranet 技术。随着网络技术的成熟和发展，最近业界又提出了数字制造的概念。数字制造，又称e-制造，是机械制造企业现代化的标志之一，也是国际先进机床制造商当今标准配置的供货方式。随着信息化技术的大量采用，越来越多的国内用户在进口数控机

33、床时要求具有远程通讯服务等功能。机械制造企业在普遍采用CAD/CAM的基础上，越加广泛地使用数控加工设备。数控应用软件日趋丰富和具有人性化。虚拟设计、虚拟制造等高端技术也越来越多地为工程技术人员所追求。通过软件智能替代复杂的硬件，正在成为当代机床发展的重要趋势。在数字制造的目标下，通过流程再造和信息化改造，ERP 等一批先进企业管理软件已经脱颖而出，为企业创造出更高的经济效益。4.8 柔性化数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是：从点（数控单机、加工中心和数控复合加工机床）、线（FMC、FMS、FTL、FML）向面（工段车间独立制造岛、FA）、体（CIMS、分布式网络集成制造系统）的方向发展，另

34、一方面向注重应用性和经济性方向发展。柔性自动化技术是制造业适应动态市场需求及产品迅速更新的主要手段，是各国制造业发展的主流趋势，是先进制造领域的基础技术。其重点是以提高系统的可靠性、实用化为提，以易于联网和集成为目标；注重加强单元技术的开拓、完善；CNC 单机向高精度、高速度和高柔性方向发展；数控机床及其构成柔性制造系统能方便地与CAD、CAM、CAPP、MTS 联结，向信息集成方向发展；网络系统向开放、集成和智能化方向发展。4.9绿色化21世纪的金切机床必须把环保和节能放在重要位置，即要实现切削加工工艺的绿色化。目前这一绿色加工工艺主要集中在不使用切削液上，这主要是因为切削液既污染环境和危害

35、工人健康，又增加资源和能源的消耗。干切削一般是在大气氛围中进行，但也包括在特殊气体氛围中（氮气中、冷风中或采用干式静电冷却技术）不使用切削液进行的切削。不过，对于某些加工方式和工件组合，完全不使用切削液的干切削目前尚难与实际应用，故又出现了使用极微量润滑（MQL） 的准干切削。目前在欧洲的大批量机械加工中，已有1015%的加工使用了干和准干切削。对于面向多种加工方法/工件组合的加工中心之类的机床来说，主要是采用准干切削，通常是让极微量的切削油与压缩空气的混合物经由机床主轴与工具内的中空通道喷向切削区。在各类金切机床中，采用干切削最多的是滚齿机。总之，数控机床技术的进步和发展为现代制造业的发展提

36、供了良好的条件，促使制造业向着高效、优质以及人性化的方向发展。可以预见，随着数控机床技术的发展和数控机床的广泛应用，制造业将迎来一次足以撼动传统制造业模式的深刻革命。第五章 加工工艺应注意的问题在数控加工当中也许会因为一点小小的问题就会带来很严重的后果，所以在加工制造当中我们就要注意一些小问题。5.1确定好走刀路线和安排工序顺序确定走刀路线时要注意以下几点:1.尽可能走最短路线，减少空行，提高工作效率。2.为保证工件轮廓表面的粗糙度要求，最终轮廓应安排最后次走刀连续加工。3刀具的进退刀路线要认真考虑，尽量避免造轮廓外停刀或垂直切入切出。以免引起不不要的变形。4.铣轮廓的加工路线和合理选择。有Z

37、字型双方向、单刀、环形走刀方式。5.2定位基准和夹紧方式的确定在确定定位基准和夹紧方式时，应力求设计、工艺与程编计算基准统一，减少装夹次数，尽量避免采用占机人工调整方案。5.3夹具的选择 数控加工对夹具提出了两个基本要求：一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向是相对固定；二是要能协调零件与机床坐标系的尺寸。此外，当零件加工批量小时，尽量采用组合夹具、可调夹具以及其他通用夹具；成批生产时才考虑专用夹具；零件装卸要方便。5.4刀具的选择刀具平衡不只是测量不平衡量和增加或去除重量。刀具选用至关重要。短的分量轻的刀具容易平衡到很好的精度，而大型的重的刀具要困难得多并有产生很大振动的倾向。你也能通过选择

38、已做过预平衡或预加工到最小不平衡的刀柄来节约时间和削减成本。 结 论通过我这几年的数控专业的学习，了解了我国的机械工业发展取得的辉煌的成就。但和发达国家相比还有一段距离，我已经基本掌握了数控专业技能，能过自己独立操作，工艺分析和工艺编程。也可以对机床电器做最基本的电路分析和机床的故障排查等，一个高职大学生应具备的专业技能素质，系统学习了机械制造、机械制图、电子电工、机械CAD、数控原理与结构，数控编程等专业课程。我希望自己在以后的工作中锻炼自己，检验自己的掌握程度。这次设计就达到了这样的目的，使自己更了解数控机床，对它的结构系统等有了更进一步的掌握，使自己的理论水平和实际操作水平更上一层楼。在

39、这个高速发展的21世纪数控加工中心有着不可替代的作用，数控技术是国际自动化产品的一个重要部分，尤其是在吸取了传统工艺的精华融合造新的数控加工中，在以后的工业应用中发挥着重要的作用。可以想象出来它的前景是很可观的。 致 谢本论文在我的老师的指导下完成。在毕业论文设计的整个过程中，老师给了我极大的帮助与指导，此毕业论文主要涉及数控加工工艺，在此之前，我对数控加工工艺了解并不多。可以讲，本次的论文写作让我接触了一个新的领域，让我数控加工产生了浓厚的兴趣，开始关数控加工方面的信息与发展。用通俗的例子与简练的语言让我对一些艰涩难懂的数控加工术语有了深刻的认识，学到了有价值的东西。他引导我在学术上以及在为

40、人处世等方面，踏踏实实地对待每一个问题，并以逆向思维方式去勇于争取新的突破。老师的教导使我受益非浅、终生难忘，在此谨向我的导师表示深深的谢意。参考文献1程叔重.数控加工工艺M.杭州:浙江大学出版社,2003.2罗然宾.数控技术和装备发展趋势及对策J.装备制造技术,2006,(1): 4-5,9.3焦光明,党国义.数控加工工艺的特点及管理初探J.航天工艺,1998(4):29-31.4杨忆.浅析数控加工工艺J.山东农机,2005,(3):21-22.5吴长德.数控加工对传统加工工艺产生的变革J.现代制造工程,2006(8):136-138.6华茂发.数控机床加工工艺M.北京:机械工业出版社,20

41、007徐焱装备制造技术维普资讯 20088杜碧华成都纺织高等专科学校学报维普资讯 20089刘战术，史东才.数控机床加工技术（第2版）.北京：人民邮电出版社，200810逯晓勤. 数控机床编程技术. 北京：机械工业出版社，200411韩建海.数控技术及装备.武汉：华中科技大学出版社，200712黄志辉.数控加工编程与操作(第2版). 电子工业出版社,200913王兵.数控车床加工工艺与编程操作. 北京:机械工业出版社,200914陈文杰.数控加工工艺与编程.北京:机械工业出版社,200915曹井新.数控加工工艺与编程. 北京:电子工业出版社,200916吴长有，张桦.数控车床加工技术. 北京：机械工业出版社，2010