数控机床编程论文徐衍超.doc

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1、数控机床编程课程结课考核典型零件数控加工工艺设计作者姓名：徐衍超 学 号：201110470638专业班级：2011级机械设计制造及其自动化6班任课教师：赵成涛 职 称：讲 师机 械 工 程 学 院二一四年六月论文题目：典型零件数控加工工艺设计论文提交日期：2014年6月声 明本人呈交给的这篇论文，除了所列参考文献和世所公认的技术外，全部是本人独立完成的，不存在剽窃、抄袭等有违学术道德的行为。 学生 签 名： 日 期： 机械工程学院学院专业课程结课论文 摘要摘 要随着现代技术的的飞速发展，车床的发展更加迅速，数控车床的飞速发展使得加工更加的便捷快速。随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户

2、编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。FANUC6M数控系统的参数编程，应用灵活，形式自由，具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简练易懂，实现普通编程难以实现的功能。机械工业作为国家的基础，国民经济发展的标志，具有十分重要的地位。不论是传统工业，还是高科技产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所生产装备的性能、质量和运用，对国家经济的发展和技术的进步有很大的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。对于一个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合

3、在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在考虑选择内容时，应结合本企业设备的实际，立足于解决难题、攻克关键问题和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。关键词：数控编程，车床，铣床，分析，加工机械工程学院学院专业课程结课论文 目 录目 录 1 绪 论11.1 本文背景11.2 目的与意义21.3 本文主要工作内容22 数控车削加工工艺设计32.1 引 言32.2 任务32.3 工艺设计52.4 本章小结103 数控加工中心工艺设计113.1 引 言113.2 任务113.3 工艺设计133

4、.6 本章小结194 收获与展望204.1 收获204.2 展望20致 谢21参考文献22机械工程学院学院专业课程结课论文 绪 论1 绪 论数控加工技术作为现代机械制造技术的基础，使得机械制造过程发生了显著的变化。现代数控加工技术与传统加工技术相比，无论在加工工艺、加工过程控制，还是加工设备与工艺装备等诸多方面均有显著不同。高等院校将数控加工及编程技术作为机械类和机电类专业学生的必修知识是十分必要的。1.1 本文背景数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，对国际民生的一些重要行业国防、汽车等的发展起着越来越重要的作

5、用，这些行业装备数字化已是现代发展的大趋势，在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。1.1.1 数控技术在当前工业中的应用与地位数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固

6、直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。1.2 目的与

7、意义锻炼我们编程的能力，为将来我们参加工作岗位可以更好的接触这项技术做准备，在完成过程中会遇到很多的困难，对于困难我们可以通过查阅资料询问同学来解决，这有从另一方面增强了我们的能力，为我们的全面发展提供了帮助。随着产业布局、产品结构的调整，就业结构也将发生变化。企业对较高层次的第一线应用型人才的需求将明显增加。 而借助国外的发展经验来看，当进入产业布局、产品结构调整时期，与产业结构高度化匹配、培养相当数量的具有高等文化水平的职业人才，成为迫切要求。而对于数控加工专业，不仅要求从业人员有过硬的实践能力，更要掌握系统而扎实的机加理论知识。因此，既有学历又有很强操作能力的数控加工人才更是成为社会较紧

8、缺、企业最急需的人才。1.3 本文主要工作内容查找需要设计的工件设计图纸，并通过CAD软件将它制作出来，在制作图纸之后并通过三维图样进行工件的分析，制定相应的工件加工编程，并通过模拟软件进行模拟实验，最后需要制作论文，记录整理制作过程。21机械工程学院学院专业课程结课论文 数控车削加工工艺设计2 数控车削加工工艺设计2.1 引 言数控技术是先进制造技术的基础，它是综合应用了计算机、自动控制、电气传动、自动检测、精密机械制造和管理信息等技术而发展起来的高新科技。作为数控加工的主体设备，数控机床是典型的机电一体化产品。数控机床代表一个民族制造工业现代化的水平，随着现代化科学技术的迅速发展，制造技术

9、和自动化水平的高低已成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志。2.2 任务2.2.1 图纸2.2.2 分析 此零件加工材料为45钢，棒料直径40mm，零件从结构图来看该零件包括内外的加工。内表面主要是孔，外表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成。其中多个直径以及宽度尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求，适合数控车削加工；球面S48的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料采用45钢，该材料具有较高的强度以及较好的韧性塑性，可在供应状态和正火状态下使用，制照力学性能要求不高的零件；进行调质处理后，制造要求良好力学性能的零件。无热处理和

10、硬度要求。零件生产批量为单件小批量。2.3 工艺设计2.3.1 工艺分析（1）棒料伸出卡盘外约85mm，找正后夹紧。 （2）用1号刀，采用G71进行轮廓循环粗加工。 （3）用1号刀，采用G70进行轮廓精加工。 （4）用2号刀，采用G75进行切槽循环加工。 （5）用3号刀，采用G76进行螺纹循环加工。 （6）用2号刀切下零件。 2.3.2 机床分析 选用FANUC公司的FANUC Oi 系列的平身前置刀架标准数控车床加工该轴类零件。其具体规格参数如下：X轴行程300mm，Z轴行程955mm，卡盘直径为200mm，最大回转直径为400mm。 2.3.4 刀具与切削用量分析2.3.5 夹具分析机床夹

11、具的种类很多，按使用机床类型分类，可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、加工中心夹具和其他夹具等。按驱动夹具工作的动力源分类，可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具和自夹紧夹具等。按专门化程度可分为以下几种类型的夹具：通用夹具是指已经标准化、无需调整或稍加调整就可以用来装夹不同工件的夹具。如三爪卡盘、四爪卡盘、平口虎钳和万能分度头等。这类夹具主要用于单件小批生产。专用夹具是指专为某一工件的某一加工工序而设计制造的夹具。结构紧凑，操作方便，主要用于固定产品的大量生产。组合夹具是指按一定的工艺要求，由一套预先制造好的通用标准元件和部件组装而成的夹具。使用完毕后，可方便地拆散

12、成元件或部件，待需要时重新组合成其他加工过程的夹具。适用于数控加工、新产品的试制和中、小批量的生产。可调夹具包括通用可调夹具和成组夹具，它们都是通过调整或更换少量元件就能加工一定范围内的工件，兼有通用夹具和专用夹具的优点。通用可调夹具适用范围较宽，加工对象并不十分明确；成组夹具是根据成组工艺要求，针对一组形状及尺寸相似、加工工艺相近的工件加工而设计的，其加工对象和范围很明确，又称为专用可调夹具。2.3.6 数控程序设计% O1016 N5G98G21 N10G98S800 N15T0101 N20G0X41 N25G71U1.5R1N30G71P35Q85U0.5W0.1F100? N35G1

13、X0 N40Z0 N45G3X18Z-9R9 N50G2X22Z-13R5 N55G1X26Z-23 N60X29.8Z-25 N65Z-56 N70X32 N75Z-66 N80X38 N85Z-76 N90G0X100 N95Z200 N100M5 N105M0 N110M3S1200 N115T0101 /N120G0X41Z2N125G70P35Q85F50N130G0X100 N135Z200 N140M5 /N145M0 N150M3S600 N155T0202 N160G0X33Z-52 N165G75R0.1 N170G75X26Z-56P3000Q3500R0F0.1 N17

14、5G0X40 N180Z-50 N185G1X30F50 N190X26Z-52 N195G0X100 N200Z200 /N205M3S600 N210T0303 N215G0X31Z-20 N220G76P020160Q80R0.08 N225G76X28.052Z-50R0P974Q400F1.5 N230G0X100 N235Z200 /N240M05 /N245M05 /N250M3S600 N255T0202 N260G0X42Z-70 N265G1X0F30 N270X42F100 N280Z200 N285T0101 N290M30 % 2.3.7 宇龙或者斯沃仿真 2.4 本

15、章小结本章主要研究了复合轴的构造及制作方法并将制作了相应的数控编程，分析了编程的过程，如何走刀，如何定位，如何对刀，等一系列问题，论述对于复合轴的特点，给出了相应的对策，在查阅了相关的资料，并询问了周围同学，解决了很多遇到的困难，最终完成了复合轴的车床加工。机械工程学院专业课程结课论文 数控加工中心工艺设计 3 数控加工中心工艺设计3.1 引 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。数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业。例如：信息技术及产业，生物技术及产业，航空航天技术，国防工业等。数控技术是当今制造技术和装备最核心的技术，当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提

16、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。此外，世界上个工业发达国家还将数控技术机数控装备列为国家的战略物资。不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及产业而且在“高精尖”的数控技术和装备方面对其他国家实行封闭和限制。总之大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展提高综合国力和国家地位的重要途径之一。3.2 任务3.2.1 图纸3.2.2 分析毛坯较为规则，采用平口钳装夹即可，该零件的加工工艺为：加工80mm100mm15mm的四边形选用FANUC 数控加工铣床定位加紧工件，输入程序：第一步：先用16 的圆柱铣刀铣铣削外轮廓面粗加工时主轴转速1000r/

17、min 进给量为160mm/min 切削深度4.8mm。第二步：精加工时，主轴转速1200r/min 进给量为120mm/min，切削深度为0.2mm，换第二个程序用10 键槽铣刀铣内圆弧槽，主轴正转转速1000r/min。3.3 工艺设计3.3.1 工艺分析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。3.3.2 机床分析（1）零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模

18、具类零件、壳体类零件等。（2）能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。（3）能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。（4）加工精度高、加工质量稳定可靠。（5）生产自动化程序高，可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化。（6）生产效率高。（7）从切削原理上讲，无论是端铣或是周铣都属于断续切削方式，而不像车削那样连续切削，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切削状况下，还要求有良好的红硬性。3.3.4 刀具与切削用量分析3.3.5 夹具分析毛坯较为规则，采用平口钳装夹即可3.3.6 数控程序设计% O00

19、01；N10 G54 G40 S1000 M03 T01；N20 G00 X-41 Y-855 Z20；Z-3.3；N30 G01 G41 D03 Y-60 F160；Y21；N40 G03 X-21 Y41 R20；N50 G01 X21；N60 G03 X41 Y21 R20；N70 G01 Y-21；N80 G03 X21 Y-41 R20；N90 G01 X-21；N100 G03 X-41 Y-21 R20；N110 G00 Z20；N12O G00 G40 X-41 Y-85；N130 G01 G41 D02 Y-60 F200；N140 G03 X-21 Y41 R20；N150

20、 G01 X21；N160 G03 X41 Y21 R20；N170 G01 Y-21；N180 G03 X21 Y-41 R20；N190 G01 X-21；N200 G03 X-21 Y-21 R20；N210 G00 G40 X-41 Y-85；Z-3.5；N230 S1200 M03；N240 G01 G41 D03 Y-60 F120；Y-21；N250 G03 X-21 Y 41 R20；N260 G01 X21；N270 G03 X41 Y21 R20 ；N280 G01 Y-21；N290 G03 X21 Y-41 R20；N300 G01 X-21；N310 G03 X-41

21、 Y-21 R20；N320 G00 Z20；N330 GOO G40 X-41 Y-85；N340 G01 D01 Y-60 F120；Y21；N350 G03 X-21 Y41 R20；N360 G01 X21；N370 G03 X41 Y21 R20；N380 G01 Y-21；N390 G03 X41 Y21 R20；N400 G01 X-21；Y-60；N410 G03 X-41 Y-21 R20；N420 G01 X-60；N430 G00 Z10；N440 G00 G40 X-100 Y-85；N450 G28 X-100 Y-85 Z20；N460 M05；N470 M30；O

22、0002 ；N10 G55 G40 S1000 M03 T02；N20 G00 X0 Y0 Z10；N30 G01 Z-4.8 F100；X9 F-200；N40 G03 I-9 J0；N50 G01 X10.8；N60 G03 I-10.8 J0；N70 G01 Z-3.3；X18.8；N80 G03 I-18.8 J0；N90 S1200 M03 ；N100 G01 X0 Y0；Z-5 F120；X9；N120 G03 I-11 J0；N130 G01 X11；N140 G03 I-11 J0；N150 G01 X0 Y0 ；N180 G00 Z10；N190 G28 X0 Y0 Z20；

23、N200 M05；N210 M30；%3.3.7 宇龙或者斯沃仿真3.6 本章小结通过理论上的论述，在查阅相关资料和实习的经验得到数控铣床加工工艺的基本过程为：零件图分析，加工工艺路线的设计，夹具和刀具的选择，切削用量的选择和划分工序及拟定加工顺序等步骤。通过实习的经验在制作过程中遇到的困难较少，遇到苦难时查阅文献资料、设计手册、设计规范很快的解决了。通过这次论文设计我对零件整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理都得到了锻炼。机械工程学院学院专业课程结课论文 收获与展望 4 收获与展望4.1 收获通过这次论文设计有了好多的收获及感想，经历了这个过程我摆脱了单纯的理论知识学习状态，论文设

24、计锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，以及对数控铣床加工工艺基本功以及有关零件图分析的方法，最重要的是培养了我独立思考和分析问题解决问题的能力，丰富了我的想象力，锻炼了我的动手能力，教会了我处理和查找资料文献，4.2 展望长期以来，国产数控机床始终处于低档迅速膨胀，中档进展缓慢，高档依靠进口的局面，特别是国家重点工程需要的关键设备主要依靠进口，技术受制于人。究其原因，国内本土数控机床企业大多处于“粗放型”阶段，在产品设计水平、质量、精度、性能等方面与国外先进水平相比落后了5-10年；在高、精、尖技术方面的差距则达到了10-15年。同时中国在应用技术及技术集成方面的能力

25、也还比较低，相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后，国产的数控机床还没有形成品牌效应。同时，中国的数控机床产业还缺少完善的技术培训、服务网络等支撑体系，市场营销能力和经营管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主创新能力，完全拥有自主知识产权的数控系统少之又少，制约了数控机床产业的发展。国外公司在中国数控系统销量中的80%以上是普及型数控系统。如果我们能在普及型数控系统产品快速产业化上取得突破，中国数控系统产业就有望从根本上实现战略反击。同时，还要建立起比较完备的高档数控系统的自主创新体系，提高中国的自主设计、开发和成套生产能力，创建国产自主品牌产品，提高中国高档数控系统总体技术水平。机械工程学院学院专业课程结课论文 致 谢 致 谢本文是在王光伟、刘电同学的帮助下完成的，在此非常感觉帮助过我的同学，谢谢你们的帮助。衷心感谢师。学生姓名2014年6月机械工程学院学院专业课程结课论文 参考文献 参考文献1 文怀兴，夏田.数控机床系统设计（第2版）.北京：化学工业出版社20112 倪祥明.数控机床及数控加工技术.北京：人民邮电出版社，20113 朱勇.数控机床编程与加工.北京：中国人事出版社，20114 唐利平.数控车削加工技术.北京：机械工业出版社，20115 杨丙乾.数控编程与加工.电子工业出版社，20116 詹华西.零件的数控车削加工.电子工业出版社，2011