数控加工大作业

1目录摘要··························································（Ⅰ）1数控加工的特点·················································（1）2数控设备的特点、发展、应用·····································（3）2.1数控设备的特点·············································（3）2.2数控设备的发展·············································（4）2.3数控设备的应用·············································（8）3数控工艺与程序编制·············································（8）3.1数控工艺···················································（9）3.1.1数控机床的选择·········································（9）3.1.2毛坯种类的选择········································（9）3.1.3加工工序的编排·········································（9）3.1.4定位基准的选择········································（10）3.1.5刀具的选择············································（12）3.1.6刀具路线的确定········································（12）3.1.7对刀点、换刀点的设置··································（12）3.1.8切削用量的确定········································（13）3.2程序编制··················································（14）4举例··························································（15）24.1零件图···················································（15）4.2零件图分析···············································（16）4.3机床的选择···············································（16）4.4零件工艺分析·············································（16）4.5数控编程·················································（17）5总结·························································（18）参考文献·······················································（20）I摘要本文通过对数控机床程序的编写，数控机床的加工特点的描述。机床时社会生产力发展水平的重要标志，随着社会生产和科学技术不断发展，人们对机械产品的生产效率越来越高。同时，数控机床是一种自动化程度很高的机电一体化加工设备。本文是以轴类零件的数控车削加工的，从零件图纸、工艺分析……到最后的程序编写，形象的介绍了数控机床的全过程，和数控机床相对于普通机床的优点。关键词：数控机床、数控编程、工艺分析、机床选择、走刀路线、数控加工11数控加工的特点数控加工的特点：数控机床是新型的自动化机床，它具有广泛通用性和很高的自动化程度。数控机床是实现柔性自动化最重要的环节，是发展柔性生产的基础。数控加工体现了体现了精度高、效率高，能适应多品种中小批量、形状复杂零件的加工等优点，在机械加工中得到了广泛的应用。概括起来，数控加工有以下几方面的特点。1、精度高、质量稳定数控机床是在数控加工程序控制下进行加工的，一般情况下加工过程不需要人工干预，这就避免了操作者认为产生的误差。在设计制造数控机床是，采取了多种措施，使数控机床的机械部分达到了较高的精度和刚度。数控机床工作台的脉冲当量一般达到了0.001mm，而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿，高档数控机床采用光栅尺实现工作台移动的闭环控制。数控机床的加工精度由过去的±0.01mm提高到±0.005mm，甚至更高。此外，数控机床的传动系统与机床结构都具有很高的刚度和热稳定性。通过补偿技术，数控机床可获得比本身精度更高的加工精度，尤其提高了同一批零件生产的一致性，产品合格率高，加工质量稳定。2、适应性强适应性是指数控机床随生产对象变化而变化的适应能力。在数控机床上加工不同的零件时，不需要改变机床的机械结构和控制系统的硬件，只需要按照零件的轮廓编写新的加工程序，输入新的加工程序后就能加工新的零件。这就为复杂结构的零件的单件、小批量生产及新产品试制提供了极大的方便。3、生产效率高零件加工所需的时间主要包括机动时间和辅助时间两部分。数控机床主轴的2转速和进给量的变化范围比普通机床大，而且是无极变化的，因此数控机床每一个工序、工步都可选用最合理的切削用量。由于数控机床结构刚性好，因此允许进行大切削用量的强力切削，这就提高了数控机床的切削效率，节省了机动时间。数控机床的移动部件空行程运动速度快（可达几十米/分），自动换刀时间短（一般为几秒），辅助时间比一般机床大为减少。数控机床在批量生产更换被加工零件时不需要重新调整机床，可以节省用于停机进行零件安装调整的时间。由于数因而可以减少停机检验的时间。在使用带有刀库和自动换刀装置的数控加工中心机床时，采用工序集中的方法加工零件，减少了半成品的周转时间，大大提高了生产效率。4、劳动强度低数控机床对零件的加工时在程序控制下自动完成的，操作者除了控制按钮与开关、装卸工件、关键工序的中间测量以及观察切削状态是否正常之外，不需要进行繁重的重复性手工操作，劳动强度与紧张程度均可大为减轻，劳动条件也得到了相应的改善。5、有利于生产管理的现代化在数控机床上加工零件所需的时间基本上是固定的，工时费用可以计算的更精确。这有利于合力编写生产进度计划，有利于实现生产管理现代化。6、易于建立计算机通信网络由于数控机床与计算机联系紧密，且使用数字化信息，易于与计算机建立通信网络，便于与计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）系统相连接，形成计算机辅助设计和辅助制造一体化。7、价格昂贵、调试和维修困难数控机床采用了许多先进技术，使得数控机床的整体价格较高，并且由于数控机床的机械结构、控制系统都比较复杂，所以要求操作人员、调试和维修人员应具有专门的只是和较高的专业技术水平，或经过专门的技术培训，才能胜任相应的工作。38、良好的经济效益数控机床虽然设备昂贵，加工时分摊到每个零件上的设备折旧费较高。但在单件、小批量生产的情况下，使用数控机床加工可节省划线工时，减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用。数控机床加工零件一般不需制作专用夹具，节省了工艺装备费用。数控机床加工精度稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。此外，数控机床可实现一机多用，节省厂房面积和建厂投资。因此使用数控机床可获得良好的经济效益。2数控设备的特点、发展、应用2.1数控设备的特点数控机床与普通机床加工零件的区别在于数控机床是按照程序自动加工零件，而普通机床主要由工人操作来加工零件。在数控机床上加工零件只要改变控制机床动作的程序，就可以达到加工不同零件的目的。因此，数控机床特别适用于加工小批量且形状复杂、要求精度高的零件。由于数控加工时一种程序控制过程，使其相应形成了以下几个特点：（1）自动化程度高，可以减轻工人的劳动强度。数控机床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的，操作者除了操作键盘、装卸零件、安装刀具、完成关键工序的中间测量以及观察机床的运行之外，不需要进行繁重的重复性手工操作（有的数控机床可自动装卸件、安装刀具等）；劳动强度与紧张程度均可大为减轻，劳动条件也得到相应的改善。（2）加工精度高、加工质量稳定可靠、重复性好。加工误差一般能控制在0.01mm左右。数控机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿，因此，数控机床能达到比较高的加工精度。此外数控机床的传动系统与机床的结构都具有很高的刚度和热稳定性，从而提高了它的制造精度和重复性，特别是数控机床的自动加工方式避免了生产者的人为操作误差，同一批加工4零件的尺寸一致性好，产品合格率高，加工质量十分稳定。（3）加工生产率高。零件加工所需要的时间包括机动时间与辅助时间两部分。数控机床能够有效地减少这两部分时间，因而加工生产率比普通机床高很多。数控机床主轴转速和进给量的范围比普通机床的范围大，每一道工序都能选最合理的切削用量；良好的结构刚性允许数控机床进行大切削量的强力切削，有效地节省了机动时间。数控机床移动部件的快速移动和定位的时间要比一般机床少得多。数控机床在更换被加工零件时，几乎不需要重新调整机床，而零件又都装夹在简单的定位夹紧装置中，用于停机进行零件装夹、调整的时间可以节省很多。（4）对零件加工的适应性强、灵活性好、能加工形状复杂的零件。（5）有利于生产管理的现代化。用数控机床加工零件，能准确地计算零件的加工工时，并有效地简化检验和管理工装夹具、半成品的工作。这些特点有利于使生产管理现代化，便于实现计算机辅助制造。数控机床及其加工技术是计算机辅助制造系统的基础。2.2数控设备的发展数控机床最早诞生于美国。1984年，美国帕森斯公司在研制加工直升机叶片轮廓检查样板的机床时，提出了数控机床的设想，后受美国空军委托与麻省理工学院合作，于1952年试制了世界上第一台三坐标数控立式铣床，其数控系统采用电子管。1960年开始，德国、日本、中国等都陆续地开发、生产及数控机床，中国于1968年由北京第一机床厂研制出第一台数控机床。1974年微处理器直接用于数控机床，进一步促进了数控机床的普及应用和飞速发展。由于微电子和计算机技术的不断发展，数控机床的数控系统一直在不断更新，到目前为止已经历过一下几代变化：第一代数控（1952～1959年）：采用电子管构成的硬件数控系统；第二代数控（1959～1965年）：采用晶体管电路为主的硬件数控系统；第三代数控（1965年开始）：采用中小规模集成电路的硬件数控系统；第四代数控（1970年开始）：采用大规模集成电路的小型通用电子计算机5数控系统；第五代数控（1974年开始）：采用微型计算机控制的数控系统；第六代数控（1990年开始）：采用工控PC机的通用CNC系统。前三代为第一阶段，数控系统主要是由硬件联结构成，称为硬件数控；后三代称为计算机数控，其功能主要由软件完成。近20年来，随着科学技术的发展，先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控技术提出了更高的要求。目前数控技术主要朝以下方向发展：1）向高速度、高精度方向发展速度和精度是数控机床的两个重要指标，直接关系到产品的质量和档次、产品的生产周期和在市场上的竞争能力。在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.001μm）。加工精度的提高不仅在于采用了滚珠丝杠副、静压导轨、直线滚动导轨、磁浮导轨等部件，提高了CNC系统的控制精度，应用了高分辨率位置检测装置，而且也在于使用了各种误差补偿，如丝杠螺距误差补偿、刀具误差补偿、热变形误差补偿、空间误差