毕业论文数控技术[1]doc

衡阳技师学院学生姓名：罗腾辉考籍号：年级专业：2008级数控技师3班指导老师及职称：申凯罗芳芳学院：衡阳技师学院湖南·衡阳提交日期：2011年05月目录摘要………………………………………………………………………………………1关键词……………………………………………………………………………………1第一章1.1数控机床加工技术概述………………………………………………11.2数控加工的优点及发展趋势…………………………………………1第二章数控加工工艺设计方案的确定第三章轴类零件的加工方案的设计3.1数控加工原理与数控加工工艺概述………………………………………33.2板材加工类数控机床……………………………………………………………33.2按控制运动轨迹分类………………………………………………………………33.2.1点位控制数控机床………………………………………………………………33.2.2直线控制数控机床………………………………………………………………43.2.3轮廓控制数控机床………………………………………………………………43.3按驱动装置的特点分类……………………………………………………………43.3.1开环控制数控机床………………………………………………………………43.3.2闭环控制数控机床………………………………………………………………53.3.3半闭环控制数控机床……………………………………………………………53.3.4混合控制数控机床………………………………………………………………64数控车的工艺与工装削………………………………………………………………64.1合理选择切削用量…………………………………………………………………64.2合理选择刀具………………………………………………………………………74.3合理选择夹具………………………………………………………………………84.4确定加工路线………………………………………………………………………84.5加工路线与加工余量的联系………………………………………………………84.6夹具安装要点………………………………………………………………………85程序首句妙用与控制尺寸精度的技巧………………………………………………85.1程序首句妙用G00的技巧…………………………………………………………85.2控制尺寸精度的技巧………………………………………………………………95.2.1修改刀补值保证尺寸精度………………………………………………………95.2.2半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度……………………………………95.2.3程序编制保证尺寸精度…………………………………………………………105.2.4修改程序和刀补控制尺寸………………………………………………………106数控技术………………………………………………………………………………106.1数控机床电气控制系统综叙………………………………………………………106.2数控机床运动坐标的电气控制……………………………………………………12结论………………………………………………………………………………………14参考文献…………………………………………………………………………………14致谢………………………………………………………………………………………14简析数控机床及未来的发展学生：廖学军指导老师：湖南师范大学，长沙410128摘要：世界制造业转移，中国正在逐步成为世界加工厂。美国、德国、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。未来10年将是中国机械行业发展最佳时期。美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上，美国、德国、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年，我们估计中国的重化工业发展期将至少延续10年，直到2015年。因此，在未来10年中，随着中国重化工业进程的推进，中国企业规模、产品技术、质量等都将得到大幅提升，国产机械产品国际竞争力增强，逐步替代进口，并加速出口。目前，机械行业中部分子行业如船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；电站设备、工程机械、床等将受益于产业转移，加快出口进程关键词:数控工业化发展刀具机床1前言近年来，随着现代制造业及数控技术的不断发展，数控机床的应用范围越来越广。制造设备的大规模数控化，不仅需要大量的数控技术高技能型人才，而且对制造业数控人才的知识结构提出了新的要求。2数控机床的产生与发展随着科学技术的发展，数控车床产品日趋复杂化和精密化．更新换代也越来越频繁．个性化的需求使得生产类型由大批、大量向多品种、小批里生产转换，这样相应地对数控车床产品加工的精度、效率、柔性及自动化等提出了越来越高的要求。数控车床等机械行业传统、典型的加工方式主要有三种：(1）采用普通通用机床的单件、小批生产。由技术工人手工操作控制机床，工艺参数基本由操作工人确定，生产效率低，产品质量不稳定．特别是一些复杂的零件加工，需依赖靠模或借助画线和样板等手工操作的方法进行加工，加上效率和精度受到很大限制。(2）采用通用的机械自动化机床（如凸轮自动车床）的大批童生产．以专用凸轮、靠模等实体零件作为加工工艺、控制信息的载体来控制机床的自动运行。若产品更新，则需设计、更换或调整相应的信息载体零件，因此需要较长的准备周期，仅适用于大批量简单零件标准件类的加工。(3）采用组合专用机床及其自动线的大批量生产一般以系列化的通用部件和专用化夹具、多轴箱体等组成主机本体．采用PLC实现自动或半自动控制．其加工工艺内容及参数在设备设计时就严格规定．使用中一般很难也很少更改．这种自动化高效设备需要较大的初期投资和较长的生产准备周期，只有在大批量生产条件下才会产生显著的经济效益。显然二L述三种加工方式对于当前机械制造业中占机械加工总量70%至80％的单件小批量生产的零件很难适应。为r解决上述问题，满足多品种、小批量、复杂、高精度零件的自动化生产要求．迫切需要一种通用、灵活、能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床．以计算机技术为依托，1952年美国帕森斯（Parsons）公司和麻省理工学院（MIT）合作，研制成功了世界上第一台以数字计算机为基础的数字控制三坐标直线插补铣床，从而使得机械制造业进人了一个崭新时代。第一台数控机床问世以来，随着微电子技术、白动控制技术和精密测量技术的发展，数控技术也得到了迅速发展．先后经历了电子份（1952年）、晶体管（1959年）、小规模集成电路(1965年）、大规模集成电路及小型计算机（1970年）和微处理机[或微型计算机（l974年）］等五代数控系统。前只代数控系统属于专用控制计算机的硬接线（硬件）系统，一般称为NC(numericalcontrol）20世纪70年代初期．计算机技术的迅速发展使得小型计算机的价格急剧下降，从而出现了以小型计算机代替专用硬件控制计算机的第四代数控系统。这种系统不仅具有更好的经济性，而且许多功能可用编制的专用数控车床程序实现，并可将专用程序储铸在小垫计算机的存储器中．构成控制软件。这种数控系统称为CNC(computerizednumericalcontrol）即计算机书毛制系统。20世纪70年代中期．以微处理机为核心的数控系统MNC得到了迅速发展。CNC与MNC均称为软接线（软件）致控系统。NC数控系统早已经淘汰，现代教控均采用MNC数控系统．目前通常将现代数控系统称为CNC。1958年，北京机床研究所和清华大学等单位率先研制了电子管式开环伺胀驱动的数控机床。由于历史原因，迟迟未能在实用阶段上有所突破。70年代初期，我国研制的数控装置主要采用晶体管分立元器件，性能不稳定，可靠性差，只有少甘的数控机床（如专用数控铁床及非圆齿轮插齿机等）用于生产。1972年．采用集成数字电路的数控系统在清华大学研制成功，数控技术开始在车、钻、铣、健、磨及齿轮等加工领域得以推广。从1980年开始，随着我国改革和开放政策的实施，国内一些单位从日本、美国、前西德等产家引进较先进的数控（制造）技术，并投入批量生产。与此同时，我国许多单位开始投人经济型数控系统的研制工作。最近，我国在引进、消化和吸收国外先进数控技术的基础上，开发和生产了拥有自主知识产权的数控软硬件。现在国内常用的数控系统有广州数控、华中数控等。3数控机床的分类3.1按加工工艺方法分类3.1.1．金属切削类数控机床与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大提高了生产效率和加工质量。3.1.2．特种加工类数控机床除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。3.1.3．常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。3.2按控制运动轨迹分类3.2.1．点位控制数控机床位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。3.2.2．直线控制数控机床直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。直线控制的简易数控车床，只有两个坐标轴，可加工阶梯轴。直线控制的数控铣床，有三个坐标轴，可用于平面的铣削加工。现代组合机床采用数控进给伺服系统，驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工，它也可算是一种直线控制数控机床。数控镗铣床、加工中心等机床，它的各个坐标方向的进给运动的速度能在一定范围内进行调整，兼有点位和直线控制加工的功能，这类机床应该称为点位/直线控制的数控机床。3.2.3．轮廓控制数控机床板材加工类轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运动的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移，将工件加工成要求的轮廓形状。常用的数控车床、数控铣床、数控磨床就是典型的轮廓控制数控机床。数控火焰切割机、电火花加工机床以及数控绘图机等也采用了轮廓控制系统。轮廓控制系统的结构要比点位/直线控系统更为复杂，在加工过程中需要不断进行插补运算，然后进行相应的速度与位移控制。现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现，增加轮廓控制功能不会带来成本的增加。因此，除少数专用控制系统外，现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。3.3按驱动装置的特点分类3.3.1开环控制数控机床这类控制的数控机床是其控制系统没有位置检测元件，伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。数控系统每发出一个进给指令，经驱动电路功率放大后，驱动步进电机旋转一个角度，再经过齿轮减速装置带动丝杠旋转，通过