【正文】 當今世界上，高度發(fā)展的制造業(yè)和先進的制造技術已經(jīng)成為衡量一個國家綜合經(jīng)濟實力和科技水平的重要標志 ，成為一個國家在競爭激烈的國際市場上獲勝的關鍵因素。 在經(jīng)濟全球化的過程中，隨著勞動和資源密集型產(chǎn)業(yè)向發(fā)展中國家的轉移，我國真在逐步成為世界的重要基地。但是，由于我國工業(yè)進程起步較晚，與國際先進水平相比，制造業(yè)和制造技術還存在著階段性的差跕，因此我們必須加強對制造技術的研究，大膽的進?技術革新，同時積極引進和消化外來技術和理念，盡快形成我國自主創(chuàng)新和跨越式發(fā)展的先進技術體系。使我過的制造業(yè)立?不敗之地。 機械加工技術在我國在我國現(xiàn)代的形式下還 ? 持續(xù)一段時間。機械犠緥的工藝是現(xiàn)代加工技術的核 ?部分。所以研究機 械加工工藝具有一定的實用性 近年來，由于在機械制造領域采用了微電子、傳感技術、機電一體化技?等，使機械制造技術取得了長足的發(fā)展。精密和超精 ?加工、柔性化和自 動化制造、高速高效切削、智能化控制是機械制造技術發(fā)展的主要方向 【 關 鍵 詞 】 軸套 工藝設計 加工 第 9 頁 共 34 頁 畢 業(yè) 設 計 說 明 一、任務 零件圖： 用數(shù)控車床完成如零件圖所示零件加工，毛坯 鑄造件 ，并符合要求材料為 HT200，按圖樣要求完成零件節(jié)點、基點、計算、設定工件坐標系，制定正確的工藝方案選擇合理的刀具和切削工藝參數(shù)，編寫數(shù)控加工程序。本次設計選用的機床為 FANUC0i系統(tǒng)的數(shù)控車床。 二、方案： 零件加工方案 :數(shù)車 — 數(shù)銑 — 插削 — 磨削 — 鉗工 三、刀具選擇及工藝路線 ： （一） .工藝分析： 第 10 頁 共 34 頁 如圖所示零件，被加工部分的各尺 寸、位置、表面粗糙度等要求較高，零件 較 復雜，包括了平面、槽、孔、 螺紋、鍵槽、等要素。 部分表面表面粗糙度要求較高 ，需數(shù)控車粗車 半精車 精車才能達到圖紙要求，若用普通設備加工就需要上磨床。 的孔加工則需鉆 擴 鉸工藝；通槽兩壁孔位有同軸度要求，最好在開通槽前進行孔加工，若采用四軸加工中心則可分兩次加工，其次有位置度、 對稱度、平行度、垂直度等形位公差要求較多 。 故這類零件非常適合數(shù)控加工。 選用三爪自定心卡盤 (通用夾具 )裝夾工件， 1 號刀為標準刀，其余各刀都按標準刀來設置刀具補償。 （二） .刀 具的選擇： 選擇合適的刀具和加工參數(shù)，對于金屬切削加工能取到事半功倍的效果。反之，在加工中刀具選擇不合理，事倍功半。 第一章 數(shù)控技術概況 ： 數(shù)控機床的基本概念 數(shù)控技術是數(shù)字控制（ Numerical Control）技術的簡稱。它采用數(shù)字化信號對被控制設備進行控制，使其產(chǎn)生各種規(guī)定的運動和動作。利用數(shù)控技術可以把生產(chǎn)過程用某中語言編寫的程序來描述，將程序以數(shù)字形式送入計算機或專用的數(shù)字計算裝置進行處理輸出，并控制生產(chǎn)過程中相應的執(zhí)行程序，從而使生產(chǎn)過程能在無人干預的情況下自動進行，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自 動化。采用數(shù)控技術的控制系統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)（ Numerical Control System）。根據(jù)被控對象的不同，存在多種數(shù)控系統(tǒng)，其中產(chǎn)生最早應用最廣泛的是機械加工行業(yè)中的各種機床數(shù)控系統(tǒng)。所謂機床數(shù)控系統(tǒng)就是以加工機床為控制對象的數(shù)字控制系統(tǒng)。 我國數(shù)控技術起步于 1958 年，在近 50 年發(fā)展歷程大致可分為 3 個階段：第一階段從 1958 年到 1979 年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國外的技術封鎖和我國基礎條件的限制，數(shù)控技術的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期 ，即引進技術，消化吸收，初步建立起國產(chǎn)化體系階段。在此階段由于改革開放、國家的重視、研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境的改善，我國的數(shù)控技術的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國產(chǎn)化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間，即實施產(chǎn)業(yè)化的研究，進入市場競爭階段，在此階段我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實質性進步。 縱觀我國數(shù)控技術近 50 年的發(fā)展歷程，特別是經(jīng)過四個五年計劃的攻關，總體來看取得了以下成績： 第 11 頁 共 34 頁 —— 奠定了數(shù)控技術發(fā)展的基礎，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術：我國現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動、數(shù)控主機、專機及其配套件的基礎技術，其中大部分技術已具備進行商品化開發(fā)的基礎，部分技術已商品化和產(chǎn)業(yè)化。 —— 初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地在攻關成果和部分技術商品化的基礎上，建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠、蘭州電機廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機生產(chǎn)廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數(shù)控主機生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。 —— 建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊伍。 雖然在數(shù)控技術的研究開發(fā) 以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長足的進步，但也要清醒的認識到，我國高端數(shù)控技術的研究開發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術水平與我國的現(xiàn)實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發(fā)展速度很快，但橫向比 (與國外對比 )不僅技術水平有差距，在某些方面發(fā)展速度也有差距，即一些高精尖的技術水平差距有擴大趨勢。與國外水平相比時，我國數(shù)控技術水平和產(chǎn)業(yè)化水平大致估計如下： 1)技術水平比國外先進水平大約落后 10～ 15 年，在高精尖技術方面則更大； 2)產(chǎn)業(yè)化水平市場占有率低，品種覆蓋面小，還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)；功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能 力較低；外觀質量相對較差；可靠性不高，商品化程度不足；數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應，用戶信心不足。 3)可持續(xù)發(fā)展的能力對競爭前數(shù)控技術的研究開發(fā)、工程化能力較弱；數(shù)控技術應用領域拓展力度不強；相關標準規(guī)范的研究、制定滯后。 1)認識方面對國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進程的艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足；對我國數(shù)控技術應用水平及能力分析不夠。 2)體系方面從技術的角度關注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題較多，從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題較少；沒有建立完整的高質量的配套體系，完善的培訓、服務網(wǎng)絡 等支撐體系。 3)機制方面人才流失，制約了技術及技術路線創(chuàng)新以及產(chǎn)品創(chuàng)新，也制約了規(guī)劃的有效實施。 4)技術方面企業(yè)在技術方面自主創(chuàng)新能力不強，核心技術的工程化能力不強。機床標準落后，水平較低，數(shù)控系統(tǒng)新標準研究不夠。 ： 數(shù)控技術的發(fā)展現(xiàn)狀 20 世紀人類社會最偉大的科技成果是計算機的發(fā)明與應用，計算機及控制技術在機械制造設備中的應用是世紀內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術進步。自從 1952 年美國第 1 臺數(shù)控銑床問世至今已經(jīng)歷了 50 個年頭。數(shù)控設備包括：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖第 12 頁 共 34 頁 壓、電加工以及各類專機，形成 龐大的數(shù)控制造設備家族，每年全世界的產(chǎn)量有 10～ 20萬臺，產(chǎn)值上百億美元。 世界制造業(yè)在 20 世紀末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復，曾一度幾乎快成為夕陽工業(yè)，所以美國人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。 90 年代的全世界數(shù)控機床制造業(yè)都經(jīng)過重大改組。如美國、德國等幾大制造商都經(jīng)過較大變動，從 90 年代初開始已出現(xiàn)明顯的回升，在全世界制造業(yè)形成新的技術更新浪潮。如德國機床行業(yè)從 2021 年至今已接受 3個月以后的訂貨合同，生產(chǎn)任務飽滿。 我國數(shù)控機床制造業(yè)在 80 年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實現(xiàn)向數(shù)控化 產(chǎn)品的轉型。但總的來說，技術水平不高，質量不佳，所以在 90 年代初期面臨國家經(jīng)濟由計劃性經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉移調整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時期，那時生產(chǎn)能力降到 50%，庫存超過 4 個月。從 1995 年“九五”以后國家從擴大內(nèi)需啟動機床市場，加強限制進口數(shù)控設備的審批，投資重點支持關鍵數(shù)控系統(tǒng)、設備、技術攻關，對數(shù)控設備生產(chǎn)起到了很大的促進作用，尤其是在 1999 年以后，國家向國防工業(yè)及關鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設備制造市場一派繁榮。從 2021 年 8 月份的上海數(shù)控機床展覽會和 2021 年 4 月北京國際機床展覽會上 ，也可以看到多品種產(chǎn)品的繁榮景象。但也反映了下列問題 . （ 1）低技術水平的產(chǎn)品競爭激烈，互相靠壓價促銷； （ 2）高技術水平、全功能產(chǎn)品主要靠進口； （ 3）配套的高質量功能部件、數(shù)控系統(tǒng)附件主要靠進口； （ 4）應用技術水平較低，聯(lián)網(wǎng)技術沒有完全推廣使用； （ 5）自行開發(fā)能力較差，相對有較高技術水平的產(chǎn)品主要靠引進圖紙、合資生產(chǎn)或進口件組裝。 數(shù)控技術經(jīng)過 50 年的 2 個階段和 6 代的發(fā)展： 第 1 階段：硬件數(shù)控 (NC) 第 1 代： 1952 年的電子管 第 2 代： 1959 年晶體管分離元件 第 3 代： 1965 年 的小規(guī)模集成電路 第 2 階段：軟件數(shù)控 (CNC) 第 4 代： 1970 年的小型計算機 第 5 代： 1974 年的微處理器 第 6 代： 1990 年基于個人 PC 機 (PCBASEO) 第 6 代的系統(tǒng)優(yōu)點主要有： 第 13 頁 共 34 頁 （ 1）元器件集成度高，可靠性好，性能高，可靠性已可達到 5 萬小時以上； （ 2）基于 PC 平臺，技術進步快，升級換代容易； （ 3）提供了開放式基礎，可供利用的軟、硬件資源豐富，使數(shù)控功能擴展到很寬的領域（如 CAD、 CAM、 CAPP，連接網(wǎng)卡、聲卡、打印機、攝影機等）； （ 4）對數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠來說，提供了優(yōu)良的 開發(fā)環(huán)境，簡化了硬件。 目前，國際上最大的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠是日本 FANUC 公司， 1 年生產(chǎn) 5 萬套以上