【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成為衡量一個國家綜合經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。 在經濟全球化的過程中，隨著勞動和資源密集型產業(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代的形式下還 ? 持續(xù)一段時間。機械犠緥的工藝是現代加工技術的核 ?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，編寫數控加工程序。本次設計選用的機床為 FANUC0i系統(tǒng)的數控車床。 二、方案： 零件加工方案 :數車 — 數銑 — 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，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 數控技術概況 ： 數控機床的基本概念 數控技術是數字控制（ Numerical Control）技術的簡稱。它采用數字化信號對被控制設備進行控制，使其產生各種規(guī)定的運動和動作。利用數控技術可以把生產過程用某中語言編寫的程序來描述，將程序以數字形式送入計算機或專用的數字計算裝置進行處理輸出，并控制生產過程中相應的執(zhí)行程序，從而使生產過程能在無人干預的情況下自動進行，實現生產過程的自 動化。采用數控技術的控制系統(tǒng)稱為數控系統(tǒng)（ Numerical Control System）。根據被控對象的不同，存在多種數控系統(tǒng)，其中產生最早應用最廣泛的是機械加工行業(yè)中的各種機床數控系統(tǒng)。所謂機床數控系統(tǒng)就是以加工機床為控制對象的數字控制系統(tǒng)。 我國數控技術起步于 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，我國的數控技術的研究、開發(fā)以及在產品的國產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，即實施產業(yè)化的研究，進入市場競爭階段，在此階段我國國產數控裝備的產業(yè)化取得了實質性進步。 縱觀我國數控技術近 50 年的發(fā)展歷程，特別是經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 —— 奠定了數控技術發(fā)展的基礎，基本掌握了現代數控技術：我國現在已基本掌握了從數控系統(tǒng)、伺服驅動、數控主機、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業(yè)化。 —— 初步形成了數控產業(yè)基地在攻關成果和部分技術商品化的基礎上，建立了諸如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統(tǒng)生產廠、蘭州電機廠、華中數控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機生產廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數控主機生產廠。這些生產廠基本形成了我國的數控產業(yè)基地。 —— 建立了一支數控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊伍。 雖然在數控技術的研究開發(fā) 以及產業(yè)化方面取得了長足的進步，但也要清醒的認識到，我國高端數控技術的研究開發(fā)，尤其是在產業(yè)化方面的技術水平與我國的現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，我國數控技術水平和產業(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；功能部件專業(yè)化生產水平及成套能 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控技術的研究開發(fā)、工程化能力較弱；數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)認識方面對國產數控產業(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控產業(yè)化問題較多，從系統(tǒng)的、產業(yè)鏈的角度綜合考慮數控產業(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，數控系統(tǒng)新標準研究不夠。 ： 數控技術的發(fā)展現狀 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 臺數控銑床問世至今已經歷了 50 個年頭。數控設備包括：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 龐大的數控制造設備家族，每年全世界的產量有 10～ 20萬臺，產值上百億美元。 世界制造業(yè)在 20 世紀末的十幾年中經歷了幾次反復，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代制造業(yè)。 90 年代的全世界數控機床制造業(yè)都經過重大改組。如美國、德國等幾大制造商都經過較大變動，從 90 年代初開始已出現明顯的回升，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，生產任務飽滿。 我國數控機床制造業(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)產品實現向數控化 產品的轉型。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濟由計劃性經濟向市場經濟轉移調整，經歷了幾年最困難的蕭條時期，那時生產能力降到 50%，庫存超過 4 個月。從 1995 年“九五”以后國家從擴大內需啟動機床市場，加強限制進口數控設備的審批，投資重點支持關鍵數控系統(tǒng)、設備、技術攻關，對數控設備生產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，使數控設備制造市場一派繁榮。從 2021 年 8 月份的上海數控機床展覽會和 2021 年 4 月北京國際機床展覽會上 ，也可以看到多品種產品的繁榮景象。但也反映了下列問題 . （ 1）低技術水平的產品競爭激烈，互相靠壓價促銷； （ 2）高技術水平、全功能產品主要靠進口； （ 3）配套的高質量功能部件、數控系統(tǒng)附件主要靠進口； （ 4）應用技術水平較低，聯(lián)網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品主要靠引進圖紙、合資生產或進口件組裝。 數控技術經過 50 年的 2 個階段和 6 代的發(fā)展： 第 1 階段：硬件數控 (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，使數控功能擴展到很寬的領域（如 CAD、 CAM、 CAPP，連接網卡、聲卡、打印機、攝影機等）； （ 4）對數控系統(tǒng)生產廠來說，提供了優(yōu)良的 開發(fā)環(huán)境，簡化了硬件。 目前，國際上最大的數控系統(tǒng)生產廠是日本 FANUC 公司， 1 年生產 5 萬套以上