【正文】 1 石家莊理工職業(yè)學院畢業(yè)論文 題目： 數(shù)控車零件工藝設計及 NC 編程 姓 名： 系 別： 機電工程系 專 業(yè)： 機械制造與自動化 班 級： 指導教師： 2021 年 5 月 20 日 2 一、 摘要 …………… ………………………………………………………………………… 1 二、 引言數(shù)控概述… ……………………………………………………………… 2 （一） 數(shù)控 機床簡介 ………………………………………………………………………… 2 （二） 數(shù)控機床的特點…………………………………………………………………… 2 （三） 數(shù)控機床的組成……………………………………………………………………… 2 （四） 數(shù)控 技術 發(fā)展趨勢………………………… ………………………………………… 3 三、數(shù)控 加工工藝分析…………… …………………………………… … ………………… 4 （一） 數(shù)控加工工藝概念………… ………………………………………………………… 4 （二） 數(shù)控 加工工藝 內容 … … … … ………… ……………………………………………… 4 （三） 工序與工布的劃分 …………………………………………………………………… 4 四、 數(shù)控 NC 程序編 制……………… ………………… … … … …… …… ………………… 5 （一） 數(shù)控編 程的基本概念 ………………………………………………………………… 5 （二） 數(shù)控編程步驟 ……………………………………………………………………… 6 （三）數(shù)控車床程序的編制 ………………………………………………………………… 7 五 、數(shù)控刀具的選用 ……………………………… … …… ……… …… … …………… … 8 （一）數(shù)控機床的刀具特點 ……………………… … … ……… ……… … ………………… 8 （二）刀具材料……………………………………… ……… … … ……… … ……………… 8 （三）數(shù)控刀具的選擇……………………………… ………… ………… … ……………… 9 （四）切屑用量的選擇 …………………………… … …… ……… ……… … ……………… 9 六 、夾具選擇 和裝夾……… ……………………… ………… ………… … ………………… 10 （一）夾具的分類………………………………… ………… ………… … ………………… 10 （二） 工件在數(shù)控車床上的裝夾… …… …………………………………………………… 10 七 、零件加工編程實例………………………… … ……… …… ……… …… ……………… 10 （一） 零件的工藝分析…… ………………………………………………………………… 11 （二） 確定加工路線…………… ………………… … … …… ………… …… ……………… 12 （三） 制定加工方案 ………………………………………………………………………… 12 （四） 選擇刀具及對刀…………………… ………………………………………………… 12 （五）確定工件坐標系、對刀點和換刀點………………………………… ……………… 12 八 、結論 ……………………………………………………………………………………… 13 參考文獻 …………………………………………………………………………………… 14 第 1 頁 共 15 頁 數(shù)控車零件工藝設計及 NC 編程 摘 要 數(shù)控（英文名字： Numerical Control 簡稱 :NC）技術是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機械設備動作控制的技術。數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉體零件。通過數(shù)控加工程序的運行，可自動完成內外圓柱面、圓錐面、成形表面、 螺紋和端面等工序的切削加工，并能進行車槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等工作。 數(shù)控車床種類較多，但主體結構都是由：車床主體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)三大部分組成。 NC 編程就是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運動和進給運動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉、冷卻液開關、刀具夾緊、松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。 數(shù)控機床程序編制過程主要包括：分析零件圖紙、工藝處理、數(shù)學處理、編寫零件程序、程序校驗。 機床夾具的種類很多，按使用機床類型分類 ，可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、加工中心夾具和其他夾具等。按驅動夾具工作的動力源分類，可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具和自夾緊夾具等 。 關鍵詞： 數(shù)控，車床，編程，加工 第 2 頁 共 15 頁 .一、引言 數(shù)控技術是先進制造技術的基礎，它是綜合應用了計算機、自動控制、電氣傳動、自動檢測、精密機械制造和管理信息等技術而發(fā)展起來的高新科技。作為數(shù)控加工的主體設備，數(shù)控機床是典型的機電一體化產(chǎn)品。 數(shù)控機床代表一個民族制造工業(yè)現(xiàn)代化的水平，隨著現(xiàn)代化科學技術的迅速發(fā)展，制造技術和自動化水平 的高低已成為衡量一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標志 。 本文主要討論數(shù)控車床的零件加工工藝以及程序編制，主要以 FANUC 數(shù)控系統(tǒng)為例，結合典型零件對數(shù)控車 零件進行講解。 主要內容有關于數(shù)控車床的編程方法、編程的注意事項、加工工藝分析、刀具的選用、刀位軌跡計算 二、數(shù)控概述 （一）數(shù)控機床簡介 數(shù)控機床是數(shù)字控制機床（ Computer numerical control machine tools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯 碼，從而使機床動作并加工零件。 數(shù)控機床種類繁多， 由數(shù)控系統(tǒng)通過伺服驅動系統(tǒng)去控制各運動部件的動作，主要用于軸類和盤類回轉體零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等綜合特點，適合中小批量形狀復雜零件的多品種、多規(guī)格生產(chǎn)。 （二）數(shù)控機床特點 數(shù)控機床的操作和監(jiān)控全部在這個數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機床的大腦。與普通機床相比，數(shù)控機床有如下特點： 加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質量； 可進行多坐標的聯(lián)動，能加工形狀復雜的零件； 加工零件改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn) 準備時間； 機床本身的精度高、剛性大 ,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機床的 3~5 倍）； 機床自動化程度高，可以減輕勞動強度； 對操作人員的素質要求較高，對維修人員的技術要求更高。 （三）數(shù)控機床的組成 數(shù)控機床一般由下列幾個部分組成： 第 3 頁 共 15 頁 主機，他是數(shù)控機床的主題，包括機床身、立柱、主軸、進給機構等機械部件。他是用于完成各種切削加工的機械部件。 數(shù)控機床 數(shù)控裝置，是數(shù)控機床的核心，包括硬件（印刷電路板、 CRT 顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等）以及相應的軟件， 用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲、數(shù)據(jù)的變換、插補運算以及實現(xiàn)各種控制功能。 驅動裝置，他是數(shù)控機床執(zhí)行機構的驅動部件，包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實現(xiàn)主軸和進給驅動。當幾個進給聯(lián)動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。 輔助裝置，指數(shù)控機床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機床的運行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監(jiān)測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數(shù)控轉臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān) 控檢測裝置等。 編程及其他附屬設備，可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等。 （ 四 ）數(shù)控機床發(fā)展趨勢 高速、精密、復合、智能和綠色是數(shù)控機床技術發(fā)展的總 趨勢，近幾年來，在實用化和產(chǎn)業(yè)化等方面取得可喜成績。主要表現(xiàn)在以下方面。 機床復合技術進一步擴展隨著數(shù)控機床技術進步，復合加工技術日趨成熟，包括銑 車復合、車銑復合、車 鏜 鉆 齒輪加工等復合，車磨復合，成形復合加工、特種復合加工等，復合加工的精度和效率大大提高?！耙慌_機床就是一個加工廠”、“一次裝卡，完全加工”等理念正在被更多人接受，復合加工 機床發(fā)展正呈現(xiàn)多樣化的態(tài)勢。 智能化技術有新突破數(shù)控機床的智能化技術有新的突破，在數(shù)控系統(tǒng)的性能上得到了較多體現(xiàn)。如：自動調整干涉防碰撞功能、斷電后工件自動退出安全區(qū)斷電保護功能、加工零件檢測和自動補償學習功能、高精度加工零件智能化參數(shù)選用功能、加工過程自動消除機床震動等功能進入了實用化階段，智能化提升了機床的功能和品質。 機器人使柔性化組合效率更高機器人與主機的柔性化組合得到廣泛應用，使得柔性線更加靈活、功能進一步擴展、柔性線進一步縮短、效率更高。機器人與加工中心、車銑復合機床、磨床、齒輪加 工機床、工具磨床、電加工機床、鋸床、沖壓機床、激光加工機床、水切割機床等組成多種形式的柔性單元和柔性生產(chǎn)線已經(jīng)開始應用。 精密加工技術有了新進展數(shù)控金切機床的加工精度已從原來的絲級（ ）提升到目前的微米級（ ），有些品種已達到 m 左右。超精密數(shù)控機床的微細切削和磨削加工，精度可穩(wěn)定達到 m 左右，形狀精度可達 m 左右。采 第 4 頁 共 15 頁 用光、電、化學等能源的特種加工精度可達到納米級（ m）。通過機床結構設計優(yōu)化、機床零部件的超精加工和精密裝配、采用高精度的全閉 環(huán)控制及溫度、振動等動態(tài)誤差補償技術，提高機床加工的幾何精度，降低形位誤差、表面粗糙度等，從而進入亞微米、納米級超精加工時代。 功能部件性能不斷提高功能部件不斷向高速度、高精度、大功率和智能化方向發(fā)展，并取得成熟的應用。全數(shù)字交流伺服電機和驅動裝置，高技術含量的電主軸、力矩電機、直線電機，高性能的直線滾動組件，高精度主軸單元等功能部件推廣應用，極大的提高數(shù)控機床的技術水平。 三 、數(shù)控加工工藝分析 （一） 數(shù)控加工工藝概念 數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機床加工零件時所運用各種方法和技術手段的總和，應用于整個數(shù)控加 工工藝過程中。數(shù)控加工工藝是伴隨著 數(shù)控機床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應用技術，它是人們大量數(shù)控加工實踐的經(jīng)驗總結。 數(shù)控加工工藝過程，是利用切削工具在數(shù)控機床上直接改變加工對象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。 （二） 數(shù)控加工工藝內容 選擇并確定進行數(shù)控加工的內容。 對零件圖樣進行數(shù)控加工工藝分析。 零件圖形的數(shù)學處理及編程尺寸設定值的確定。 數(shù)控加工工藝方案的制定。 工步、進給路線的確定。 選擇數(shù)控機床的類型。 刀具、夾具、量具的選擇