【正文】 云南國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論 文 ) 題目名稱： 銑削 、工藝、車削零件的加工過程 學(xué)生姓名： 楊 建 明 學(xué) 號(hào)： 14580103711041 系 /專業(yè)： 14 數(shù) 控 技 術(shù) 指導(dǎo)教師： 葉 選 林 2 摘 要 數(shù)控（英文名字： Numerical Control 簡(jiǎn)稱 :NC）技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組 成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。 數(shù)控銑床是在普通銑床上集成了數(shù)字控制系統(tǒng)，可以在程序代碼的控制下較精確地進(jìn)行銑削 加工 的機(jī)床。 數(shù)控加工就是將加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)輸入到機(jī)床，機(jī)床的控制系統(tǒng)對(duì)輸入信息進(jìn)行運(yùn)算與控制，并不斷地向直接指揮機(jī)床運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功能部件 — 機(jī)床的伺服機(jī)構(gòu)發(fā)送脈沖信號(hào)，伺服機(jī)構(gòu)對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行交換和放大處理，然后由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū) 動(dòng)數(shù)控機(jī)床，從而加工零件，所以數(shù)控加工的關(guān)鍵是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取，即數(shù)控編程 。 數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個(gè)基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個(gè)國家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。 在我國，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以 PC 平臺(tái)為基礎(chǔ)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。但是，我國在數(shù)控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問題，特別是在技術(shù)創(chuàng)新能力、 商品化進(jìn)程、市場(chǎng)占有率等方面情況尤為突出。在新世紀(jì)到來時(shí)，如何有效解決這些問題，使我國數(shù)控領(lǐng)域沿著可持續(xù)發(fā)展的道路，從整體上全面邁入世界先進(jìn)行列，使我們?cè)趪H競(jìng)爭(zhēng)中有舉足輕重的地位，將是數(shù)控研究開發(fā)部門和生產(chǎn)廠家所面臨的重要任務(wù)。 本設(shè)計(jì)主要是針對(duì)數(shù)控銑削加工及編程，首先簡(jiǎn)單的介紹了數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，銑削工藝的選擇，然后以具體的零件加工，從刀具、主軸轉(zhuǎn)速、夾具的選擇到程序的編寫，都具體的介紹了。 關(guān)鍵字： 數(shù)控技術(shù)、數(shù)控加工、工藝參數(shù)、 銑削加工、 數(shù)控編程、裝備。 3 目 錄 摘 要 ........................................................3 第 1 章 數(shù)控概述 ..............................................5 數(shù)控 技術(shù) ................................................5 數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展 .................................5 數(shù)控系統(tǒng) ............................................7 數(shù)控機(jī)床 ...............................................8 數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介 .........................................8 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生 ......................................9 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) .................................10 數(shù) 控機(jī)床的特點(diǎn) ..........................................10 數(shù)控機(jī)床的組成 ...........................................11 第 2 章 數(shù)控機(jī)床的分類 ........................................12 第 3 章 數(shù)控加工工藝 ..........................................13 數(shù)控加工工藝概念 及內(nèi)容 ..................................14 工序與工 步 的劃分 ........................................14 數(shù)控加工 零件的 工藝 性 分析 ................................15 毛坯的選擇和加工余量的確定 ..............................16 確定定位和夾緊方案 ......................................17 第 4 章 數(shù)控 加工 ..............................................18 數(shù)控銑床 及 加工的內(nèi)容和工藝特點(diǎn) ..........................18 數(shù)控加工原理 ............................................19 數(shù)控 銑削安全操作規(guī)程 ....................................19 加工注意事項(xiàng) ............................................20 第 5 章 數(shù)控加工 ..............................................22 零件圖工藝分析 ..........................................22 確定裝夾方案 ............................................23 確定加工順序 ............................................23 刀具的選擇 ..............................................23 加工工藝路線的確定 ......................................24 切削用量的選擇 ..........................................25 數(shù)控編程的簡(jiǎn)單介紹 ......................................25 銑削加工程序 ............................................28 結(jié)論 ..........................................................34 致謝 ..........................................................34 參考文獻(xiàn) ......................................................35 4 第 1 章 數(shù)控概論 數(shù)控技術(shù) 數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展 一、數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生 隨著電子技術(shù)的發(fā)展， 1946 年世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問世，由此掀 開了信息自動(dòng)化的新篇章。 1948 年美國北密支安的一個(gè)小型飛機(jī)工業(yè)承包商帕森斯公司（ Parsons Co）在制造飛機(jī)的框架及直升飛機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)翼時(shí)，提出了采用電子計(jì)算機(jī)對(duì)加工軌跡進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)處理的設(shè)想，后來得到美國空軍的支持，并與美國麻省理工學(xué)院（ MIT）合作，于 1952 年研制出第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床。帕森斯的設(shè)想，本身就考慮到刀具直徑對(duì)加工路徑的影響， 使得加工精度達(dá)到177。 英寸（這在當(dāng)時(shí)，水平是相當(dāng)高的），因而帕森斯獲得了專利。 1954 年底、美國本迪克斯公司（ Bendix Co）在帕森斯專利的基礎(chǔ)上 生產(chǎn)出了第一臺(tái)工業(yè)用的數(shù)控機(jī)床。這時(shí)數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)（專用電子計(jì)算機(jī)）采用的是電子管，其體積龐大，功耗高，僅在一些軍事部門中承擔(dān)普通機(jī)床難于加工的形狀復(fù)雜零件。這是第一代數(shù)控系統(tǒng)。 1959 年晶體管出現(xiàn)。，電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用晶體管元件和印刷電路板，從而使機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)跨入了第二代。 20 世紀(jì) 60 年代，出現(xiàn)了集成電路，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到第三代。以上三代，都屬于硬邏輯數(shù)控系統(tǒng)（稱為 NC）。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，小型計(jì)算機(jī)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中，由此組成的數(shù)控系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控（ CNC），數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)入第四代。 二、 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨 勢(shì) 數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個(gè)基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個(gè)國家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域 的擴(kuò)大，他對(duì)國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（ IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì)。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。 隨著汽車、航空航天等工業(yè)輕合金材料的廣泛應(yīng)用，高速加工已成為制造技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)。高速加工具有縮短加工時(shí)間、提高加工精度和表面質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，在模具制造等領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。 5 按照 加工精度，機(jī)床可分為普通機(jī)床、精密機(jī)床和超精機(jī)床，加工精度大約每 8 年提高一倍。 70 年代出現(xiàn)的加工中心開多工序集成之先河，現(xiàn)已發(fā)展到完整加工，即在一臺(tái)機(jī)床上完成復(fù)雜零件的全部加工工序。完整加工通過工藝過程集成，一次裝卡就把一個(gè)零件加工過程全部完成。 機(jī)床信息化的典型案例是 Mazak410H，該機(jī)床配備有信息塔，實(shí)現(xiàn)了工作地的自主 管理。信息塔具有語音、文本和視像等通訊功能。與生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，下載工作指令和加工程序。工件試切時(shí)，可在屏幕上觀察加工過程。信息塔實(shí)時(shí)反映機(jī)床工作狀態(tài)和加工進(jìn)度，并可以通過手機(jī)查詢。 測(cè)量、監(jiān)控和補(bǔ)償 機(jī)床智能化包括在線測(cè)量、監(jiān)控和補(bǔ)償。數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)及其閉環(huán)控制就是簡(jiǎn)單的應(yīng)用案例。為了進(jìn)一步提高加工精度，機(jī)床的圓周運(yùn)動(dòng)精度和刀頭點(diǎn)的空間位置，可以通過球桿儀和激光測(cè)量后，輸入數(shù)控系統(tǒng)加以補(bǔ)償。未來的數(shù)控機(jī)床將會(huì)配備各種微型傳感器，以監(jiān)控切削力、振動(dòng)、熱變形等所產(chǎn)生的誤差，并自動(dòng)加以 補(bǔ)償或調(diào)整機(jī)床工作狀態(tài)，以提高機(jī)床的工作精度和穩(wěn)定性。 隨著納米技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)的迅速進(jìn)展，開發(fā)加工微型零件的機(jī)床已經(jīng)提到日程上來了。微型機(jī)床同時(shí)具有高速和精密的特點(diǎn)，最小的微型機(jī)床可以放在掌心之中，一個(gè)微型工廠可以放在手提箱中。操作者通過手柄和監(jiān)視屏幕控制整個(gè)工廠的運(yùn)作。 傳統(tǒng)機(jī)床是按笛卡爾坐標(biāo)將沿 3 個(gè)坐標(biāo)軸線的移動(dòng) X、 Y、 Z 和繞 3 個(gè)坐標(biāo)軸線轉(zhuǎn)動(dòng) A、 B、 C 依次串聯(lián)疊加，形成所需的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床是采用各種類型的桿機(jī)構(gòu)在空間移轉(zhuǎn)主軸部件，形成所需的 刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、剛度高、動(dòng)態(tài)性能好等一系列優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。 除了金屬切削和鍛壓成形外，新的加工工藝方法和過程層出不窮，機(jī)床的概念正在變化。激光加工領(lǐng)域日益擴(kuò)大，除激光切割、激光焊接外，激光孔加工 、 激光三維加工、激光熱處理、激光直接金屬制造等應(yīng)用日益廣泛。電加工、超聲波加工、疊層銑削、快速成型技術(shù)、三維打印技術(shù)各顯神通。 6 9. 新結(jié)構(gòu)和新材料機(jī)床高速化和精密化 新結(jié)構(gòu)和新材料機(jī)床高速化和精密化要求機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)