【正文】 **** 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目： 零件數(shù)控銑加工工藝與編程 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 所在院(系)： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī)制 指 導(dǎo) 教 師： 職稱： 201 年 月 日****教務(wù)處制I****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要摘 要 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域,尤其在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用十分的廣泛。而中國(guó)作為一個(gè)制造業(yè)的大國(guó)，掌握先進(jìn)的數(shù)控加工工藝和好的編程技術(shù)也是相當(dāng)重要的。 本文開篇主要介紹了數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展的趨勢(shì)，緊接著對(duì)數(shù)控銑削加工工藝做了簡(jiǎn)要的介紹，使對(duì)數(shù)控銑削加工工藝有了一個(gè)總體的了解。接下來主要是對(duì)具體零件的加工工藝的分析，然后用西門子840D仿真軟件指令進(jìn)行數(shù)控編程和仿真加工，最終根據(jù)所編寫的程序在數(shù)控機(jī)床上加工出對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。關(guān)鍵詞 數(shù)控，銑床，數(shù)控工藝，編程****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACTABSTRACTAs the development of puter technology , the Numerical Control Technology has been widely applied to various fields of industial control ,especially in engineering industry .And china is a big country in manufacturing,so more and more chinese master the konwledge of numerical control processing and programming technology is very important.At first,this paper mainly introduces the status of NC and the development ,the NC milling process has been made a brief introduction and make people master the knowledge in next part is analysis the processing of specific of specific parts,then use the Simens 840D CNC simunation software instructions for programming anf simulation processing 。Finally,accroding to the program ,machining the corresponding products .Keywords NC，milling machine ，NC processing， programme****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 目錄目 錄1 緒論 1 1 2 22 數(shù)控銑削加工工藝 5 裝夾方案的確定 數(shù)控加工刀具 切削用量的確定 9 切削液的選擇 進(jìn)給路線的確定 10 10 孔加工路線 13 加工階段的劃分 14 14 工序劃分原則 14 15 153 零件銑削加工工藝分析 16 分析零件圖，確定安裝基準(zhǔn) 16 17 17..2選擇加工路線 17 17 18 19 19 214 數(shù)控加工程序的編制 23 23 31 31 加工程序 34 零件仿真加工圖 365 總結(jié) 38參考文獻(xiàn) 39致 謝……………………………………………………………………………… 40****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 緒論1 緒論數(shù)控機(jī)床(Numerical Control Machine Tools)是用數(shù)字代碼形式的信息(程序指令)，控制刀具按給定的工作程序、運(yùn)動(dòng)速度和軌跡進(jìn)行自動(dòng)加工的機(jī)床，簡(jiǎn)稱數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床是在機(jī)械制造技術(shù)和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其過程大致如下： 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(guó)帕森斯公司接受美國(guó)空軍委托，研制直升飛機(jī)螺旋槳葉片輪廓檢驗(yàn)用樣板的加工設(shè)備。由于樣板形狀復(fù)雜多樣，精度要求高，一般加工設(shè)備難以適應(yīng)，于是提出采用數(shù)字脈沖控制機(jī)床的設(shè)想。 1949年，該公司與美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)開始共同研究，并于1952年試制成功第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床，當(dāng)時(shí)的數(shù)控裝置采用電子管元件。1959年，數(shù)控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板，出現(xiàn)帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，稱為加工中心( MC Machining Center)，使數(shù)控裝置進(jìn)入了第二代。1965年，出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價(jià)格進(jìn)一步下降，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。 60年代末，先后出現(xiàn)了由一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱 DNC)，又稱群控系統(tǒng)；采用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱 CNC)，使數(shù)控裝置進(jìn)入了以小型計(jì)算機(jī)化為特征的第四代。 1974年，研制成功使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的微型計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(簡(jiǎn)稱 MNC)，這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。 20世紀(jì)80年代初，隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了能進(jìn)行人機(jī)對(duì)話式自動(dòng)編制程序的數(shù)控裝置；數(shù)控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機(jī)床上；數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，具有自動(dòng)監(jiān)控刀具破損和自動(dòng)檢測(cè)工件等功能。 20世紀(jì)90年代后期，出現(xiàn)了PC+CNC智能數(shù)控系統(tǒng)，即以PC機(jī)為控制系統(tǒng)的硬件部分，在PC機(jī)上安裝NC軟件系統(tǒng)，此種方式系統(tǒng)維護(hù)方便，易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造。目前，世界主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)階段，如美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本等，其中日本發(fā)展最快。我國(guó)1958年試制成功第一臺(tái)電子管數(shù)控機(jī)床，從1965年開始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)，到20世紀(jì)70年代初曾研究出數(shù)控臂錐銑床、非圓插齒機(jī)、數(shù)控立銑床、數(shù)控車床、數(shù)控鏜床、數(shù)控磨床和加工中心等。20世紀(jì)80年代隨著改革開放政策的實(shí)施，我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了先進(jìn)技術(shù)，并在消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量的開發(fā)工作，進(jìn)而推動(dòng)了我國(guó)數(shù)控機(jī)床新的發(fā)展高潮，使我國(guó)數(shù)控機(jī)床在品種上、性能上以及水平上均有了新的飛躍。(1) 自動(dòng)化程度高，具有很高的生產(chǎn)效率。除手工裝夾毛坯外，其余全部加工過程都可由數(shù)控機(jī)床自動(dòng)完成。若配合自動(dòng)裝卸手段，則是無人控制工廠的基本組成環(huán)節(jié)。數(shù)控加工減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件；省去了劃線、多次裝夾定位、檢測(cè)等工序及其輔助操作，有效地提高了生產(chǎn)效率。 (2) 對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)。改變加工對(duì)象時(shí)，除了更換刀具和解決毛坯裝夾方式外，只需重新編程即可，不需要作其他任何復(fù)雜的調(diào)整，從而縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。 (3) 加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定?！?mm之間，不受零件復(fù)雜程度的影響。由于大部分操作都由機(jī)器自動(dòng)完成，因而消除了人為誤差，提高了批量零件尺寸的一致性，同時(shí)精密控制的機(jī)床上還采用了位置檢測(cè)裝置，更加提高了數(shù)控加工的精度。(4) 易于建立與計(jì)算機(jī)間的通信聯(lián)絡(luò)，容易實(shí)現(xiàn)群控。由于機(jī)床采用數(shù)字信息控制，易于與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)連接，形成CAD/CAM一體化系統(tǒng)，并且可以建立各機(jī)床間的聯(lián)系，容易實(shí)現(xiàn)群控。隨著計(jì)算機(jī)、微電子、信息、自動(dòng)控制、精密檢測(cè)及機(jī)械制造技術(shù)的高速發(fā)展，機(jī)床的數(shù)控技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。近幾年一些相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，如刀具及新材料的發(fā)展，主軸伺服和進(jìn)給系統(tǒng)、超高速切削等技術(shù)的發(fā)展。目前數(shù)控機(jī)床正朝著高速度、高精度、高工序集中度、高復(fù)合化和高可靠性等方向發(fā)展。世界數(shù)控技術(shù)及其裝備的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下的方面。 1）高速高效高精度高生產(chǎn)率。通過數(shù)控裝置及伺服系統(tǒng)功能的改進(jìn)，主軸的速度和進(jìn)給速度大大提高，減小了切削的時(shí)間和非切削時(shí)間。 高加工精度。隨著精密產(chǎn)品的出現(xiàn)，，高精密零件要求提高了機(jī)床的加工的精度，包括采用溫度補(bǔ)償法等。 2）柔性化 柔性化包括兩個(gè)方面的柔性：一是數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)，功能覆蓋面廣，便于不同用戶的要求；二是DNC系統(tǒng)的柔性，同一DNC系統(tǒng)能夠依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度的發(fā)揮DNC系統(tǒng)的效能。3） 工藝復(fù)合化和多軸化 數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化，是指工件在一臺(tái)機(jī)床上裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)等給種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。此外，數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步也提供了多軸控制和多軸聯(lián)動(dòng)控制功能。4）實(shí)時(shí)智能化 在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要的分支發(fā)展，如自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。5） 結(jié)構(gòu)新型化 采用新型結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工，其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度、加工效率較普通機(jī)床高210倍6） 編程技術(shù)自動(dòng)化 為了彌補(bǔ)手工編程和NC語(yǔ)言編程的不足，近年來開發(fā)出多種自動(dòng)編程系統(tǒng)，如圖形交互式系統(tǒng)、數(shù)字化自動(dòng)編程系統(tǒng)、會(huì)話式自動(dòng)編程系統(tǒng)、語(yǔ)言數(shù)控編程系統(tǒng)等。其中圖形交互式系統(tǒng)應(yīng)用的最為廣泛，圖形交互式編程系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件為基礎(chǔ)，首先形成零件的圖形文件，然后再調(diào)用數(shù)控編程模塊，自動(dòng)編制加工程序，同時(shí)可動(dòng)態(tài)顯示刀具的加工軌跡。目前的圖形交互式軟件有Master CAD、Cimatron、pro/E 、UG 、CAXA、CATIA等。7） 集成化數(shù)控系統(tǒng)采用高度集成化的芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟、硬件運(yùn)行速度，應(yīng)用平板顯示技術(shù)可提高顯示器的性能。平板顯示器應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融于一體，通過提高集成電路的密度，減小互聯(lián)長(zhǎng)度和數(shù)量來降低產(chǎn)品的價(jià)格、改進(jìn)性能、減小組件的尺寸、提高系統(tǒng)的可靠性。8）開放式閉環(huán)控制模式采用通用計(jì)算機(jī)組成的總線式、模塊化、開放、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁減、擴(kuò)展和升級(jí)，可以組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對(duì)傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型封閉式開環(huán)控制模式提出的。由于制造過程是一個(gè)多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包括諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪音、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)現(xiàn)加工過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過程變。在加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服系統(tǒng)、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理、動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)溶于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制系統(tǒng)體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。43****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 數(shù)控銑削加工工藝2 數(shù)控銑削加工工藝（1）零件圖的尺寸標(biāo)注應(yīng)符合編程方便的原則零件圖的尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn)。在數(shù)控加工的零件圖上，應(yīng)該以同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。這樣的標(biāo)注方法既便于編程，也便于尺寸之間的相互協(xié)調(diào)，在保證設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、檢查基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)設(shè)置的一致性方面帶來很大的方便。構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的條件應(yīng)充分。對(duì)零件進(jìn)行手工編程時(shí)，要計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。因此在分析零件圖時(shí)，要充分分析幾何元素的給定條件是否充分。（2）要徹底讀懂零件圖樣零件圖樣的尺寸是否標(biāo)注全，有無漏、多尺寸的情況，有無封閉尺寸，尺寸的標(biāo)注方法是否方便編程，零件的結(jié)構(gòu)是否表示清楚了，視圖是否完整，各幾何元素間的相互關(guān)系（如相切、相交、垂直、平行等）是否明確。（3）要分析透零件的加工工藝性 研究零件的被加工表面是否適合于數(shù)控銑床加工，被加工表面是否太厚，內(nèi)轉(zhuǎn)接圓弧R是否太小。，（H為被加工內(nèi)輪廓面的最大高度）時(shí)，其加工的工藝性不好。即刀具被迫采用小直徑的使其剛性變差，需要采用多次分層切削加工。當(dāng)被加工表面的凹圓弧尺寸較多時(shí)，應(yīng)該盡量統(tǒng)一，以減小使用的銑刀的數(shù)量，保證零件表面光滑。否則，在進(jìn)行切削的時(shí)候，在接刀處會(huì)留下較多的刀痕，最終影響了表面的加工質(zhì)量。零件被加工的底面與側(cè)面相交處的圓角半徑是否太大，當(dāng)?shù)毒邎A角半徑r越大時(shí)，銑刀端刃銑削平面的能力就越差，效率也就越低，應(yīng)該盡量的避免。 內(nèi)輪廓圓弧對(duì)銑削工藝性的影響 零件底面圓弧對(duì)銑削工藝性的影響（4）要研究分析零件的精度。零件的精度（尺寸、形狀、位置）是否能夠保證，表面質(zhì)量是否保證。根據(jù)精度、表面質(zhì)量來決定是否采用粗銑，還是精銑，以及是否要多次進(jìn)給。（5）要研究分析零件的剛性。零件的厚度如果太薄會(huì)引起加工變形。當(dāng)加工薄壁而且面積較大的零件時(shí)，在其加工完后也易引起加工變形，很難保證精度。（6）要研究分析零件的定位精度。零件上