【文章內(nèi)容簡介】 ……………………………… 5 數(shù)控加工技術(shù)簡介 ..................................................................................................5 數(shù)控加工的特點 ………………………………………………………………… 5 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展 …………………………………………………………… 6 數(shù)控加工工藝 ……………………………………………………………………… 7 CAD／ CAM 技術(shù) ...........................................................................................................8 3 各部分零件的工藝分析 ……………………………………………………………… 8 金屬材料的分析 …………………………………………………………………… 8 材料 ……………………………………………………………………………… 8 材料選用的原則 ..................................................................................................10 各零部件的材料選擇及工藝分析 ……………………………………………… ..11 4 主要零件的參數(shù)設(shè)置及加工路徑分析 …………………………………………… ..14 概述 ……………………………………… ……………………………………… ..14 軸類零件的材料、毛坯及熱處理 ……………………………………………… ..14 軸類零件的材料 ……………………………………………………………… ..14 軸類零件的熱處理 …………………………………………………………… ..14 工藝裝備的選擇 ………………………………………………………………… ..15 夾具的選擇 …………………………………………………………………… ..15 刀具的選擇 …………………………………………………………………… ..15 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 量具的選擇 …………………………………………………………………… ..16 切削用量的選擇 ………………………………………………………………… ..16 進給路線的確定 ………………………………………………………………… ..19 加工順序的確定 ………………………………………………………………… ..20 加工余量的確定 ………………………………………………………………… ..20 程序的確定 ……………………………………… ……………………………… ..21 數(shù)控指令的介紹 ……………………………………………………………… ..21 程序編制方法的確定 ………………………………………………………… ..21 軸的加工程序 …………………………………………………………………… ..22 軸外圓表面的加工程序 ……………………………………………………… ..23 螺紋孔的加工 ………………………………………………………………… ..27 結(jié) 論 ………………………………………………………………………………… … 28 致 謝 …………………………………………………………………………………… 29 參考文獻 ………………………………………………………………………………… 30 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 1 頁 共 30 頁 1 緒 論 傳動器是一種常見的中間傳遞機構(gòu) ,其構(gòu)成的主要零部件 ,如圖所示： 由圖可知，該傳動器主要有以下幾部分組成：中間是箱體 ,內(nèi)部是軸 ,其左側(cè)是端蓋 ,右側(cè)分別是端蓋、調(diào)整環(huán)和齒輪。 傳動器是動力的中間傳遞機構(gòu)。當(dāng)動力通過齒輪輸入時，通過鍵聯(lián)接 ，帶動軸傳動，只要在軸的左端安上齒輪、帶輪等零件，就可實現(xiàn)動力的傳遞。 下面就對本課題所設(shè)計的主要零部件的加工工藝進行分析。 2 概 述 數(shù)控機床 數(shù)控機床的概述 數(shù)控機床和數(shù)控技術(shù)是微電子技術(shù)同傳統(tǒng)機械技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種技術(shù)密集型的產(chǎn)品和技術(shù)。它是根據(jù)機械加工工藝的要求，使電子計算機對整個加工過程進行信息處 理與控制，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。較好地解決了復(fù)雜、精密、多品種、中小批量機械零件 加工問題，是一種通用、靈活、高效能的自動化機床。同時，數(shù)控技術(shù)又是柔性制造系統(tǒng) (FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)（ CIMS）的技術(shù)基礎(chǔ)之一，是機電一體化高新科技的重要組成 部分。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 2 頁 共 30 頁 數(shù)控機床的組成 數(shù)控技術(shù)可以應(yīng)用于各種加工機床，例如數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、數(shù)控沖床、數(shù)控電火花、線切割、激光加工機床等等。雖然數(shù)控機床的種類繁多，但它們的組成部分基本相同，主要包括以下幾個方面。 (一 )機床的主體 數(shù)控機床的主體即數(shù)控機床的主要機械結(jié)構(gòu)部分。包括數(shù)控機床的床身、主軸以及進給機構(gòu)等。與傳統(tǒng)的機床相比，數(shù)控機床的外部造型、整體部局、傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)以及操作機構(gòu)等方面部已發(fā)生了很大的變 化，這些變化的目的是為了滿足數(shù)控技術(shù)的要求，從而使數(shù)控機床的特點得以充分發(fā)揮。 (二 )數(shù)控裝置 控制裝置是數(shù)控機床的中心環(huán)節(jié)，也叫做計算機數(shù)控（ CNC）裝置。 CNC裝置實際上就是一個計算機系統(tǒng)，通過對加工程序的運行處理，發(fā)出控制信號。實現(xiàn)對加工過程的自動控制。 典型 CNC裝置的構(gòu)成如圖 11所示。 由圖可知， CNC裝置包含以下幾個部分： 微處理器及其總線 微處理器 (CPU)及其總線 (BUS)是 CNC裝置的核心。 CPU由運算器和控制器組成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的算術(shù)運算和邏輯運算以及指令的操作控制． CPU最基本的運算 處理就是插補運算。所謂插補就是求取零件加工路徑的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，用以控制數(shù)控機床坐標(biāo)軸的運動?？偩€是計算機系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間傳遞信號的渠道，一般由數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等組成。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 3 頁 共 30 頁 輸入裝置 輸入裝置是把加工程序輸人至計算機的裝置，通常可以采用以下三種方式： (1)紙帶輸入 紙帶輸人方式就是在特制的紙帶上穿孔．用孔的不同位置的組合．構(gòu)成不同的數(shù)控代碼，通過紙帶閱讀機，把紙帶上的代碼轉(zhuǎn)換為計算機可以識別和處理的電信號。 (2)手動輸人 手動輸入方式就是使用數(shù)控機床上的鍵盤輸入加工程序。輸入方法有兩種．一是 MDI(手動數(shù)據(jù)輸入 )，這種方法適用于比較短的程序，只能使用一次，機床動作后程序就消失；二是在控制裝置的 EDIT(編輯 )狀態(tài)下輸入加工程序，存放在控制裝置的內(nèi)存中，用這種方法可以對程序進行修改，并且可以重復(fù)使用。 (3)直接輸入存儲器 直接輸入方式是采用 CNC裝置的串行通信接口等，通過對有關(guān)參數(shù)的設(shè)定，直接讀入由自動編程機或者其它計算機編制的程序。 存儲器 存儲器是用來存放 CNC裝置的數(shù)據(jù)、參數(shù)及程序的。存儲器一般由存放系統(tǒng)程序的只讀存儲器 ROM、存放運算的中間結(jié)果的隨機存儲器 RAM以及存放加工零件程序、數(shù)據(jù) 和參數(shù)的 RAM等組成。 位置控制單元 位置控制單元是把插補運算求取的坐標(biāo)給定值與位置檢測裝置測得的實際值進行比較，然后將結(jié)果送入速度控制單元，對進結(jié)機構(gòu)的運動進行控制。 可編程序控制器 可編程序控制器 (PLC)是用來替代傳統(tǒng)的機床強電控制線路，實現(xiàn)對數(shù)控機床的切削液供給、停止、刀具的自動交換、工作臺的自動交換等的自動控制功能。 通信接口 現(xiàn)代數(shù)控機床往往都帶有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信接口，以便與編程機及上級計算機聯(lián)接，實現(xiàn)通信功能。隨著柔性制造系統(tǒng) FMS、計算機集成制造系統(tǒng) CIMS的發(fā)展， CNC裝置的通信功能將發(fā)揮更加 重要的作用。 CNC與上級計算機等的網(wǎng)絡(luò)通信功能主要是通過串行數(shù)據(jù)通信接口來實現(xiàn)的。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 4 頁 共 30 頁 (三 )伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)接收來自 CNC裝置的指令信息，嚴(yán)格按照指令信息的要求，拖動機床的移動部件，完成零件的加工。伺服系統(tǒng)直接決定了刀具與零件的相對位置，因而伺服系統(tǒng)的性能是決定數(shù)控機床的加工精度的主要因素。伺服系統(tǒng)主要由伺服控制電路、功率放大電路、檢測裝置以及伺服電動機等部分組成。 (四 )附加裝置 為了進一步提高生產(chǎn)率、提高加工精度和提高自動化程度，數(shù)控機床還具有許多附加裝置，例如自動換刀裝置、自動交換工作臺及切屑 處理裝置等等。 數(shù)控機床的基本工作原理 在數(shù)控機床上加工一個零件，一般包含以下幾個步驟： 根據(jù)加工零件的圖紙和工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序格式來編寫加工程序； 將加工程序制作成穿孔帶； 通過紙帶閱讀機將穿孔帶上的程序輸入 CNC裝置。也可以來用手動輸入方式將程序輸入 CNC裝置； CNC裝置對程序代碼進行譯碼、寄存和運算，然后為伺服系統(tǒng)提供控制信號，實現(xiàn)對刀具與零件相對運動的控制； 與此同時， CNC裝置提供的信號，還可以實現(xiàn)對機床其它各運動部件的控制與操作，包括主軸變速、工件松 夾、刀具轉(zhuǎn)位以及開關(guān)冷卻液等。 通過以上步驟，數(shù)控機床最終便可以加工出合格的零件了。 數(shù)控機床的特點及用途 進入 80 年代的機械制造業(yè)，其產(chǎn)品面臨市場競爭帶來的挑戰(zhàn)，促使越來越多的企業(yè) 走上小批量、多品種、不斷更新產(chǎn)品的道路。隨著以航天、精密儀器制造業(yè)為主的高技術(shù) 產(chǎn)品不斷的出現(xiàn)，復(fù)雜零件越來越多，精度要求也越來越高，傳統(tǒng)的剛性自動化生產(chǎn)模式 難以滿足要求，柔性自動化生產(chǎn)則應(yīng)運而生。數(shù)控機床就是在這種形勢下產(chǎn)生的自動化設(shè)備，它是發(fā)展柔性生產(chǎn)的基礎(chǔ)裝備。 與其他類型的自動化機床型比較，數(shù)控機床主要有 如下一些優(yōu)點 : 具有較大柔性 數(shù)控機床是按照記錄在穿孔帶等信息載體上的指令信息自動加工進行加工的。加工對象改變時，只需重新編制程序或更換一條穿孔帶、磁帶或其他形式的信息載體，即不需要對機床結(jié)構(gòu)重新進行調(diào)整，也不需要制造凸輪、靠模一類的輔助裝置。這樣，便非常迅速地從一種零件的加工過渡到另一種零件的加工，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期大為縮短。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 5 頁 共 30 頁 能獲得較高的加工精度 機床加工精度在很大程度上取決于進給傳動的位置精度。數(shù)控機床的進給傳動為數(shù)字式伺服傳動，它能保證運動參數(shù)，如位移、速度的準(zhǔn)確性。此外，傳動鏈短、傳動機構(gòu)精密、 高效，也極大地提高了傳動精度。因此，數(shù)控機床具有較高的加工精度。 便于加工復(fù)雜形狀的零件 數(shù)控機床能同時控制多個坐標(biāo)聯(lián)動，可加工其他機床很難加工甚至不可能加工的復(fù)雜曲面。對于以函數(shù)形式或列表值表示的曲面，加工更為方便。 機床的使用、維護技術(shù)要求高 數(shù)控機床是多學(xué)科、高新技術(shù)的產(chǎn)物，相應(yīng)地，這就對機床的操作和維護提出了較高的要求。此外，機床價格高，設(shè)備一次性投資大，為保證數(shù)控加工的綜合技術(shù)經(jīng)濟效益， 同樣要求機床的使用者和維修人員應(yīng)具有較高的專業(yè)素質(zhì)。 按照以上特點，數(shù)控機床最適合在單件、小批生產(chǎn)條件下 ，加工下列類型的零件 : （ 1）普通機床難以加工，或雖能加工，但需要復(fù)雜、昂貴的工藝設(shè)備 （ 2）材料昂貴、不允許報廢的零件 （ 3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要多工序加工的零件 （ 4）生產(chǎn)周期要求短的急缺零件 數(shù)控加工技術(shù) 數(shù)控加工技術(shù)簡介 數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的一門新型的發(fā)展十分迅速的高新技術(shù)，它將制造 技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、微電子技術(shù)、監(jiān)控檢測技術(shù)等多種高新建設(shè)傳統(tǒng)的機械加工技術(shù)有效 地結(jié)合起來，成為制造自動化領(lǐng)域最重要的基礎(chǔ)技術(shù)。數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展十分迅速，從 第一代的電子管元件數(shù)控裝置，經(jīng)歷了晶 體管電路、小中規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路控制系統(tǒng)，發(fā)展到計算機控制系統(tǒng)。數(shù)控裝置體積越來越小，精度越來越高，在工業(yè)生產(chǎn) 中日益發(fā)揮著重要作用。 數(shù)控加工的特點 自動化程度高 在數(shù)控機床上加工零件時，除了手工裝卸工件外，全部加工過程都有機床自動完成 .在柔性制造系統(tǒng)上，上下料、檢測、診斷對到、傳輸、調(diào)度、管理等也都有機床自動完成，這樣減輕了操作者的勞動強度，改善了勞動條件。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 6 頁 共 30 頁 加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定 數(shù)控加工的尺寸精度通常在 ～ 之間，日 前最高的尺寸精度可達士 ，不受零件形狀復(fù)雜程度的影響，加工中消除了操作者 的人為誤差，提高了同批零件尺寸的一致性，是產(chǎn)品質(zhì)量保持穩(wěn)定。 加工對象適應(yīng)性強 數(shù)控機床上實現(xiàn)自動加工的控制信息是加工程序。當(dāng)加工對象 改變時，除了相應(yīng)更換刀具和解決工件裝夾方式外，只要重新編寫并輸入該零件的加工程 序，便可自動加工出新的零件，不必對機床作任何復(fù)雜的調(diào)整，這樣縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，給新產(chǎn)品的研制開發(fā)以及產(chǎn)品的改進、改型提供了捷徑。 生產(chǎn)效率高 數(shù)控機床的加工效率高，一方面是自動化程度高，在一次裝夾