【文章內(nèi)容簡介】 一大國， 2020 年中國機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá) 億美元，國內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯， 70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進(jìn)口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識(shí)與能力欠缺、數(shù)控 ,系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢，充分認(rèn)識(shí)國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大 技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國家之問的差距。 10 本課題研究的目標(biāo) （ 1）掌握各編程指令的意義，編寫正確的加工工序； （ 2）熟練的的編寫程序和應(yīng)用； （ 3）學(xué)會(huì)對(duì)零件加工工藝的制定； （ 4）了解機(jī)械制造相關(guān)知識(shí)； （ 5）熟悉機(jī)床的組成，了解相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)； （ 6）完成設(shè)計(jì)的工件，順利畢業(yè)。 理論方面 。 ，了解相關(guān)控制系統(tǒng)原理。 ，編寫正確的加工程序。 。 的軟件 。 操作方面 ，繪制出零件圖。 。 3..熟悉掌握工件裝夾、刀具裝夾、刀具刃磨、編程原點(diǎn)找正、對(duì)刀等操作方法及步驟 、工藝制定、刀具選擇、切削用量選擇、程序編寫等加工相關(guān)內(nèi)容，并能夠進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真加工。 （從圖紙到工件的完整加工過程），并能保證零件加工成型的相對(duì)尺寸精度、形狀精度、表面的位置精度、表面粗度等其他要求。 。 。 完成本課題的可行性分析 本人 通過四年半的理論知識(shí)與專業(yè)技能的學(xué)習(xí)，已初步能夠獨(dú)立進(jìn)行零件的設(shè)計(jì)、材料分析，工藝的制定，到最終的編程加工。并且在每學(xué)期都要進(jìn)行維期兩 11 個(gè)用月的專業(yè)技能強(qiáng)化訓(xùn)練，讓我們深入感受到理論與實(shí)踐是相輔相成的。 在實(shí)踐方面已通過數(shù)控車床中級(jí)、普車中級(jí)、鉗工中級(jí)的考核，對(duì)電工、機(jī)床的結(jié)構(gòu)及工件的加工工藝也有一定的了解；并且論文的論題與自己所學(xué)專業(yè)相對(duì)應(yīng)，并且具有充分的參考資料（如：《機(jī)械制圖》、《數(shù)控加工編程》、《數(shù)控機(jī)床》、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《金屬工藝學(xué)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《 CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)》等資料）?！督饘俟に噷W(xué)》 此書系統(tǒng)地闡述了鋼鐵生產(chǎn)、金屬材料的性能、金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶、合金的相結(jié)構(gòu)與相圖、鐵碳合金、鋼的熱處理、工業(yè)用鋼、機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定等方面的基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)。 《數(shù)控加工編程》 此書從三種數(shù)控系統(tǒng)SIEMENS、 FANUC、華中入手 , 深入淺出地闡述了零件的分析 ,尤其十分詳細(xì)地介紹了如何編程 ,同時(shí)還介紹了編程時(shí)的注意點(diǎn) ,最后還對(duì)加工中心的對(duì)刀和其他類型機(jī)床作了簡要的介紹。 除此之外還有專門的指導(dǎo)老師、教授做輔助綜合以上分析 相信一定能夠順利地完成最終的設(shè)計(jì)。 12 第二章零 件的工藝分析 零件圖 1 03 37 50 0 . 1 41 4 8M242φ3600.19φ44.7300.0625 1 0 2 00 0 . 1 3 2 5φ4800.039φ4000.039φ2000.039Sφ36177。0.0820M o r s e N o . 53 . 21 . 61 . 63 . 20 . 1 2 零件的結(jié)構(gòu)分析 該零件是由外圓 、圓、孔、內(nèi)螺紋及退刀槽組成。其中有多個(gè)尺寸有較嚴(yán)的尺寸公差和表面粗糙度等要求。該零件的毛坯材料規(guī)格是 45鋼，直徑為 50mm,長度為 150mm。 一．零件的形狀 該零件是由外圓輪廓和孔組成 外圓輪廓從 右到左 依次由：φ 36 圓、 φ 20φ 40φ 48 的外圓 、 退刀槽 、 ?？鬃蟮接乙来斡桑?M24X2 的內(nèi)螺紋、 φ 的錐度 二．尺寸分析 ： φ 4 20 的外圓，其上偏差 是 下偏差是 ， 13 其表面粗糙度為 。 φ 36 圓，其上偏差為 0。 08 下偏差為 0。 08， 2 盲孔尺寸分析：φ 24 的內(nèi)圓，上偏差為 0 下偏差為 0，其粗糙度為 。 M24X2 的螺紋 。 φ 36 的外圓，上 偏差為 0， 下偏差為 . 零件的加工工藝過程 工序號(hào) 工種 工序內(nèi)容 加工簡圖 設(shè)備 1 下料 φ 50 150 2 三爪卡盤夾持工件一端，伸長為 55mm， 用麻花鉆，鉆出 43mm深度調(diào)頭 3 夾住左端，伸出 80mm長度用尖刀加工右端 φ 36的圓盒 3個(gè)臺(tái)階 2 5S φ36177。0.08φ200 0.039φ400 0.0391 0φ480 0.039 14 4 夾住右端零件用尖刀加工左端 φ 臺(tái)階然后精加工， φ44.730 0.06251 0M242φ360 0.19 5 用鏜孔刀加工左端的內(nèi)輪廓 。在用螺紋刀加工內(nèi)螺紋 20M242φ360 0.191 0 零件加工工藝卡片 工序號(hào) 工序內(nèi)容 刀具號(hào) 道具型號(hào) 主軸轉(zhuǎn)速r/min 進(jìn)給速度 背吃刀量mm 備注 1 鉆 30盲 孔 麻花鉆 300 2 調(diào)頭 車外圓 T0101 尖刀 1000 3 調(diào)頭車外圓 T0101 90176。刀 1000 4 車內(nèi)輪廓 T0101 鏜孔刀 500 5 車內(nèi)螺紋 T0101 內(nèi)三角螺紋刀 450 6 車螺紋 T0101 螺紋刀 400 15 第三章系統(tǒng)設(shè)備與編程 系統(tǒng)設(shè)備的選用 數(shù)控系統(tǒng)概述 是數(shù)字控制系統(tǒng)簡稱，英文名稱為 Numerical Control System，早期是由硬件電路構(gòu)成的稱為硬件數(shù)控（ Hard NC）， 1970 年代以后，硬件電路元件逐步由專用的計(jì)算機(jī)代替稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。 計(jì)算機(jī)數(shù)控（ Computerized numerical control,簡稱 CNC）系統(tǒng)是用計(jì)算機(jī)控制加工功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)值控制的系統(tǒng)。 CNC 系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的控制程序，執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能，并配有接口電路和伺服驅(qū)動(dòng)裝置的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 CNC系統(tǒng)由數(shù)控程序、輸入裝置、輸出裝置、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（ CNC裝置）、可編程邏輯控制器（ PLC）、主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給（伺服）驅(qū)動(dòng)裝置（包括檢測裝置）等組成。 CNC系統(tǒng)的核心是 CNC裝置。由于使用了計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)具有了軟件功能，又用 PLC 代替了傳統(tǒng)的機(jī)床電器邏輯控制裝置，使系統(tǒng)更小巧，其靈活性、通用性、可靠性更好，易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)控功能，使用、維護(hù)也方便，并具有與上位機(jī)連接及進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的功能。 數(shù)控系統(tǒng)組成 目前世界上的數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，形式各異，組成結(jié)構(gòu)上都有各自的特點(diǎn)。這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來源于系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)的基本要求和工程設(shè)計(jì)的思路。例如對(duì)點(diǎn)位控制系統(tǒng)和連續(xù)軌跡控制系統(tǒng)就有截然不同的要求。對(duì)于 T 系統(tǒng)和 M 系統(tǒng)，同樣也有很大的區(qū)別，前者適用于回轉(zhuǎn)體零件加 工，后者適合于異形非回轉(zhuǎn)體的零件加工。對(duì)于不同的生產(chǎn)廠家來說，基于歷史發(fā)展因素以及各自因地而異的復(fù)雜因素的影響，在設(shè)計(jì)思想上也可能各有千秋。例如，美國 Dynapath 系統(tǒng)采用小板結(jié)構(gòu)，便于板子更換和靈活結(jié)合，而日本 FANUC 系統(tǒng)則趨向大板結(jié)構(gòu)，使之有利于系統(tǒng)工作的可靠性，促使系統(tǒng) 16 的平均無故障率不斷提高。然而無論哪種系統(tǒng)，它們的基本原理和構(gòu)成是十分相似的。 一般整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)由三大部分組成，即控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)和位置測量系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)按加工工件程序進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，發(fā)出控制指令到伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將控制指令 放大，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械按要求運(yùn)動(dòng)；測量系統(tǒng)檢測機(jī)械的運(yùn)動(dòng)位置或速度，并反饋到控制系統(tǒng)，來修正控制指令。這三部分有機(jī)結(jié)合，組成完整的閉環(huán)控制的數(shù)控系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)主要由總線、 CPU、電源、存貯器、操作面板和顯示屏、位控單元、可編程序控制器邏輯控制單元以及數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口等組成。最新一代的數(shù)控系統(tǒng)還包括一個(gè)通訊單元，它可完成 CNC、 PLC的內(nèi)部數(shù)據(jù)通訊和外部高次網(wǎng)絡(luò)的連接。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括伺服驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)。位置測量系統(tǒng)主要是采用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。 硬件結(jié)構(gòu) 數(shù)控系統(tǒng)的硬件由 數(shù)控裝置、輸入 /輸出裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)床電器邏輯控制裝置等組成，這四部分之間通過 I