【正文】 美國、德國的重化工業(yè)發(fā)展期延續(xù)了18年以上，美國、德國、韓國四國重化工業(yè)發(fā)展期平均延續(xù)了12年，我們估計(jì)中國的重化工業(yè)發(fā)展。我國目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)過了發(fā)展初期，正處于重化工業(yè)發(fā)展中期。第三篇：數(shù)控專業(yè)畢業(yè)論文河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010屆畢業(yè)論文摘 要世界制造業(yè)轉(zhuǎn)移，中國正在逐步成為世界加工廠。授人以魚不如授人以漁，在我實(shí)習(xí)的時(shí)候你對(duì)我提出的建議實(shí)在太可貴了，您交給了我一種認(rèn)真、勤于思考的學(xué)習(xí)態(tài)度，你交給我的這些對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作都將有很大的幫助。我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。在論文即將完成之際，思緒萬千，心情澎湃。在此表示衷心的感謝！四年短暫而又充實(shí)的學(xué)生生活即將劃上句號(hào)，帶著滿囊知識(shí)的我們即將踏上人生的另一征程。廣東省交通高級(jí)技工學(xué)校，致 謝本論文是在謝老師的指導(dǎo)下完成的?？傊ㄟ^這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深刻體會(huì)到要做好一件完整的事，需要有明確的目標(biāo)和計(jì)劃，持之以恒精神，勤奮的努力，系統(tǒng)的思維方式，足夠的耐心，要善于運(yùn)用已有的資源來充實(shí)自己，用已有的知識(shí)指導(dǎo)自己。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。今后的數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD／CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過程，即稱為智能閉環(huán)控制體系，這種技術(shù)是利用傳感器獲得適時(shí)的信息，以增強(qiáng)制造者取得最佳產(chǎn)品的能力；智能數(shù)控系統(tǒng)通過對(duì)影響加工精度和效率的物理量進(jìn)行檢測(cè)、建模、提取特征、自動(dòng)感知加工系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)及外部環(huán)境，快速做出實(shí)現(xiàn)最佳目標(biāo)的智能決策，對(duì)進(jìn)給速度、切削深度、坐標(biāo)移動(dòng)、主軸轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，使機(jī)床的加工過程處于最佳狀態(tài)。[14] 柔性化、智能化、開放化、網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì) 柔性化、智能化柔性化包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(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，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。一般認(rèn)為，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。 多軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工的發(fā)展趨勢(shì)多軸聯(lián)動(dòng)加工，零件在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上一次裝夾后，可進(jìn)行自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)等操作，完成多工序、多表面的復(fù)合加工，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。根據(jù)高效率、大批量生產(chǎn)需求和電子驅(qū)動(dòng)技術(shù)的飛速發(fā)展，高速直線電機(jī)的推廣應(yīng)用，開發(fā)出一批高速、高效的高速響應(yīng)的數(shù)控機(jī)床以滿足汽車、農(nóng)機(jī)等行業(yè)的需求。高速主軸單元(電機(jī)主軸，轉(zhuǎn)速15000一100000r/min)、高速且高加/減速度的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件(快移速度60一120m/min，切削進(jìn)給速度高達(dá)60m/min)、高性能數(shù)控和伺服系統(tǒng)以及數(shù)控工具系統(tǒng)都出現(xiàn)了新的突破，達(dá)到了新的技術(shù)水平。精密化是為了適應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展的需要，也是為了提高普通機(jī)電產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性，減少其裝配時(shí)的工作量從而提高裝配效率的需要。新材料及新零件和新工藝的出現(xiàn)，更高精度要求的提出等都需要超精密加工工藝，發(fā)展新型超精密加工機(jī)床，完善現(xiàn)代超精密加工技術(shù)，以適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展。圖45 數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝加工精度比較包括超精密切削(車、銑)、超精密磨削、超精密研磨拋光以及超精密特種加工(三束加工及微細(xì)電火花加工、微細(xì)電解加工和各種復(fù)合加工等)。[11]操作人員要求素質(zhì)高，工資成本高；系統(tǒng)復(fù)雜，修理復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用高，需要好的工作環(huán)境。由于數(shù)控機(jī)床本身具有很高的重復(fù)定位精度，又是按所編程自動(dòng)完成加工的，消除了操作者的各種人為誤差，提高了同批工件加工尺寸的一致性，使加工質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品的合格率高。更重要的是數(shù)控加工精度不受工件形狀及復(fù)雜程度的影響，這一點(diǎn)普通機(jī)床是無法與之相比的。機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)床的結(jié)構(gòu)具有很高的剛度及熱穩(wěn)定性。 加工精度比較數(shù)控機(jī)床是高度綜合的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是由精密機(jī)械和自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成的。而在數(shù)控加工時(shí)，原本在普通機(jī)床上由操作工人靈活掌握并可通過適時(shí)調(diào)整來處理的上述工藝問題，不僅成為數(shù)控工藝設(shè)計(jì)時(shí)必須認(rèn)真考慮的內(nèi)容，而且編程人員必須事先設(shè)計(jì)和安排好并做出正確的選擇編入加工程序中。 加工工藝內(nèi)容比較數(shù)控加工工藝內(nèi)容要求具體、詳細(xì)，傳統(tǒng)加工工藝內(nèi)容一般由操作員自己控制。工藝方案的好壞不僅會(huì)影響數(shù)控機(jī)床效率的發(fā)揮，而且將直接影響到零件的加工質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床比同類的通用機(jī)床價(jià)格高得多，加工的都是一些形狀比較復(fù)雜、價(jià)格較高的零件，萬一損壞機(jī)床或零件都會(huì)造成較大的損失。所以，在數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)中必須注意加工過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。它不像傳統(tǒng)機(jī)床加工時(shí)可以根據(jù)加工過程中出現(xiàn)的問題比較自由地進(jìn)行人為調(diào)整，即使現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床在自適應(yīng)調(diào)整方面做出了不少努力與改進(jìn)，但自由度不大。 工藝設(shè)計(jì)比較數(shù)控機(jī)床雖然自動(dòng)化程度高，但自適應(yīng)性差。數(shù)控加工一個(gè)零件，工序雖只有一道，但加工過程仍是一步一步進(jìn)行，粗加工、精加工一道完成，這一步一步的加工就稱為“工步”。傳統(tǒng)工藝加工方式下，因機(jī)床加工能力的限制，一般需要多次裝夾才能完成零件圖紙要求的精度。數(shù)控生產(chǎn)線的占地面積小，使用的工人少，易于管理。通過加工圖41可知用傳統(tǒng)加工方式需要多道工序才能完成加工要求，在數(shù)控機(jī)床上，可集中到一道工序完成加工，在一次安裝中可加工多個(gè)面，不但減少了安裝次數(shù)，而且易于保證這些表面之間的位置精度。數(shù)控系統(tǒng)按照加工程序的要求，先進(jìn)行相應(yīng)的插補(bǔ)運(yùn)算和編譯處理，然后發(fā)出控制指令，使各坐標(biāo)軸、主軸及輔助系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)完成零件的加工。直接通過人工操作，從而實(shí)現(xiàn)零件的加工。 工藝系統(tǒng)比較傳統(tǒng)加工工藝的系統(tǒng)比較簡單，數(shù)控加工工藝系統(tǒng)比較復(fù)雜。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,可根據(jù)需要靈活配置,能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。數(shù)控機(jī)床采用全封閉或半封閉防護(hù)裝置，防止了切屑或切削液飛出給操作者帶來意外傷害而普通機(jī)床沒有具備這種功能；數(shù)控車床大都采用斜床身結(jié)構(gòu)布局，排屑方便，便于采用自動(dòng)排屑機(jī)；數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速高，工件裝夾安全可靠；數(shù)控車床大都采用了液壓卡盤，夾緊力調(diào)整方便可靠，同時(shí)也降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；數(shù)控機(jī)床采用自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，在加工過程中可自動(dòng)換刀，能連續(xù)完成多道工序的加工。下面通過以下幾點(diǎn)進(jìn)行比較： 設(shè)備比較數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展越來越廣泛，不同的數(shù)控裝置，不同的機(jī)床設(shè)備，其應(yīng)用范圍各不相同。從兩套方案所選擇的工裝設(shè)備和機(jī)加工工藝性的對(duì)比分析可以看出，數(shù)控加工工藝問題的處理與普通加工工藝基本相同，在設(shè)計(jì)零件的數(shù)控加工工藝時(shí)，首先要遵循普通加工工藝的基本原則和方法，同時(shí)還必須考慮數(shù)控加工本身的特點(diǎn)和零件編程要求。外圓粗車刀1200 r/min 180㎜/min（寬度3mm）320 r/min 32mm/min 表2（續(xù)）車削螺紋 T04 60176。表1 數(shù)控加工刀具卡片零件號(hào) 序號(hào) 1 2 2 3 5 刀具號(hào) T01 T02 T03 T04 T05 刀具規(guī)格名稱零件名稱 數(shù)量螺紋軸 加工表面材料 45鋼 備注硬質(zhì)合金900外圓車刀 硬質(zhì)合金900外圓車刀切槽刀硬質(zhì)合金600外螺紋車刀切斷刀 1 1 1 1車端面及粗車輪廓精車輪廓 切槽 車螺紋 切斷表2 螺紋軸數(shù)控加工工藝卡零件號(hào) 編程編號(hào) 工序內(nèi)容 粗車端面 外輪廓 精車外輪廓O0010 刀具號(hào) T01零件名稱 機(jī)床型號(hào) 刀具種類 90176。切斷時(shí)n取320r/min，進(jìn)給速度=320=32mm/min。（根據(jù)粗車時(shí)，f=—，精車時(shí)，f=—，切斷時(shí)，f=—）所以粗車時(shí)取f=㎜/r，精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=㎜/r，切斷時(shí)f=。車螺紋時(shí)，根據(jù)[8]P為螺紋導(dǎo)程，K為安全系數(shù)，K一般取80,計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n=320 r/min。用硬質(zhì)合金螺紋刀低速7次進(jìn)給車削，每次切削吃刀深度（半徑值）分別為= ㎜，===，===。4）選擇切削用量①背吃刀量的選擇 工件外圓分粗、精車，（直徑值），粗車輪廓時(shí)每次吃刀深度1mm（查表《數(shù)控編程與加工技術(shù)》30頁）。30′。④T04：硬質(zhì)合金60176。在精車中仍要考慮與工件輪廓的干涉，同時(shí)要考慮工件的表面質(zhì)量，選擇尖形車刀=50176。由于三段圓弧有過象限切削，為防止刀具與工件輪廓發(fā)生干涉，車刀副偏角不能太小，選=35176。3）刀具的選擇①T01：90176。YCK400數(shù)控車床具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)功能，只要正確使用編程指令，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)確定其進(jìn)給路線，因此，該零件的粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)不需要人為確定其進(jìn)給路線（但精車的進(jìn)給路線需要人為確定）。2）確定加工順序及進(jìn)給路線①加工路線先粗后精、由近到遠(yuǎn)的原則確定，根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特征，可按以下步驟進(jìn)行。1）確定裝夾方案因工件長度較短，可用三爪自定心卡盤直接夾緊工件外圓左端，工件伸出卡盤130mm，將工件右端面中心設(shè)置為零件的零點(diǎn)，作為加工測(cè)量及編程的基準(zhǔn)點(diǎn)。對(duì)圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的尺寸，因其公差數(shù)值較小，故編程時(shí)不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。該零件表面由圓柱面、圓錐面、順圓弧、逆圓弧及螺紋組成，且有較高的精度和表面粗糙度要求，特別是R1R3的粗糙度要求較高。下面主要對(duì)圖41進(jìn)行數(shù)控工藝分析。7 鉗俢研兩端中心孔車床磨磨各外圓輪廓，使其達(dá)到圖紙要求達(dá)到的粗糙度磨床 檢 檢驗(yàn) 數(shù)控加工工藝分析數(shù)控加工工藝使傳統(tǒng)的加工工藝在很多方面產(chǎn)生了變革,必須了解這些差別,才能很好地利用數(shù)控加工方式,保證加工過程順利和加工質(zhì)量穩(wěn)定。16mm。鉗車研磨兩端中心孔雙頂尖裝夾，半精車大端。調(diào)頭，三爪卡盤夾持工件，粗車小端，直徑留余量2mm，鉆中心孔。制定工藝規(guī)程考慮到以上分析的因素，擬定螺紋軸的工藝規(guī)程如表41表41 螺紋軸的工藝規(guī)程工序號(hào) 1工種 下料車工序內(nèi)容 216。因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后進(jìn)行。以內(nèi)徑定心的花鍵，其內(nèi)徑和鍵側(cè)均需進(jìn)行磨削加工。軸上矩形花鍵的加工，通常采用銑削和磨削加工，產(chǎn)量大時(shí)常用花鍵滾刀在花鍵銑床上加工。 加工順序安排加工順序的安排除了應(yīng)遵循加工順序安排的一般原則，如先粗后精、先主后次等，還應(yīng)注意：（1）外圓表面加工順序應(yīng)為，先加工大直徑外圓，然后再加工小直徑外圓，以免一開始就降低了工件的剛度。粗加工外圓時(shí)，為提高工件剛度，則采用軸外圓表面為定位基面，或以外圓和中心孔同作定位基面，即一夾一頂。因?yàn)檩S類零件各外圓表面、螺紋表面的同軸度及端面對(duì)軸線的垂直度是相互位置精度的主要項(xiàng)目，而這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，采用兩中心孔定位就能符合基準(zhǔn)重合原則。粗加工階段包括粗車、半精車外圓及倒角等；精加工階段包括精車外圓、車螺紋等；磨削包括磨表面達(dá)到粗糙度要求的外圓。根據(jù)生產(chǎn)批量并結(jié)合具體的生產(chǎn)條件，擬定 其加工路線為：粗車——半精車——精車——磨削。缺點(diǎn)是半徑較小的圓弧不易加工，不能加工半球面以上的球面。2)靠模車削法：即中拖板的進(jìn)給由靠模實(shí)現(xiàn)。然后用樣板檢驗(yàn)，修整不符合尺寸要求的地方，直至達(dá)到要求。下面對(duì)其進(jìn)行加工工藝分析: 選擇加工方法從圖41分析可知該零件有較高的精度和表面粗糙度要求，特別是R1R3的粗糙度要求較高，在普通機(jī)床上加工R3和R15難達(dá)到精度要求。的精度和表面粗糙度要求，特別是R1R3的粗糙度要求較高?？梢酝ㄟ^機(jī)床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整,但是最大進(jìn)給速度受設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制,并與機(jī)床的脈沖當(dāng)量有關(guān)。其計(jì)算公式為:n=1000v pdd為刀具或工件直徑,mm；n為主軸轉(zhuǎn)速,r/min；v為切削速度,m/min。[6]主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件被加工部位的直徑、零件和刀具的材料及加工性質(zhì)所允許的切削速度來選定。粗加工時(shí)，在不影響加工精度的條件下，可使背吃刀量等于零件的加工余量，這可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)率。背吃刀量（切削深度）的選擇應(yīng)根據(jù)加工余量確定。 切削用量的合理選擇數(shù)控加工的質(zhì)量、效率和生產(chǎn)成本,在很大程度上取決于切削用量的合理選擇。(4)先內(nèi)后外原則,即先進(jìn)行內(nèi)型腔加工工序,后進(jìn)行外形加工工序。(2)應(yīng)遵循由粗后精的原則,先進(jìn)行去除量大的粗加工,再安排一些局部余量較大的半精加工,最后精加工。 工藝路線的擬訂加工路線的制定直接關(guān)系到數(shù)控機(jī)床的使用效率、加工精度、刀具數(shù)量和經(jīng)濟(jì)性等問題,應(yīng)盡量做到工序集中、工藝路線最短、輔助時(shí)間最少。換刀點(diǎn)是為加工中心、數(shù)控車床等多刀加工的機(jī)床編程而設(shè)置的。(4)對(duì)刀點(diǎn)既是程序的起點(diǎn),又是程序的終點(diǎn)。(3)對(duì)刀點(diǎn)的選擇應(yīng)便于坐標(biāo)值的計(jì)算,并使對(duì)刀方便。如在數(shù)控車床上加工零件時(shí),可將對(duì)刀點(diǎn)定在零件的回轉(zhuǎn)中心上；在加工中心上加工以孔定位的工件時(shí),可將孔的中心作為對(duì)刀點(diǎn)。 對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定對(duì)刀點(diǎn)是數(shù)控加工時(shí)刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),也是程序的起點(diǎn)或起刀點(diǎn)。(3)量具的選擇。因此,一般應(yīng)遵循以下原則:①盡量選用硬質(zhì)合金刀具,合理選擇刀具的幾何參數(shù),以提高切削性能；②選擇可靠性和耐用度高的刀具,減少更換或修磨次數(shù)；③在滿足使用要求的前提下刀具的長度應(yīng)盡可能短,以提高刀具的剛性；④同一把刀具多次裝入機(jī)床主軸錐孔時(shí),刀刃的位置應(yīng)重復(fù)不變。(2)刀具的選擇。一般情況下,當(dāng)零件加工批量小時(shí)應(yīng)盡可能選用組合夾