数控加工及其在生产中的应用

1、西南科技大学网络教育西南科技大学网络教育 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 题题目名称：目名称： 数控加工及其在生数控加工及其在生产产中的中的应应用用 年年 级级： ： 层层次：次： 本科本科 专专科科 学生学号：学生学号： 指指导导教教师师： ： 学生姓名：学生姓名： 技技术职术职称：称： 学生学生专业专业： ： 学学习习中心名称：中心名称： 重重庆庆学学习习中心中心 西南科技大学网西南科技大学网络络教育学院制教育学院制 毕业设计（论文） 任 务 书 题目名称 数控加工及其在生产中的应用 题目性质 真实题目 虚拟题目 学生学号 指导教师 学生姓名 专业名称 技术职称 学生层次 学习中心名称 2010 年 5 月 26 日 毕业设计（论文）内容与要求： 1.本课题是数控加工及其在生产中的应用 ，根据我国实际国情，为适应数控加 工面向社会的发展的要求而总结出的结论。 2.该论文的内容是在参考、吸收国内外先进经验的基础上总结出来的。通过对现在 的数控加工进行分析，使数控加工在生产中的应用能更加的稳定，并能更好的节省制 造成本。 3.本论文通过对数控加工技术的基础知识进行了介绍，并且介绍了数

2、控加工的特点， 使人们能更好的掌握和分析数控加工技术，把它应用在实践中。 毕业设计领导小组负责人： （签字） 2010 年 月 日 毕业设计（论文） 成绩考核表 总成绩 过程评分评阅成绩答辩成绩 百分制等级制 1、指导教师评语 建议成绩 指导教师签字： 2010 年 月 日 2、论文评阅教师评语 建议成绩 评阅教师签字： 2010 年 月 日 3、毕业答辩专家组评语 建议成绩 答辩组长签字： 年 月 日 4、毕业设计领导小组推优评语 组长签字： 年 月 日 摘 要 数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位，显示了其在国家基础工业 现代化中的战略性作业。掌握现代数控技术知识是我们现代机械类专业学生必不可少 的。本次设计内容介绍了数控加工的特点，就数控技术及数控加工技术作了简要第介 绍，对数控机床和 CAD、CAM 的发展作了回顾，并对已写数控仿真软件作了了解及 对基于 CAXA 环境下的数控加工作了阐述，并利用 CAXA 制造工程师软件完成对凸块 的三维造型，进行加工轨迹设计，实现加工仿真。 本文简明扼要地介绍了数控加工技术的基础知识。内容包括数控加工技术概述、 数控加工的实践应用

3、、生产，让我们更好的应用到实际工作中。 关键词关键词 数控技术 数控机床 仿真 生产 应用 ABSTRACT Numerical control technology and CNC machinery manufacturing industry in todays role in the country, and shows its basic industry modernization in strategic operations. Mastering modern CNC technology knowledge is our modern mechanical majors. The content of nc machining features are introduced, and the numerical control technology of nc machining technology was briefly introduced, the first of nc machine tools and development of CAD, CAM, a

4、nd a review of numerical simulation software is already written the understanding and the environment of CAXA based on numerical and work, and movement by using CAXA manufacturing engineers to convex pieces of software process, 3d modeling, simulation trajectory design. The paper briefly introduces the basic knowledge of nc machining technology. Contents include nc machining technology overview, CAXAZ manufacturing engineers software applications, nc machining process analysis and process design

5、 of automatic programming, CNC milling machine, etc. Key words Numerical Control Computer Numerical Control Simulation Produce Application 目 录 引 言 1 第一章 数控加工技术概述 .2 1.1 数控机床的加工原理 2 1.2 数控技术发展的特点 2 1.3 数控技术的发展趋势 3 1.3.1 国内外数控系统发展概况 .3 1.3.2 数控技术发展趋势 .4 1.3.3 性能发展方向 .4 1.3.4 体系结构的发展 .5 1.4 数控加工技术的加工对象 6 第二章 数控机床维护及维修 .7 2.1 数控机床的维修 7 2.2 数控机床的故障规律 7 2.3 数控机床的故障诊断 8 2.4 数控机床日常维护与保养 8 第三章 数控加工工艺分析及应用 10 3.1 数控加工工艺性分析 .10 3.1.1 数控加工工艺基础 10 3.1.2 数控加工工艺的基本特点 10 3.1.3 数控加工工艺的主要内容 10 3.1.4 数控加工工艺的特殊要求 1

6、1 3.2 零件图的结构工艺性 .11 3.3 数控加工的设计在生产中应用实例 .11 3.4 编制程序 .15 结 论 .20 致 谢 .21 参考文献 .22 1 引 言 数字控制简称数控（NC） ，是近代发展起来的一种自动控制技术，是利用数字化 信息实现机械设备控制的一种方法，在数控技术方面得到了广泛的应用。 随着科学技术的不断发展，社会对产品多样化的要求日益强烈，产品更新换代越 来越快，多品种、中小批量生产的比重明显增加。 数控架空技术是 20 世纪 40 年代末，为适应加工复杂外形零件而发展起来的一种 自动加工技术。1948 年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，开始研究数控机床， 1949 年，该公司在美国麻省理工学院伺服机构实验室的协助下，开始数控机床的研究， 并与 1952 年，成功研制出第一台数控铣床，揭开了数控加工技术的序幕。这是制造技 术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数控加工时代的开始。数控加工是 现代制造技术的基础，这一发明对于制造业而言，具有划时代意义和深远的影响。世 界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展。 我国于 1958 年开始

7、研制数控机床，成功试制出配有电子管数控系统的数控机床， 1965 年开始批量生产配有晶体管数控系统的三坐标数控铣床。经过几十年的发展，目 前的数控机床已实现了计算机控制并在工业界得到广泛应用，在模具制造业的应用尤 为普及。本次的设计是根据所给的零件来制造出的零件钢件，并根据此零件图作出的 设计说明书，再此设计说明书，首先，我先对零件理论进行研究分析，主要是从零件 的图形分析尺寸、尺寸公差、等来分析开始，再者是根据材料以及所选用机床、夹具 来制定出盘类零件的机械加工方案。第二步，根据所选用的刀具以及切削用量来采取 列表的形式进行分析所选的刀具角度几何参数，再做计算出切削用量的准确数字。第 三步，制定工艺的坐标系再对刀，根据对刀点以及做出编程时点的坐标值。第四步， 填写工艺卡片，最后，再写出来程序。本次设计的特点要求是：采用了更多的表格形 式，这样才能更详细的说明设计的根本问题。由于经验以及时间的紧迫，此设计中或 许有不足之处，还恳请各位指导老师见谅。 2 第一章 数控加工技术概述 1.1 数控机床的加工原理 在数控机床加工零件时，要事先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工业过 程、工艺

8、参数和刀具参数，再按规定编写零件数控零件加工程序，然后通过手动数据 输入（MD）IManual data input 的方式或计算机通信等方式将数控加工程序送到数控 系统，在数控系统控制软件的支持下，经过分析处理与计算后发出相应的指令，通过 伺服系统使机床按规定的轨迹运动，从而控制机床进行零件的自动加工。数控系统包 括：数控设置、可编程控制器、主轴驱动器及进给装置等部分。 1.2 数控技术发展的特点 1.自动化程度高，劳动程度低 在数控机床上加工零件时，除了手工装卸工件外，全部加工过程都可由机床自动 完成。这样大大减轻了操作者的劳动程度，改善了劳动条件。 2.具有加工复杂形状零件的能力 复杂形状零件在飞机、汽车、造船、模具、动力设备和国防工业等部门的产品制 造中具有十分重要地位，其加工质量直接影响整机产品的性能。数控加工运动的任何 可控性使其能完成普通加工方法难以完成或者无法进行的复杂型面加工。 3.生产准备周期短 在数控机床上加工新的零件，大部分准备工作是根据零件图样编制的数控程序， 这样大大缩短了生产的准备时间，因此应用数控机床十分有利于产品的升级换代和新 产品的开发。 4.加工精

9、度高、质量稳定 目前，普通数控加工的尺寸精度通常可达0.005mm，最高的尺寸精度可达 0.01m。数控机床是按预先编制好的加工程序进行工作的，加工过程中无需人的参与 或调整，因此不受操作工人的技术水平或情绪的影响，加工精度稳定。 5.生产效率高 数控机床的加工效率一般比普通机床高 23 倍，尤其在加工杂零件时，生产率基 3 可提高十几倍甚至几十倍。一方面是因为其自动化程序高，具有自动换刀和其他辅助 操作自动化等功能，而且工序集中，在一次装夹中能完成较多表面的加工，省去了划 线、多次装夹、检测等工序；另一方面是加工中可采用较大的切削用量，有效地减少 了加工的切削工时。大大提高了劳动生产率、设备利用率，缩短了生产周期，增加了 企业的经济效益。 6.易于建立计算机通信网络 由于数控机床是使用数字信息，易于与计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）系统 联结，现成计算机辅助设计和制造与数控机床紧密结合一体化系统。另外，数控机床 通过因特网（Internet） 、内联网（Intranet） 、外联网（Extranet）现在已可实现远程故障 诊断及维修，以初步具备远程控制和调度，进行异地分散网络化生产的可能，从而为 今后进一步实现制造过程网络化、智能化提供了必备的基础条件。 当然，数控加工在某些方面也有不足之处，这就是数控机床价格昂贵，加工成本 高，技术复杂，对工艺和编程要求较高，加工中难以调整，维修困难等。 1.3 数控技术的发展趋势 1.3.1 国内外数控系统发展概况 随着计算机技术的高速发展，传统的制作业开始了根本性变革，各工业发达国家 投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统 中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等 高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化

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