毕业设计论文数控机床数控程序编写

1、摘 要 随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。本文从理性客观的从分析数控机床性能发展方向、功能发展方向、体系结构的发展三方面，针对性的提出我国数控机床发展中存在的一些问题，并阐述相关解决方法以供研究。关键词：数控机床；性能；功能；体系结构ABSTRACT With the manufacturing of CNC machine tools, as well as the high demand of computer technology and modern design techniques of rapid progress, the scope of application of CNC machine tools is also growing, and the continuous development of more adapted to the needs of production and processing. In this paper, a rational

2、and objective performance of CNC machine tools from the analysis of the direction of development, the functional development of the direction of the development of architecture in three areas, to focus on the development of CNC machine tools in China a number of problems and the solutions for the relevant research. Keywords: CNC machine tools, performance, functionality, architecture摘 要1ABSTRACT2前言4第一章 数控机床概述51.1 数控技术的发展51.2数控加工的特点6第二章 典型轴类零件分析72.1 定位基准的选择82.2 工件的定位与装夹102.3 加工方法和方案的确定112.4 加工顺序的

3、安排122.5 刀具选择与加工刀具卡片的确定132.6 切削用量的确定162.7 对刀点与换刀点的确定18第三章 程序的编制203.1 加工零件轮廓粗车以及精车外圆203.2 加工螺纹退刀槽213.3 粗、精车螺纹22致谢22参考文献23前言从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。 进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织之后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机

4、床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。 第一章 数控机床概述1.1 数控技术的发展随着科学技术不断发展，数控机床的发展也越来越快，数控机床也正朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，而且他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展趋势看，其主要研究热点有以下几个方面13。 （1） 高速、高精加工技术及装备的新趋势。效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工可提高效率，提高产品质量档次，缩短生产周期和提高市场竞争力。（2） 5轴联动加工和复合加工机床快速发展 采用5轴联动对三维曲面零件加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床效率等于2台3轴联动机床，特别是立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢件时，5轴联动加工可发挥更高的效益。（3） 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 21世纪的数控装备将是具有一定智

5、能化的系统，内容包括以下各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化；还有智能诊断、智能监控、方便系统的诊断及维修等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象，形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的全球制造模式的基础。1.2数控加工的特点总的来说，数控加工有如下特点：(1) 自动化程度高，生产效率高。除手工装夹毛坯外，其余全部加工过程都由数控机床自动完成。数控加工减轻了操作者的劳动强度，改善了劳动条件；有效地提高了生产效率。(2) 对加工对象适应性强。改变加工对象时，除了更换刀具和毛坯定位和装夹外，只需重新编程即可，缩短生产准备周期。(3) 加工精度高，质量稳定。加工尺寸精度在0.0050.01 mm之间

6、，大部分操作都由机器自动完成，消除了人为误差，同时机床上还采用了位置检测装置，更加提高了数控加工的精度。 (4) 易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。由于机床采用数字信息控制，易于与计算机辅助设计系统连接，形成CAD/CAM一体化系统，并且可以建立各机床间的联系，容易实现群控。第二章 典型轴类零件分析内容提要：如图：21为典型轴类零件，该零件材料为45号钢，毛坯尺寸为85mm290mm,没有热处理和硬度要求。（1）零件图分析该零件表面由圆柱、圆锥、凹圆弧及螺纹等表面组成。零件材料：45号钢。切削加工性能好，无特殊加工问题，故加工中不需要特殊工艺措施。有一个345的螺纹退刀槽和两个145倒角，毛坯尺寸为85mm290mm,没有热处理和硬度要求。（2）选择设备根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CK6140数控车床。2.1 定位基准的选择定位时用来确定工件在夹具中位置的点、线、面等称为定位基准.正确选择定位基准是制订机械加工工艺规程和进行夹具设计的关键。定位基准主要分为精基准和粗基准。在起始工序中，只能选用未经加工过的毛坯表面作为定位基准，称为粗基准。用加工过的表面来作为定位基准

7、，称为精基准。2.1.1 精基准的选择选择精基准应掌握五个原则： (l) 基准重合原则 以设计基准为定位基准，避免基准不重合误差，调整法加工零件时，如果基准不重合将出现基准不重合误差。所谓调整法，是在预先调整好刀具与机床的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持这种相对位置的加工方法。(2) 基准统一原则 选用统一的定位基准来加工工件上的各个加工表面。以避免基准的转换带来的误差，利于保证各表面的位置精度,简化工艺规程,夹具设计和制造，缩短生产准备周期。典型的基准统一原则是轴类零件、盘类零件和箱体类零件。轴的精基准为轴两端的中心孔，齿轮是典型的盘类零件，常以中心孔及端面为精加工基准，而箱体类常以一个平面及平面上的两个定位用工艺孔为精基准。(3) 自为基准原则 当某些精加工表面要求加工余量小而均匀时，可选择该加工表面本身作为定位基准，以搞高加工表面本身的精度和表面质量。(4)互为基准原则 能够提高重要表面间的相互位置精度，或使加工余量小而均匀。 (5) 保证工件定位准确、夹紧安全可靠、操作方便、省力的原则。2.1.2 粗基准的选择选择粗基准时，主要要求保证各加工表面有足够的余量，使加工表面与

8、不加工表面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则：（1） 选择重要表面为粗基准。为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应该选择该表面为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面。 （2） 选择不加工表面为粗基准。为了保证加工表面与不加工表面间的位置要求，一般应该选择不加工表面为粗基准。如果工件上有多个不加工面，则应选其中与加工表面位置要求较高的不加工表面为粗基准，以便保证精度要求，使外形对称等。（3） 选择加工余量最小的表面为粗基准。在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，如果零件上每个表面都要加工，则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准，以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。（4） 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准，以便工件定位可靠、夹紧方便。（5） 粗基准在同一尺寸方向上只能用一次。 粗基准都是未经加工的毛坯面，表面粗糙且精度低，重复使用将产生误差大。实际上，无论精基准还是粗基准的选择，在选择时应根据具体情况进行分析，权衡利弊，保证其主要的要求。2.2 工件的定位与装夹2.2.1

9、 工件的定位 定位： 加工前，使工件在机床上或夹具上占有正确的加工位置的过程，称为定位。工件定位的基本原理：1. 六点定位原理 工件在空间具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和围绕这三个坐标轴的转动自由度。因此，要完全确定工件的位置，就必须消除这六个自由度，通常用六个支承点（即定位元件）来限制工件的六个自由度，其中每一个支承点应限制相应的一个自由度。2. 六点定位原理的应用 六点定位原理对于任何形状工件的定位都是适用的，如果违背这个原理，工件在夹具中的位置就不能完全确定。然而，用工件六点定位原理进行定位时，必须根据具体加工要求灵活运用，工件形状不同，定位表面不同，定位点的布置情况会各不相同，宗旨是使用最简单的定位方法，使工件在夹具中迅速获得正确的位置。3. 工件的定位:（l） 完全定位 工件的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制，而在夹具中占有完全确定的惟一的位置，称为完全定位（2） 不完全定位 根据工件加工表面的不同要求，定位支承点的数目可以少于六个。有些自由度对加工要求有影响，有些则无影响，这种定位称为不完全定位。不完全定位是允许的。（3） 欠定位 按照加工要求该限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。欠定位是不允许的，因为它保证不了加工要求。（4） 过定位 工件的一个或几个自由度被不同定位元件重复限制的定位称为过定位。当过定位导致工件

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