工的工艺分析 典型轴类零件加工工艺 手工编程 第六章数控车自动编程软件介绍 数控车界面 数控车进行造型设计 数控车加工 数控车加工类型 第七章结束语 第八章致谢词, 参考文献 轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 第章概述 国内外数控发展概况 随着计算机技术的高速发展，传统的制造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体，具有高精度高效率柔性自动化等特点，对 制造业实现柔性自动化集成化智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术 正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全 闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型超小型化在智 能化基础上，综合了计算机多媒体模糊控制神经网络等多学科技术，数控 系统实现了高速高精高效控制，加工过程中可以自动修正调节与补偿各项 参数，实现了在线诊断和智能化故障处理在网络化基础上，与数控 系统集成为体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。 长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，只能作为非智能 的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序 在实际加工前用手工方式或通过及自动编程系统进行编制。 和之间没有反馈控制环节，整个制造过程中只是个封闭 式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合工件 材料主轴转速进给速率刀具轨迹切削深度步长加工余量等加工参数， 无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制 环节随机修正中的设定量，因而影响的工作效率和产品加工质 量。由此可见，传统系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限 制了向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对 数控技术实行变革势在必行。 数控技术发展趋势 性能发展方向 高速高精高效化速度精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 于采用了高速芯片芯片多控制系统以及带高分辨率绝对式 检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态静态特性等有效措施， 机床的高速高精高效化已大大提高。 柔性化包含两方面数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计， 功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求群控系统的柔性，同 群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从 而最大限度地发挥群控系统的效能。 工艺复合性和多轴化以减少工序辅助时间为主要目的的复合加工，正 朝着多轴多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在台机 床上次装夹后，通过自动换刀旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序 多表面的复合加工。数控技术轴，西门子系统控制轴数可达轴。 实时智能化早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如 何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现 人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人 工智能正向着具有实时响应的更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能 行为的更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这新的领域。在数控 技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展自适应控制 模糊控制神经网络控制专家控制学习控制前馈控制等。例如在数控系统 中配备编程专家系统故障诊断专家系统参数自动设定和刀具自动管理及补偿 等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能 动态前馈功能，在压力温度位置速度控制等方面采用模糊控制，使数控系 统的控制性能大大提高，从而达到最佳控制的目的。 功能发展方向 用户界面图形化用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由如自动编程设计 参数自动设定刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视 化仿真演示等。 插补和补偿方式多样化多种插补方式如直线插补圆弧插补圆柱插补 空间椭圆曲面插补螺纹插补极坐标插补螺旋插补插补 插补非均匀有理样条插补样条插补样条多项式插补等。 多种补偿功能如间隙补偿垂直度补偿象限误差补偿螺距和测量系统误差补 偿与速度相关的前馈补偿温度补偿带平滑接近和退出以及相反点计算的刀 具半径补偿等。 内装高性能数控系统内装高性能控制模块，可直接用梯形图或 高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床 铣床的标准用户程序实例，用户可在标准用户程序基础上进行编辑修 改，从而方便地建立自己的应用程序。 多媒体技术应用多媒体技术集计算机声像和通信技术于体，使计算 机具有综合处理声音文字图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多 媒体技术可以做到信息处理综合化智能化，在实时监控系统和生产现场设备的 故障诊断生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。 体系结构的发展 集成化采用高度集成化芯片和大规模可编程集成电路 以及专用集成电路芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件 运行速度。应用平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技 含量高重量轻体积小功耗低便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成 为和抗衡的新兴显示技术，是世纪显示技术的主流。应用先进封装和互 连技术，将半导体和表面安装技术融为体。通过提高集成电路密度减少互连轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。 模块化硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功 能需求，将基本模块，如存储器位置伺服输入输出接口通讯 等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减， 构成不同档次的数控系统。 网络化机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任 何台机床上对其它机床进行编程设定操作运行，不同机床的画面可同时 显示在每台机床的屏幕上。 通用型开放式闭环控制模式采用通用计算机组成总线式模块化开放 式嵌入式体系结构，便于裁剪扩展和升级，可组成不同档次不同类型不 同集成程度的数控系统。闭环控制模式是针对传统的数控系统仅有的专用型单机 封闭式开环控制模式提出的。由于制造过程是个具有多变量控制和加工工艺综 合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸形状振动噪声温度和热变形等各 种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制， 在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动 态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术网络技术多媒体技术 伺服控制自适应控制动态数据管理及动态刀具补偿动态仿真等 高新技术融于体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化智能 化网络化。 智能化新代数控系统 当前开发研究适应于复杂制造过程的具有闭环控制体系结构的智能化 新代数控系统已成为可能。智能化新代数控系统将计算机智能技 术网络技术伺服控制自适应控制动态数据管理及动态刀具补 偿动态仿真等高新技术融于体，形成严密的制造过程闭环控制体系。 轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 第二章工艺方案分析 零件图 零件图分析 该零件表面由圆柱逆圆弧槽螺纹内孔内槽内螺纹等表面组成， 尺寸标注完整，选用毛坯为钢，无热处理和硬度要求。 确定加工方法 加工方法的选择原则是保证加工表面的精度和表面粗糙度的要求，由于获得 同级精度及表面粗糙度的加工方法般有许多，因而在实际选择时，要结合零 件的形状尺寸大小和形位公差等要求全面考虑。 图上几个精度较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时有取平均值，而取 其基本尺寸。 通过以上数据分析，考虑加工的效率和加工的经济性，最理想的加工方式为 车削，考虑该零件为大量加工，股加工设备采用数控车床。 根据加工零件的外形和材料等条件，选用数控机床。轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 确定加工方案 零件上比较精密表面加工，常常是通过粗加工半精加工和精加工逐步达到 的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确 的确定毛坯到最终成形的加工方案。 毛坯先夹持右端车右端轮廓处，先用中心钻打中心孔，再用的钻 头钻的孔，再用的钻头扩孔，再用镗刀镗的孔，再用内槽刀 镗的槽，再用内螺纹刀车的螺纹。然后再车的圆弧 和的圆弧。调头加工的圆弧的外轮廓，在 切退刀槽，最后车的螺纹。 该典型轴加工顺序为 预备加工车端面钻孔镗孔切内螺纹退刀槽车内螺纹粗 车左端面轮廓精车左端面轮廓调头车端面粗车轮廓精车轮廓 退刀槽粗车螺纹精车螺纹。 轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 第三章工件的装夹 定位基准的选择 在制定零件加工的工艺规程时，正确的选择工件的定位的基准有着十分中的 意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件个表面 的加工顺序也有很大的影响。合理的选择定位基准是保证零件加工精度的前提， 还能简化加工工序，提高加工效率。 定位基准选择的原则 基准重合原则。为了避免基准不重合误差，方便编程，应选用工序基准作 为定位基准，尽量使用工序基准，定位基准编程原点三者统。 便于装夹的原则。所选的定位基准应能保证定位准确可靠，定位夹紧简 单易操作，敞开性好，能够加工尽可能多的表面。 便于对刀的原则。批量加工时在工件坐标系已经确定的情况下，保证对刀 的可能性和方便性。 确定零件的定位基准 以左右端大端面为定位基准。 装夹方式的选择 为了工件不至于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确 的位置，需将工件压紧压牢。合理的选择加紧方式十分重要，工件的装夹不仅影 响加工质量，而且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响。 数控车床常用装夹方式 在三爪自定心卡盘上装夹。三爪自定心卡盘的三个爪是同步运动的，能自 动定心，般不需要找正。该卡盘装夹工件方便省时，但夹紧力小，适用于装郑州科技学院 专科毕业设计论文 题目轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 摘要 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的 些重要行业汽车轻工医疗等的发展起着越来越重要