典型零件的数字化设计及加工工艺.doc

1、 典型零件的数字化设计及加工工艺摘要：数字化设计就是利用数控机床对典型零件进行分析，确定其加工工艺、加工方法、路线、工艺参数。加工这个零件用到的刀具，以方便选择刀具，预备刀具，计算相邻轮廓交点坐标，以及怎么装夹，所用的夹具，然后手工编程，程序校验，校验无误，最后进行加工，制造出精度较高的合格零件。介绍典型零件加工工艺及编程，深入地了解加工中出现的各种问题，找到解决的办法，能在以后的工作中出现类似的问题时能及时解决。通过本次设计也使自己了解在哪方面有欠缺，以后能在欠缺的地方能多用心的学习，当然也有自己掌握比较熟练的方面，能更好的了解自己的长处，在以后的实践中能更好运用。关键词：机床,数控编程,工

2、艺分析A typical digital design and processing of partsAbstract: Digital design is the use of CNC machine tools for typical parts for analysis to determine its processing technology, processing methods, route, process parameters. This part is used in the processing tool, select the tool to facilitate pr

3、eparatory tool, contour adjacent intersection coordinates calculation, and how clamping, the use of the fixture, then manual programming, program verification, calibration is correct, the final processing, manufacture Qualified high precision parts. Describes the typical parts processing technology

4、and programming, allows us to further consolidate and strengthen the knowledge learned, the knowledge learned from theory into practice. Can be solved in-depth understanding of the processing of various problems, to find a solution, similar problems can arise in the future when the work. Through thi

5、s design also makes you understand what is lacking in respect, to be able to be able to study more carefully at the lack of places, of course, there are more skilled in terms of their grasp, to better understand their own strengths, to practice in the future better use.Keywords: Machine tools, CNC p

6、rogramming, process analysis 目 录1前言12数控机床的概况及认知22.1机床的简介22.2研究数控机床的目的及意义22.3机床的组成及工作原理22.4数控机床的分类32.4.1按主轴的位置分类42.4.2 控机床按构造上分类42.5数控机床的主要功能和加工特点52.5.1数控机床的加工特点：63数控加工的准备阶段73.1数控加工刀具的要求及种类73.1.1常用铣刀种类73.2确定定位基准83.2.1粗基准的选择83.2.2精基准的选择93.3装夹方式和夹具的选择104 数控机床实例加工124.1零件图纸124.2材料的选择及对刀144.3零件的加工工艺性分析154

7、.3.1工艺设计164.4编制加工工艺过程164.4.1编制数控刀具及加工工艺卡174.5绘制二维/三维图204.5.1对三维零件进行实体仿真制作模型234.6CAXA程序导出254.7编制程序及加工成品:294.7.1成品完成33结 论35参考文献36致 谢371前言近年来，数控加工和数控设备的应用成突飞猛进之势，包括以组合机床为主的大量生产方式现在都向以数控设备为主的生产方式转变，社会上对掌握数控技术的人才需求量越来越大，特别是对掌握数控加工技术的人才需求量更大。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。数控机床加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率

8、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。 数控机床集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体，是典型的机电一体化产品，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大变化。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在数控技术之上。数控技术水

9、平的高低已成为衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。 数控铣床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令；加工性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果。 本次课题为典型零件的数字化设计及加工,首先设计零件,绘制零件图,选取材料,利用数字技术完成零件的分析及加工,制作零件模型,最后在机床上进行实体加工,并在设计过程中学习加工工艺，学会分析零件为走上工作岗位打下基础。2数控机床的概况及认知2.1机床的简介 数字控制（Numerica

10、l Control）技术，简称为数控技术，是一种自动控制技术，它用数字指令来控制机床的运动。 数控机床是在一般床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控机床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通床有很大区别。数控加工中心又有立式或卧式两种。数控机床及其加工中心的编程有刀具半径自动补偿、刀具长度自动补偿和孔加工固定循环指令。2.2研究数控机床的目的及意义 使我们了解数控机床的加工工艺范围、特点、方式、及加工对象，掌握常用刀具的选用、夹具的使用等。并通过学习将理论与实践相结合,从零件图绘制,选择加工材料,对零件进行模拟仿真,最后应用软件进行三维图的绘制并进行轨迹生

11、成,程序生成和在数控机床进行加工,加工出成品. 毕业设计是为了让学生更清楚地理解怎样确定零件的加工方案,更好的熟悉典型零件的加工工艺。学会分析零件,并进行零件的加工,最终完成一个合格的零件。为了学生即将走上工作岗位打好基础。最后,让学生在数控机床上加工出该零件达到图纸要求,根据图纸特点汇总了相关专业知识点,对零件进行数控加工工艺。分析和手工编写程序指令,这就对学生关于数控技术的掌握提出了比较高的要求。2.3机床的组成及工作原理机床的组成 数控机床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成： 辅助装置 如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。 主轴箱 包括主轴箱

12、体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。 控制系统 数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。 机床基础件 通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架。进给伺服系统 由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。 数控原理涉及到的内容特别多：如数控系统的总成，结构、机床插补运行的过程、位置反馈检测的过程、原理电机的种类、工作特性等、PLC的工作方式！简言之就是：工作原理是数控装置内的计算机对以数字和字符编码方式所记录的信息进行一系列处理后，向机床进给等执行机

13、构发出命令，执行机构则按其命令对加工所需各种动作，如刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和速度等实现自动控制，从而完成工件的加工。机床的工作原理 分析加工图纸，编写加工程序，然后输入到电脑装置，经过私服系统和辅助控制装置反应给机床，加工成零件。 首先根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据。用规定的程序代码和格式规则编写零件加工程序单；或用自动编程软件进行CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。 将加工程序的内容以代码形式完整记录在信息介质（如穿孔带或磁带）上。通过阅读机把信息介质上的代码转变为电信号，并输送给数控装置。由手工编写的程序，可以通过数控机床的操作面板输入

14、程序；由编程软件生成的程序，通过计算机的串行通信接口直接传输到数控机床的数控单元（MCU）。 数控装置将所接受的信号进行一系列处理后，再将处理结果以脉冲信号形式向伺服系统统发出执行的命令。 伺服系统接到执行的信息指令后，立即驱动铣床进给机构严格按照指令的要求进行位移，使铣床自动完成相应零件的加工。2.4数控机床的分类 2.4.1按主轴的位置分类(1) 数控立式机床 数控立式机床在数量上一直占据数控机床的大多数，应用范围也最广。从机床数控系绕控制的坐标数量来看，目前3坐标数控立式机仍占大多数；一般可进行3坐标联动加工，但也有部分机床只能进行3个坐标中的任意两个坐标联动加工(常称为2.5坐标加工)

15、。此外，还有机床主轴可以绕X、Y、Z坐标轴中的其中一个或两个轴作数控摆角运动的4坐标和5坐标数控立铣。 (2) 卧式数控机床 与通用卧式机床相同，其主轴轴线平行于水平面。为了扩大加工范围和扩充功能，卧式数控机床通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现4、5坐标加工。这样，不但工件侧面上的连续回转轮廓可以加工出来，而且可以实现在一次安装中，通过转盘改变工位，进行“四面加工”。 (3) 立卧两用数控机床 目前，这类数控机床已不多见，由于这类机床的主轴方向可以更换，能达到在一台机床上既可以进行立式加工，又可以进行卧式加工，而同时具备上述两类机床的功能，其使用范围更广，功能更全，选择加工对象的余地更大，且给用户带来不少方便。特别是生产批量小，品种较多，又需要立、卧两种方式加工时，用户只需买一台这样的机床就行了。 2.4.2 控机床按构造上分类(1) 工作台升降式数控机床 这类数控机床采用工作台移动、升降，而主轴不动的方式。小型数控机床一般采