北村机床的汽车电路板紧固件产品加工与工艺分析

北村机床的汽车电路板紧固件产品加工与工艺分析声 明本人所呈交的 北村机床的汽车电路板紧固件产品加工及加工工艺分析 论文，是在指导教师的指导和现场师傅的协助以及查阅相关著作下独立进行系统分析所取得的成果。本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果，除文中已经注明引用的内容外。对本文的撰写做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中做出了明确说明并表示最真诚的谢意！作者签名： 黄学文 日期： 2014 年 2 月 20 日【摘要】 数控技术也叫计算机数控技术（Computerized Numerical Control 简称：CNC） ，它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。数控技术是制造业信息化的重要组成部分。数控系统是指利用数控技术实现自动控制的系统，而数控机床则是采用数控系统进行自动控制的机床。其操作命令以数字或数字代码即指令的形式来描述，其工作过程按照指令的控制程序自动进行。而有关与数控加工是指将编好的程序输入数控载体中对零件进行精密的加工过程。数控加工可以达到较高的加工精度以及较好的稳定性，确保生产出来的零件能达到工程要求。数控加工可以实现自动化生产，其优点在于：提高了生产效率，保障了产品品质，降低了工人的工作强度。本文结合了在昆山宾科精密制（中国）有限造公司具体的实践经历编写了北村数控系统的简介和讲述了牙刷轴产品加工出成品的实例。首先要非常了解数控加工的基本原理以及要非常明确知道该零件的工业用途，其次要对所要加工零件的加工工艺进行细致而有序的编排，其中包括：零件图、零件图样工艺分析，选择加工内容，确定装夹方案（装夹的力度与夹头的类别） ，确定加工顺序及进给路线，刀具刀杆的选择，确定切削用量，数控加工工艺及装备等等。然后在工艺分析的基础上，确定编程坐标系及编程原点，数值计算，编写加工程序并分析。最后根据生产出来的样品进行批量生产最终调试。【关键词】: 北村数控系统；加工；加工工艺分析目录引言 .1一、北村数控机床简介 .3（一） 北村机床的历史.3（二） 北村的品质保证.4二、北村数控机床面板及操作 .5（一） 电源打开.5（二） Z 轴原点设置 .6（三） 主轴转、停.6（四） 手动进给操作.6（五） 夹头与导套的选择、安装.7（六） 装刀、选刀.7（七） 输入程序.7（八） 输入刀补.7（九） 自动加工.7三、汽车电路板紧固件工艺分析 .8（一）汽车电路板紧固件零件工程图.8（二）汽车电路板紧固件零件工程要求.10四、夹头和推料秆及导套的选择 .12（一） 料夹的选择.12（二） 主轴夹头的选择.12（三） 导套的选择.12（四） 背轴夹头的选择.12（五） 推料秆的选择 .12五、加工零件的工艺要求与刀具的选择 .14六、编程（见附件） .14七、难点分析与解决方案 .15总结 .16参考文献 .17谢辞 .183引言随着科学技术的飞速发展和经济竞争的日益激烈，产品更新速度是无法想象的，尤其是电子产业更新周期基本上不超过 10 个月，在这种大的环境需求下，对数控技术的依赖也就越来越重。工业产品的快速更新离不开数控技术的支持。数控技术运用的十分广泛军事工业、航天工业以及民用工业。所以近几十年来，世界各国都十分重视发展数控技术，实现加工技术及生产过程数控自动化，数控技术的发展与革新必然会带动整个制造业的飞速发展。社会缺少三种数控制造技术高端人才：一是数控编程人员，二是数控机床的维修、调试人员，三是数控机床操作人员。据有关权威机构的调查与走访的调研数据进行系统的分析，有关数控人才培养的目标应该是数控设备的操作于维修和编程三方面，数控机床的维修、调试也是不可或缺的。因此为了满足社会对数控人才的刚性需求和对数控技术的浓厚兴趣，我实习的课题就选择了数控车床加工及编程的方向，要想在数控行业做好的话，光靠理论知识是远远不够的，数控技术需要长时间的生产积累，大范围的接触学习。反复实践，不断总结实践经验结合所学的理论知识，才能将所学知识转化为对实践生产有用的东西。在实习阶段要非常明确实习目的，明白的讲就是抱着目的去实习，让实习更加有意义。要结合课堂所学的理论知识和实际操作经验来提高自己的综合技术水平。课本上学的知识都是最基本的知识，但一切复杂的东西都是简单变换过来的，现在在学校里有不少学生实习时都觉得课堂上学的理论知识根本用不上跟实际生产中一点都不挂钩，就开始怀疑所学的没有用处，但是如果没有这些理论基础，你能很快的掌握生产实践中的技术要领吗？要是没有书本知识作铺垫，又哪应付瞬息万变的社会呢？本篇论文主要是对简单的汽车紧固件的生产加工,编程和机床操作以及测量工具的运用等知识，怎样编排编程，以及加工工艺的改善，工件的装夹等。论文全面综合运用了所学的知识，包括测量技术、工程材料、Auto CAD、UG CAM、以及数控车床等理论实践相接合，进一步提高和培养工程设计意识树立正确的设计思路，掌握常用机床的操作，程序的编制，工艺的编写与改进，增强个人全面思考问题的能力和创新能力。为了更好地掌握北村数控车床对回转体零件的加工，零件加工工艺的分析、数控程序的编制以及对碰到问题的解决。尝试着通过参考书和资料，加上自己的一些理解和摸索，可以用一些软件仿真零件的加工或零件的试加工。难点分析与需要解决的问题分析:1.工件的装夹，主要是夹紧力打调试。2.刀片材料的选用，根据所要切削加工材料的不同，通过查阅资料与加工经验，上网搜素，和查阅专业书籍等方式确定刀片材料与种类。43.零件钻孔的分析，根据孔的特征与工程要求，要用适当指令，以满足加工需求。4.工艺路线的编排，选出最佳的加工工艺路线，最大程度减少加工时间，可以大大的提高生产效率，最终经过实体加工验证和调试达到自己预期结果。5一、北村数控机床简介（一） 北村的历史2000 年 4 月，北村精密机械有限公司在西安注册 3430 万，成立了西安北村精密机械有限公司。是国内最早引进国外先进技术、先进生产经验的生产小型精密数控机床的中外合资企业，是高新技术认证企业。公司的经营范围：制造、加工数控设备和精密零部件，集生产、加工、销售以及技术培训与服务为一体。公司主要从事小型精密数控机床的生产，广泛运用于通讯、光学仪器、医疗仪器、汽车、特种电机、钟表行业以及电子等等行业。产品主要有 XKNC 系列排刀式 CNC 车床、TX 回转刀塔式 CNC 车床和 SL 系列纵切式 CNC 车床三大类总计 20 多种规格。公司的产品具有精度高、速度快可靠性高等优点。北村机床适用于小型复杂高精度的回转体的加工生产。图 1-1 北村走心机 XKNC-STRA16北村数控机床不论是生产技术还是销售量在中国都是前列的，品牌优势在行业内特别明显。目前国产机床在中国占有率近 20%，位居行业第一位。为了满足市场的要求，北村数控机床还可以根据客户的要求，为机床配备自动送料装置，减少工人的体力劳动，降低劳动强度，提高生产效率和生产质量。满足广大客户的需求，提高企业竞争力和生存力。图 1-2 北村机床自动送料机6（二） 北村的品质保证公司严格按照 GB/T19001-2008 标准建立质量管理体系，通过中国质量认证中心ISO9001 质量管理体系认证。北村生产的每一台数控机床出厂前都将接受 200 多道质量保证测试，包括在装配车间内进行至少 240 小时（2410）的实际运行。事实上，只要机床没有在进行实际装配，就一定是在运行预先设定的任务，以便检查操作误差和性能参数，将不确定因素解决在生产车间，保证出厂的机器能够满足客户的要求。出厂前 100%数字双轴水平仪测试北村不仅采用数字双轴水平仪来检测机床工作台面的平整度，还特别检查机床的几何精度。这样就保证了每台机床的三维垂直度与精确度。从而确保机床整体质量，减少不确定因素。 数字双轴水平仪能够检测出 0.6 微米的机床误差，其分辨度为 0.1 微米。将水平仪放在工作台面上，在工作台面内进行一系列圆周运动，从而确认其同步运动性；然后再在 XZ 和 YZ 平面内进行一系列平面运动，从而确认其垂直度和平面度。数字双轴水平仪的线性变量微分互感器（LVDT）数据被输入到计算机中，然后经过数据处理输出一份显示机床精确度的图表。垂直度或平面度存在的任何偏差都会以波浪线形的形式反映在图表上，质量工程师很容易就可以判别出来。每台北村机床中都有一份这样的图表复印件，表明机床是精确的，并且经过了正确的校准，保证机床出厂的质量。床操作二、 XKNC-SL12S 数控车床（一） 电源打开1.熟悉操作面板（如图 2-1） ，打开机床后侧的总电源开关；2 出现报警，将急停键往上拔3 待电源指示灯显绿灯时按 POWER ON（绿色按钮）4 电源开启7图 2-1 北村机床操作面板（二） Z 轴原点设置1.在 NC 面板上的轴的选择键上选择 Z 轴2.在 JOP 模式中快速移动主轴，直至离原点 10-15mm 的位置。然后以 50%速度缓慢移动主轴箱，以免太快移动造成碰撞。原点位于距 Ball Screw 最右端 7mm 的位置。3.按 MID 面板上的 SYSTEM 键，寻找参数4.在主轴侧参数中找到 NO 1815，然后将 Z 的第 4 位数字改成 0.关机切断电源然后重新打开，将刚才的 0 改成 1.再次关机切断电源后重新开机。原点位置被重新设定了。5.用 G28 命令确定 Z 轴是否移动到原点位置。确定正确后，Z 轴原点位置就设定完成了。8图 2-2 北村数控机床主轴 （三） 主轴转、停1.将 MODE SELEOTION 打到 MDI2.输入 M03 S500 后，按 EOB 键，然后再按 INSERT 键E3.按 CYCLE START 键主轴正转；STOP 键主轴停转；4.再将 MODE SELEOTION 打到 MDI5.输入 M04 S500 后，重复 2 到 3 的步骤（四） 手动进给操作手轮进给操作：1. 将 MODE SELEOTION 打到 MPG (1-100 倍率) 2.选 X Y Z 键3.选 1 10 100 键，选进给倍率4.手轮逆转：加工轴为负向进给；手轮顺转：加工轴为正向进给。5.负轴快动:（1）将 MODE SELEOTION 打到 JOG；（2）直接按 X- 或 Y- ，加工轴为负向进给；按 X+ Y+ 使加工轴为正向进给6.主轴快动（1）将 AXIS SELE