机电峰哥数控毕业论文

（数控加工）机电峰哥数控毕业论文摘要化工业发展中期。未来10年将是中国机械行业发展最佳时期。美国、德国的重化工业发展期延续了1812们估计中国的重化工业发展期将至少延续10201510益于产业转移，加快出口进程关键词:数控刀具车床编程目录第壹章数控机床的产生1第二章数控机床的发展2.1数控系统的发展12.2机床的发展趋势1第三章数控机床的分类3.1按加工工艺方法分类43.1.1金属切削类数控机床43.1.2特种加工类数控机床43.1.3板材加工类数控机床43.2按控制运动轨迹分类53.1.2点位控制数控机床53.2.2直线控制数控机床53.2.3轮廓控制数控机床53.3按驱动装置的特点分类63.3.1开环控制数控机床63.3.2闭环控制数控机床73.3.3半闭环控制数控机床73.3.4混合控制数控机床7第四章数控车的工艺和工装削4.1合理选择切削用量94.2合理选择刀具94.3合理选择夹具104.4确定加工路线104.5加工路线和加工余量的联系104.6夹具安装要点10第五章数控车床操作和编程训练5.1.实训目的和要求5.2.实训设备5.3.实训内容简述5.4.实训报告内容结语致谢参考文献1.1数控铣床概论地位，在汽车，航天，军工，模具等行业得到了广泛的应用。1.1.1数控铣床分类壹、数控铣床按构造上分类方式。小型数控铣床壹般采用此种方式。等方面具有很多优点，已成为数控铣床的主流。⑶龙门式数控铣床这类数控铣床主轴能够在龙门架的横向和垂向溜板上运动，地面积及刚性等技术上的问题，往往采用龙门架移动式。二、数控铣床也能够按通用铣床的分类方法分类⑴数控立式铣床机床数控系绕控制的坐标数量来见，目前3进行33个坐标中的任意俩个坐标联动加工(常称为2.5坐标加工)XYZ坐标轴中的其中壹个或俩个轴作数控摆角运动的4坐标和5坐标数控立铣。⑵卧式数控铣床充功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现4、5坐下壹次安装中，通过转盘改变工位，进行“四面加工。⑶立卧俩用数控铣床加工时，用户只需买壹台这样的机床就行了。1.1.2数控铣床的组成，工作原理及特点1.数控铣床的组成数控铣床的基本组成见图1，它由床身、立柱、主轴箱、工作台、滑鞍、滚珠丝杠、伺服电机、伺服装置、数控系统等组成。用于安装铣刀。当主轴箱内的主轴电机驱动主轴旋转时，铣刀能够切削工件。主轴箱仍可沿立柱上的导轨在ZXYX和YXYZ向的移动都电。图12．数控铣床的工作原理CAMXY和Z向的伺服电机控制刀具和工件按壹定的轨迹相对运动，从而实现工件的切削。3．数控铣床加工的特点（1）用数控铣床加工零件，精度很稳定。如果忽略刀具的磨损，用同壹程序加工出的零件具有相同的精度。（2）数控铣床尤其适合加工形状比较复杂的零件，如各种模具等。（3）数控铣床自动化程度很高，生产率高，适合加工批量较大的零件。4.数控铣床的功能能，除壹些特殊功能不尽相同外，其主要功能基本相同。（1(2)、连续轮廓控制功能此功能能够实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。(3)、刀具半径补偿功能此功能能够根据零件图样的标注尺寸来编程，而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，从而减少编程时的复杂数值计算。(4)、刀具长度补偿功能此功能能够自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。(5)、比例及镜像加工功能比例功能可将编好的加工程序按指定比例改变坐标那么只要编出壹个或俩个象限的程序，而其余象限的轮廓就能够通过镜像加工来实现。(6)(7)、子程序调用功能(8)、宏程序功能使程序更具灵活性和方便性。5.数控铣床的主要加工对象（1）平面类零件（2）变斜角类零件（3）曲面类（立体类）零件1.2数控铣床编程基本方法编成的数控加工程序，要符合具体的数控系统的格式要求。1.2.1数控铣削加工工艺定。1、数控铣削加工的内容（1）零件上的曲线轮廓，特别是由数学表达式描绘的非圆曲线和列表曲线等曲线轮廓；（2）已给出数学模型的空间曲面；（3）形状复杂、尺寸繁多、划线和检测困难的部位；（4）用通用铣床加工时难以观察、测量和控制进给的内外凹槽；（5）以尺寸协调的高精度孔或面；（6）能在壹次安装中顺带铣出来的简单表面；（7）采用数控铣削后能成倍提高生产率，大大减轻体力劳动强度的壹般加工内容。2．零件的工艺性分析（1）零件图样分析123）零件图上尺寸标注是否符合数控加工的特点。（2）零件结构工艺性分析12）尽量统壹零件外轮廓、内腔的几何类型和有关尺寸；3）选择较大的轮廓内圆弧半径；4）零件槽底部圆角半径不宜过大；5）保证基准统壹原则；6）分析零件的变形情况。（3）零件毛坯的工艺性分析1）毛坯应有充分、稳定的加工余量；2）分析毛坯的装夹适应性；3）分析毛坯的余量大小及均匀性。3．工艺路线的确定（1）加工方法的选择1）内孔表面的加工方法2）平面的加工方法3）平面轮廓加工方法4）曲面轮廓加工方法。（2）加工阶段的划分1）有利于保证加工质量；2）有利于及早发现毛坯的缺陷；3）有利于设备的合理使用。（3）工序的划分1）按所用刀具划分工序的原则；2）按粗、精加工分开，先粗后精的原则；3）按先面后孔的原则划分工序。（4）加工顺序的安排1）切削加工工序的安排abcd．先面后孔原则。2）热处理工序的安排abc．最终热处理。3）辅助工序的安排4）数控加工工序和普通工序的衔接（5）装夹方案的确定（组合夹具的应用）（6）进给路线的确定加工路线的确定原则主要有以下几点：1）加工路线应保证被加工零件的精度和表面质量，且效率要高；2）使数值计算简单，以减少编程运算量；3）应使加工路线最短，这样既可简化程序段，又可减少空走刀时间。1）顺铣和逆铣的选择2）铣削外轮廓的进给路线（切入、切出）3）铣削内槽的进给路线（行切法、环切法）4）铣削曲面的进给路线4．刀具选择（1）数控刀具材料：高速钢、硬质合金、陶瓷、金属陶瓷、金刚石、立方氮化硼、表面涂层。（2）数控铣削对刀具的要求：刚性好、耐用度高。（3）铣刀的种类：面铣刀、立铣刀、模具铣刀、键槽铣刀、鼓形铣刀、成形铣刀。（4）铣刀的选择工的刀具应分开使用；④先铣后钻；⑤先曲面精加工，后二维轮廓精加工。1）铣刀类型的选择2ab3）铣刀生产厂家的选择5．切削用量的选择及热处理状况；工件数量；机床的寿命。上述诸因素中以切削速度、切削深度、切削进给率为主要因素。切削速度快慢直接影响切削效率。若切削速度过小，则切削时间会加长，易产生高热，影响刀具的寿命。决定切削速度的因素很多，概括起来有：（1）刀具材料（2）工件材料（3）刀具寿命（4）切削深度和进刀量（5）刀具的形状（6）冷却液使用上述影响切削速度的诸因素中，刀具材质的影响最为主要。尽可能大，如果不受加工精度的限制，能够使切削深度等于零件的加工余量。这样能够减少走刀次数。法来选取。进给量f(mm／r)或进给速度F(mm／min)要根据零件的加工精度、表面粗的限制。编程员在选取切削用量时，壹定要根据机床说明书的要求和刀具耐用度，低于半个班次的时间。1.2.2数控铣床的程序编制以XK5032立式数控铣床为参考（所配的是FANUC-0MC数控铣床的坐标系（1）机床坐标系由厂家在生产机床时确定。XK5032立式数控铣床符合ISOZ远离工件方向为Z轴正方向；X轴规定为水平平行于工件工件装夹表面，人在工作台前面对主轴，右方向为XY轴垂直于X，Z轴坐标轴，其方向根据笛卡儿坐标系右手定则确定。（2）工件坐标系序时根据零件特点选定。（3）工件坐标系的设定编程的方便性恰当选择。1）用G92设定工件坐标系其输入格式：G92XYZ该段程序后，机床且不产生运动，只是把坐标设定值送入内存。2）G54~G59设定工件坐标系XK5032立式数控铣床仍能够通过CRT/MDI6个不同的工件坐标系。这6个坐标系分别被记忆成G54、G55、G56、G57、G58、G59，在加工时通过G54~G59指令选择相应的坐标系。G90指令和G54~G59指令的使用区别是：G92指令通过程序来设定工件加工程序，其坐标原点和当前刀具所在位置有关；而G54~G59指令通过CRT/MDIG92指令只是设定坐标系，不产生任何移动；G54~G59指令能够和G00指令等组合在相应的工件坐标系中进行位移。2．主要功能指令（1）常用辅助功能指令用来指定机床的辅助动作和状态（如机床的启停、转向、切削液的开关、主轴转向、刀具夹紧松开等〕M00－程序暂停，机床的转动、进给、切削液停止。重新启动机床后继续执行下面的程序；M01－程序选择停止指令，只有按下面板上“选择停止”键，该指令才有效。执行该指令，和M00相似。按“启动”键，继续执行下面的程序；M02－程序结束，机床处于复位状态；M03－主轴正转（CWM04－主轴反转（CCWM05－主轴停转。M03和M04指令之间必须用M05指令使主轴停转后进行；M08－冷却液开；M09－冷却液关；M98－放在主程序中，用来调用子程序。格式为：M98P，其后8位数字，前4位是调用次数，后4位是子程序号。调用1次时，前4位可省略。M99－放在子程序最后，用来返回主程序的相应程序段。当M99后不跟任何代码时，返回调用程序的后壹段程序段。否则返回到M98P所指定的P后的程序段。当M99返回到主程序P指定的程序段。（2）绝对尺寸指令和增量尺寸指令1）绝对尺寸方式（G90）在该方式下，程序段中的尺寸为绝对坐标值。2G91相对于前壹工作点的增量值。（3）基本进给指令（G指令）1）快速进刀指令（G00）G00XYZ调整；2）直线插补指令（G01）G01XYZF；注意到G90和G91时，起刀的原点不同，F单位是mm/min；3）圆弧插补指令（G02、G03）在XY平面（G17）内，G02XYRF顺圆插补G03XYRF逆圆插补或者：G02XYIJF顺圆插补G03XYIJF逆圆插补采用G90时，XYZ是圆弧终点相对于工件零点的坐标，采用G91时，XYZ是圆弧终点相对于圆弧起点的坐标。IJK是圆弧的圆心坐标值，均为圆心点相对于圆弧起点的增量值。R为圆弧半径。圆心角小于等于180度R为正值、圆心角大于180度R为负值。当圆弧为整圆时，不能用R，只能用I，J，K。4）进给暂停指令（G04）G04输入格式：G04X或G04P；X或P均为指定进给暂停时间。俩者区别是：X后面可带小数点，单位是sPmsG04X3.5G04P3500示刀具暂停了3.5秒。（4）补偿指令1）刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）G41为左刀补指令，表示沿着刀具进给方向见，刀具中心在零件轮廓的左侧；G42为右刀补指令，表示沿着刀具进给方向见，刀具中心在零件轮廓的左侧；输入格式：G41（G42）G01XYD；式中，D为刀具号，存有预先由MDI方式输入的刀具半径补偿值。G40为取消刀具半径补偿指令；输入格式：G40G01XY；刀补指令使用注意：G40和G41或G42要成对使用；从无刀补状态进入刀补状态转换时必须采用G00或G01能用G02、G03；刀补撤消时也要用G00或G01直线移动指令。2）刀具长度补偿指令（G43、G44、G49）G43为正补偿，表示刀具在Z方向实际坐标值比程序给定值增加壹个偏移量；G42为负补偿，表示刀具在Z方向实际坐标值比程序给定值减少壹个偏移量；输入格式：G43（G44）G01ZH；式中，H为刀具号，存有预先由MDI方式输入的刀具长度补偿值。G49为取消刀具长度补偿指令；输入格式：G49G01Z；2.数控铣削加工综合举例凸轮的数控铣削工艺分析及程序编制平面凸轮如图3所示。1、工艺分析余表面包括4-Φ13H7孔均已加工。故取Φ30孔和壹个端面作为主要定位面，在联接孔Φ13的壹个孔内增加削边销，在端面上用螺母垫圈压紧。因为孔是定刀具中心和零件的相对位置。2、加工调整加工坐标系在X和YG53坐标系中取X＝-400，Y图3平面凸轮＝-100ZΦ20的立铣刀，零件上端面为Z向坐标零点，该点在G53坐标系中的位置为Z＝-80处，将上述三个数值设置到G54加工坐标系中。加工工序卡如表1所示。表1数控加工工序卡数控加工工序卡零件图号零件名称文件编号第页NC01凸轮工序号工序名称材料50铣周边轮廓45#加工车间设备型号XK5032主程序名子程序名加工原点O100G54刀具半径补偿刀具长度补偿H01＝100工步号工步内容工装1数控铣周边轮廓夹具刀具定心夹具立铣刀φ20更改标记更改单号更改者/日期工艺员校对审定批准3、编写加工程序凸轮加工的程序及程序说明如下：N10G54X0Y0Z40//进入加工坐标系N20G90G00G17X-73．8Y20//由起刀点到加工开始点N30G00Z0//下刀至零件上表面N40G01Z-16F200//下刀至零件下表面以下1mmN50G42G01X-63．8Y10F80H01//开始刀具半径补偿N60G01X-63．8Y0//切入零件至A点N70G03X-9．96Y-63．02R63．8//切削ABN80G02X-5．57Y-63．76R175//切削BCN90G03X63．99Y-0．28R64//切削CDN100G03X63．72Y0．03R0．3//切削DEN110G02X44．79Y19．6R21//切削EFN120G03X14．79Y59．18R46//切削FGN130G03X-55．26Y25．05R61//切削GHN140G02X-63．02Y9．97R175//切削HIN150G03X-63．80Y0R63．8//切削IAN160G01X-63．80Y-10//切削零件N170G01G40X-73．8Y-20//取消刀具补偿N180G00Z40//Z向抬刀N190G00X0Y0M02//返回加工坐标系原点，结束参数设置：H01＝10；G54：X＝-400，Y＝-100，Z＝-80。六、数控铣床加工说明1．机床手动操作及手轮操作（1）手动：选择手动功能键（FANUC系统为功能旋钮“手动”方向按键+X+Y+Z–X–Y–Z，使机床刀具相对于工作台向坐标轴某壹个方向运动。（2）手轮：选择手轮（单步）功能键（FANUC系统为功能旋钮“手轮”然后选择运动方向，KND系统为XYZ方向按键，FANUC系统为方向旋钮。2.回零操作（1Z向行程较小，只有100mm，多加注意）（2FANUC+X+Y+Z按键（FANUC系统为按住+X+Y+Z3.程序传输（1）ND系统：①选择“机床索引”功能键，按数字键“4”将程序锁打开；②选择“编辑”功能键，按“程序”键，选择屏幕下“输入”软键；③计算机传输系统启动，设置好参数，加载所需程序，点击“传输”即可。（2）FANUC系统：①功能旋钮指向“编辑”功