数控技术专业毕业设计样本

目录一、摘要 2二、数控概述 3（一）、数控车床 3（二）、工作原理 4（三）、数控车床基本操作. 41、开机 42、返回参照点 43、显示坐标方式 54、轴移动操作 56、装刀操作 77、对刀操作 78、对刀具进行补偿 8（四）、数控车床常用故障分类 91、主机故障 92、电气故障 9三、数控加工工艺 11（一）、工艺路线拟定 11（二）、加工工序划分 111、保证精度原则 112、提高生产效率原则 11（三）、刀具合理选取 12四、加工零件工艺分析 12（一）、加工注意事项 12（二）、工艺过程卡 13（三）、工序卡片 15（四）、工件编程 16五、设计总结 18六、道谢 19七、参照文献 20

摘要数控技术发展飞速今天，数控技术越来越重要作用，数控机床是数控制造业核心，本文重要简介数控车床加工工艺和机床某些基本工作原理。数控车床对其加工工艺尤为重要其内容涉及工艺你点过程，工序划分办法，工序顺序安排和进给路线拟定。机床工作原理按照加工技术规定和工艺规定将加工程序输入到数控装置中通过数控装置控制机床运动，使刀具.工件和其他辅助装置严格按照加工程序规定顺序.轨迹和参数进行工作。通过本设计阐明书可以基本上掌握数控车床加工工艺和工作原理、使读者无论是从整体上还是各模块中都可以理解到数控车床有关加工工艺和工作原理知识。核心词：数控系统、数控车床、加工编程、加工工艺

二、数控概述数控车床1、数控车床构成数控机床普通由输入输出设备、CNC装置（或称CN

C单元）伺服单元、驱动装置（或称执行机构）及电气控制装置、辅助装置、机床本体、测量反馈装置等构成。数控机床重要有三大某些构成机床主体、数控装置、伺服机构。(1)机床本体数控车床由于切削用量大、持续加工发热量大等因素对加工精度有一定影响，加工中又是自动控制，不能像在普通车床那样由人工进行调节、补偿，因此其设计规定比普通机床更严格，制造规定更精密，采用了许多新构造，以加强刚性、减小热变形、提高加工精度。(2)数控装置数控装置是数控系统核心，重要涉及微解决器CPU、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与数控系统其她构成某些联系各种接口等。数控机床数控系统完全由软件解决输入信息，可解决逻辑电路难以解决复杂信息，使数字控制系统性能大大提高。输入/输出设备键盘、磁盘机等是数控机床典型输入设备。除此以外，还可以用串行通信方式输入。(3)伺服单元伺服单元是数控装置和机床本体联系环节，它将来自数控装置薄弱指令信号放大成控制驱动装置大功率信号。依照接受指令不同，伺服单元有数字式和模仿式之分，而模仿式伺服单元按电源种类又可分为直流伺服单元和交流伺服单元。(4)驱动装置驱动装置把经放大指令信号转变为机械运动，通过机械传动部件驱动机床主轴、刀架、工作台等精准定位或按规定轨迹作严格相对运动，最后加工出图纸所规定零件。和伺服单元相相应，驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。伺服单元和驱动装置合称为伺服驱动系统，它是机床工作动力装置，数控装置指令要靠伺服驱动系统付诸实行。因此，伺服驱动系统是数控机床重要构成某些。从某种意义上说，数控机床功能强弱重要取决于数控装置，而数控机床性能好坏重要取决于伺服驱动系统。（二）、工作原理当前，数控技术也叫计算机数控技术，当前它是采用计算机实现数字程序控制技术。这种技术用计算机按事先存贮控制程序来执行对设备控制功能。由于采用计算机代替原先用硬件逻辑电路构成数控装置，使输入数据存贮、解决、运算、逻辑判断等各种控制机能实现，均可通过计算机软件来完毕。数控机床是一种技术密集度及自动化限度很高机电一体化加工设备,是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密...加工精度高,质量容易保证,发展前景十分辽阔,因而掌握数控车床加工编程技术尤为重要（三）、数控车床基本操作.1、开机(1）启动气泵（运用气压紧固刀具数控机床）；(2）等气压到达规定值后，打开机床总电源；(3）按下系统面板上按钮，将进入系统启动状态；(4）系统启动完毕后，观测显示屏上与否有报警，如有报警，按下按钮进入此页面看报警信息，并解除报警，方可对机床进行下一步操作。例如显示报警为Emergency

stop还会浮现冷却液液面低报警，润滑油液面低报警等等，需要采用相应办法接触报警。2、返回参照点这是开机后，为了使数控机床找到机床坐标基准所进行必要操作。其操作环节如下：(1）按POS按钮，选取综合，观测机械坐标值，看机械坐标值与否在不大于-100，如果不是，需要选取JOG使其数值达到规定，方可进行下一步操作；如果符合规定则直接进行下一步操作即可；(2）选取档位，按下+X、+Y、+Z，然后按进行回零启动，回到零点后，在显示界面，显示零点灯亮，即完毕回零动作；(3）回到零点后，要及时退出零点，以避免长时间压住行程开关而影响其寿命，按JOG选取各个轴与零点反方向移动离开零点即可；注意：有时因紧急状况按下<紧急停止按钮>、<机床锁住>、<Z轴锁>、<空运营>等按导致事故。

3、显示坐标方式数控车床面板显示界面有三种坐标，分别是综合、绝对、相对。下面分别对各个坐标形式进行解说：

留任意一点都可以做清零，以便咱们计算移动轴移动距离。清零操作环节如下：①按POS键显示坐标；

②选取相对坐标显示方式；

③选取X轴清零，④按下“来源”，此时X轴清零完毕，同理进行Y、Z轴清零；

(2）综合坐标作用，可以同步显示相对、绝对、机械坐标变化。这里重点解释“机械坐标”：即为“机床坐标”，也就是机床相对于机床原点坐标值。它作用一是在进行回零操作时需要看“机械坐标”与否为零，如果在零点阐明机床回零没有问题；二是移动各个轴将其移动机床最大行程位置，可以直接显示机床行程。(3）绝对坐标用来拟定刀具相对于工件坐标原点，重要在对刀时用来记忆坐标值，将对刀工件原点记录在—任意一种即可。绝对坐标系使用环节如下：①在刀具相对于工件三轴都在零点位置时，原点第一应记录在相对坐标，即此时将相对坐标三轴清零即可。②按键选取坐标系，进入绝对值坐标—，在这里咱们选取坐标系。4、轴移动操作

在方式下。(1）JOG方式移动坐标轴①选取JOGJOG方式；b、在-X、+X、-Y、+Y、-Z、+Z中选取一种移动轴及移动方向；②手动控制旋转按钮，可以变化轴移动快慢（此时速度为F速度大小调节）；③在拟定两个非常远距离之下，尽量快到达目地，此时调节c也不能达到咱们想要速度，在这里就需要选用迅速移动调节速度：F0、25%、50%、100%，普通刚学习数控铣床状况下，选取25%，然后再选取轴及移动方向按住加速键，轴即会迅速移动。

(2）手轮方式移动坐标轴①选取档位，进入方式；②选取想要移动轴档位（OFF、X、Y、Z、A），再选取进给速度（、、）；③轮开关在使用时要按下开关，没有则直接使用即可；④然后顺时针旋转就向轴正向移动，逆时针为轴负向移动。5、主轴正反转操作

主轴正反转有两种方式，一是机床在刚开机后手动方式不能使主轴正反转，MDI（1）MDI方式①MDI方式；②PROG③输入主轴正转指令及转速，例如“④INSERT按键，将其输入；⑤CYCLE

START

⑥调节主轴速度大小旋转按钮，使其旋转指针为100%，即当前转速为，若果50%400

r/min；⑦在PROG。⑧也可以选取。（2）JOG方式此操作方式前提条件是：开机后已经通过第一种方式给定转速。①选取档位，进入JOG操作环境下②/，主轴即实现正转或者反转；③通过主轴转速调节按钮调节主轴转速（调节范畴在给定主轴转速50%-120%）；d、按主轴反转按钮，主轴停转6、装刀操作（1）车刀刀头某些伸出长度是刀杆长度两倍。（2）刀具必要夹紧，但不能使用夹力棒（杠管）。

（3）刀具刀尖必要严格对准工件轴心。

（4）垫片厚度：垫片长度，必要与刀架长度一致，垫片前端某些必要对齐。

（5）垫片不能采用过多。7、对刀操作（1）、“方式选取”为“”方式，显示屏将显示程序编辑页面。如果没有显示此页面，则按功能键中“PROG”键，进入该页面。在键盘上按“T0101；”；→“”→“START”，换上1（2）、“方式选取”变为“JOG”方式，运用“方向”键并结合“进给倍率”旋钮移动1号刀，切削端面。切削完端面后，不要移动Z轴，按“+X”键以原进给速度退出。退出后，按下“主轴停止”按钮，使主轴停止转动。

（3）、按功能键中”页面，运用键盘上光标键使光标移动到“”，在键盘上按“Z0”→“测量”软键，完毕1号刀（4）、“方式选取”为“”方式，重新使主轴转动；再变为“JOG”方式，运用方向键移动1号刀，试切外圆。车一段外圆后，不要移动X轴，按“+Z”键以原进给速度退出。退出后，按下“主轴停止”按钮，使主轴停止转动。用外径千分尺测量试切某些外圆直径。（5）、再次进入如上图页面，在“”下，在键盘上输入刚才测量外径植→“测量”，完毕1号刀X向对刀。（6）、完毕1号刀对刀后，运用“方向”键使刀架离开工件，退回到换刀位置附近。

（7）、采用同样方式继续完毕各种刀具对刀

8、对刀具进行补偿（1）刀具位置补偿刀具磨损或重新安装刀具引起刀具位置变化，建立、执行刀具位置补偿后，其加工程序不需要重新编制。（2）刀具圆弧半径补偿编制数控车床加工程序时，车刀刀尖被看作是一种点（假想刀尖P点），但事实上为了提高刀具使用寿面和减少工件表面粗糙度，车刀刀尖被磨成半径不大圆弧（刀尖AB圆弧），这必将产生加工工件形状误差，这些可采用刀具圆弧半径补偿来解决。(3)刀具参数每一种刀具补偿号相应刀具位置补偿和刀具圆弧半径补偿共4个参数在加工之前输入到相应存储器，在自动执行过程中，数控系统按该存储器中数值自动修正刀具位置误差和进行刀尖圆弧半径补偿。9、自动执行程序（1）先对好刀，然后编写程序按“复位”键，让光标回到程序开头，再按“自动”键，然后按“循环启动”按钮就加工了。（2）还可以按好“自动”后在按个“单段”，再按“循环启动”。这样程序每走完一段，车床都会停下，然后检查好下一段程序没问题后再按“循环启动”，车床继续执行下一段程序。

（四）、数控车床常用故障分类1、主机故障数控车床主机某些重要涉及机械润滑、冷却、排屑、液压、气动与保护等装置。常用主机故障与机械安装、调试及操作使用不当等因素引起机械传动故障与导轨运动摩掠过大故障。故障体现为传动噪声大.加工精度差.运营阻力大.2、电气故障(1)机床本体上电气故障。此种故障一方面可运用机床自诊断功能报警号提示.查阅梯形图或检查IO接口信号状态，依照机床维修阐明书所提图纸.资料，排故流程图，调节办法，并结合工作人员经验检查。（2）篷悯服放大及检测某些故障。此种故障可运用计算机自诊断功能报警号，计算机及伺服放大驱动板伺服放大板关于参数设定，短路销设立及其有关电位器调节，功能兼容板或备板替代等办法来作出诊断和故障排除。@计算机某些故障。此种故障主y要运用计算机自诊断功能报警号，计算机各板上信息状态批示灯，各核心测试点波形、电压值，各关于电位器调节，各短路销设立，关于机床参数值设定，专用诊断组件，并参照计算机控制系统维修手册、电气图等加以诊断及排除。（3）交流主轴控制系统故障。交流主轴控制系统发生故障时，应一方面理解操作者与否有过不符合操作规程意外操作，电源电压与否浮现过瞬问异常，进行外观检查与否有短路器跳闸、熔丝断等直观易查故障。如果没有，再确认是属于有报警显示类还是无报警显示类故障，依照详细状况而定。3、系统故障和随机故障

(1)系统故障。此故障是指只要满足一定条件，机床或数控系统就必然浮现故障。如，网络电压过高或过低，系统就会产生电压过高报警或电压过低报警;切削用量安排得不适当，就会产生过载报警等。

(2)随机故障。此类故障是指在同样条件下.只偶尔浮现一次或两次故障c要想人为地再使其浮现同样故障则是不太容易，有时很长时间也难再遇到一次。此类故障诊断和排除都是很困难。普通状况下，此类故障往往与机械构造局部松动、错位，数控系统中某些组件工作特性漂移.机床电气组件可靠性下降等关于。例如：一台数控机床本来正常工作，突然浮现主轴停止时产生漂移，停电后再进电，漂移现象仍不能消除。调节零漂电位器后现象消失，这显然是工作点漂移导致。因而，排除此类故障应通过重复实验，综合判断。有些数控机床采用电磁离合器变挡，离合器剩磁也会产生类似现象。4、显示故障和无显示故障以故障产生时有无自诊断显示来区别这两类故障。

(1)有报警显示故障。当前数控系统均有较丰富自诊断功能，可显示出百余种报警信号。其中，太某些是cNc系统自身故障报警，有是数控机床制造厂运用操作者信息，将机床故障也显示在显示屏上.依照报警信号能比较容易地找到故障和排除故障。但是，这里讲是比较容易状况。有诸多状况是虽然有报警显示，但并不是报警真正因素。例如：一台配有FANuc控制系统铣床就浮现了这样故障：现象是机床送电后只能向负方向点动，向正方向点动一种极小距离就产生超程报警。停电后再送电.产生状况与上述成果同样。经诊断实际是由于一次突然停电，cNc系统受到干扰.导致cNc系统送电后即返回参照点完毕状态.再向正方向点动自然就产生超程报警。

(2)无报警显示故障。数控机床产生故障尚有一种状况，那就是无任何报警显示，但机床却是在不正常状态，往往是机床停在某一位置上不能正常工作，甚至连手动操作都失灵。维修人员只能依照故障产生先后现象来分析判断，排除此类故障是比较困难。

数控加工工艺（一）、工艺路线拟定1．选取定位基准；2．选取和拟定毛坯及其制造方式。3．拟定定位、夹紧办法；4．拟定各个表面加工办法：如孔、平面、外圆等表面加工。5．拟定工序集中和分散。6.安排加工顺序。(二)、加工工序划分1.保证精度原则数控加工规定工序尽量集中，经常粗、精加工在一次装夹下完毕，为减少热变形和切削力变形对工件形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度影响，应将粗、精加工分开进行。对轴类或盘类零件，将各处先粗加工，留少量余量精加工，来保证表面质量规定。同步，对某些箱体工件，为保证孔加工精度，应先加工表面而后加工孔。

2．提高生产效率原则数控加工中，为减少换刀次数，节约换刀时间，应将需用同一把刀加工加工部位所有完毕后，再换另一把刀来加工其他部位。同步应尽量减少空行程，用同一把刀加工工件各种部位时，应以最短路线到达各加工部位。

（三）、刀具合理选取（1）数控刀具类型、规格和精度级别应可以满足数控车床加工规定。(2)精度高。为适应数控车床加工高精度和自动换刀等规定，刀具必要具备较高精度。(3)可靠性高。要保证数控加工中不会发生刀具意外损伤及潜在缺陷而影响到加工顺利进行，规定刀具及与之组合附件必要具备较好可靠性及较强适应性。精密五金加工(4)耐用度高。数控车床加工刀具，无论在粗加工或精加工中，都应具备比普通机床加工所用刀具更高耐用度，以尽量减少更换或修磨刀具及对刀次数，从而提高数控机床加工效率和保证加工质量。断屑及排屑性能好。数控车床加工中，断屑和排屑不像普通机床加工那样能及时由人工解决，切屑易缠绕在刀具和工件上，会损坏刀具和划伤工件已加工表面，甚至会发生伤人和设备事故，影响加工质量和机床安全运营，因此规定刀具具备较好断屑和排屑性能。四、加工零件工艺分析（一）、加工注意事项1、操作者接到加工任务后，一方面准备好所需图纸、工艺、检查文献等有关文献，看懂技术规定，准备好加工所需机床、刀具、工装、工具及量具，有疑问找到技术人员及有关部门2、注意工装周期检定状态与否合格。需要机外测量、预调刀具，在对刀仪中给出对的3、操作者按照有关设备文献，确认机床状态与否正常。4、对于在产批量零件，需要核对已有数控程序，注意不要调错程序，熟悉程序内容，编程原点，调用刀具。注意图纸、工艺等与否存在变更（二）、工艺过程卡零件图技术规定：1、以小批量生产条件编程。2、不准用砂布及锉刀等修饰表面。3、未注倒角1.5×45o,锐角倒钝0.2×45°。4、未注公差尺寸按GB1804-M。5、端面容许打中心孔。6、毛坯尺寸：（φ60×62）。7、材料：45#,调质解决HRC26~36数控车床加工参照工具与附件名称数量名称数量93°数控机夹刀柄及35°刀片2切断刀（4mm刃宽）1内圆车刀≤Φ161Φ16钻头145°端面外圆刀1钻夹头1活顶尖1工艺过程卡片产品代号零（部）件名称零（部）件代号材料45#毛坯种类毛坯尺寸φ60×62每一毛坯可制零件数1工序序号工序名称工序内容设备夹辅具名称刀具名称规格量具名称及规格一车左端夹持20mm数控车床三爪卡盘93°外圆车刀游标卡尺（1）钻孔钻φ16通孔数控车床三爪卡盘φ16钻头游标卡尺（2）车左端外圆粗精车外圆φ470-0.03φ530-0.03至尺寸规定数控车床三爪卡盘93°外圆车刀千分尺（3）切槽切宽4mm槽至φ480-0.05数控车床三爪卡盘切断刀（宽4mm）游标卡尺（4）车左端内孔粗精车内圆φ39+0.030锥面5°数控车床三爪卡盘内孔车刀≤φ16内径千分尺二调头装夹夹持15mm数控车床带软钳口三爪卡盘游标卡尺三车右端（1）切槽切槽宽4.5至φ34数控车床三爪卡盘切断刀（宽4mm）游标卡尺（2）车右端外轮廓粗精车圆弧外圆倒角数控车床三爪卡盘35°外圆车刀内径千分尺（3）车内孔粗精车内圆弧和内圆φ35数控车床三爪卡盘内孔车刀≤φ16游标卡尺编制校核审查共1张第1张

(三)工序卡片工序卡片产品代号零（部）件名称零（部）件代号工序号一、（4）主轴转速800r(min/mm)F0.1材料45#设备名称数控车床型号华中世纪星HNC-21T夹具名称三爪自定心卡盘刀量辅具名称规格数量游标卡尺0—1501内径千分尺0—25193°数控机夹刀柄135°刀片1内圆车刀≤φ161编制李毓家校核李毓家审查共1张第1张（四）、工件编程车左端%1G95M03S800T0101(93度外圆车刀)G00X60Z10G71U2R1P10Q20X0.5Z0S800F0.15N10G00G42X47Z2S1000G01Z0F0.1Z-4.5X53Z-20N20G40G00X60G00X100Z100T0202S400F0.05(宽度为4mm切槽刀)G00Z-13X60G01X48G00X60X250Z250T0303S800F0.15(内圆车刀)G00X16Z2G71E-0.5P30Q40F0.15N30G00G41X39Z2F0.1G01Z0Z-4.5X30X28Z-5.5X26.075Z-16.5N40G00G40X16G00Z200X200M30

车右端%2G95M03S400T0202(宽度为4mm切槽刀)G00G42X62Z2Z-38.5G01X34F0.05G00X60Z-41G01X38G03X34Z-39R2G00X100G40Z200T0101F0.15(35度外圆车刀)G00X60Z2G71U0.5R0E0.2P10Q20N10G00G42X48.746G01Z0F0.1G03X35.724Z-34.5R38N20G00G40X55G00G42X51G01Z-41X53Z-42G00G40X200Z200T0303(内圆车刀)G00X16Z0G71U2R0X-0.5Z0P30Q40F0.15S800N30G01G41X37Z0F0.1X35Z-1Z-9.5G03X17Z-24.797R17.5G01Z-43N40G00G40X16Z100X100M30

五、设计总结通过几周奋战我毕业设计终于完毕了。在没有做毕业设计此前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己看法有点太片面。毕业设计不但是对前面所学知识一种检查，并且也是对自己能力一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己本来知识还比较欠缺。自己要学习东西还太多，此前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一种长期积累过程，在后来工作、生活中都应当不断学习，努力提高自己知识和综合素质。在这次毕业设计中也使咱们同窗关系更进一步了，同窗之间互相协助，有什么不懂人们在一起商量，听听不同看法对咱们更好理解知识，因此在这里非常感谢协助我同窗。我心得也就这样多了，总之，不论学会还是