典型工件的数控铣床加工毕业论文.doc
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1、毕业论文课题名称 典型工件的数控铣床加工 系 别 数控系 专 业 数控机床应用 班 级 09数控(高中) 学 号 090416 学生姓名 朱春庭 指导教师 李秋实 完成日期 2012年 3月27日 江宁高级技术学校教务处制江宁高级技术学校毕业论文(设计)任务机电 系 数控 专业 发给 09数控(高中)班 朱春庭 同学毕业论文(设计)任务书,内容如下:1、 毕业论文(设计)题目: 铣床第4个零件的数控铣削加工 2、 应完成的项目: 零件图分析,零件加工工艺分析,零件加工CAM仿真及加工。 3、 参考资料以及说明: (1)机械设计基础,(2) 模具设计制造, (3)数控编程加工技术。 机械设 计类
2、相关书籍,数控专业书籍。4、本毕业论文(设计)任务书于2012年3月22日发出,应于2012年3月31日前完成。(论文:附后)指导教师签名: 年 月 日系主任签名: 年 月 日江宁高级技术学校毕业论文(设计)题目: 系别: 班级: 学生: 系主任: 指导老师: 职称: 毕业论文(设计)评语: 指导教师签名:年 月 日成绩评定: 系负责人签名: 年 月 日摘 要摘要:大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展,提高综合国力和国家地位的重要途径。数控加工工艺设计的主要任务是制订加工工艺规程,也是数控机床加工前的准备工作。工艺规程是规定零件、走刀路线、刀具尺寸以及机床的运
3、动过程。因此,是编程人员对数控机床的性能、制造工艺过程和操作方法具有指导性的工艺文件。数控机床加工的程序是数控机床的指令性文件。数控机床加工程序不仅要包括零件的工艺过程,而且还要包括切削用量的选择、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法。工艺规程定得合理与否,对程序编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要影响。因此,应遵循一般的工艺原则并结合数控机床的特点认真而详细地制订数控加工工艺。本设计结合一具体零件进行了零件图分析,加工设备、刀具、工装的选择,切削速度、进给量、背吃刀量等参数的选择,制订了零件的数控加工工艺;根据所选择机床的指令系统编写了零件的加工程序。关键词:数控技术;数控
4、铣床;数控加工。ABSTRACTAbstract:Efforts to develop advanced numerical control technology as the core manufacturing technology has become the worlds developed countries to accelerate economic development, enhance overall national strength and an important way to statehood.NC machining process design the mai
5、n task is to develop a point of order processing, CNC machining is the preparation before.Process planning is to provide spare parts, moving path, size, and machine tool movement.So, is the programmer on the performance of CNC machine tools, manufacturing processes and operating methods of guiding t
6、he process file.CNC Machining CNC machine tool program is mandatory documents.NC machining program including the parts not only process, but also including the choice of cutting, sport, and tool system, cutting regulations, and the workpiece clamping method.Process specification will be reasonable o
7、r not, on programming, machine tool processing efficiency and processing precision parts have a significant impact.Therefore, the process should follow the general principles and the characteristics of CNC machine tools combined with careful and detailed development CNC machining process.Specific pa
8、rts of the design with a parts diagram for the analysis, processing equipment, cutting tools, tooling selection, cutting speed, feed rate, back to eat the choice of parameters such as knives, developed parts of the NC machining process; according to the selected machine toolThe instruction processin
9、g parts prepared.Keywords: NC technology; CNC milling machine; CNC machining.目 录第1章 数控铣床的组成部分21.1 数控铣床的机械结构21.2 数控铣床的分类31.2.1 按主轴的位置分类31.2.2 按构造上分类41.3 数控铣床在结构上的特点5 第2章 华中数控系统功能特点72.1 显示功能72.2 编辑功能72.3 加工功能72.4 华中数控系统编程指令特点82.4.1 指令特点82.4.2 螺旋类加工插补82.5 数控铣床的主要操作过程112.5.1 返回参考点操作112.5.2 手动操作112.2.3自动
10、操作122.5.4 程序的输入的方法122.5.5.数控铣床的保护15第3章 总 结20 参考文献21 致 谢22第1章 数控铣床的组成部分1.1 数控铣床的机械结构数控铣床的机械结构,如图1-1-1除铣床基础部件外,由下列各部分组成:主传动系统;进给系统;实现工件回转、定位装置和附件;实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置,如液压、气动、润滑、冷却等系统和排屑、防护等装置;图1-1-1铣床基础件称为铣床大件,通常是指床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台等。它是整台铣床的基础和框架。铣床的其他零部件,或者固定在基础件上,或者工作时在它的导轨上运动。其他机械结构的组成则按铣床的功能需要选用。数控
11、铣床是一种加工功能很强的数控机床,目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元等都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的,两者都离不开铣削方式。由于数控铣削工艺最复杂,需要解决的技术问题也最多,因此,人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件系统时,也一直把铣削加工作为重点。1.2 数控铣床的分类1.2.1 按主轴的位置分类(1) 数控立式铣床如图1-2-1图1-2-1数控立式铣床在数量上一直占据数控铣床的大多数,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坐标数控立铣仍占大多数;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)。
12、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) 卧式数控铣床如图1-2-2图1-2-2与通用卧式铣床相同,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)立卧两用数控铣床如图1-2-3图1-2-3目前,这类数控铣床已不多见,由于这类铣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
13、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。1.2.2 按构造上分类(1) 工作台升降式数控铣床这类数控铣床采用工作台移动、升降,而主轴不动的方式。小型数控铣床一般采用此种方式。(2) 主轴头升降式数控铣床这类数控铣床采用工作台纵向和横向移动,且主轴沿垂向溜板上下运动;主轴头升降式数控铣床在精度保持、承载重量、系统构成等方面具有很多优点,已成为数控铣床的主流。(3) 龙门式数控铣床如图1-2-4这类数控铣床主轴可以在龙门架的横向与垂向溜板上运动,而龙门架则沿床身作纵向运动。大型数控铣床,
14、因要考虑到扩大行程,缩小占地面积及刚性等技术上的问题,往往采用龙门架移动式。图1-2-41.3 数控铣床在结构上的特点(1)控制机床运动的坐标特征为了要把工件上各种复杂的形状轮廓连续加工出来,必须控制刀具沿设定的直线、圆弧或空间的直线、圆弧轨迹运动,这就要求数控铣床的伺服拖动系动能在多坐标方向同时协调动作,并保持预定的相互关系,也就是要求机床应能实现多坐标联动。数控铣床要控制的坐标数起码是3坐标中任意两坐标联动,要实现连续加工直线变斜角工件,起码要实现四坐标联动,而若要加工曲线变斜角工件,则要求实现5坐标联动。因此,数控铣床所配置的数控系统在档次上一般都比其他数控机床相应更高一些。(2)数控铣
15、床的主轴特征现代数控铣床的主轴开启与停止,主轴正反转与主轴变速等都可以按程序介质上编入的程序自动执行。不同的机床其变速功能与范围也不同。有的采用变频机组(目前已很少采用),固定几种转速,可任选一种编入程序,但不能在运转时改变;有的采用变频器调速,将转速分为几档,程编时可任选一档,在运转中可通过控制面板上的旋钮在本档范围内自由调节;有的则不分档,程编可在整个调速范围内任选一值,在主轴运转中可以在全速范围内进行无级调整,但从安全角度考虑,每次只能调高或调低在允许的范围内,不能有大起大落的突变。在数控铣床的主轴套筒内一般都设有自动拉、退刀装置,能在数秒种内完成装刀与卸刀,使换刀显得较方便。此外,多坐
16、标数控铣床的主轴可以绕X、Y或Z轴作数控摆动,也有的数控铣床带有万能主轴头,扩大了主轴自身的运动范围,但主轴结构更加复杂。第2章 华中数控系统功能特点2.1 显示功能A、实体图形显示功能:华中HNC-21T系统,可根据用户选择的不同形状刀具,对用户自定义大小的毛坯,进行仿真加工。B、图形轨迹显示功能:可根据加工程序显示刀具运行轨迹C、正文显示功能:可显示当前运行程序,帮助操作者更好了解机床的运行状况。D、大字符、坐标联合显示功能:可显示刀具在机床坐标系、工件坐标系下的指令值、实际值,还可显示刀具运行各段程序时的剩余值。E、其他显示功能:可显示当前运行程序名;当前运行程序行号;工件坐标零点的坐标
17、值;刀具实际进给速度;实际主轴转速;当前刀具号;主轴速度、进给速度、快移速度的修调率等。F、可显示当前编辑程序行的实际行号、列号。2.2 编辑功能A、可实现G代码程序(包括高级宏程序)单个字符的编辑,更方便程序的编辑、修改操作。B、除便捷的新建程序、保存程序、删除程序、程序另存功能外,还可将程序中的部分内容通过快捷键进行块定义、拷贝、粘贴(也可粘贴到系统下其他G代码程序中)。C、可用分号屏蔽程序段的运行,程序中可显示注释。D、系统程序存储量大,系统标准配置内存32MB。E、具有后台编辑功能:在加工过程中,可以在后台进行程序编辑。F、具有蓝图编辑功能。2.3 加工功能A、小线段高速连续插补功能(
18、G64指令):可高速圆滑拟合小线段程序的轨迹,十分利于CAM生成的小线段程序的加工。B、断点保存功能、任意指定行加工的功能、程序跳段功能。2.4 华中数控系统编程指令特点2.4.1 指令特点A、G01、G02(G03):除基本的直线、圆弧插补功能外,还可倒角、倒圆。B、华中数控HNC-21T(车床系统)还有直径、半径编程指令G36、G37;螺纹加工G32指令;固定循环G80、G81、G82;复合循环G71、G72、G73、G76;恒线速度控制指令G96、G97、G46等。其中需关注的是:G36、G37指令可在同一个程序中实现直径、半径编程的转换;复合循环G71、G72指令的刀具轨迹,可完成每层
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