毕业设计(论文)-6号尾夹的加工工艺与编程.doc
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1、西安航空职业技术学院 毕业设计西安航空职业技术学院毕 业 设 计(论 文)论文题目: 6号尾夹的加工工艺与编程 所属系部: 航空制造工程系指导老师: 职称: 讲师 学生姓名: 班级、学号: 09106115专 业: 数控设备应用与维护西安航空职业技术学院制年 月 日西安航空职业技术学院 毕业设计(论文)任务书题目: 六尾夹具的工艺与编程任务与要求: 1对工件的分析及加工路线的确定 2手工编程加工程序时间: 2011 年 11月15日 至2012年 3 月 1 日 共 8 周所属系部: 航空制造工程系学生姓名: 学 号:09106115专业: 数控设备应用与维护指导单位或教研室: 数控设备应用与
2、维护教研室指导教师: 职 称: 讲师西安航空职业技术学院制年 月 日日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字第一周查询资料完成第二周-第四周确定工艺过程、确定切削参数完成第五周确定毛坯、定位、装夹方案完成第六周确定加工工序内容完成第七周编辑加工程序完成第八周编写并修改设计书,绘图完成教师对进度计划实施情况总评 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。 零件的数控加工工艺设计与编程【摘要】 数控加工是机械制造中的先进加工技术,是一种高效率、高精度与高柔性特点的自动化 加工方法。数控加工技术可有效解决复杂、精密、小批多变零件的加工问题,充分适应了现代化生产的需要。大力发展数控加
3、工技术已成为各国加速经济发展、提高综合国力的重要途径。目前国内数控机床使用越来越普及,如何提高数控加工技术水平已成为当务之急。随着数控加工的日益普及,越来越多的数控机床用户感到数控加工工艺掌握的水平是制约数控手工编程与自动编程质量的关键因素,正确、全面、合理的数控加工工艺是产品加工实现高精度、高效率、高效益的有效保证。本设计从工艺的实际出发,将切削加工的基本理论与知识,常用加工方法,数控加工工艺以及刀具和和辅具等内容有机地结合为一体,采用了法那科数控加工系统的编程与操作。 设计内容还介绍了数控加工的特点,数控编程的一般步骤,并通过一定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。关键词:数控加工
4、数控编程 工艺分析 刀具 Abstract:The Nc machining when machinery manufacturing of advanced processing technique, it is a kind of high efficiency, high accuracy and high flexible characteristic point automation processing methods. Nc machining technology can effectively solve the complex and sophisticated, smal
5、l batch changeable parts processing problem, fully adapted to modern production needs. Vigorously develops the nc machining technology has become countries to accelerate economic development and improve the comprehensive national strength of important ways. At present domestic nc machine tools used
6、increasingly popular, how to improve the nc machining technology level has become the urgent matter. With the increasing popularity of nc machining, more and more numerically-controlled machine tool users feel of nc machining process master level is restricted by the numerical control manual program
7、ming and automatic programming quality of key factors. And accurate, comprehensive, reasonable of nc machining process is products processing and realize high precision, high efficiency, high benefit effective guarantee. This design from process of reality, will be cutting processing the basic theor
8、y and knowledge, commonly used processing method, nc machining process and cutting tools and auxiliary equipment organically and content such as a combination of, using a method that secco nc machining system programming and operate. Design content also introduced nc machining features, CNC programm
9、ing of the shipunloaders. And through certain examples detailed introduces the nc processing methods of analysis. Keywords: NC machining,NC programming technology,Analysis,Tool 目 录1 设计的内容及目的11.1设计的内容11.2设计的目的12数控机床的知识22.1数控机床的产生和发展22.1.1产生22.1.2数控机床的发展趋势22.2数控技术的基本概念32.3数控机床的组成32.3.1组成32.3.2数控系统的主要功
10、能32.3.3数控机床的特点42.4数控机床的分类42.4.1按工业用途分类42.4.2按运动方式分类52.4.3按控制方式分类52.5主要数控机床介绍63零件工艺分析及加工前的准备73.1零件图的工艺分析73.2数控机床的选择83.3毛坯的选择及确定93.3.1常见毛坯的种类93.3.2毛坯的选择103.4夹具的选择103.4.1常见的装夹方式113.5刀具的选择114 工艺路线124.1切削参数的选择134.1.1切削用量134.1.2切削用量的选择135.编写工艺路线卡片146.编写程序16结束语18谢 辞19文献21 1 设计的内容及目的1.1设计的内容结构件的工艺与编程。其要求如下:
11、(1) 图形的分析;(2) 刀的选择;(3) 工艺路线;(4) 编写数控加工工序卡片;(5) 程序清单;(6) 废品分析及问题的解决。1.2设计的目的高等院校的毕业设计是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节。它通过深入实践、了解社会、完成毕业设计任务或撰写论文等诸环节,着重培养学生综合分析和解决问题的能力和独立工作能力、组织管理和社交能力;同时,对学生的思想品德,工作态度及作风等诸方面都会有很大影响。对于增强事业心和责任感,提高毕业生全面素质具有重要意义。是学生在校期间的学习和综合训练阶段;是学习深化、拓宽、综合运用所学知识的重要过程;是学生学习、研究与实践成果的全面总结;是学生综合素质与
12、工程实践能力培养效果的全面检验;是实现学生从学校学习到岗位工作的过渡环节;是培养优良的思维品质,进行综合素质教育的重要途径,培养学生综合运用多学科理论知识的能力;是学生毕业及学位资格认定的重要依据;是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价内容。2 数控机床的知识 2.1 数控机床的产生和发展n 2.1.1产生 随着科学技术的发展,机械产品结构越来越合理,其性能、精度和效率日趋提高更新换代频繁,生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转化。因此,对机械产品的加工相应得提出了高精度、高柔性与高度自动化的要求。数字控制机床就是为了解决单件、小批量、特别是复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而产生的。
13、 第一台数控机床是1952年美国PARSONS公司与麻省理工学院(MIT)合作研制的三坐标数控铣床,它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等多方面的技术成果,可用于加工复杂曲面零件。 数控机床的发展先后经历了电子管(1952年)、晶体管(1959年)、小规摸集成电路(1965年)、大规模集成电路及小型计算机(1970年)和微处理机或微型机算机(1974年)等五代数控系统。l 2.1.2数控机床的发展趋势1 高速化 :采用高速的32位以上的微处理器,可提高数控系统的分辨率及实现连续小程序段的高速、高精加工。日本产的FANUC15系统开发出64位CPU系统,能达到最小移
14、动单位0.1um时,最大进给速度为100m/min。2 多功能化3 智能化:引进了自适应控制技术.自适应控制(Adaptive Control,简称AC)技术是能调节在加工过程中所测得的工作状态特性,且能使切削过程达到并维持最佳状态的技术。4 高精度化:通过减少数控系统误差和采用补偿技术可提高数控机床的加工精度。5 高可靠性:通过提高数控系统的硬件质量,采用模块化、标准化和通用化来提高其可靠性。 2.2 数控技术的基本概念1 数字控制(Numerical Control),简称NC,它是采用数字化信息实现加工自动化的控制技术,用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床称作数控机床。 2
15、 NC机床:早期的数控机床的NC装置是由各种逻辑元件、记忆元件组成随机逻辑电路由硬件来实现数控功能,称作硬件数控,用这种技术实现的数控机床称作NC机床。3 CNC 机床:现代数控系统采用微处理器或专用微机的数控系统(Computer Numerical Control)由事先存放在存储器里的系统程序(软件)来实现控制逻辑,实现部分或全部数控功能,并通过接口与外围设备进行联接,这样的机床称作CNC机床。2.3 数控机床的组成 l 2.3.1组成 (1)程序的存储介质(纸带、磁带或磁盘等)(2)输入输出装置(3)数控装置(是数控机床的核心,接受脉冲信号经过译码、运算和逻辑处理将指令信息输出给伺服系
16、统,使设备按轨定的动作执行)(4)伺服装置(是数控机床执行机构的驱动部件,作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床执行部件的运动) (5)检测反馈装置(作用是对机床的实际运动速度、方向、位移量以及加工状态加以检测并将结果反馈给数控装置,计算出与指令位移之间的偏差并发出纠正误差指令)(6)机床主体(是加工运动的实际机械部件,主要包括主运动部件、进给运动执行部件如工作台、拖板、刀架,和支承部件如床身、立柱等,还有冷却、润滑、转位部件、夹紧、换刀机械手等辅助装置。l 2.3.2数控系统的主要功能(1)多坐标控制(多轴联动)(2)准备功能(G功能)(3)实现多种函数的插补(直线、圆弧、抛物线等)(4)
17、代码转换(EIA/ISO代码转换、英制/公制转换、绝对值/增量值转换等)(5)固定循环加工(6)指定进给速度(7)指定主轴转速(8)辅助功能:指定主轴的起、停、反向,冷却系统的开、关等。(9)刀具选择功能(10)各种补偿功能:如刀具半径、刀具长度补偿等。(11)字符图形在显示器(CRT)上的显示(12)故障的诊断及显示、与外部设备的连网及通信。(13)存储加工程序,人机对话、程序的输入、编辑及修改。l 2.3.3数控机床的特点 数控机床与普通机床相比,具有以下特点:(1)适应性强适应性是指数控机床随生产对象变化而变化的适应能力。(2)精度高工作过程不需要人工干预,而是自动工作的,且通过实时检测
18、装置来修正或补偿以获得更高的精度。(3)效率高数控机床可以采用较大的切削用量,而且具有自动换速、自动换刀和其他辅助操作自动化的功能。(4)减轻劳动强度、改善劳动条件。(5)有利于生产管理的现代化。2.4数控机床的分类l 2.4.1按工业用途分类(1)数控车床( NC Lathe) (2)数控铣床(NC Milling Machine)(3)数控钻床(NC Drilling Machine) (4)数控镗床(NC Boring Machine)(5)数控齿轮加工机床(NC Gearing Holding Machine)(6)数控平面磨床(NC Surface Grinding Machine)
19、(7)数控外圆磨床(NC External Cylindrical Grinding Machine)(8)数控轮廓磨床(NC Contour Grinding Machine)(9)数控工具磨床(NC Tool Grinding Machine)(10)数控坐标磨床(NC Jig Grinding Machine)(11)数控电火花加工机床(NC Dieseling Electric Discharge Machine)(12)数控线切割机床(NC Wire Discharge Machine)(13)数控激光加工机床(NC Laser Beam Machine) (14)数控冲床(NC P
20、unching Press) (15)加工中心(Machine Center)(16)数控超声波加工机床NC Ultrasonic Machine) (17)其他(如三坐标测量机等)l 2.4.2 按运动方式分类 (1)点位控制系统(Positioning Control)只控制刀具从一点到另一点的位置,而不控制移动轨迹,在移动过程中刀具不进行切削加工。 (2)直线控制系统(Straight-line Control)是控制刀具或机床工作台以给定的速度,沿平行于某一坐标轴方向,由一个位置到另一个位置的精确移动,并且在移动过程中进行直线切削加工。(3)轮廓控制系统(Contour Control
21、)是对两个或两个以上的坐标轴同时进行连续控制,并能对机床移动部件的位移和速度进行严格的控制,即要控制加工的轨迹,加工出要求的轮廓。其运动轨迹是任意斜率的直线、圆弧、螺旋线等。l 2.4.3 按控制方式分类(1)开环控制(Open Loop Control)即不带位置测量元件,数控装置根据控制介质上的指令信号,经控制运算发出指令脉冲,使伺服驱动元件转过一定的角度,并通过传动齿轮、滚珠丝杠螺母副,使执行机构(如工作台)移动或转动。特点是没有来自位置测量元件的反馈信号,对执行机构的动作情况不进行检查,指令流向为单向,控制精度较低。(2) 闭环控制(Closed Loop Control)是将位置检测
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