数控加工技术的应用与发展-机电一体

西北大学继续教育学院毕业论文0西北大学成人高等教育毕业论文题目：数控加工技术的应用与发展指导教师：学生姓名：学号：专业：机电一体化技术年级：学历层次：学历形式：完成时间：二0一三年四月十三日西北大学继续教育学院毕业论文1摘要随着装备工业的技术发展,数控技术的大规模应用成为一种必然趋势,但数控技术也有其自身的不足。分析了数控技术的特点及其不足之处,提出了数据加工工艺与传统工艺相结合的思路。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料。而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。关键词：数控加工工艺，传统工艺，数控机床加工过程，必然趋势西北大学继续教育学院毕业论文2目录前言.......................................................1第1章控加工工艺的发展及内容..............................21.1数控加工概述........................................21.2数控加工工艺远比传统机械加工工艺复杂................31.3数控加工工艺设计要有严密的条理性....................31.4数控加工工艺的继承性较好............................31.5数控加工工艺必须经过实际验证才能指导生产............3第2章加工工艺系统的组成简介..............................42.1数控机床............................................42.2夹具................................................42.2.1夹具类型......................................42.2.2夹具的特点....................................52.2.3数控机床夹具的新要求..........................62.3刀具................................................72.4工件................................................7第3章控加工工艺过程......................................83.1数控加工的基本特点..................................83.2数控加工工艺的主要内容..............................83.3常用数控加工方法....................................83.3.1平面孔系零件..................................83.3.2旋转体类零件..................................93.3.3平面轮廓零件..................................93.3.4立体轮廓零件..................................9第4章控加工工艺的发展趋势...............................104.1高速、高效.........................................104.2高精度.............................................114.3高可靠性...........................................12西北大学继续教育学院毕业论文34.4复合功能...........................................124.5多轴化.............................................124.6智能化.............................................134.7网络化.............................................134.8柔性化............................................144.9绿色化.............................................14第5章加工工艺应注意的问题...............................165.1确定好走刀路线和安排工序顺序.......................165.2定位基准和夹紧方式的确定...........................165.3夹具的选择.........................................165.4刀具的选择.........................................16结论.....................................................17致谢.....................................................18参考文献..................................................19西北大学继续教育学院毕业论文1前言装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业造不断的火速发展中，只有使这些数控新的加工工艺与传统的加工工艺相结合，取其长处，以便更加适应社会的发展需求，这样才能同社会共同进步，促进社会经济发展。如数控加工可以连续而高效地加工复杂形面,且精度高,控制方便,相比传统加工方法,在设计加工工艺时也出现了一些新问题。从工序定义、切削用量、热变形等九个方面讨论数控加工相对于传统加工在工艺上产生的变革。西北大学继续教育学院毕业论文2第一章加工工艺的发展及内容数控加工工艺是伴随着数控机床的产生，不断发展和逐步完善起来的一门应用术，研究的对象是数控设备完成数控加工全过程相关的集成化技术，最直接的研究对象是与数控设备息息相关的数控装置、控制系统、数控程序及编制方法。数控加工工艺源于传统的加工工艺，将传统的加工工艺、计算机数控技术、计算机辅助设计和辅助制造技术有机地结合在一起，它的一个典型特征是将普通加工工艺完全融入数控加工工艺中。数控加工工艺是数控编程的基础，高质量的数控加工程序，源于周密、细致的技术可行性分析、总体工艺规划和数控加工工艺设计。普通加工工艺是数控加工工艺的基础和技术保障，由于数控加工采用计算机对机械加工过程进行自动化控制，使得数控加工工艺具有如下特点。1.1数控加工概述数控是用数字信号对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。数控机床是20世纪50年代在美国发展起来的,在欧美等发达国家,数控机床已经发展到很高的水平。我国的数控技术起步较晚,不过在近20年有很大的进步,但是与发达国家相比还有很大距。数控技术已成为现代制造不可缺失的技术,它不仅大大提高了生产效率,而且使产品精度大大提高。数控机床直接受数控程序驱动,因此编程的效率与质量也会直接影响到机床的加工效率。数控软件和编程系统发展也很迅速,大致经历了手工编程、数控语言编程和交互式图形编程三个阶段。起初,人们只能借助数学用表和台式计算机等,根据图纸要求进行数据计算,并按照规定指令代码手工编制数控加工程序,编程精度差,效率低。为了提高编程效率,降低编程人员的劳动强度,随着计算机技术的发展和算法语言的出现,人们开始采用电子计算机来编制数控加工程序,实现了数控自动编程。21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方西北大学继续教育学院毕业论文3便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。1.2数控加工工艺远比传统机械加工工艺复杂数控加工工艺要考虑加工零件的工艺性，加工零件的定位基准和装夹方式，也要选择刀具，制定工艺路线、切削方法及工艺参数等，而这些在常规工艺中均可以简化处理。因此，数控加工工艺比普通加工工艺要复杂得多，影响因素也多，因而有必要对数控编程的全过程进行综合分析、合理安排，然后整体完善。相同的数控加工任务，可以有多个数控工艺方案，既可以选择以加工部位作为主线安排工艺，也可以选择以加工刀具作为主线来安排工艺。数控加工工艺的多样化是数控加工工艺的一个特色，是与传统加工工艺的显著区别。1.3数控加工工艺设计要有严密的条理性由于数控加工的自动化程度较高，相对而言，数控加工的自适应能力就较差。而且数控加工的影响因素较多，比较复杂，需要对数控加工的全过程深思熟虑，数控工艺设计必须具有很好的条理性，也就是说，数控加工工艺的设计过程必须周密，严谨不准优错误1.4数控加工工艺的继承性较好凡经过调试、校验和试切削过程验证的，并在数控加工实践中证明是好的数控加工工艺，都可以作为模板，供后续加工相类似零件调用，这样不仅节约时间，而且可以保证质量。作为模板本身在调用中也是一个不断修改完善的过程，可以达到逐步标准化、系列化的效果。因此，数控工艺具有非常好的继承性。1.5数控加工工艺必须经过实际验证才能指导生产由于数控加工的自动化程度高，安全和质量是至关重要的。数控加工工艺必须经过验证后才能用于指导生产。在普通机械加工中，工艺员编写的工艺文件可以直接下到生产线用于指导生产，一般不需要复杂过程。西北大学继续教育学院毕业论文4第二章加工工艺系统的组成简介数控加工系统的组成.在机械加工中，由机床，夹具、刀具和工件等组成的统一整体，称为工艺系统。数控加工工艺系统是由数控机床、夹具、刀具和工件等组成的。2.1数控机床采用数控技术，或者说装备了数控系统的机床，称为数控机床。它是一种技术密集和自动化程度都比较高的机电一体化加工装备。数控机床三实现数控加工的主体。它的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点：①加工精度高，具有稳定的加工质量；②可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；③加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；④机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；⑤机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；⑥对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。2.2夹具在机械制造中，用以装夹工件（和引导刀具）的装置称为夹具。造机械制造工厂，夹具的使用广泛，从毛坯制造到哦产品装配及检测各个生产环节，都有许多不同种类的夹具。夹具是实现数控加工的纽带。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。2.2.1夹具类型①通用夹具。已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具，其结构、尺寸已规格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中西北大学继续教育学院毕业论文5心架和