数控铣床模型

鹤壁职业技术学院2010届专科生毕业设计（论文）1鹤壁职业技术学院HebiUniversityofVocationandTechnology毕业设计专业：数控技术班级学号：08级数控一班0802111038学生姓名：党杰指导教师：谢玉彬二零一零年十一月鹤壁职业技术学院2010届专科生毕业设计（论文）2鹤壁职业技术学院专科生毕业设计数控铣床模型专业班级：08控一学生姓名：陈党杰指导教师：谢玉彬系别：机电工程学院2010年11月鹤壁职业技术学院2010届专科生毕业设计（论文）3数控铣床模型摘要数控铣床模型是用计算机及PLC软件控制铣刀进行铣削的机床，由于数控铣床的主要运动是铣刀的旋转运动，切削速度不是高，但是多刀连续切削，加上其自动化程度很高，所以它的生产效率非常高，铣床模型在教学中起到很到的演示作用，给同学们的学习也带来了很大的帮助。中国的数控技术与国外相比起步比较晚，在技术和运用方面还有一定的差距，但近年来数控机床的运用得到的飞速的发展。数控机床已经开始逐步代替人工手动的机床，因为它具有后者不具备的卓越优点，例如它加工的工件精度提高了多倍，生产效率极高，特别是它可以完成许多非常复杂的东西，适用性很强！在当今高速发展的信息社会，计算机在其中扮演着重要的角色，而数控机床正是符合这一时代特点，将计算机技术和机床完美的结合在一起，广泛的运用到工业的每一个领域！铣床模型的加工，要分析铣床的结构，设计好尺寸，确定好数据，画零件图和装配图，然后确定加工的装夹方案，设计合理的夹具；接着就是根据分析图纸所得的数据，以及装夹的方法，编写加工工艺路线及设定铣削参数与铣削用量；最后就是根据前面的分析，编写加工程序，进行零件加工。关键词：教学作用，铣床加工，工艺分析鹤壁职业技术学院2010届专科生毕业设计（论文）4ABSTRACTCNCmillingmachinemodelwithcomputerandPLCissoftwarecontrolmillingmachine,millingofCNCmillingmachinemainlyduetotherotationmovementismilling,cuttingspeedisnothigh,butmorecontinuouscuttingknife,plusitshighdegreeofautomationinproductionefficiency,soitisveryhigh,millingmachinemodelinteachingdemonstrationroleistogivestudentsstudy,alsobroughtalotofhelp.ThenumericalcontroltechnologyabroadandinChinathaninthelatestart,technologyandapplicationofCNCmachine,butinrecentyears,theuseofrapiddevelopment.CNCmachinehasstartedgraduallyreplacedmanualmachine,becauseithastheadvantagesofthelatterdoesnothaveexcellence,suchasprocessingofworkpieceprecisionimprovedmoretimes,theproductionefficiencyishigh,especiallyitcandomanythingsverycomplex,applicability.Intoday'srapiddevelopmentoftheinformationsociety,inwhichthecomputerplaysanimportantrole,ncmachinetoolsisaccordwiththecharacteristicsofatimemachine,computertechnologyandperfectunifiesintogether,widelyappliedtoindustriesofeveryfield!Themodelofmillingprocess,toanalyzethestructuredesign,millingmachine,gooddata,thesizeoftheassemblydrawingandpainting,andthendeterminetheclampingschemes,theprocessingofrationaldesignoffixture,Thenaccordingtotheanalysisofthedata,andthedrawingmethodofclamping,compilingprocessrouteandmillingparametersandmillingdosage,Finally,accordingtotheanalysisofthefrontiswritten,machiningprocessingprogram.Keywords:teachingeffect,millingmachine,processanalysis鹤壁职业技术学院2010届专科生毕业设计（论文）5目录第一章引言………………………………………………………………6第二章铣床的概述1.一数控铣床分类………………………………………………………………62.数控铣床的组成………………………………………………………………73.数控铣床的工作原理…………………………………………………………84.数控铣床加工的特点…………………………………………………………8第三章毛坯和刀具的确定1、毛坯的确定……………………………………………………………………92刀具的确定………………………………………………………………………10第四章数控铣床编程基本方法1、数控铣削加工的内容…………………………………………………………102、零件的工艺性分析……………………………………………………………113、工艺路线的确定………………………………………………………………114、加工顺序的安排………………………………………………………………115切削用量的选择………………………………………………………………14第五章零件加工1、车床部分……………………………………………………………………142、铣床部分……………………………………………………………………141)加工方案的确定……………………………………………………………152)选择机床设备………………………………………………………………153)确定切削用量………………………………………………………………154)编写加工程序………………………………………………………………165)加工…………………………………………………………………………176)主要零件图…………………………………………………………………17第六章装配…………………………………………………………………19第七章结论…………………………………………………………………19第八章参考文献……………………………………………………………20第九章感谢……………………………………………………………………21鹤壁职业技术学院2010届专科生毕业设计（论文）6第一章引言数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。第二章铣床的概述一、数控铣床分类1、数控铣床按构造上分类⑴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。⑵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。⑶龙门式数控铣床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，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。2、数控铣床也可以按通用铣床的分类方法分类⑴数控立式铣床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。从机床数控系绕鹤壁职业技术学院2010届专科生毕业设计（论文）7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)。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。⑵卧式数控铣床主轴轴线平行于水平面。与通用卧式铣床相扩大加工范围和同，其为了扩充转盘或万能数控转盘功能，卧式数控铣床通常采用增加数控来实现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。二、数控铣床的组成数控铣床的基本组成如图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。床身用于支撑和连接机床各部件。主轴箱用于安装主轴。主轴下端的锥孔用于安装铣刀。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。主轴箱还可沿立柱上的导轨在Z向移动，使刀具上升或下降。工作台用于安装工件或夹具。工作台可沿滑鞍上的导轨在X向移动，滑鞍可沿床身上的导轨在Y向移动，从而实现工件在X和Y向的移动。无论是X、Y向，还是Z向的移动都是靠伺服电机驱动滚珠丝杠来实现。伺服装置用于驱动伺服电机。控制器用于输入零件加工程序和控制机床工作状态。控制电源用于向伺服装置和控制器供电。鹤壁职业技术学院2010届专科生毕业设计（论文）8图1三、数控铣床的工作原理根据零件形状、尺寸、精度和表面粗糙度等技术要求制定加工工艺，选择加工参数。通过手工编程或利用CAM软件自动编程，将编好的加工程序输入到控制器。控制器对加工程序处理后，向伺服装置传送指令。伺服装置向伺服电机发出控制信号。主轴电机使刀具旋转，X、Y和Z向的伺服电机控制刀具和工件按一定的轨迹相对运动，从而实现工件的切削。四．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，用同一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。五.数控铣床的功能各种类型数控铣床所配置的数控系统虽然各有不同，但各种数控系统的功能，除一些特殊功能不尽相同外，其主要功能基本相同。1、点位控制功能此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。2、连续轮廓控制功能此功能可以实现直线、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可以根据零件图样的标注尺寸来编程，而不必考虑鹤壁职业技术学院2010届专科生毕业设计（论文）9所