数控车毕业设计

数控车毕业 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 目 录 第一章 摘要................................................................................1 1.1 数控机床的发展史............................................................1-5 1.2 数控机床的前景................................................................5-7 1.3 刀具的发展趋势................................................................7-9 第二章 数控加工概述.............................................................. 2.1数控加工原理...................................................................... 2.2数控加工特点........................................................................ 第三章 数控加工 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 ................................................................ 3.1机床合理选用........................................................................ 3.2数控加工零件的工艺性 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ............................................. 3.3加工方法的选择与加工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的确定.......................................... 3.4工艺与工歩划分............................................................................. 3.5零件的安装与夹具的选择 .......................................................... - 1 - 1 第一章 概述 1.1 数控机床的发展史 20世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。 采用数字技术进行机械加工，最早是在40年代初，由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司(ParsonsCorporation)实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到?0.0381mm(?0.0015in)，达到了当时的最高水平。 1952年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。 这台机床是一台试验性机床，到了1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司(Bendix-Cooperation)正式生产出来。 在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。 数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床，因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零 - 2 - 件。 然而，由于当时的数控系统采用的是电子管，体积庞大，功耗高，因此除了在军事部门使用外，在其他行业没有得到推广使用。 到了1960年以后，点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此，数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展，据统计资料表明，到1966年实际使用的约6000台数控机床中，85%是点位控制的机床。 数控机床的发展中，值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在1959年3月，由美国卡耐?;特雷克公司(Keaney&TreckerCorp.)开发出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具，根据穿孔带的指令自动选择刀具，并通过机械手将刀具装在主轴上，对工件进行加工。它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间。加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种，不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心，还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。 1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是所谓的柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystem——FMS)之后，美、欧、日等也相继进行开发及应用。 1974年以后，随着微电子技术的迅速发展，微处理器直接用于数控机床，使数控的软件功能加强，发展成计算机数字控制机床(简称为CNC机床)，进一 - 3 - 步推动了数控机床的普及应用和大力发展。 80年代，国际上出现了1,4台加工中心或车削中心为主体，再配上工件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元 (FlexibleManufacturingCell——FMC)。这种单元投资少，见效快，既可单独长时间少人看管运行，也可集成到FMS或更高级的集成制造系统中使用。 目前，FMS也从切削加工向板材冷作、焊接、装配等领域扩展，从中小批量加工向大批量加工发展。 所以机床数控技术，被认为是现代机械自动化的基础技术。 我国的数控磨床水平不错，每年都有大量出口，因为它简单，基本属于劳动密集型。 金属加工主要是去除材料，得到想得到的金属形状。去除材料，主要靠车和铣，车床发展为数控车床，铣床发展为加工中心。高精度多轴机床，可以让复杂零件在精度和形状上一次到位，例如，飞机上的一个复杂零件，以前由很多种工人:车工、铣工、磨床工、画线工、热处理工用好几个月干，其中还有报废的，最新的复合数控机床几天甚至几个小时就全干好了，而且精度比你设计的还高。零件精度高就意味着寿命长，可靠性好。 由普通发展到数控，一个人顶原来的十个，在精度上，更是没法说，适应性上，零件变了，换个程序就行。把人的因素也降为最低，以前在工厂，谁要时会车涡轮、蜗杆，没个10年8年的不行，要是谁掌握了，那牛得很。现在用数控设备，只要你会编程，把参 - 4 - 数输进去就可以了，很简单，刚毕业的技校学生都会，而且批量的产品质量也有保证。 机床是一个国家制造业水平高低的象征，其核心就是数控系统。我们目前不要说系统，就是国内造的质量稍微好一点的数控机床，所用的高精度滚珠丝杠，轴承都是进口的，主要是买日本的，我们自产的滚珠丝杠、轴承在精度、寿命方面都有问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。目前国内的各大机床厂，数控系统100,外购，各厂家一般都买日本发那科、三菱的系统，占80,以上，也有德国西门子的系统，但比较少。德国西门子系统为什么用的少呢,早期，德国系统不太能适合我们的电网，我们的电网稳定性不够，西门子系统的电子伺服模块容易烧坏。日本就不同了，他们的系统就烧不坏。近来 西门子系统改进了不少，价格方面还是略高。德国人很不重视中国，所以他们的系统汉语化最近才有，不像日本，老早就有汉语化版的。 近来随着中国的经济发展，也引起了世界一些主要机床厂商的注意，2000年，日本最大的机床制造商“马扎克”在中国银川设立了一家数控机床合资厂，据说制造水平相当高，号称“智能化、网络化”工厂，和世界同步。今年日本另外一家大机床厂大隈公司在北京设立了一家能年产1000台数控机床的控股公司，德国的一家很有名的企业也在上海设立了工厂。 目前，国家制定了一些政策，鼓励国民使用国产数控机床，各厂家也在努力追赶。国内买机床最多的是军工企业，一个购买计划 - 5 - 里，80,是进口，国产机床满足不了需要。今后五年内，这个趋势不会改变。不过就目前国内的需要来讲，我国的数控机床目前能满足中低档产品的订货。 1.2 数控机床的前景 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。 为完成此任务，首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此，本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。 总体战略 制定符合中国国情的总体发展战略，对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。通过对数控技术和产业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究，我们认为以科技创新为先导，以商品化为主干，以管理 - 6 - 和营销为重点，以技术支持和服务为后盾，坚持可持续发展道路将是一种符合我国国情的发展数控技术和产业的总体战略。 1)以科技创新为先导。 2)在商品化上狠下工夫 3)将管理和营销作为产业发展重点 4)大力加强技术支持和服务 5)坚持可持续发展道路。 因此，我们的数控产品要在下一世纪走向国际市场，我们的企业就必须“从我做起，从现在做起”。 技术途径 1)发展具有中国特色的新一代PC数控系统 2)推进数控功能部件的专业化生产 解决数控系统问题后，如何实现数控机床的模块化设计与制造便是我国机床制造企业快速响应市场需求，在竞争中获胜的另一关键。要实现数控机床的模块化设计制造，必须解决数控机床功能部件的专业化生产问题。目前我国在这方面离实际需求还有相当大的差距。因此，在今后的若干年内，我们必须大力促进数控机床功能部件的开发和专业化生产。其要点如下: (1) 新型永磁电主轴单元 (2) 廉价的高性能伺服系统 (3) 直线交流伺服系统 (4) 零传动数控转台与摆头 - 7 - (5) 高速高精度检测装置 加速数控机床的全国产化，打好市场翻身仗 数控产业化的最终成功将体现在数控机床的全国产化和市场占有率上。在上述总体战略指导下，采取抓两头(低价位数控机床和高速高效数控机床)、带中间(普通数控机床)、促重型(重型关键装备)的方针，将是在国内市场上快速收复失地，在国际市场上稳步进军，最终打赢国产数控机床市场翻身仗的一种有效战术和策略。关于普通数控机床的发展已有许多文章作了专门论述，因此下面仅就低价位数控机床、高速高效数控机床和重型数控机床的发展问题作一讨论。 (1)大力发展低价位数控机床 (2)加速开发高速高效数控机床 (3)突破重型数控机床的设计制造技术 1.3 刀具的发展趋势 国内有条件的工具企业，都要把发展现代高效刀具作为战略主攻方向。现代高效刀具中，硬质合金刀具是主力，也包括正在发展中的超硬刀具和特定领域的高性能高速钢刀具。应该指出的是，近年来随着节能降耗日益受到重视，机械零部件轻量化趋势十分明显。铝合金等轻金属材料和纤维增强合成材料获得大量采用。金刚石刀具和金刚石涂层刀具的使用量急剧增长。 同时，高性能高速钢刀具也在现代粉末冶金技术、涂层技术等先进技术的支持下，从传统刀具中脱颖而出，在一些领域中实现了高速、高效加工。这些发展趋势，都值得我国广大工具企业认真关注。在现 - 8 - 代高效刀具发展中，既要重视量大面广的硬质合金刀具，也要关注使用需求急剧增长的超硬刀具和高性能高速钢刀具。总之，现代制造业的发展中，提高加工质量和效率，是永恒的追求。现代高效刀具就是为这种需求服务的“高精度、高效率、高可靠性和专用化”的刀具。 虽然2008年下半年刀具市场出现了需求下降的现象，首先是出口企业外销受阻造成的影响，同时国内制造业发展速度放慢也降低了对刀具的需求。这种主要由外部影响造成的困难，在一段时期内会导致我们的发展增速放慢。但工具企业若能利用这段时机，抓紧结构调整，挺过了这一关，从中长期看，内需的前景良好。这里举一个例子，我国能源结构调整中，风电机组发展2007年就翻了一番，增加近300万千瓦的装机容量。 2015年前都将保持这个速度，以后发展会更快。目前国产风电机组主流产品单台功率600千瓦。从发展趋势看，发达国家已普遍采用1000千瓦以上机组，2000-5000千瓦机组也已投入商业运行。所以，我国风电产业既面临需求急剧增长的挑战，又面临大型机组复杂制造技术的挑战。对高效刀具需求之迫切，可见一斑。 发展现代高效刀具，在战略上必须坚定方向，不能优柔寡断，贻误战机。当然在战术上要实事求是，循序渐进。国内已经有一批先行的工具企业，在这方面摸索出了很多值得借鉴的有用经验。例如:从生产传统刀具转向发展现代高效刀具，首先要转变观念，把满足制造业的需求，强化服务放在第一位。在方法上要从替代进口入手，仿创结合，逐步扩大战果，走上自主创新之路，在不断夯实基础的过程 - 9 - 中，滚动式向前发展。对每个具体企业，还需结合自身条件，扬长避短，确立有限目标，走专而强的发展道路等等。 现代高效刀具的核心价值所在，是帮助制造业提高质量和效率，从而提升竞争能力。 抽掉了对制造业提高服务水平这个核心，把现代高效刀具错误地理解为把刀具材料换成硬质合金或更好的材料就行了，不在“三高一专”上下功夫，继千篇一律的东西，是肯定要失败的。 第二章 数控加工概述 2.1数控加工原理 当我们使用机床加工零件时，通常都需要对机床的各种动作进行控制，一是控制动作的先后次序，二是控制机床各运动部件的位移量。采用普通机床加工时，这种开车、停车、走刀、换向、主轴变速和开关切削液等操作都是由人工直接控制的。采用自动机床和仿形机床加工时，上述操作和运动参数则是通过设计好的凸轮、靠模和挡块等装置以模拟量的形式来控制的，它们虽能加工比较复杂的零件，且有一定的灵活性和通用性，但是零件的加工精度受凸轮、靠模制造精度的影响，而且工序准备时间也很长。 采用数控机床加工零件时，只需要将零件图形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式，编成程序代码输入到机床控制系统中，再由其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指令信号，从而控制机床各部件协调动作，自动地加工出零件来。当更换加工对象时，只需要重新编写程序代码，输入给机床，即可由数控装置代替人的大脑和双手 - 10 - 的大部分功能，控制加工的全过程，制造出任意复杂的零件。 2.2数控加工特点 总的来说，数控加工有如下特点: (1) 自动化程度高，具有很高的生产效率。除手工装夹毛坯外，其余全部加工过程都可由数控机床自动完成。若配合自动装卸手段，则是无人控制工厂的基本组成环节。数控加工减轻了操作者的劳动强度，改善了劳动条件;省去了划线、多次装夹定位、检测等工序及其辅助操作，有效地提高了生产效率。 (2) 对加工对象的适应性强。改变加工对象时，除了更换刀具和解决毛坯装夹方式外，只需重新编程即可，不需要作其他任何复杂的调整，从而缩短了生产准备周期。 (3) 加工精度高，质量稳定。加工尺寸精度在0.005,0.01 mm之间，不受零件复杂程度的影响。由于大部分操作都由机器自动完成，因而消除了人为误差，提高了批量零件尺寸的一致性，同时精密控制的机床上还采用了位置检测装置，更加提高了数控加工的精度。 (4) 易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。由于机床采用数字信息控制，易于与计算机辅助设计系统连接，形成CAD/CAM一体化系统，并且可以建立各机床间的联系，容易实现群控。 (5) 在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。 第三章 数控加工工艺 - 11 - 3.1机床合理选用 数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件: (1)多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件。 (2)轮廓形状复杂，或对加工精度要求较高的零件。 (3)用普通机床加工时需用昂贵工艺装备(工具、夹具和模具)的零件。 (4)需要多次改型的零件。 (5)价值昂贵，加工中不允许报废的关键零件。 (6)需要最短生产周期的急需零件。 3.2数控加工零件的工艺性分析 (1)零件图上尺寸数据的给出，应符合程序编制方便的原则 (2)零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点 3.3加工方法的选择与加工方案的确定 (1)加工方法的选择 加工方法的选择原则是:同时保证加工精度和表面粗糙度的要求。此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及现有生产设备等实际情况。 (2)确定加工方案的原则 零件上精度要求较高的表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对于这些表面，要根据质量要求、机床情况和毛坯条件来确定最终的加工方案。 确定加工方案时，首先应该根据主要表面的精度和表面粗糙度的 - 12 - 要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。此时要考虑到数控机床使用的合理性和经济性，并充分发挥数控机床的功能。原则上数控机床仅进行较复杂零件重要基准的加工和零件的精加工。 3.4工艺与工步的划分 (1) 工序的划分 1)以零件的装夹定位方式划分工序 由于每个零件结构形状不同，各个表面的技术要求也不同，所以在加工中，其定位方式就各有差异。一般加工零件外形时，以内形定位;在加工零件内形时以外形定位。可根据定位方式的不同来划分工序。 2)按粗、精工序划分加工 根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗、精加工分开的原则来进行划分工序，即先进行粗加工，再进行精加工。此时可以使用不同的机床或不同的刀具进行加工。通常在一次安装中，不允许将零件的某一部分表面加工完毕后，再加工零件的其它表面。 为了减少换刀次数，缩短空行程运行时间，减少不必要的定位误差，可以按照使用相同刀具来集中加工工序的方法来进行零件的加工工序划分。尽可能使用同一把刀具加工出能加工到的所有部位，然后再更换另一把刀具加工零件的其它部位。在专用数控机床和加工中心中常常采用这种方法。 (2)工步的划分 工步的划分主要从加工精度和生产效率两方面来考虑。在一个工序内往往需要采用不同的切削刀具和切削用量对不同的表面进行加 - 13 - 工。为了便于分析和描述复杂的零件，在工序内又细分为工步。工步划分的原则是: 1)同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成 ，或全部工表面按先粗加工后精加工分开进行。 2)对于既有铣削平面又有镗孔加工表面的零件，可按先铣削平面后镗孔进行加工。因为按此方法划分工步，可以提提高孔的加工精度。因为铣削平面时切削力较大，零件易发生变形。先铣平面后镗孔，可以使其有一段时间恢复变形，并减少由此变形引起对孔的精度的影响。 3)按使用刀具来划分工步。某些机床工作台的回转时间比换刀时间短，可以采用按使用刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工效率。 3.5零件的安装与夹具的选择 (1)定位安装的基本原则 1)力求设计基准、工艺基准和编程计算基准统一。 2)尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。 3)避免采用占机人工调整加工方案，以便能充分发挥出数控机床的效能 - 14 -