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底座零件的数控加工与编程-毕业论文.doc
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底座零件的数控加工与编程-毕业论文.doc
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浙江工业大学毕业设计论文
题目:底座零件的数控加工与编程
班 级:
G14305 班
姓 名:
专 业:
数控技术及应用
指导教师:
答辩日期:
2010 年 5 月 21 日
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浙 江 工 业 大 学 毕 业 设 计
2
目 录
摘 要 ...........................................................................................................1
1 绪 论
1.1 数控加工工艺规程的制定............................................................................ (5)
1.2 数控加工工艺的主要内容 ..............................................................................................................(6)
1.3 数控加工工艺过程的组成 ..............................................................................................................(7)
1.4 数控编程的种类及常用代码 .........................................................................................................(8)
1.5 数控加工程序基本结构 ..................................................................................................................(9)
1.6 数控机床的分类 ..............................................................................................................................(9)
1.7 数控刀具的选择 ............................................................................................................................(10)
2 底座零件的加工分析
2.1 底座零件选材 ...............................................................................................................................(16)
2.2 夹具、刀具的选择及切削用量的确定 ........................................................................................(18)
2.3 底座数控加工工艺规程 .............................................................................................................(20)
2.4 数控编程坐标系 ............................................................................................................................(22)
2.5 零件数控加工程序 ........................................................................................................................(23)
2.6 加工轨迹 ........................................................................................................................................(28)
2.7 加工结果 ........................................................................................................................................(30)
3 结论与展望
3.1 本文总结 ........................................................................................................................................(31)
致谢.............................................................................................................(32)
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浙 江 工 业 大 学 毕 业 设 计
3
摘 要
数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益,显示了其
在国家基础工业现代化中的战略性作用,并已成为传统机械制造工业提升改造和
实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广
泛应用,给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性
的变化。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。随着科学技
术的飞速发展,社会对机械产品的结构、性能、精度、效率和品种的要求越来越
高,单件与中小批量产品的比重越来越大(目前已占到 70%以上),传统的通用、
专用机床和工艺装备已经不能很好地适应高质量、高效率、多样化加工的要求,
因而,以微电子技术和计算机技术为基础的数控技术,将机械技术、现代控制技
术、传感检测技术、信息处理技术、网络通信技术和成组技术等有机地结合在一
起,使机器制造行业的生产方式和机器制造技术发生了深刻的、革命性的变化。
在数控机床发展过程中,值得一提的是数控加工中心的出现。这是一种具有
自动换刀装置的数控机床,它能实现一次装夹并进行多工序加工。数控加工中心
现在已经成为数控机床中一个非常重要的品种,不仅有立式、卧式等镗铣类加工
中心用于箱体类零件的加工,还有车削加工中心用于回转体零件加工以及磨削加
工中心等。这些高性能、高精度、高自动化的数控机床就组成了完整的数控机床
家族。
本文通过对自行设计的一简单底座零件结构分析,并对其进行编程、钻孔、
铣削等数控加工,能较好地满足实际精度要求,提高加工质量和设计效率。
合适的工艺规程可以加工出符合精度要求的合格零件。依据整体功能确定各
部位的结构并进行设计造型。从结构上分析零件,制定加工所需的工艺规程,从
毛坯的确定到设计工艺路线,根据所需选择适当的机床、刀具、相应的夹具、加
工程序的编制和零件的检验。文中程序的编制采用MasterCAM自动编程与手动编
程相结合的方法生成。
关键词:数控加工 数控编程 Pro/E MasterCAM AutoCAD
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浙 江 工 业 大 学 毕 业 设 计
4
1 绪论
1)数控起源与发展
1946 年诞生了世界上第一台电子计算机,这表明人类创造了可增强和部分
代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳
动的工具相比,起了质的飞跃,为人类进入信息社会奠定了基础。
6 年后,即在 1952 年,计算机技术应用到了机床上,在美国诞生了第一台
数控机床。从此,传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来,数控系统经历了
两个阶段和六代的发展。
1.数控(NC)阶段(1952~1970 年)
早期计算机的运算速度低,对当时的科学计算和数据处理影响还不大,但不
能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路"搭"成一台机床专用
计算机作为数控系统,被称为硬件连接数控(HARD-WIRED NC),简称为数控
(NC)。随着元器件的发展,这个阶段历经了三代,即 1952 年的第一代--电子管;
1959 年的第二代--晶体管;1965 年的第三代--小规模集成电路。
2.计算机数控(CNC)阶段(1970 年~现在)
到 1970 年,通用小型计算机业已出现并成批生产。于是将它移植过来作为
数控系统的核心部件,从此进入了计算机数控(CNC)阶段(把计算机前面应有
的"通用"两个字省略了)。到 1971 年,美国 INTEL 公司在世界上第一次将计算
机的两个最核心的部件--运算器和控制器,采用大规模集成电路技术集成在一块
芯片上,称之为微处理器(MICROPROCESSOR),又可称为中央处理单元(简
称 CPU)。
到 1974 年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强,控
制一台机床能力有富裕(故当时曾用于控制多台机床,称之为群控),不如采用
微处理器经济合理。而且当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和
功能虽还不够高,但可以通过多处理器结构来解决。由于微处理器是通用计算机
的核心部件,故仍称为计算机数控。
到了 1990 年,PC 机(个人计算机,国内习惯称微机)的性能已发展到很高
的阶段,可以满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从此进入了基于 PC
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5
的阶段。
总之,计算机数控阶段也经历了三代。即 1970 年的第四代--小型计算机;
1974 年 的 第 五 代 -- 微 处 理 器 和 1990 年 的 第 六 代 -- 基 于 PC ( 国 外 称 为
PC-BASED)。
还要指出的是,虽然国外早已改称为计算机数控(即 CNC)了,而我国仍
习惯称数控(NC)。所以我们日常讲的"数控",实质上已是指"计算机数控"了。
2) 国内数控机床量的现状
近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升,在大中企业已有较多的使用,
在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。在这些数控机床中,除少量机床以
FMS 模式集成使用外,大都处于单机运行状态,并且相当部分处于使用效率不
高,管理方式落后的状态。
2001 年,我国机床工业产值已进入世界第 5 名,机床消费额在世界排名上
升到第 3 位,达 47.39 亿美元,仅次于美国的 53.67 亿美元,消费额比上一年增
长 25%。但由于国产数控机床不能满足市场的需求,使我国机床的进口额呈逐年
上升态势,2001 年进口机床跃升至世界第 2 位,达 24.06 亿美元,比上年增长
27.3%。 目前,中国机床工业厂多人众。2000 年,金切机床制造厂约 358 家
(20.6 万人),成形机床制造厂 191 家(约 6.5 万人),共计 549 家(27.1 万人)。其中
生产数控金切机床的约 150 家,生产数控成形机床的约 30 家,共计约 180 家,
占厂家总数的 1/3。2001 年金切机床产量 19.2 万台内数控金切机床 1.752 万台,
约占 9%。
1.1 数控加工工艺规程的制定
生产过程和工艺过程
生产过程
机械产品的生产过程是将原材料转化为成品的全过程。包括生产技术准备、
毛坯制造、机械加工、热处理、装配、测试检验及涂装等过程,凡对加工对象的
尺寸、形状或性能产生一定变化的均为直接生产过程。
机械生产过程还包括工艺装备的制造、原材料的供应、工件的运输和储存、
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