数控机床课程设计
天津职业技术师范大学
《数控机床》课程设计课题名称X-Y数控工作台设计
学院机械工程学院
专业
班级
学号
姓名
指导教师
2016年月日
目录
一、设计的目的 (1)
二、设计任务 (1)
三、设计主要步骤 (1)
（一）确定设计总体方案 (1)
1. 机械传动部件的选择。 (1)
2. 控制系统的设计，完成进给控制系统原理框图及步进电机的控制驱动。.. 2
（二）机械传动部件的计算与选型 (3)
1.导轨上移动部件的重量估算。 (3)
2. 计算切削力。 (3)
（三）滚珠丝杠传动的设计计算及效验。 (4)
1. 最大工作载荷的计算。 (4)
2. 最大计算动载荷的确定。 (4)
3. 规格型号的初选。 (6)
4. 传动效率的计算。 (6)
5. 刚度的验算。 (7)
6. 稳定性的验算。 (7)
7. 临界转速的验算。 (8)
8. 滚珠丝杠的选型及安装连接尺寸的确定。 (8)
（四）步进电动机的传动计算及电动机选用。 (12)
1.传动计算 (12)
2.步进电动机的计算及选型。 (12)
3. 步进电动机转轴上的等效负载转矩M的计算。 (15)
（五）滚动导轨的设计计算 (18)
1.工作载荷的计算。 (18)
2. 小时额定工作寿命的计算。 (18)
3. 距离额定寿命的计算。 (19)
4. 额定动载荷计算。 (19)
5. 导轨副选型 (20)
6.安装连接尺寸。 (20)
四、控制系统的设计 (21)
五、机械部分装配图的绘制 (21)
结束语 (22)
致谢..................................................... 错误！未定义书签。参考文献.. (23)
一、 设计的目的
《数控机床》课程设计是一个重要的实践性教学环节，要求学生综合运用所学理论知识，独立进行的设计训练，主要目的是：
1）通过本设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其相关基本知识，学习总体方案拟定、分析与比较的方法。
2）通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算方法及选用原则。
3）通过伺服系统的设计，掌握常用伺服电动机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式。 4）培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并初步树立“系统设计”的思想。 5）锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料以及撰写科技论文的能力。
二、设计任务
设计一套供立式数控铣床使用的X-Y 数控工作台，主要参数如下：
1）立铣刀最大直径mm d 15=；立铣刀齿数3=Z ；最大铣削宽度mm a c 15=；最大背吃刀量
8=p a ；加工材料为碳素钢或有色金属。其它参数如下表。
三、设计主要步骤
（一） 确定设计总体方案
1. 机械传动部件的选择。
（1）丝杠螺母副的选用。
由于该立式铣床为经济型机床，由于精度要求不高，因此采用开环控制，在工作中需把电动机的旋转运动转换成直线运动，而且对定位精度有要求，因此选择定位丝杠。由于需要达到mm 02.0±的定位精度，初选mm 01.0的脉冲当量。而滑动丝杠副的定位精度普遍为mm 05.0±，达不到所要求的定位精度，因此选择滚珠丝杠螺母副，根据《数控机床系统设计》P95-P97可知滚珠丝杠螺母副具有摩擦损耗低、传动效率高、动/静摩擦变化小、低速时无爬行及使用寿命长等优点，并可通过丝杠螺母的预紧消除间隙，提高传动刚度。 1）精度等级的确定
由《现代数控机床设计典例》P229选取滚珠丝杠的精度等级为P4。 2）滚珠循环方式的确定
由《数控机床系统设计》P96-P97可知外循环回路转折平缓，便于滚珠循环，同时结构简单，加工方便。因此滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式选择外循环。 3）预紧方式的选择
由《数控机床设计实践指南》P105可知垫片预紧具有结构简单、装卸方便、刚度高等优点，考虑到本机床为经济型机床，定位精度要求不高，因此选择垫片预紧。 4）支承形式的选择
已知工作台最快移动速度（ ），定位精度为（ ），加工范围为（ ），转速不高，有位置精度要求，由《现代数控机床设计典例》P57选择一端固定，一端游动的支承形式。这种支承形式的特点是压杆稳定性更高和临界转速更高。 （2）导轨副的选用。
由于本机床为经济型数控机床，工作台直线运动，载荷不大，运动速度低，定位精度要求为（ ），由《数控机床系统设计》P180-P181可知滚动导轨运动灵敏度高，摩擦系数小，定位精度高等优点，因此选择双导轨循环式滚珠导轨。由《现代数控机床设计典例》表2.4-1，选择滚动导轨精度等级为P3，预载荷等级为P2，预载荷值为0.025C 。 （3）伺服电动机的选用。
由于本机床为经济型立式数控铣床，伺服进给系统采用开环系统，定位精度要求较低，脉冲当量为（ ），定位精度为（ ），最快移动速度为（ ）。由《数控机床系统设计》P107，从经济实用角度出发，选用步进电机。 （4）减速装置的选用。
由于本机床为经济型立式数控铣床，伺服进给系统采用开环系统，从而为了简化机械结构，保证较高的传动精度和传动刚度，首先初定电动机通过联轴器直接与丝杠联接。
2.控制系统的设计，完成进给控制系统原理框图及步进电机的控制驱动。
根据机床设计要求，绘制进给控制系统原理框图如图
（二）机械传动部件的计算与选型
1.导轨上移动部件的重量估算。
按照下导轨上面移动部件的重量来进行估算。包括工件、夹具、工作平台、上层电动机、减速箱、滚珠丝杆副、直线滚动导轨副、导轨座等，估计重量约为（ ）。
2.计算切削力。
根据题目所给要求，确定加工材料主要是碳素钢或有色金属，由《切削用量简明手册》表3.28可得切削力计算公式
F
F
F
F
F
w
q u e y z x
p F C n
d z
a f a C F 0 式中 0d ——铣刀直径，由任务书中可知 （ ）； p a ——最大背吃刀量，（ ）；
z f ——每齿进给量，由目前刀具应用范围，选择机床所用刀具主要是硬质合金立铣刀，查《数控加工工艺与编程》表1-9选择（ ）； e a ——最大铣削宽度，由任务书中可知（ ）； z ——齿数，由任务书中可知（ ）；
n ——转速，由于切削力随着主轴转速的增大而减小，而数控铣床的主轴转速普
遍在min /300r 以上，因此在此确定min /300r 为切削力最大时的主轴转速； F C —— 查《切削用量简明手册》表3.28可知（ ）； F x —— 查《切削用量简明手册》表3.28可知（ ）； F y —— 查《切削用量简明手册》表3.28可知（ ）； F u ——查《切削用量简明手册》表3.28可知（ ）； c F k ——查《切削用量简明手册》表3.28可知（ ）； F q ——查《切削用量简明手册》表3.28可知（ ）；
F w ——查《切削用量简明手册》表3.28可知（ ）； 代入数据计算可得
（ ）
C F =
由于铣削对象主要是碳素钢和有色金属，选择铣削方式为不对称逆铣，查《金属切削原理和刀具》表15.4选择各铣削分力的经验比值如下 水平进给力：/（）f c F F = 垂直进给力：/（）fN c F F = 轴向进给力：/（）o c F F = 代入数据计算可得
水平进给力： 1.1（）f c F F == 垂直进给力：0.25（）fN c F F == 横向进给力：0.38（）o c F F ==
（三）滚珠丝杠传动的设计计算及效验。
1.最大工作载荷的计算。
由经验公式
)(G F F F F e fN f +++=μ
式中 f F ——水平进给力，由上可知（ ）； fN F ——垂直进给力，由上可知（ ）； f F ——横向进给力，由上可知（ ）； G ——工作台重量，由上可知（ ）；
μ——摩擦系数，查《数控机床系统设计》P180可得（ ） 代入数据计算可得
（）
F = 2. 最大计算动载荷的确定。
（1）初定丝杠导程
查《机械设计手册》第5卷 P34-19，根据公称导程的优先系列，初定滚珠丝杠的
导程（ ）。 （2）动载强度计算
已知工作台在进给时，最高速度为（ ），根据转速计算公式计算可得
（）n =
由《数控机床系统设计》P89可知当转速min /10r n >时，滚珠丝杠螺母副的主要破坏形式是工作表面的疲劳点蚀，因此需要进行动载强度的计算。
查《数控机床设计实践指南》P114可得动载强度计算公式
eq H d c F f f T C 3'=
式中 d f ——动载荷系数，查《数控机床设计实践指南》表4-14，由于机床承受的一般为中等冲击，选择（ ）；
H f ——硬度系数，查《数控机床设计实践指南》表4-15，由硬度HRC 58≥，选择（ ）；
eq F ——当量动载荷，查《数控机床设计实践指南》P114得
3
2min
max F F F eq +=
式中 max F ——最大工作载荷，由上可得（ ）； min F ——最小工作载荷，由上可得（ ）； 代入数据计算可得
（）
eq F =
T '——寿命，以610转为1单位，查《数控机床设计实践指南》P114得
6
10
60T n T eq =' 式中 T ——使用寿命，一般数控机床工作年限为10年，每天工作8小时，因此（ ）；
eq n ——当量转速，由上可知（ ）； 代入数据计算可得 （）
T '= 最终代入数据计算可得
（）
c C =
3. 规格型号的初选。
根据计算出的最大动载荷和初选的丝杠导程，上网查询有关厂家产品资料，从经济实用角度出发，选择BSS2505的外循环插管式滚珠丝杠副，由厂家提供产品规格，我们可以得知：其公称直径为25mm ，导程为5mm ，循环滚珠为2.5圈×1列，由厂家提供的资料查得额定动载荷（ ），满足（）a c C C >=的要求。其详细参数如表3-1。
表3-1 滚珠丝杠主要尺寸
4. 传动效率的计算。
查《机电一体化技术基础及应用》P33可得传动效率计算公式
)
tan(tan 1ρλλ
η+=
式中 λ——螺纹升角，由表2.1可知（ ） 1ρ——摩擦角，一般取（ ）； 代入数据计算可得
（）
η=
5.刚度的验算。
按最不利的情况考虑，螺纹螺距因受轴向力引起的弹性变形与受转矩引起的弹性变形方向是一致的。查《机电一体化技术基础及应用》P32可得弹性变形的计算公式
2
1
41221416Ed Fs
Gd s T s ππδ+= 式中 )tan(2
10
1ρλ+=D F T m ，其中由上可知（ ），（ ），（ ），（ ），代入计算
1（）
T =；
μ——摩擦系数，取（ ）；
1d ——丝杠内径，由表2.1可知（ ）； s ——螺距，由上可知（ ）；
G ——剪切模量，查《实用机床设计手册》表1.1-4选择（ ）； E ——弹性模量，查《实用机床设计手册》表1.1-4选择（ ）； 代入数据计算可得
（）
s δ=
每米螺纹上长度上的螺纹距离的弹性变形为
（）
s
s
δ= 查《机械设计手册》第5卷得有效行程内的平均偏差（ ），行程变动量（ ），平均行程变动量（ ），已知定位精度为（ ），即（ ）。因为
所以刚度验算（不）通过，丝杠螺母副刚度符合要求。
6.稳定性的验算。
细长丝杠在受压缩载荷时，应验算压杆稳定性，不会发生失稳的最大压缩载荷为临界载荷er F 。查《数控机床系统设计》P100临界载荷计算公式
2
4
2
110
104.3L d f F er ??= w D d d 2.102-=
式中 0d ——丝杠公称直径，由上部分可知（ ）；
w D ——滚珠丝杠直径，由上部分可知（ ）；
0L ——丝杠最大受压长度，由于工作台范围最大为（ ），因此取丝杠有效行程为（ ），因此丝杠最大受压长度为（ ），即（ ）。
1f ——丝杠支承方式系数，当一端固定，一端游动时，（ ）； 代入数据计算可得
2（）
d = （）
er F = （）
er F =
因此经过稳定性检验，所选丝杠符合要求。
7.临界转速的验算。
对于高速长丝杠有可能发生共振，需要验算其临界转速，不会发生共振的最高转速为临界转速c n 。查《数控机床系统设计》P100可得计算公式
w
c c D
d d L d
f n 2.199100222
2
2-== 式中 c L ——临界转速计算长度，经查资料确定为支承间长度，由上部分可知螺母长度为（ ），由上可知丝杠有效行程为（ ），可知
（）
c L =； c f ——丝杠支承方式系数，当一端固定，一端游动时，（ ）； 代入数据计算可得
20 1.2（）
w d d D =-= （）
c n =
经验算，转速（不）符合要求。
8. 滚珠丝杠的选型及安装连接尺寸的确定。
（1）支承部件——轴承座的选择
由于丝杠受用一端固定一端游动的支承方式，经查《机械设计手册》第3卷P20-96确定在固定端选用成对角接触球轴承（背对背），在游动端选择深沟球轴承，这样的轴承组合具有可承受较大的径向和轴向载荷，结构简单和调整方便等特点。经上网查询，从经济实用和结构紧凑的角度考虑，厂家比对，固定端选用上海锐湛轴承有限公司生产的BK20轴承座，此类轴承座内含一对角接触球轴承，背对背配置；游动端选用上海锐湛轴承有限公司生产的BF20轴承座，此类轴承座内含一个深沟球轴承，具体参数如图3-1和3-2所示。
图3-1 BK系列轴承参数
图3-2 BF系列轴承参数
（2）联轴器的选择
由于丝杠与电动机主轴相连，需考虑振动等情况，因此选用弹性膜片联轴器，经上网查询，选择天津腾骥科技发展有限公司生产的TJ-A-050SA型的联轴器。具体规格尺
寸如图3-1所示
（3）丝杠长度的计算
查得丝杠长度计算经验公式
余轴联螺有L B L L L L ++++=
式中 有L ——有效行程长度，由上可知（ ）；
螺L ——螺母长度，由上可知（ ）； 联L ——联轴器伸入长度，由上可知（ ）；
轴L ——轴承座长度总和，由所选轴承座几何参数可知（ ）； 螺螺预紧螺母宽度总和，选用20的螺母，（）B M B == 余L ——余程，取（ ）； 代入数据可得
（）L =
具体安装尺寸如图3-2和图3-3所示
图3-2 滚珠丝杠尺寸示意图
图3-3 滚珠丝杠技术数据图
（四）步进电动机的传动计算及电动机选用。
1.传动计算
由于本机床要求的位置精度为（ ），选用的脉冲当量为（ ），由于总体方案中选择电动机主轴通过联轴器与丝杠相连，因此可知传动比1=i 。查《数控机床系统设计》P110中可得计算公式
it
δ
α?=
360 式中 δ——脉冲当量，由上可知（ ）；
i ——传动比，由上可知（ ）；
t ——滚珠丝杠的导程，由上可知（ ）； 代入数据计算可得
（）
α=
因此需选择步距角（ ）的步进电机。
2.步进电动机的计算及选型。
（1）步进电动机转轴上的总转动惯量J 的计算。
总转动惯量J 主要包括电动机转子的转动惯量、减速装置与滚珠丝杆一级移动部件等折算到电动机转轴上的转动惯量等。 1）旋转运动部件惯量的计算 ① 联轴器的惯量
由所选的联轴器的生产厂家提供的参数可知（ ）； ② 丝杠转动惯量的计算
1241077.0-?=L D J
式中 D ——圆柱体直径，本式中按丝杠外径计算，因此（ ）；
L ——圆柱体长度，由上可知（ ）； 代入数据计算可得
（）
J = 2）直线运动部件转动惯量的计算
查《数控机床系统设计》P123可得沿直线轴移动物体的惯量的计算公式
62
10)2(
-?=M P J π
式中 M ——工作台（含工件）质量，由任务书可知（）G M g
==；
P ——丝杠螺距，选择得到丝杠为单头螺纹，因此（）h P P ==； 代入数据计算可得 （）
J =
3）负载惯量的计算
工作台联丝J J J J L ++=
式中 丝J ——丝杠惯量，（ ）；
联J ——联轴器惯量，（ ）； 工作台J ——工作台惯量，（ ）； 代入数据计算可得
（）
L J = 查《机械设计手册》第5卷35-85选用BYG 系列混合式步进电机，经过上网查询厂家产品信息，根据步距角（ ）等要求，经过分析比对，初选北京和利时电机技术有限公司的90BYG550B-SAKRML-0307的步进电机。
具体技术参数如图3-4、图3-5和图3-6所示
图3-4 电动机技术数据
图3-5 电动机矩频图
图3-6 电动机外形尺寸
4）总转动惯量
查《数控机床系统设计》P124可知
M L J J J +=
式中 L J ——负载惯量，由上可知（ ）；
M J ——电动机转动惯量，由厂家提供的技术资料可知（ ）； 代入数据计算可得
（ ）
1
（）
M
J J = 查《数控机床系统设计》P126可得小惯量直流伺服电动机的匹配关系为（ ），而因为（ ），所以所选的步进电机满足要求。
3. 步进电动机转轴上的等效负载转矩M 的计算。
由于负载转矩在不同工况下是有区别的，而最大切削负载时所需力矩和快速空载启动时所需力矩是最大的，因此考虑最大切削负载时电动机所需力矩。
由《数控机床系统设计》P122可得最大切削负载时电动机所需力矩计算公式和快速空载
启动时所需力矩计算公式
t o f at M M M M M +++=最
o f a M M M M ++=max
式中 at M ——切削时折算到电动机轴上的加速力矩，查《数控机床系统设计》表5-5可得计算公式
T
n
J M r at 6.9=
（式中 r J ——折算到电动机轴上的总惯量，由上可知（ ）；
T ——系统时间常数，由任务书中可知（ ）； n ——电机转速，由上可知（ ），（ ）； 代入数据计算可得
max （）
（）
at a M M ==）
f M ——折算摩擦力矩，查《数控机床系统设计》得计算公式
3102-?=i
S F M o f πη
（式中 o F ——导轨摩擦力，由上可知（ ）
S ——丝杠螺距，即（ ）；
i ——齿轮降速比，由于本进给传动系统没有采用减速装置，因此（ ）； η——传动链总效率，由《数控机床系统设计》P122取（ ）； 代入数据计算可得
（ ）
o M ——由于丝杠预紧引起的折算到电动机轴上的附加摩擦力矩，查《数控机床系统设计》表5-5可得计算公式
32
max 10)1(2-?-=
o a o i
S F M ηπη （式中 max a F ——最大轴向载荷，由上可知（ ）；
S ——丝杠螺距，即（ ）；
i ——齿轮降噪比，由上可知（ ）； η——传动链总效率，由上可知（ ）； 0η——滚珠丝杠未预紧时的效率，取（ ）； 代入数据计算可得
（ ））
t M ——折算到电动机轴上的切削负载力矩，查《数控机床系统设计》表5-5得计算公式
i
S
F M t t πη2=
（式中 t F ——进给方向的最大切削力，由上可得（ ）； S ——丝杠螺距，即（）h S P ==； i ——齿轮降噪比，由上可知（ ）；
η——传动链总效率，由上一个参数计算过程可知（ ）； 代入数据计算可得
（）
t M =）
代入各部分数据计算可得
最（）M = 空（）
M = 从所选电机的生产参加提供的产品资料可查得电机的额定转矩为（ ），由于（ ），因此所选的电机符合要求。 （3）步进电动机的初选。
由第（四）部分中的第2点可知初选北京和利时电机技术有限公司的90BYG550B-SAKRML-0307的步进电机。 （4）步进电动机的性能校核。
1）最快工作进给速度时电动机输出转矩校核。
由（2）可知最（）M =，因为最（）M =，所以所选电动机最快工作进给速度时电动机输出转矩符合要求。
2）最快空载移动时电动机输出转矩校核。
由（2）可知空（）M =，因为空（）M =，所以所选电动机最快空载移动时电动机输出转矩符合要求。
3）最快空载移动时电动机运行频率校核。
由《机电一体化技术基础及应用》P137可得步进电机工作时最高运行频率计算公式
δ
601000max max v f =
式中 max v ——机床运行最高速度，由任务书中可知（ ）；
δ——脉冲当量，由上可知（ ）； 代入数据计算可得
max （）
f =
由《机械设计手册》第5卷P35-85可查得90BYG5502型的电动机的空载运行频率为Hz 30000以上，由Hz Hz 300005000<可知所选电动机符合要求。 4）启动频率的校核。
查《机电一体化技术基础及应用》P139可得启动频率计算公式
r l e
l s
sl J J T T f f +-
=11 式中 sl f 、s f ——步进电机负载及空载时的起动频率，由厂家提供的技术资料图可得（ ）；
r J 、l J ——步进电机转子和负载的转动惯量，由上可知（ ），（ ）； l T ——负载摩擦转矩，由上可知（ ）；
e T ——电动机输出转矩，由厂家提供的矩频特性图可查得（ ）； 代入数据计算可得
（）
sl f =
因此要想保证步进电动机起动时不失步，任何时候的起动频率都必须小于
Hz 9.2141。实际上，在采用软件升降频时，起动频率选得更低，通常只有100Hz 。
综上所述，本次设计中工作台的进给传动系统选用的北京和利时电机技术有限公司的90BYG550B-SAKRML-0307的步进电机完全满足设计要求。
（五）滚动导轨的设计计算
1.工作载荷的计算。
因为工作载荷是影响导轨副适用寿命的重要因素，对于水平布置的十字工作台，多采用双导轨、四滑块的支承形式。考虑到有可能在实际加工时发生的最不利的情况，即垂直于台面的铣削力分力全部作用在其中一个滑块上，则单个滑块座上所承受的工作载荷为
e F G F +=4
1
max
式中 G ——移动部件重量，已知（ ）；
e F ——轴线进给力，由上可知（ ）； 代入数据计算可得
max （）
F =
2.小时额定工作寿命的计算。
由上可知，（）T =。
数控机床毕业设计板式样
项目5 型腔加工训练一 训练目的 ●根据工艺要求掌握内型腔和封闭凹槽加工方案。 ●合理选用刀具及合理的切削用量。 ●运用环切法切削内型腔。 ●掌握内型腔的加工刀具、走刀路线、去除余量的方法和编程技巧。任务1 工艺分析及理 1.零件图样的分析 零件图 图1-5-1
毛坯图 图1-5-2 如图1-5-1所示，零件材料为硬铝，切削性能较好，加工部分由内型腔和岛内型腔构成，图中主要尺寸注明公差要考虑精度问题。零件毛坯100mm×120mm ×20mm的方料，已完成上下平面及周边侧面的加工,如图1-5-2所示。 2.选择加工机床 用立式三坐标数控铣床或加工中心较为合适。机床型号：XK6325（FANUC-oi MC系统）或VMA600。这里选用VMA600加工中心。 3.加工工艺分析 本零件在加工中心上一次装夹即可完成所有加工内容，故确定一道工序，四个工步完成零件加工。 工步一用φ16的高速钢键槽铣刀环切法粗铣十字形凹槽。侧面留单边余量0.1mm。深度留0.1mm精加工余量。 工步二用φ16的高速钢立铣刀环切法精加工十字形凹槽到图纸尺寸要求。 工步三用φ8的高速钢键槽铣刀粗铣方形凹槽，侧面留单边余量0.1mm。深度方向留0.1mm精加工余量。 工步四用φ8的高速钢立铣刀精铣方形凹槽到图纸尺寸要求。 4.走刀路线 工步一环切法粗铣十字形凹槽。走刀路线如图1-5-3。从A（-10，0）点下
至切削深度，按A→C→D→E→F→H→I→J→K→M→N→L→P→Q→R →S→T→Z→D→E →F→H→B→O的路线进给，从O（0，0）点抬刀。 图1-5-3 粗铣十字形凹槽走刀路线 工步二环切法精铣十字形凹槽。走刀路线如图1-5-3所示。从A（-10，0）点下至切削深度，A→C建立左刀补，C→E直线切入，按E→F→H→I→J→K→M →N→L→P→Q→R →S→T→Z→D→E →F→H的路线进给，H→B直线切出，从B →O取消刀补，O点抬刀。 工步三粗铣封闭方型凹槽，方型凹槽内轮廓走刀路线（经旋转45度角后得到）如图1-5-4。O（0，0）→A（0，-40）建立左刀补，A点下刀至切削深度，按A→B→C→D→E→F→H→I→J→A的路线进给，A点抬刀，A→O点取消刀补。 方型凹槽外轮廓走刀路线（经旋转45度角后得到）如图1-5-4。O（0，0）→K（0，-40）建立右刀补，K点下刀至切削深度，按K→M→N→U→V→W→Q→P →S→K的路线进给，K点抬刀，K→O点取消刀补。
铣削零件数控加工工艺及程序设计
毕业论文 （2013届） 题目：铣削零件数控加工工艺及程序设计 姓名： 学号： 系部： 班级： 指导教师： 2013年4月
铣削零件数控加工工艺及程序设计 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。数控机床是现代加工车间最重要的装备。在数控编程中，工艺分析和工艺设计是至观重要的，在加工前都要对所加工零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择加工设备、刀具、夹具，确定切削用量，安排加工顺序，制定走刀路线等。在编程过程中，还要对一些工艺问题（如对刀点，换刀点，刀具补偿等）做相应处理。因此程序编制中的工艺分析和工艺设计是一项十分重要的工作。 本文根据铣削零件的图纸及技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，依据分析的结果，对该零件进行了数控加工工艺设计，并编制了工艺卡片、数控加工工序卡片和刀具卡片等。 关键词：数控编程刀具切削用量加工程序 一、绪论 随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。 数字控制机床简称数控机床，这是一种将数字计算技术应用于机床的控制技术。它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。 1.数控机床的组成及工作原理 数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。
数控车床编程与操作课程设计
数控车床编程与操作课程设计 轴类零件的编程加工 学生姓名：王军 专业：数控技术 学号：20140024 指导教师：鄢明强 所在系部：机电工程系 中国·资阳 2015年11月
课程设计任务书 一、课程设计原始资料 1.查阅相关资料了解数控车床及机械加工工艺； 2.了解典型轴类零件加工的数控车削加工过程相关资料； 3.学习利用课本知识编写数控程序 二、课程设计任务及要求 1.绘制轴类零件标准的零件图一份 2.轴类零件机械加工工艺方案 3.数控加工工序卡一份 4.数控加工课程设计说明书一份 三、课程设计工作量 1．设计说明书 课程设计说明书应包括下列内容：封面、课程设计任务书、中文摘要、英文摘要、目录、前言、正文、参考文献、致谢、附录、评定成绩，并按顺序排列。课程设计说明书的字数应在20000字以上，采用A4纸打印。 2．查阅参考文献 查阅文献10篇以上，其中查阅与课题有关的外文文献2篇以上，并将其中的1篇文献的摘要的原文和译文（不少于3000汉字）附在附录中。 3．设计图纸 毕业设计图纸应符合国家有关制图标准，正确体现设计意图，图面整洁，布置匀称，尺寸标注齐全，字体端正，线型规范。图纸全部由计算机绘制。
四、课程设计进度安排 1.何宁，曾华林，赵云龙﹒数控原理及运用[M]﹒重庆：重庆大学出版社，2004.9 2.郭建平，郭辉﹒车工技术一体化教程[M]﹒北京：北京邮电大学出版社，2014.5 3.苏采兵，王凤娜﹒公差配合与测量技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2013.4 4.彭磊，张国军.钳工技术及技能训练[M].北京：北京理工大学出版社，2012.7 5.黄永荣.金属材料与热处理[M].北京：北京邮电大学出版社，2015.5 6.周怀兵，褚芮.工程制图[M].长沙：国防科技大学出版社，2013.3 7.周讯阳.数控车床编程与操作[M].北京：机械工业出版社，2011.7 六、审批意见 系主任签名： 年月日
数控车床加工工艺分析
数控车床加工工艺分析 摘要：随着数控加工的日益成熟越来越多的零件产品都用数控机床来加工,因此如何改进数控加工的工艺问题就越来越重要。在数控机床上由于机床空间及机床的其他局限了数控加工的灵活性，这样就要求我们要懂得如何改进加工工艺，提高数控机床的应用范围和加工性能。从而达到提高生产效率和产品质量。 关键词：数控加工加工工艺薄壁套管、护轴 前言：数控加工作为一种高效率高精度的生产方式，尤其是形状复杂精度要求很高的模具制造行业，以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其他各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程，必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来，否则不但浪费大量的时间，而且还增加劳动者的劳动强度，甚至还会加工出废品来。下面我将结合某一生产实例对数控加工的工艺进行分析。以便帮助大家进一步了解数控加工，对实际加工起到帮助作用。 一般数控机床的加工工艺和普通机床的加工工艺是大同小异的，只是数控机床能够通过程序自动完成普通机床的加工动作，减轻了劳动者的劳动强度，同时能比较精准的加工出合格的零件。由于数控加工整个加工过程都是自动完成的，因此要求我们在加工零件之前就必须把整个加工过程有一个比较合理的安排，其中不能出任何的差错，
否则就会产生严重的后果。 1、1 零件图样分析 因为薄壁加工比较困难，尤其是内孔的加工，由于在切削过程中，薄壁受切削力的作用，容易产生变形。从而导致出现椭圆或中间小，两头大的“腰形”现象。另外薄壁套管由于加工时散热性差，极易产生热变形，使尺寸和形位误差。达不到图纸要求，需解决的重要问题，是如何减小切削力对工件变形的影响。薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题，原因是薄壁零件刚性差，强度弱，在加工中极容易变形，使零件的形位误差增大，不易保证零件的加工质量。可利用数控车床高加工精度及高生产效率的特点，并充分地考虑工艺问题对零件加工质量的影响，为此对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验，有效地克服薄壁零件加工过程中出现的变形，保证了加工精度,为今后更好的加工薄壁零件提供了好的依据及借鉴。 无论用什么形式加工零件，首先都必须从查看零件图开始。由图看见该薄壁零件加工，容易产生变形，这里不仅装夹不方便，而且所要加工的部位也那难以加工，需要设计一专用薄壁套管、护轴。
数控机床三维建模与设计
数控机床三维建模与设计I 数控机床三维建模与设计 摘要 数控车床是装有数字程序控制系统的自动化车床。其通过数字化信号由伺服系统对机床运动及加工过程进行控制，最终实现车床自动完成对零件的加工。与其他控制相比，数控的最大特点是运动的执行与程序的编制相互独立。其集中了自动化机床、精密机床和通用机床的优点，具有高效率、高质量和高柔性的特点。 计算机建模技术将机械设计的参数化应用于数控机床的设计与研究，以提高机床产品的质量，加快数控机床的更新换代。在传统机械设计的基础上，使用功能强大的Pro/e 工程建模软件建立数控机床主轴部件的实体模型，并模拟机床主轴部件的装配过程、主传动、换刀运动等过程，使设计者在制造样机之前，及时发现设计过程中潜在的缺陷，为下一步的设计提供良好的条件。 关键字：计算机建模，参数化，数控机床，主轴部件，装配过程，主传动，换刀运动
陕西科技大学毕业设计说明书II NUMERICAL CONTROL MACHINE THREE DIMENSIONAL MODELLING AND DESIGN ABSTRACT Numerical control (NC) lathe is an automatic lathe that installed numerical program control system. It transmits numerical signal to control the machine tool’s movement and machining process by servo system, eventually realizes that it automatically completes to processing of parts. With NC’s biggest characteristics that other control compare, Discharge movement and program mutually independent. It collects the advantages of automatic machine tools, precise machine tools and general purpose machine tools, having the characters of high-efficiency, high-quality and high-flexibility. The calculator is set up the mold technique to turn the parameter that the machine design to apply in the design and researches that the number control the tool machine, with the quantity of the exaltation tool machine product, the renewal that speeds number to control the tool machine changes the generation. On the foundation that the traditional machine design, the strong engineering of Pro/ e of the usage function sets up the entity model that the mold software builds up number to control the tool machine principal axis parts, and imitate the assemble process, lord of the tool machine principal axis parts to spread to move, change the knife the sport etc. process, make design is before make the kind machine, discovering to design the process in time in the latent blemish, provide the good condition for the design of the next move. KEYWORDS: Computer modelling，Parametrization，Numerical control machine，Main axle part，Assembly process，Master drive，The knife movement trading
数控技术毕业设计
毕业设计 标题︰轴类零件工艺设计学生姓名︰ 系部︰机械工程系专业︰数控技术 班级︰ 指导老师︰ 校外指导老师︰
目录 摘要 (4) 1．绪论 (5) 1.1数控技术的现状与发展趋势 (5) 2. 零件工艺分析 (6) 2.1零件的用途 (6) 2.2零件图工艺分析 (6) 2.3零件毛坯及材料的选择 (7) 3.加工设备及辅助工具的选择 (9) 3.1机床的选择 (9) 3.2刀具的选择 (9) 3.3量具的选择 (10) 3.4夹具的选择 (10) 4.拟定工艺方案 (11) 4.1加工工序的划分 (11) 4.2加工顺序的确定 (11) 4.3加工路线的确定 (12) 4.4零件定位基准的确定 (14) 4.5装夹方式的确定 (15) 4.6工作坐标原点与换刀点的确定 (16) 5.切削用量选择 (17) 5.1背吃刀量的确定 (17) 5.2主轴转速的确定 (17) 5.3进给速度的确定 (19) 6.切削液的选择 (20)
7.工艺文件的制定及程序编制 (21) 7.1数控加工工艺卡 (21) 7.2刀具卡 (22) 7.3程序编制 (23) 8．机械加工精度及零件表面质量 (31) 8.1机械加工精度 (31) 8.2零件表面质量 (31) 结论 (33) 参考文献 (34) 附录 (35) 后记 (36)
摘要 数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量、发挥数控机床效能的前提条件。因此本文主要是对轴类零件的数控加工工艺进行分析，详细地阐述了轴类零件的加工工艺分析及制定加工方案的整个设计过程。该轴类零件的结构特点是由圆柱、圆弧、椭圆弧、螺纹、槽等组成内外表面的回转体。零件的加工过程是首先用粗基准定位，加工出精基准表面；然后采用精基准定位，加工零件的其他表面。工艺路线的拟订是制订工艺规程的关健，它与定位基准的选择有密切关系。其次在机床、刀具、夹具切削用量的选择中，着重考虑到其对零件的加工的因素，为工艺设计节省了大量的时间。提高了设计效率。本文内容大致介绍了数控技术的发展趋势、对零件加工工艺步骤分析以及数控编程等。利用计算机辅助设计-AuToCAD绘制椭圆轴的二维图，用G代码指令进行手工编程并制定了相关的工艺文件，最后对机械加工精度及零件表面质量进行分析。 关键词：数控技术、轴类零件、工艺设计、程序编制
轴类零件与数控加工工艺及编程毕业设计(论 文)
题目：轴类零件与数控加工工艺及编程 配合件数控加工工艺设计 摘要：数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的。数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。 关键词：轴类零件；数控车削；工艺设计
目录 配合件数控加工工艺设计 (1) 一、零件工艺分析 (4) （一）零件工艺分析 (4) 1.零件图分析 (4) 2.工艺分析 (5) 3.编程原点选择 (5) (二）选择零件毛坯 (6) 二、加工方法的选择 (6) （一）数控车削加工方法拟订 (6) 1. 数控车削加工外圆回转体零件与端面加工方法的选择 (6) 2. 数控车削加工内圆回转体加工方法的确定 (6) 3 .数控车削加工螺纹加工方法的确定 (7) 三、机床与刀具的选择 (7) (一）机床的选择 (7) 1.SSCK20/500数控车床的用途 (7) 2.SSCK20/500数控车床布局 (7) 3.SSCK20/500数控车床主要技术参数 (8) （二）刀具的选择 (9) 四、定位与夹紧方式的确定 (10) （一）定位与夹紧方式 (10) 五、加工顺序的安排 (11) （一）加工顺序的安排 (11) 六、确定走刀路线和工步顺序 (12) （一）确定加工顺序和走刀路线 (12) 1. 工步顺序的确定 (12) 2. 走刀路线的确定 (12) （一）切削用量的选择 (14) (二）数控加工工艺卡片拟订 (17) 八、对刀点与换刀点的确定 (19) （一）对刀点 (19) （二）换刀点 (20)
数控机床课程设计说明书
目录 1、前言 (2) 2、控制系统硬件的基本组成 (2) 2.1系统扩展 (2) 2.1.1 8031芯片引脚 (3) 2.1.2 数据存储器的扩展 (6) 2.1.3 数据存储器的扩展 (7) 3、控制系统软件的组成及结构 (9) 3.1 监控程序 (10) 3.1.1 系统初始化 (10) 3.1.2 命令处理循环 (10) 3.1.3 零件加工程序（或作业程序）的输入和编辑 (10) 3.1.4 指令分析执行 (10) 3.1.5 系统自检 (11) 3.2 数控机床控制系统软件的结构 (11) 3.2.1 子程序结构 (12) 3.2.2 主程序加中断程序结构 (12) 3.2.3 中断程序结构 (12) 4 、心会得体 (13) 5 、参考文献 (14)
1 、前言 数控车床又称数字控制（Numbercal control，简称NC）机床。它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机，CNC，驱动装置，数控机床的辅助装置，编程机及其他一些附属设备所组成。数控机床控制系统的作用是使数控机床机械系统在程序的控制下自动完成预定的工作，是数控机床的主要组成部分。 2、控制系统硬件的基本组成 数控机床控制系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。控制系统在使用中的控制对象各不相同，但其硬件的基本组成是一致的。控制系统的硬件基本组成框图如图1所示。 图1 控制系统硬件基本组成框图 在图1中，如果控制系统是开环控制系统，则没有反馈回路，不带检测装置。 以单片机为核心的控制系统大多采用MCS-51系列单片机中的8031芯片单片机，经过扩展存储器、接口和面板操作开关等，组成功能较完善、抗干扰性能较强的控制系统。 2.1系统扩展 以8031单片机为核心的控制系统必须扩展程序存储器，用以存放程序。同时，单片机内部的数据存储器容量较小，不能满足实际需要，还要扩展数据存储
车床零件加工工艺
轴类零件的数控加工工艺分析与编制 班级 姓名 学号 综合成绩 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 任务一、零件图纸的工艺分析 该零件由圆柱、槽、螺纹等表面形成 设计基准径向以轴线为基准，轴向以工件右端面为基准。 未注倒角C1 表面粗糙度为Ra3.2，Ra1.6 工件材料为45钢 任务二、工艺路线的拟定 1、表面加工的方法 粗车---精车 粗车1.5 精车0.5 精度等级 IT7，IT8 表面粗糙度 3.2，1.6 2、毛坯尺寸 ?15mm*145mm 3、工序划分 任务三、机床的选择 零件毛坯尺寸：?35mm*145mm 零件最高精度:IT7，IT8 刀具类型：外圆车刀、螺纹刀 机床：CK6141 机床参数 主电机功率：4000（kw）
刀具数量：4 最大加工长度：1000（mm） 最大加工直径：58（mm） 最大回转直径：224（mm） 精度级：IT6~IT8 卡盘：三爪卡盘 任务四、装夹方案及夹具的选择 通过对刀的方式找基准 径向基准为轴线 轴向基准为工件两端面 夹具为三爪卡盘 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务七、切削用量的选择 1.8切削用量选择
数控机床传动系统设计介绍
1. 开发XXX型号数控车床的目的和理由 国内数控车床经过十几年的发展，已形成较为完整的系列产品，但用户要求越来越高，对价格性能比更为看重，尤其对某些小型零件的加工，其所需负荷较小，调速范围不宽，加工工序少，效率高，但目前国内数控车床功能多，价格高，造成很大浪费，而我厂现有的数控车床，虽然在这方面做得较好，其加工范围的覆盖面也较宽，但针对上述零件加工的机床还是空白，对用户无法做到“量体裁衣”。随着市场经济的发展和产品升级换代，上述零件加工越来越多，市场对其具有较高效率，价格较低的排刀式数控车床的要求量越来越大，综上所述，为适应市场要求，扩大我厂数控车床在国内机床市场上的占有量，特进行N-089型数控车床的开发。 2 机床概况、用途和使用范围 2.1 概述： XXX型号是结合我厂数控机床和普通机床的生产经验，为满足高速、高效和高精度生产而设计成铸造底座、平床身、滚动导轨，可根据加工零件的要求自由排刀的全封闭式小规格数控车床。本机床采用SIEMENS 802S系统，主电机为YD132S-2/4双速电机。主传动采用富士FRN5.5G9S-4型变频器进行变频调速，进给采用德国SIEMENS公司生产的110BYG-550A 和110BYG-550B步进电机驱动的半闭环系统，两轴联动。 2.2 用途： XXX型号型数控车床可以完成直线、圆锥、锥面、螺纹及其它各种回转体曲面的车削加工，适合小轴类、小盘类零件的单件和批量生产，特别适合于工序少，调速范围窄，生产节拍快的小轴类零件的批量生产。 2.3 使用范围： 本机床是一种小规格，排刀式数控车床，广泛用于汽车、摩托车、纺织、仪器、仪表、航空航天、油泵油嘴等各种机械行业。 3 XXX型号型数控车床的主要技术参数： 3.1 切削区域： a. 拖板上最大回转直径75mm b. 最大切削长度180mm
数控机床毕业设计论文设计
题目数控机床的组成加工原理与工艺 系部：机电工程系 专业：机电一体化 指导老师： 班级： 学生：
目录 绪论 (1) 第一章数控车床的基本组成和工作原理 (4) 1.1 任务准备 (4) 1.1.1 机床结构 (4) 1.2 工作原理 (6) 1.3 数控车床的分类 (6) 1.4 数控车床的性能指标 (7) 1.5 数控车床的特点 (8) 第二章数控车床编程与操作....... . (10) 2.1 数控车床概述 (10) 2.1.1数控车床的组 (10) 2.1.2数控车床的机械构成 (11) 2.1.3数控系统 (11) 2.1.4数控车床的特点 (12) 2.1.5数控车床的分类 (13) 2.1.6数控车床（CJK6153）的主要技术 (13) 2.1.7数控车床（CJK6153）的润滑 (13) 2.2 数控车床的编程方法 (13) 2.2.1设定数控车床的机床坐标系 (13) 2.2.2设定数控车床的工件坐标系 (14) 第三章数控车床加工工艺分析 (20) 3.1 零件图样分析......................................... (20) 3.2 工艺分析 (21) 3.3 车孔的关键技术 (21)
3.4 解决排屑问题 (21) 3.5 加工方法 (22) 第四章当前数控机床技术发展趋势 (24) 4.1 是精密加工技术有所突破 (24) 4.2 是技术集成和技术复合趋势明显 (24) 结束语 (25) 参考文献 (26)
绪论 数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯 机并加工零件。 数控机床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：●加工精度高，具有稳定的加工质量； ●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；●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；数控折弯机 ●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）；●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。数控机床一般由下列几个部分组成：●主机，他是数控机床的主题，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。数控机床●数控装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。●驱动装置，他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。 ●辅助装置，指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。●编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来，数控机床在制造工业，特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用，数控技术无论在硬件 和软件方面，都有飞速发展。
数控车床加工工艺研究与程序设计
平顶山广播电视大学社会调查报告 分校 专业数控技术 年级2018年春季 题目数控车床加工工艺研究与程序设计姓名李红超 学号1141001409194 指导教师郭国选 职称
20 12 年11 月25 日
数控车床加工工艺研究与程序设计 摘要：数控技术及数控机床在当今机械制造业中起着重要地位.而现代数控机床是综合应用了计算机、自动控制、自动检测以及精密机械等高新技术地产物,集成了数控仿真,可以检查出代码地正确性,从而可以提高编程质量,减少出错率,加快编程速度,是典型地机电一体化产品,是完全新型地自动化机床；这显示了其在国家基础工业现代化中地战略性作用,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、集成化生产地重要手段和标志.b5E2RGbCAP 关键词：数控技术、数控仿真、机电一体化、自动化机床引言 随着科学技术地发展,机电产品日益精密复杂.机械制造业地发展规模和水平,则是反映国民经济实力和科学技术水平地重要标志之一.现在机械产品地性能,结构,形状和材料地不断地改进,精度不断提高,生产类型由大批量生产向多品种小批量转化.对零件加工质量和精度要求越来越高.而数控技术是现代化加工设备地基础,又是精密、高效、高可靠性、高柔性加工技术地支撑.发展先进制造技术必须以数控技术未基础.数控技术它综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控、机械制造等学科领域最新成果而形成地一门边缘科学技术.对制造业实现自动化、柔性化、集成化、智能化生产起到举足轻重地作用.p1EanqFDPw 目前,数控机床是车削加工能较全地数控机床.它可以把车削,铣削,螺纹加工,钻削等集中到一台设备上,使其具有多种工艺手段.由于产品地变化频繁,在一般机械加工中,单件小批量地生产约占70%以上.这样一来采用数控车床进行加工可以大大提高产品地质量,保证加工零间地精度,减轻劳动强度,为新产品地研制和改型换代节省大量时间和费用,从而提高了企业产品地竞争力.DXDiTa9E3d 一、数控机床地发展简历 1946 年第一台电子计算机诞生世界之上,这表明人们创造了可用机械这一代替脑力地劳动工具.它为人类进入信息社会奠定了基础.信息技术地飞速发展直接导致了知识经济地到来. 20 世纪40 年代末,美国开始研究数控机床,1952 年,第一台数控机床诞生.从此,传统机床产生了质地变化.近半世纪来数控机床经历两个阶段和六代地发展.RTCrpUDGiT ＜一）数控＜NC 阶段＜1952-1970 年） 早期计算机运算速度低,对当时地科学计算和数据处理影响还不大,不能适应机床实时控制地要求.人们不得不采用数字逻辑电路“搭”成一台机床专用计算机实作为数控系统,被成为硬件连接数控,简称未数控＜NC）.5PCzVD7HxA ＜二）计算机数控＜CNC阶段＜1970-现在）到1970年
数控机床课程设计：设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真
太原科技大学数控技术课程设计 学院：机械工程学院 专业：机械电子工程 班级：机电091201班 姓名：崔世君 学号：200912010103 指导教师：贾育秦 时间：2013年1月15号
数控技术课程设计任务书 一、课程设计题目： 设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真 二、课程设计目的： 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。 三、课程设计内容： 1.毛坯图一张 2.零件图一张 3.机械加工工艺过程卡一张 4.机械加工工序卡四张 5.仿真结果图一张 6.设计说明书一份 班级：机电091201 学生：崔世君 学号：200912010103 指导教师：贾育秦宋建军 教研室主任：贾育秦
目录 一、前言第3页 二、零件图的工艺分析第3页 1.加工内容第4页 2.毛坯的选择第4页 3.定位基准的确定第4页 4.加工顺序的确定第4页 5.加工工序、工步的确定第5页 三、机床的选择第6页 四、刀具的选择第6页 五、夹具的选择第7页 六、量具的选择第7页 七、切削用量的确定第7页 八、机械加工时间的计算第8页 九、编写数控部分程序第9页 十、数控仿真及其结果第10页十一、总结第13页十二、参考文献第14页
一、前言 制造技术和装备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，提高对动态多变市场的适应能力和竞争力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是制造业实现自动化、集成化的基础，是提高产品质量，提高劳动生产率不可少的物资手段。数控技术的广泛应用给传统制造业的生产方式、产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械、机电专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强。我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心。现如今，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。这就体现了学好数控技术的重要性。 这次课程设计让我们更好的熟悉数控车床、确定加工工艺、学会分析零件、学会简单的程序编程以及数控仿真，为走上工作岗位打下坚实的基础。 二、零件图的工艺分析
数控机床的设计
目录 一、设计目的 二、设计要求 三、设计的内容和步骤 （一）总体设计方案 （二）机械部分改装设计 ①设计机构的性能要求 ②待改装钻床型号的确定 ③控制方式的确定 ④伺服系统的确定 ⑤工作台参数的初步选定 ⑥导轨的选型思路 ⑦滚珠丝杠选型思路 ⑧丝杠和电机连接零件的选取思路 ⑨支承座材料的选取 ⑩轴承类型的选取思路 （三）计算部分 ①确定工作台的尺寸及其重量 ②支承座参数设计 ③滚珠丝杠参数设计 ④滚动导轨参数设计 ⑤电机参数设计
⑥联轴器的选着 （四）设计总结 （五）参考文献 一、设计的目的 通过本次设计，使我们全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本内容和基本知识，初步掌握数控机床的设计方法，并学会运用手册标准等技术资料。同时培养我们学生的创新意识、工程意识和动手能力。 二、设计要求 1、改造后的钻床能够加工最大面积为200×2102 mm，最大工件重量为150kg。 2、数控XY工作台要求孔的定位精度在±0.02mm内，工作台快进速度为2.4m/min，加速时间为：0.2秒。 三、设计的内容和步骤 题目：钻床数控改装——数控XY工作台的设计 设计一套简易数控XY工作台，固定在某一钻床的工作台上。XY工作台的位置控制采用步进电机数控系统，通过上述方案将该普通钻床改装成简易的经济型数控钻床。 （一）、总体设计方案 1、机电一体化机械系统应具备良好的伺服性能（即高精度、 快速响应性和稳定性好）从而要求本次设计传动机构满足以 下几方面：
（1）转动惯量小在不影响机械系统刚度的前提下，传动机构的质量和转动惯量应尽量减小。否则，转动惯量大 会对系统造成不良影响，机械负载增大；系统响应速度 降低，灵敏度下降；系统固有频率减小，容易产生谐振。 所以在设计传动机构时应尽量减小转动惯量。 （2）刚度大刚度是使弹性体产生单位变形量所需的作用力。大刚度对机械系统而言是有利的：①伺服系统动力 损失随之减小。②机构固有频率高，超出机构的频带宽 度，使之不易产生共振。③增加闭环伺服系统的稳定性。 所以在设计时应选用大的刚度的机构。 （3）阻尼合适机械系统产生共振时，系统的阻尼增大，其最大振幅就越小且衰减也快，但大阻尼也会使系统的 稳态误差增大，精度降低，所以设计时，传动机构的阻 尼要选着适当。 此外还要求摩擦小（提高机构的灵敏度）、共振性好（提 高机构的稳定性）、间隙小（保证机构的传动精度），特 别是其动态特性应与伺服电动机等其它环节的动态特 性相匹配。 2、将普通钻床改装成数控钻床，是一项技术性很强的工作。必 须根据加工对象的要求和加工数量的大小实际情况，确定切 实可行的技术改造方案，搞好机床的改造设计。进行改造的 可行性分析，针对某台钻床或钻床的某一部分的现况确定改
数控机床自动润滑系统毕业设计
江西城市职业学院2011届毕业设计 题目：数控机床自动润滑系统设计 分院：机电工程学院 班级：数控08—1班 学号： 080744080104 学生姓名： XXXX 起讫日期： 指导教师：职称： 教研室主任： 审核日期：
数控机床自动润滑系统 摘要 机床润滑系统的设计、调试和维修保养，对于提高机床加工精度、延长机床使用寿命等都有着十分重要的作用。但是在润滑系统的电气控制方面，仍存在以下问题:一是润滑系统工作状态的监控。数控机床控制系统中一般仅设邮箱釉面监控，以防供油不足，而对润滑系统易出现的漏油、油路堵塞等现象，不能及时做出反应。二是设置的润滑循环和给油时间单一，容易造成浪费。数控机床在不同的工作状态下，需要的润滑剂量是不一样的，如在机床暂停阶段就比加工阶段所需要的润滑油量要少。针对上述情况，在数控机床电气控制系统中，对润滑控制部分进行了改进设计，时刻监控润滑系统的工作状况，以保证机床机械部件得到良好的润滑，并且还可以根据机床的工作状态，自动调整供油、循环时间，以节约润滑油。 数控机床中润滑系统为间歇供油工作方式。因此，润滑系统中的压力采用定期检查方式，即在润滑泵每次工作以后检查。如果出现故障，如漏油、油泵失效、油路堵塞，润滑系统内的压力就会突然下降或升高，此时应立即强制机床停止运行，进行检查，以免事态扩大。油面过低以往习惯的处理方法是将“油面过低”信号与“压力异常”报警信号归为一类，作为紧急停止信号。一旦PMC系统接收到上述信号，机床立即进入紧急停止状态，同时让伺服系统断电。但是，与润滑系统因油路堵塞或漏油现象而造成“压力异常”的情况不同，如果润滑泵油箱内油不够，短时间不至于影响机床的性能，无需立即使机床停止工作。但是，出现此现象后，控制系统应及时显示相应的信息，提醒操作人员及时添加润滑油。如果操作人员没有在规定时间内予以补充，系统就会控制机床立即进入暂停状态。只有及时补给润滑油后，才允许操作人员运行机床，继续中断的工作。针对“油面过低”信号，这样的处理方法可以避免发生不必要的停机，减少辅助加工时间，特别是在加工大型模具的时候。在设计时，我们将“油面过低”信号归为电气控制系统“进给暂停”类信号，采用“提醒——警告——暂停，禁止自动运行”的报警。一旦油箱内油过少，不仅在操作面板上有红色指示灯提示，在屏幕上也同时显示警告信息，提醒操作人员。如果该信号在规定的时间内没有消失，则让机床迅速进入进给暂停状态，此时暂停机床进行任何自动操作。操作人员往油箱内添加足够的润滑油后，只需要按“循环启动”按钮，就可以解除此状态，让机床继续暂停前的加工操作。 该系统采用PLC进行控制。正常情况下，按下启动按钮，润滑电动机M立即运行，20S
数控专业毕业设计(论文)-数控车床加工工艺设计
数控车床加工工艺设计 摘要:数控车削加工设计以机械制造中的工艺基本理论为基础，结合数控机床高精度、高效率和高柔性等特点综合多方面的知识，解决数控加工中的工艺问题。对零件进行编程加工之前，工艺分析具有非常重要的作用。在比较数控车床加工工艺与传统加工工艺的基础上，对数控车床加工工艺中的关键问题进行了深入分析，总结了数控车床的工艺设计方法。通过实例，证明了正确地进行数控车床加工工艺分析与设计有助于提高零件加工质量和生产效率。本文通过对零件图样分析、工艺路线的拟订、切削用量的选择等几方面进行了介绍。 关键词:数控加工工艺分析图样分析工艺路线
目录 摘要.......................................................................................I 引言.......................................................................................II 第1章数控加工概述 (1) 1.1 数控加工原理 (1) 1.2 数控加工的特点 (1) 第2章数控加工工艺分析 (3) 2.1 机床的合理选用 (3) 2.2 数控加工零件的工艺性分析 (3) 2.3 加工方法的选择与加工方案的确定 (3) 2.4 工艺与工步的划分 (3) 2.5 零件的安装与夹具的选择 (4) 2.6 刀具的选择与切削用量的确定 (5) 2.7 对刀点和换刀点的确定 (5) 2.8 工艺加工路线的确定 (6) 第3章数控车床加工实例 (7) 3.1 零件图样分析 (7) 3.2 工艺措施 (7) 3.3 确认定位基准和装夹方式 (7) 3.4 加工路线及进给路线 (8) 3.5 刀具选择 (9) 3.6 工艺卡片 (10) 3.7 切削用量选择 (10) 3.8 数控加工程序单 (11) 第4章数控车加工操作流程 (13) 4.1 开机 (13) 4.2 参考工艺分析 (13)
数控铣床课程设计
机械工程学院 《数控机床编程》课程设计 题目：“王”字凸台 专业：机械设计制造及其自动 班级：机制1201 姓名：王超 学号：1209331031 成绩： 指导教师：张丽娟 2015年4月25日 .
目录 一、任务书 (1) 二、设计零件 (2) 三、数控加工工艺分析 (4) 四、程序清单 (5) 五、零件加工 (6) 六、设计小结 (7) 七、参考文献 (8) 八、感想 (9)
一、任务书 1.课程设计概述 《数控机床编程》课程设计是机械设计制造及其自动化专业的必修课程之一，它可以提高学生的动手能力，丰富学生的理论知识。是一门理论与实践相结合的综合性专业基础课。通过《数控机床编程》课程设计的学习，要求学生能够设计常用的轴类零件和型腔壳体类零件，并能够合理的选择卡具和加工设备，独立分析工艺，独立编程及完成其加工。通过数控机床编程课程设计，使学生提高数控机床实际操作和手工编程能力。同时还要求学生掌握数控机床的组成及其控制原理和方法。为以后的工作和学习打下坚实的基础。 2.课程设计目的 通过本次课程设计，掌握数控机床进行机械加工的基本方法，巩固数控加工编制的相关知识，将理论知识与实际工作相结合，并最终达到独立从事数控加工程序编制的工作能力。 3．课程设计任务 根据本任务书相关技术要求，完成零件设计，零件工艺分析，加工工序卡的编制，数控加工程序的编制，最后用HNC-21M数控系统机床加工出所设计的工件。
《数控机床编程》课程设计班级：机械设计制造及其自动化姓名：王超 二、设计零件 我要做的零件是在金属块上刻一个“王”字。由于我是第一次将所学理论用于实践，因此我选择笔画相对较少的“王’字来做。本次编程我打算用顺时钟圆弧指令G02和直线指令G01来刻画这个字。
数控加工工艺毕业设计论文
日照职业技术学院毕业设计（论文） 数控加工工艺 姓名 : 付卫超 院部：机电工程学院 专业：数控设备应用与维护 指导教师：张华忠 班级： 11级数控设备应用与维护二班 2014年05月
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率和质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切屑用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要做一些处理，并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点。针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切屑用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度、加工效率、简化工序等方面的优势。 关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸
第1章前言-----------------------------------第2页第2章工艺方案的分析-------------------------第3页 2.1 零件图-------------------------------第3页 2.2 零件图分析---------------------------第3页 2.3 零件技术要求分析---------------------第3页 2.4 确定加工方法-------------------------第3页 2.5 确定加工方案-------------------------第4页第3章工件的装夹-----------------------------第5页 3.1 定位基准的选择-----------------------第5页 3.2 定位基准选择的原则-------------------第5页 3.3 确定零件的定位基准-------------------第5页 3.4 装夹方式的选择-----------------------第5页 3.5 数控车床常用的装夹方式---------------第5页 3.6 确定合理装夹方式---------------------第5页第4章刀具及切削用量-------------------------第6页 4.1 选择数控刀具的原则-------------------第6页 4.2 选择数控车削刀具---------------------第6页 4.3 设置刀点和换刀点---------------------第6页 4.4 确定切削用量-------------------------第7页第5章轴类零件的加工-------------------------第8页 5.1 轴类零件加工工艺分析-----------------第8页 5.2 轴类零件加工工艺---------------------第11页 5.3 加工坐标系设置-----------------------第13页 5.4 保证加工精度方法---------------------第14页 参考文献 ---------------------------------第15页