（2007届）
本科生毕业设计（论文）
XK5040数控立式铣床主运动系统、进给系统及控制系统设计
摘要
数控机床即数字程序控制机床，是一种自动化机床，数控技术是数控机床研究的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。随着制造技术的发展，现代数控机床借助现代设计技术、工序集约化和新的功能部件使机床的加工范围、动态性能、加工精度和可靠性有了极大的提高。
本文主要对XK5040数控立式铣床及控制系统进行设计，首先分析立式铣床的加工特点和加工要求确定其主参数，包括运动和动力参数；根据主参数和设计要求进行主运动系统、进给系统和控制系统硬件电路设计。主要进行主运动系统和进给系统的机械结构设计及滚珠丝杠和步进电机的选型和校核；对于控制系统由于这里主要针对经济型数控铣床的设计，这里采用步进电机开环控制，计算机系统采用高性能价格比的MCS-51系列单片扩展系统，主要进行中央处理单元的选择、存储器扩展和接口电路设计。
由于本文采用8031单片机控制系统，因此，设计出的立式铣床性能价格比高，满足经济性要求。可实用于加工精度较高的场合。
关键词数控技术，立式铣床，设计
ABSTRACT
The numerical control engine bed is the digital process control engine bed, is one kind of automated engine bed, the numerical control technology is the core which the numerical control engine bed studies, is the manufacturing industry realization automation, the network, the flexibility, the integrated foundation. Along with the manufacture technology development, the modern numerical control engine bed with the aid of the modern design technology, the working procedure intensification and the new function part caused the engine bed the processing scope, the dynamic performance, the processing precision and the reliability had the enormous enhancement .
This article mainly carries on the design to the XK5040 numerical control vertical milling machine and the control system, first analyzes the vertical milling machine the processing characteristic and the processing request determines its host parameter, including movement and dynamic parameter; Carry on the host kinematic scheme according to the host parameter and the design request, enters for the system and the control system hardware circuit design. Mainly carries on the host kinematic scheme and enters for the system mechanism design and the ball bearing guide screw and electric stepping motor shaping and the examination; Regarding control system because here mainly aims at the economy numerical control milling machine the design, here uses electric stepping motor open-loop control, the computer system uses the high performance price compared to the MCS-51 series monolithic expansion system, mainly carries on the central processing element the choice, the memory expansion and the connection circuit design .
Because this article uses 8,031 monolithic integrated circuits control system, therefore, designs the vertical milling machine performance price is higher than, satisfies the efficient request. But practical to processing precision higher situation .
Key words：Numerical control technology，Vertical milling machine，Design
目录
摘要 (1)
1 总体设计 (5)
1.1、铣床简介 (5)
1.2、 X K5040型数控铣床的总体布局、主要技术参数及总传动系统图 (5)
1.2.1 XK5040型数控铣床的总体布局 (5)
1.2.2 XK5040型数控铣床的主要技术参数 (6)
1.2.3 总传动系统图 (8)
2 主运动系统设计 (9)
2.1 传动系统设计 (9)
2.1.1参数的拟定 (9)
2.1.2 传动结构或结构网的选择 (9)
2.1.3 转速图拟定 (11)
2.1.4齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制 (13)
２.２传动件的估算与验算 (16)
2.2.1传动轴的估算和验算 (16)
２.２.２齿轮模数的估算 (19)
２.３展开图设计 (24)
２.３.１结构实际的内容及技术要求 (24)
２.３.２齿轮块的设计 (25)
２.３.３传动轴设计 (27)
２.３.４主轴组件设计 (30)
２.４制动器设计 (35)
２.４.１按扭矩选择 (35)
２.５截面图设计 (36)
２.５.１轴的空间布置 (37)
２.５.２操纵机构 (37)
２.５.３润滑 (37)
２.５.４箱体设计的确有关问题 (38)
３进给系统设计 (40)
３.１总体方案设计 (40)
３.１.１对进给伺服系统的基本要求 (40)
３.１.２进给伺服系统的设计要求 (40)
３.１.３总体方案 (40)
３.２进给伺服系统机械部分设计 (41)
３.２.１确定脉冲当量，计算切削力 (41)
３.２.２滚珠丝杆螺母副的计算和造型 (43)
３.２.３齿轮传动比计算 (51)
３.２.４步进电机的计算和选型 (52)
３.２.５进给伺服系统机械部分结构设计 (62)
４控制系统设计 (66)
4.1绘制控制系统结构框图 (66)
4.2.选择中央处理单元（CPU）的类型 (66)
4.3存储器扩展电路设计 (67)
４.３.１程序存储器的扩展 (67)
４.３.２数据存储器的扩展 (68)
４.４I/O接口电路及辅助电路设计 (68)
４.４.１I/O接口电路设计 (68)
４.４.２步进电机接口及驱动电路 (69)
４.２.３其他辅助电路 (70)
参考文献 (73)
致谢 (74)
附录（英文翻译及实习报告）......................................................... 错误！未定义书签。
1 总体设计
1.1、铣床简介
铣床是一种用途广泛的机床。它可以加工平面(水平面、垂直面等)、沟槽（键槽、T型槽、燕尾槽等）、多齿零件上齿槽（齿轮、链轮、棘轮、花键轴等）、螺旋形表面（螺纹和螺旋槽）及各种曲面。此外，它还可以用于加工回转体表面及内孔，以及进行切断工作等。
由于铣床使用旋转的多齿刀具加工工件，同时有数个刀齿参加切削，所以生产效率高，但是，由于铣刀每个刀齿的切削过程是断续的，且每一个的切削厚度又是变化的，这就使切削力相应地发生变化，容易引起机床振动，因此，铣床在结构上要求有较高的刚度和抗振性。
铣床的类型很多，主要类型有：卧式升降台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、工具铣床和各种专门化铣床等。
随着科学技术的进步，数控铣床得到了越来越广泛的应用，它一般分为立式和卧式两种，一般数控铣床是指规格较小的升降台数控铣床，其工作台宽度多在400mm以下，规格较大的数控铣床，例如工作台宽度在500mm以上的，其功能已向加工中心靠近，进而演变成柔性制造单元。数控铣床多为三坐标、两轴联动的机床，也称两轴半控制，即X、Y、Z三个坐标轴中，任意两个都可以联动。一般情况下，在数控铣床上只能用来加工平面曲线的轮廓。对于有特殊要求的数控铣床，还可以加进一个回转的A坐标或C坐标，即增加一个数控分度头或数控回转工作台，这是机床的数控系统为四坐``标的数控系统，它可用来加工旋转槽、叶片等立体曲面零件。
我们本次设计过程中要接触到的为XK5040数控立式铣床。它的工作台宽度为400mm。
1.2、 X K5040型数控铣床的总体布局、主要技术参数及总传动系统图
1.2.1 XK5040型数控铣床的总体布局
图1.1所示为XK5040型数控铣床的布局图，床身6固定在底座1上，用于安装与支承机床各部件。操纵台10上有CT显示器、机床操作按钮和各种开关
及指示灯。纵向工作台16、横向溜板12安装在升降台15上，通过纵向进给伺服电动机13、横向进给伺服电动机14和垂直升降进给服电动机4的驱动，完成X、Y、Z坐标进给。强电柜2中装有机床电器部分的接触器、继电器等。变压器器箱3安装在床身立柱的后面。数控柜7内装有机床数控系统。保护开关8、11可控制纵向行程硬限位；挡铁9为纵向参考点设定挡铁。主轴变速手柄和按钮板5用于手动控制主轴的正、反转、停止及切削液开停等。
图1.1 XK5040铣床外观图
1.2.2 XK5040型数控铣床的主要技术参数
机床设计的初使，首先需确定有关参数，它们是传动设计和就亿个度微设计的依据，影响到产品是否能满足所需要的功能要求，因此，参数拟定是机床设计中的重要问题。
机床参数有主参数和基本参数。主参数是最重要的，它直接反映机床的加工
能力、特性、决定和影响其他基本参数的数值。如铣床的工作台宽度等。基本参数是一些与加工工件尺寸、机床结构、运动和动力特性有关的参数。可归纳为：尺寸参数、运动参数和动力参数。
XK5040型数控铣床的主要技术参数如下：
工作台：
工作台尺寸（长×宽）1600×400mm 工作台最大纵向行程900mm
工作台最大横向行程375mm
工作台最大垂直行程400mm
工作台T型槽数 3
工作台T型槽宽18mm
工作台T型间距100mm
主轴：
主轴锥度50#（7：24）主轴孔径27mm
刀杆直径32mm或50mm 主轴前轴承直径90mm
主轴轴向移动距离70mm
部件间主要尺寸：
立铣头最大回转角度45°
主轴端面到工作台面的距离50～400mm 主轴中心线至床身垂直导轨距离430mm 工作台侧面至床身垂直导轨距离30～405mm 机动性能：
主轴转速级数18
主轴转速范围30～1500r/min 动力外形：
主电机功率7.5KW
主电机转速1450r/min 工作台进给量：
纵向10～1500mm/min 横向10～1500mm/min 垂直10～600mm/min 定位精度ISO标准
X 0.07mm
Y 0.05mm
Z 0.06mm
重复定位精度ISO标准0.03mm
工作台最大承载200kg
机床外形尺寸（长×宽×高）2495mm×2100mm×2170mm 机床重量约2700kg
1.2.3 总传动系统图
XK5040立式铣床的总的传动系统图如图1.2所示。
图1.2 XK5040总传动系统图
2 主运动系统设计
2.1 传动系统设计
2.1.1参数的拟定
选定公比，确定各级传送机床常用的公比 为1.26或1.41，考虑适当减少相对速度损失，这里取公比为 =1.26，根据给出的条件：主运动部分Z=18级，根据标准数列表，确定各级转速为：（30，37.5，47.5，60，75，95，118，150，190，235，300，375，475，600，750，950，1180，1500R/min ）. 2.1.2 传动结构或结构网的选择
1 确定变数组数目和各变数组中传动副的数目
该机床的变数范围较大，必须经过较长的传动链减速才能把电机的转速降到主轴所需的转速。级数为Z 的传动系统由若干个传动副组成，各传动组分别有
1z 1.2z .3z `````````个传动副，即Z=123z z z 1```````。传动副数由于结构的限制，通常
采用P=2或3，即变速Z 应为2或3的因子：Z=2a x 2b 因此，这里18=3x3x2，共需三个变速组。 2 传动组传动顺序的安排
18级转速传动系统的传动组，可以排成：3x3x2，或3x2x3。
选择传动组安排方式时，要考虑到机床主轴变速率的具体结构，装置和性能。I 轴如果安置制动的电磁离和器时，为减少轴向尺寸。第一传动组的传动副数不能多，以2为宜，有时甚至用一个定比传动副；主轴对加工精度，表面粗糙度的影响很大，因此主轴上齿轮少些为好，最后一个传动组的传动副选用 2 ，或一个定比传动副。
这里，根据前多后少的原则，选择18=3x3x2方案。 3 传动系统的扩大顺序安排
对于18=3x3x2的传动，有3！=6种可能安排，亦即有6种机构副和对应的结构网，传动方案中，扩大顺序与传动顺序可以一致，结构式18=13x 33x 92的传动中，扩大顺序与传动顺序一致，称为顺序扩大传动，而，18=33x 13x 92的传动顺序不一致，根据“前密后疏”的原则，选择18=13x 33x 92的结构式。 4 验算变速组的变速范围
齿轮的最小传动min U ≥1/4，最大传动比max U ≤2，决定了一个传动组的最大变速范围max Y =max U /min U
因此，可按下表，确定传动方案： 根据传动比及指数 x, 'x 的值
因此，可选择18=13x 33x 92的传动方案。 5 最后扩大传动组的选择
正常连续顺序扩大传动（串联式）的传动式为：
Z=1z 1[]1*2z []1z 3z []12z z
最后扩大传动组的变速范围为：
r=123(1)
z z z φ-11=
(/2)z z φ-
图2.1 结构网图
2.1.3 转速图拟定
运动参数确定后，主轴各级转速就已知，切削耗能确定电机功率。在此基础上，选择电机的型号，分配个变速组的最小传动比；拟定转速图，确定各中间轴的转速。
1 主电机的选择
中型机床上，一般都采用交流异步电动机为动力源，可在下列中选用，在选择电机型号时，应注意：
（1）电机的N：
根据机床切削能力的要求确定电机功率，但电机产品的功率已标准化，因此，按要求应选取相近的标准值。
n
（2）电机的转速
d
异步电动机的转速有：3000，1500，1000，750，r/min,这取决于电动机的极对数P
n=60f/p=60x50/p ( r/min)
d
机床中最常用的是1500 r/min和3000r/min 两种，选用是要使电机转速与主n和工轴转速相近为宜，以免采用过大的升速或过小的降速传动。轴最高速度
max
根据以上要求，我们选择功率为7.5KW，转速为1500r/min的电机，查表，其型号为Y132M-4，其主要性能如下表
2 分配最小传动比，拟定转速图
（1）∏轴的转速：
∏轴从电机得到运动，经传动系统转化为主轴各级转速，电机转速和主轴最小转速应相近，显然，从动件在高速运转下功率工作时所受扭矩最小来考虑，∏轴转速不宜将电机转速降得太低。弱轴上装有离合器等零件时，高速下摩檫损耗，发热都将成为突出矛盾，因此，∏轴转速也不宜也太高，∏轴转速一般取700~1000r/min左右较合适。
因此，使中间变速组降速缓慢。以减少结构的径向尺寸，在电机轴I到主传动系统前端轴∏增加一对26/54的降速齿轮副，这样，也有利于变型机床的设计，改变降速齿轮传动副的传动比，就可以将主轴18级转速一起提高或降低。
（2）中间轴的转速
对于中间传动轴的转速的考虑原则是：妥善解决结构尺寸大小和噪音，振动等性能要求之间的矛盾。
中间传动轴转速较高时，中间传动轴和齿轮承受扭矩小，可以使轴径和齿
轮模数小些：d ∞
m ∞
N 空和噪音p L 加大：
N 空=1/610(3.5n εd a +c d 主n)KW
式中：C ——系数，两支承滚动轴承和滑动轴承C=8.5，三支承滚动轴承C=10；
d a ——所有中间轴轴径的平均值（mm ）； d 主——主轴前后轴径的平均值（mm ）；
n ε——中间传动轴的转速之和； n ——主轴转速（r/min ）；
p L =20lg 6110lg ()tan )()a n c mz mz n εβ??+-??
主主-K
式中：()a mz ——所有中间传动齿轮的分度圆直径的平均值mm;
()mz 主——主轴上齿轮分度圆直径的平均值mm;
q ——传到主轴上所经过的齿轮对数
β——主轴齿轮螺旋角
1c ,K ——系数，根据机床类型及制造水平选取，我国中型车床，铣床
1c =3.5，车床K=54，铣床K=50.5
从上述经验公式可知，主轴n 和中间传动轴的转速和 对机床噪音和发热的关系，确定中间轴转速时，应结合实际情况做相应的修正。 a ，对高速轻载或精密机床，中间轴转速宜取低些
b,控制齿轮圆周速度v<8m/s(可用７级齿轮精度)，在此条件下，可适当选用较高的中间轴转速。 （3）齿轮传动比的限制
机床主传动系统中，齿轮副的极限传动比：
a, 升速传动中，最大传动比 m a x U ≤2 ，过大，容易引起振动的噪音。 b, 降速传动中，最小传动比 min U ≥1/4。过小，则主动齿轮与被动齿轮的直径相差太大将导致结构庞大。
（4）分配最小传动比
a,决定轴V-VI 和VI-V ∏的传动比，根据台式铣床的结构特点，及对同类车床的比较，为使传动平稳取其传动比为1， b,决定各变速组的传动比；
由前面2轴的转速及中间轴转速的分析，及齿轮传动比的现在，根据“前缓后
急”的原则，取轴IV-V 的最小降速比为极限值的1/4，φ=1.26，
61.26=4，轴III-IV 和轴II-III 均取min U =1/4φ
（5）拟定转速图：
根据结构图及结构网图及传动比的分配，拟定转速图，如下图2.2所示：
图2.2 传动系统图
2.1.4齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制
1 齿轮齿数的确定的要求
可用计算法或查表确定齿轮齿数，后者更为简便，根据要求的传动比u 和初步定出的传动副齿数和Z S ，查表即可求出小齿轮齿数： 选择是应考虑：
a,传动组小齿轮不应小于允许的最小齿数，即：[]min min Z Z ≥ 推荐：
对轴齿轮[]min Z =12，特殊情况下[]min Z =11，
对套装在轴上的齿轮，[]min Z =16，特殊情况下[]min Z =14， 对套装在滚动轴承上的空套齿轮，[]min Z =20；
当齿数少于不发生根切的最小齿数时（压力角a=20的直齿标准，min Z =17），一般需对齿轮进
行正变位修正。
b,保证强度和防止热处理变形过大，齿轮齿根圆到键槽的壁厚2m δ≥，一般取5mm δ>则
min 26.5T
z m
≥+，如图2.3所示。 c 、同一传动组的个齿轮副的中心矩应相等。若
摸数相等时，则齿数和亦相等，但由于传动比要求，尤其是在传动中使用了公用齿轮后，常常满足不了上述要求，机床上可用修正齿轮，在一定范围内调整中心矩使其相等但修正量不能太大，一般齿数差不能够超过3~4个齿。
2 变速传动组中齿轮齿数的确定
为了减少齿轮数目和缩短变速箱的轴向尺寸，这里采用了公用齿轮。但由于公用齿轮的采用，使两个传动组间的传动比互相牵制，不能独立地按照最紧凑的原则决定传动件的尺寸，因此，径向尺寸一般较大，此外，公用齿轮的两侧齿面同时啮合会影响其磨损和寿命。这里我们采用查表法来确定齿轮的齿数。查《机床设计手册》确定个齿轮齿数如下： 轴II-III 间变速齿轮齿数的确定：
由于公比φ=1.26，传动比为1U =1/4φ=41.26-，2U =1/3φ=31.26-，3U =1/21.26- 设：传动组中最小齿轮齿数1Z =16，查《机床设计手册》表7.3-14
可查得：1U =16/39 （0.1%），2U =19/36 （0.9%），3U =22/33 （-0.3%） 齿数和为z S =55 公用齿轮选为'1Z =39
轴III-IV 间变速组齿轮齿数的确定：传动比为1U =1/4φ 2U =1/3φ 3U =2φ 根据3U =21.26，主动轮齿数为39，从表7.3-14可查得：1U =18/47 （-0.1%），
2U =28/37 （0.9%），3U =39/26 （-0.3%）
齿数和为：z S =65
轴IV-V 间变速组齿轮齿数的确定：
由于变数组齿轮传动比和各传动副上受力差别较大齿轮副的速度变化，受力差别较大，为了得到合理的结构尺寸，可采用不同模数的齿轮副。
轴IV-V 间的两对齿轮，其传动比为1U =1/4, 2U =2分别取1m ＝４，2m ＝３则
1Z S ／2Z S ＝2e ／1e ＝３／４
取Ｋ＝３０，1Z S ＝３０x3=90, 2Z S =30x4=120 按传动比将齿数分配如下：
1U =1/4=18/72≈19/71 ，2U =2=80/40≈82/38轴V-VI 及VI-VII 间齿数确定，由于
这两个传动组只是改变传动方向，不起便速度作用，只需考虑其结构尺寸及磨损振动和噪音等因素。，取V-VI 轴间锥材料齿轮齿数为２９，ＶI-VII 轴间齿轮齿数为67。
3 主轴转速系列的验算
主轴转速在使用上并要求十分准确，转速稍高或稍低并无太大影响，但标牌上标准数列的数值一般也不允许与实际转速相差太大。
由确定的齿轮齿数所得的实际转速与传动设计理论值难以完全相符，需要验算主轴各级转速，最大误差不得超过101%φ±-（）即
n n n n -?=
理论
实际理论
≤10
1φ-（）% 主轴的各级实际转速分别为：29.4，37.8，47.7，58，74.6，94.3，115，148，187，236.7，304.5，384.6，468，602，760，927，1192.6，1526.5 r/min
n n n n -?=理论实际理论=29.43030-=2%
而101φ-（）%=2.6%故符合条件
同理：经验算，其他各级转速也满足要求。 4 传动系统图的绘制
转速图和齿轮齿数确定后，变速箱的结构复杂程度也基本确定了（如齿轮个数，轴数，支承轴，为使变速箱的结构紧凑，合理布置齿轮是一个重要的问题，因为它直接影响变速箱的尺寸，变速操作的方便性和结构实现的可行性问题，在考虑主轴适当的支承距和散热条件下，一般应尽可能减少变速箱尺寸。这里为使变速操作的方便，提高效率采用电磁离合器操纵方式。根据计算结果，绘制出传动系统图，如图2.4所示
图2.4 主传动系统图主运动传动链的传动路线表达式如下：
电动机I—26
25
—II—
16
39
19
36
22
33
??
??
??
??
??
??
??
??
??
—III—
18
47
28
37
39
26
??
??
??
??
??
??
??
??
??
—IV—
19
21
82
38
??
??
??
??
??
??
=V—
29
29
—VI—
67
67
—VIII（主
轴）
２.２传动件的估算与验算
2.2.1传动轴的估算和验算
传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度要求。强度要求保证轴在反复载荷和扭转载荷作用下不发生疲劳破坏。机床主传动系统精度要求高，不允许有较大的变形因此，疲劳强度一般不是主要矛盾，除载荷很大的情况下，可以不必验算轴的强度。刚度要求保证轴在载荷下不致产生过大的变形（弯曲，失稳，转角）。若刚度不足，轴上的零件如齿轮，轴承等将由于轴的变形过大而不能正常工作，或产生振动和噪声，发热，过早磨损而失效。因此，必须保证传动轴有足够的刚度。可以先扭转刚度估算轴的直径，画出草图后，再根据受力情况，结构布置和
有关尺寸，验算弯曲刚度。 1 传动轴直径的估算
传动轴直径按扭转刚度用下列公式估算传动轴直径：
式中：N ——该传动轴的输入功率 N ——N y ? KW
N ?——电机额定功率
y ——从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积（不计该轴轴承上的效率）。
j n ——该传动轴的计算转速；
计算转速j n 是传动件能传递全部功率的最低转速，各传动件的计算转速可以从转速图上，按主轴的计算转速和相应的传动关系而确定，而中型车，铣床主轴的计算转速为：
j n （主）=213
min n φ
-
[]φ——每米长度上允许的扭转角（deg/m ）;可根据传动轴的要求选取。
（1） []φ值为每米长度上允许的扭转角，而估算的传动轴的长度往往不足1m ，因此，在计算φ时应按轴的实际长度计算和修正，如轴为500mm ，取[]φ=1deg/m 则
d=91
mm
（2） 效率y 对估算轴径d 影响不大，可以忽略
（3） 如使用花键是可根据估算的轴径 d 选取相近的标准花键轴的规格，主轴总轴径可参考统计数据确定；
各轴的计算转速：
813
min 6vj j j n n n n n φ
-====从主=95 r/min
IVj n =118 m/min IIIj n =300 r/min IIj n =750 r./min Ij n =1450 r/min
轴径的估算：
I d
II d III d
IV d =91x =45.69 V d 2 传动轴刚度的验算
（1）轴的弯曲变形的条件和允许值
机床的主传动轴的弯曲刚度验算，主要验算轴上装齿轮和轴承出的挠度y 和倾角
θ。各类轴的挠度y ，装齿轮和轴承处的倾角θ，应小于弯曲刚度的许用值[]y 和
[]θ，即[]y y ≤
[]θθ≤。
（2）轴的弯曲复形计算公式：
计算花键轴的刚度时可采用平均直径1d 或当量直径2d
计算公式：矩形花键轴：平均直径1d =（D+d ）/2 当量直径2d
惯性矩：I=
42
6()()64
d z D d D d π+-+
确定矩形花键轴的平均直径d 1, 当量直径d 2和惯性I n ,惯性I n 查《机床设计指导》35页表可定：
２.２.２齿轮模数的估算 1 估算
按接触疲劳和弯曲强度计算次论模数比较复杂，而且有些系数只有在齿轮各参数都已知的情况先才能确定，所以只在草图画完之后校核用。在画草图之前，先估算，再选用标准齿轮模数。 齿轮弯曲疲劳强度的估算：
w m ≥ mm 齿面点蚀的估算：
A ≥mm 其中 j n 为大齿轮的计算转速，A 为齿轮中心矩，由中心矩A 及齿数1z ，2z 求出
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。
毕业设计任务书 毕业设计题目：经济型C6140车床数控改造
内容和要求：内容：司服进给系统的校核计算和微机数控系统硬件电路设计，完成普通C6140车床的数控化改造及相关图纸。 技术要求：利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制，纵向（Z向）脉冲当量为0.01mm/脉冲，横向（X向）脉冲当量为0.005mm/脉冲，驱动采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠，刀架采用自动转位刀架。 工作质量要求：方案设计合理，理论计算准确，结构设计合理，图纸图面清楚，投影正确，标注完整，设计及绘图过程符合国家要求等。 软硬件条件：个人计算机；参考书；AutoCAD（或其他绘图条件） 指导教师（签字）：年月日
机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生 和发展。计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。用经济型数控系统改造普通机床，在投资少的情况下，使其既能满足加工的需要，又能提高机床的自动化程度，比较符合我国的国情。到目前为止，已有很多厂家生产经济型数控系统。可以预料，今后，机床的经济型数控化改造将迅速发展和普及。 关键词：机床, 数控机床, 伺服进给系统, 单片机
1．前言 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 数控机床和数控技术 (1) 1.3 数控机床的特点 (2) 1.4 数控机床的发展 (3) 2．总体方案的设计 (4) 2.1 设计任务与要求 (4) 2.1.1 课程设计的目的 (4) 2.1.2 课程设计的主要技术参数 (4) 2.2.3 课程设计的内容 (5) 2.2.4 课程设计的要求 (5) 2.2.5 课程设计的图纸 (5) 2.2 总体方案的设计 (5) 2.2.1 数控系统运动方式的确定 (5) 2.2.2 伺服进给系统的改造设计 (6) 2.2.3 数控系统的硬件电路设计 (6) 3．伺服进给系统的计算 (8) 3.1 确定系统脉冲当量 (8) 3.2 切削力的计算 (8) 3.2.1 纵车外圆 (8) 3.2.2 横切端面 (8) 3.3 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (9) 3.3.1 纵向进给丝杠 (9) 3.3.2 横向进给丝杠......................................... .11 3.3.3 纵向和横向滚珠丝杠螺母副几何参数..................... .14
毕业论文(设计) 课题名称４６号零件得数控铣削加 工工艺及加工程序编制 系别机电一体化 专业数控技术 班级数控Ａ班 学号123２4321４６ 学生姓名郑昊深 指导教师文丽丽 完成日期２015年4月2８日 广州科技贸易职业学院教务处制 广州科技贸易职业学院 毕业论文(设计)任务 机电系机电一体化技术(数控技术及应用方向)专业 兹发给12级A 班郑昊深同学毕业论文(设计)任务书,内容如下: 1、毕业论文(设计)题目: ４6号零件得数控铣削加工工 艺及加工程序编制 2、应完成得项目: 零件图分析,零件加工工艺分析,零件加工
CＡM仿真及加工、 3、参考资料以及说明: 1、《机械设计基础》,２。《模 具设计制造》, ３、《数控加工工艺及编程》,4、《计算机辅助制造》等、机械设计类相关书籍, 数控专业书籍以及其她参考书籍,网上资料等。 4、本毕业论文(设计)任务书于20１5年１月25日发出,应于２015年４月30 日前完成。(论文:附后) 指导教师签名: 年月日 系主任签名:年月日 广州科技贸易职业学院 毕业论文(设计) 题目: 46号零件得数控铣削加工工艺及加工程序编制 系别: 机电工程学院班级:１2级 学生:郑昊深系主任:张红伟 指导老师: 文丽丽职称: 讲师
摘要 随着计算机技术得发展,数字控制技术已经广泛得应用于工业控制得各个领域,尤其在机械制造业中应用十分得广泛。而中国作为一个制造业得大国,掌握先进得数控加工工艺与好得编程技术也就是相当重要得。 本文开篇主要介绍了数控技术得现状及其发展得趋势,紧接着对数控铣削加工工艺做了简要得介绍,使对数控铣削加工工艺有了一个总体得了解。接下来主要就是对具体零件得加工工艺得分析,然后用仿真软件指令进行数控编程与仿真加工,最终根据所编写得程序在数控机床上加工出对应得产品。 关键词数控;铣床;数控工艺;编程 ＡBSTRAＣT As the ｄeveloｐmｅnｔof ｐutｅｒteｃｈｎoｌoｇy, ｔｈe ＮumeｒicaｌCoｎtroｌＴｅcｈnｏlogy has beenｗideｌy ａｐpｌied to ｖａrio ｕs fiｅlds ofｉndustial conｔrol ,ｅｓpｅciaｌｌy ｉn engineｅriｎｇindｕｓtry 、Aｎd cｈinａis a biｇｃountrｙiｎmaｎｕfaｃｔurｉng,ｓo more ａnd mｏｒe ｃｈｉｎｅse mａstｅr the konwｌedge of numｅricａl contｒol ｐｒｏcessｉng aｎd ｐrograｍmiｎg ｔｅchｎology iｓvｅrｙiｍporｔａnt、Ａt fｉrｓt,thｉｓpaｐer mainｌy intｒｏduces the ｓtatus ｏf NC ａnd the ｄｅｖeloｐmentｔｒend。Suｂsequeｎtlｙ,thｅNC miｌliｎg procｅss haｓbｅen mａde a briｅf intrｏduｃtion and ｍａke people master tｈeｋno ｗleｄge in geｎｅraｌ.The neｘt partｉs analysis the pｒｏceｓsing of ｓ
数控铣床毕业设计 毕业设计 （2013届） 题目凸件的加工 系（院）漯河职院机电系 专业数控技巧 班级 学号 学生姓名 指导教师张超凡师长教师上交日期2014.01.04
摘要 本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺筹划的分析，工装筹划切实其实定，刀具和切削用量的选择，肯定加工次序和加工路线，数控加工法度榜样编制。经由过程全部工艺的过程的制订，充分表现了数控设备在包管加工精度，加工效力，简化工序等方面的优势。 目录 第1章前言 第2章数控机床的产生与成长 2.1 数控机床的产生 2.2 数控机床的成长 第3章工艺筹划分析 3.1 零件图 3.2 零件图分析
3.3 肯定加工办法 3.4 肯定加工筹划 第4章工件的装夹 4.1 定位基准的选择 4.2 定位基准选择的原则 4.3 肯定零件的定位基准 4.4 装夹方法的选择 4.5 数控铣床常用的装夹方法 4.6 肯定合理的装夹方法 第5章刀具及切削用量 5.1 选择数控刀具的原则 5.2 选择数控铣削用刀具 5.3 设置刀点和换刀点 5.4 肯定切削用量 第6章典范轴类零件的加工 6.1 凸件加工工艺分析 6.2 凸件的加工工艺 6.3 加工法度榜样的编辑 第7章停止语 第8章申谢词 参考文献 第1章前言
在机械加工工艺教授教化中，机械制造专业学生及数控技巧专业学生都要进修数控车床操作技巧。让学生懂得相干工种的先辈技巧，同时培养工作岗亭的前瞻性；在讲解数控常识的同时，必须要肄业生控制根本的机械加工工艺，加强体系意识，懂得手动操作与主动操作之间的接洽，真正把学生培养成为适应各类工作情况和岗亭的多面手。数控车工基本工艺理论及技能有机融合，包含夹具的应用、量具的识读和应用、刃具的刃磨及应用、基准定位等，分类论述了车床操作、数控车床主动编程仿真操作、数控车床编程与操作的初、中级内容。以机械加工中车工工艺学与数控车床技能练习密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清楚地展示了数控车工必须控制的常识和技能的练习门路。对涉及与数控专业相干的基本常识、专业计算，都进行了有针对性的阐述，目标在于塑造理论充分、技能扎实的专业技能型人才。 本文以与切削用量的选择，工件的定位装夹，加工次序和典范零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺筹划分析，机床的选择，刀具加工路线切实其实定，数控法度榜样的编制，最终形成可以指导临盆的工艺文件。在全部工艺过程的设计过程中，要经由过程分析，肯定最佳的工艺筹划，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方法，使得零件加工便利、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在包管零件精度的情况下，加工效力最高、刀具消费最低。最终形成的工艺文件要完全，并能指导实际临盆。 第二章数控机床的产生及成长
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
基于PLC的数控车床电气控制系统设计毕业论文_(2)[1]
摘要 数控机床是一种机电一体化的数字控制自动化机床。早期的数控机床是依靠继电器逻辑来实现相应的功能。由于继电器逻辑是一种硬接线系统，布线复杂，体积庞大，更改困难，一旦出现问题，很难维修。这样的系统，其可靠性往往也不高，影响正常的生产。 本文正是针对这一问题展开工作的。本文介绍了用三菱FX2N微型可编程控制器对CK9930机床的电气控制部分的改造设计，重点阐述了数控机床PLC的功能、机床的电气控制原理及相应的PLC程序编制与调试三方面的问题。并且详尽地展示了PLC控制程序的开发过程。 根据数控车床所承担加工任务的特点，可知其操作过程比较复杂。要用PLC 控制车床动作，必须将PLC及其控制模块和相应的执行元件加以组合。所以在该控制程序的开发过程中，采用了模块化的结构设计方法。 本文主要完成了主轴控制、坐标轴控制、自动换刀控制、定时润滑控制以及报警处理等功能的PLC控制程序的开发。并且利用FXGP_WIN-C软件编写了该机床的PLC控制程序，并借助其运行、监控功能，通过相关设备，观察了程序的运行情况。 关键词：PLC控制，数控车床，梯形图
目录 第一章概述 (1) 1.1 数控系统的工作原理 (1) 1.1.1 数控系统的组成 (1) 1.1.2 数控系统的工作原理 (2) 1.2 PLC的硬件与工作原理 (3) 1.2.1 PLC的简介 (3) 1.2.2 PLC的基本结构 (3) 1.2.3 PLC的工作原理 (4) 第二章数控车床的PLC (5) 2.1 数控车床PLC的信息传递 (5) 2.2 数控车床中PLC的功能 (6) 2.2.1 PLC对辅助功能的处理 (6) 2.2.2 PLC的控制对象 (6) 2.3 用PLC实现车床电气控制系统的功能 (7) 2.4 利用PLC代替继电器—接触器控制方式的优越性 (8) 第三章 CK9930数控车床电气控制分析 (9) 3.1 车床主要结构和运动方式 (9) 3.2 车床对电气控制的要求 (9) 3.3 车床的电气控制电路分析 (10) 3.3.1 主电路分析 (11) 3.3.2 控制电路分析 (11)
摘要 普通机床的经济型数控改造主要是在合理选择数控系统的前提下，然后再对普通车床进行适当的机械改造，改造的内容主要包括： (1) 床身的改造，为使改造后的机床有较好的精度保持性，除尽可能地减少电器和机械故障的同时，应充分考虑机床零部件的耐磨性，尤其是机床导轨。 (2) 拖板的改造，拖板是数控系统直接控制的对象，所以对其改造尤显重要。这中间最突出一点就是选用滚珠丝杠代替滚动丝杠，提高了传动的灵敏性和降低功率步进电机力矩损失。 (3) 变速箱体的改造，由于采用数控系统控制，所以要对输入和输出轴以及减速齿轮进行设计，从而再对箱体进行改造。 (4) 刀架的改造，采用数控刀架，这样可以用数控系统直接控制，而且刀架体积小，重复定位精度高，安全可靠。 通过对机床的改造并根据要求选用步进电机作为驱动元件，这样改造后的机床就能基本满足现代化的加工要求。 关键字：普通车床数控改造步进电机经济型数控系统数控刀架
一绪论 我国数控机床的研制是从1958年开始的，经历了几十年的发展，直至80年代后引进了日本、美国、西班牙等国数控伺服及伺服系统技术后，我国的数控技术才有质的飞跃，应用面逐渐铺开，数控技术产业才逐步形成规模。 由于现代工业的飞速发展，市场需求变的越来越多样化，多品种、中小批量甚至单件生产占有相当大的比重，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。如果设备全部更新替换，不仅资金投入太大，成本太高，而且原有设备的闲置又将造成极大的浪费。如今科学技术发展很快，特别是微电子技术和计算机技术的发展更快，应用到数控系统上，它既能提高机床的自动化程度，又能提高加工精度，所以最经济的办法就是进行普通机床的数控改造。 机床数控化改造的优点：（1）改造闲置设备，能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能，提高了机床的使用价值，可以提高固定资产的使用效率；（2）适应多品种、小批量零件生产；（3）自动化程度提高、专业性强、加工精度高、生产效率高；（4）降低对工人的操作水平的要求；（5）数控改造费用低、经济性好；（6）数控改造的周期短，可满足生产急需。因此，我们必须走数控改造之路。 普通车床（如C616，C618，CA6140）等是金属切削加工最常用的一类机床。普通机床刀架的纵向和横向进给运动是由主轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杠或丝杠带动溜板箱、纵溜箱、横溜板移动。进给参数要靠手工预先调整好，改变参数时要停车进行操作。刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动，切削次序也由人工控制。 对普通车床进行数控化改造，主要是将纵向和横向进给系统改为用微机控制的、能独立运动的进给伺服系统；刀架改造成为能自动换刀的回转刀架。这样，利用数控装置，车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于加工过程中的切削参数，切削次序和刀具都会按程序自动调节和更换，再加上纵向和横向进给联动的功能，数控改装后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件，并能实现多工序自动车削，
长江大学 YANGTZE UEIVERSITY 专科生毕业设计（论文） 题目 专业数控技术 学生姓名严鑫 指导教师管志强（数控指导老师） 院校站点 长江大学继续教育学院
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：
摘要 随着计算机技术的发展,数字控制技术已经广泛的应用于工业控制的各个领域,尤其在机械制造业中应用十分的广泛。而中国作为一个制造业的大国，掌握先进的数控加工工艺和好的编程技术也是相当重要的。 本文开篇主要介绍了数控技术的现状及其发展的趋势，紧接着对数控铣削加工工艺做了简要的介绍，使对数控铣削加工工艺有了一个总体的了解。接下来主要是对具体零件的加工工艺的分析，然后用西门子840D仿真软件指令进行数控编程和仿真加工，最终根据所编写的程序在数控机床上加工出对应的产品。 关键词数控铣床数控工艺编程
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。
毕业论文题目西门子数控铣床及实例操作专业数控加工与维护工程班级07 大专数控（一）班学生梦然然指导教师汪化娟西安工业大学函授部二00 九年摘 要在数控编程之前，编程员应了解所用数控机床的规格、性能、数控系统所具备的功能及编程指令格式等。根据零件形状尺寸及其技术要求，分析零件的加工工艺，选定合适的机床、刀具与夹具，确定合理的零件加工工艺路线、工步顺序以及切削用量等工艺参数，这些工作与普通机床加工零件时的编制工艺规程基本是相同的。 1.确定加工方案此时应考虑数控机床使用的合理性及经济性，并充分发挥数控机床的功能。 2.工夹具的设计和选择应特别注意要迅速完成工件的定位和夹紧过程，以减少辅助时间。使用组合夹具，生产准备周期短，夹具零件可以反复使用，经济效果好。此外，所用夹具应便于安装，便于协调工件和机床坐标系之间的尺寸关系。 3.选择合理的走刀路线合理地选择走刀路线对于数控加工是很重要的。应考虑以下几个方面：1尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程，提高生产效率。2合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳，没有冲击。3保证加工零件的精度和表面粗糙度的要求。4保证加工过程的安全性，避免刀具与非加工面的干涉。5有利于简化数值计算，减少程序段数目和编制程序工作量。4.选择合理的刀具根据工件材料的性能、机床的加工能力、加工工序的类
型、切削用量以及其它与加工有关的因素来选择刀具，包括刀具的结构类型、材料牌号、几何参数。5.确定合理的切削用量在工艺处理中必须正确确定切削用量。刀位轨迹计算在编写NC 程序时，根据零件形状尺寸、加工工艺路线的要求和定义的走刀路径，在适当的工件坐标系上计算零件与刀具相对运动的轨迹的坐标值，以获得刀位数据，诸如几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、几何元素的交点或切点等坐标值，有时还需要根据这些数据计算刀具中心轨迹的坐标值，并按数控系统最小设定单位（如0.001mm）将上述坐标值转换成相应的数字量，作为编程的参数。在计算刀具加工轨迹前，正确选择编程原点和工件坐标系是极其重要的。工件坐标系是指在数控编程时，在工件上确定的基准坐标系，其原点也是数控加工的对刀点。工件坐标系的选择原则为: 1所选的工件坐标系应使程序编制简单；2工件坐标系原点应选在容易找正、并在加工过程中便于检查的位置；3引起的加工误差小。编制或生成加工程序清单根据制定的加工路线、刀具运动轨迹、切削用量、刀具号码、刀具补偿要求及辅助动作，按照机床数控系统使用的指令代码及程序格式要求，编写或生成零件加工程序清单，并需要进行初步的人工检查，并进行反复修改。程序输入在早期的数控机床上都配备光电读带机，作为加工程序输入设备，因此，对于大型的加工程序，可以制作加工程序纸带，作为控
毕业论文 课题：数控加工中心孔类零件加工专业：加工中心 姓名： 指导老师： 完成日期：
目录 内容摘要 (3) 正文 (3) 1. 盘类零件加工工艺性分析 (3) 选择并确定数控加工中心加工盘类零件 (3) 盘类零件图样的工艺性分析 (4) 盘类零件的加工路线 (5) 2. 盘类零件加工工艺的确定 (6) 工艺分析 (6) 工艺卡片 (7) 刀具卡片 (8) 走刀路线 (8) 程序的编制 (13) 3. 误差分析 (17) 4. 结论 (17) 参考文献 (18) 盘类零件的加工 内容摘要 盘类零件是由多个端面、深孔、螺纹孔、曲面、沟槽、外轮廓组合而成的较复杂的盘形零件。其特点是零件基本形状呈盘形块状，零件表面汇集了多种典型表面。加工时，装夹次数一般较少，但所用刀具一般较多，编制程序较繁琐。加工前需要做好充分的准备，包括图纸分析、确定加工工艺、选用机床型号、选用毛坯大小、确定走刀路线与加工顺序等，其前期的准备工作比较复杂。 关键词：盘类零件图纸分析确定加工工艺机床 正文：数控加工过程中需要考虑多方面的因素，包括图纸的分析、选择适合加工该 零件的数控机床、选择加工中将要用到的刀具规格、选择良好的切削用量等等。由此看出，数控加工实践是一门复杂的技术。需要多学习、多熟练才能在保证安全的情况下完成任务。所以，我作为数控行业的一份子要努力的提高自身的专业水平，不断的锻炼自己的实践技能，成为一个全方面发展的数控技术人才。 1盘类零件加工的工艺性分析 盘类零件加工工艺性分析是编程前的重要工艺准备工作之一，根据实际加工，利用数控加工中心具有高精度、高柔性、高效率，且适合加工具有复杂轮廓、端面的零件等
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
经济型数控车床的改造设 计毕业论文 目录 摘要 (1) Abstract (1) 1.前言 (4) 2.数控车床设计概述 (6) 3.进给伺服系统概述 (9) 4.横向进给系统的设计计算 (11) 4.1主切削力及其切削分力计算 (11) 4.2导轨摩擦力的计算 (11) 4.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (12) 4.4确定进给传动链的传动比i和传动级数 (12) 4.5滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (13) 4.6滚珠丝杠螺母副承载能力校核 (15) 4.7计算机械传动的刚度 (16) 4.8驱动电机的选型与计算 (18) 4.9机械传动系统的动态分析 (23)
4.10机械传动系统的误差计算与分析 (23) 4.11确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (25) 5.进给系统的结构设计 (25) 5.1滚珠丝杠螺母副的设计 (25) 5.2齿轮传动副的设计 (27) 5.3齿轮箱的设计 (29) 5.4床身及导轨 (31) 5.5中间轴的设计 (34) 5.6轴承端盖的设计 (36) 总结与体会 (39) 致谢词 (40) 参考文献 (41) 1.前言
我国目前机床总量580余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3％。近10年来，我国数控机床年产量约为0.6～0.8万台，年产值约为18亿元。机床的数控化率仅为6％。这些机床中,役龄10年以上的占60％以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20％，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60％以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品国、外市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。 而相对于传统机床，数控机床有以下明显的优越性： （1）可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。 （2）可以实现加工的柔性自动化，从而效率比传统机床提高3～7倍。 （3）加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。 （4）可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。
数控车床应用与发展前景 摘要 随着计算机技术的高速发展,现代制造技术不断推陈出新。在现代制造系统中,数控技术集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现自动化、集成化、智能化、起着举足轻重的作用。 数控加工作为一种高效率高精度的生产方式,尤其就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、电子行业还有其她各行业都广泛应用。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。
目录 摘要 前言 第一章数控车床的基本组成与工作原理1、1 任务准备 1、1、1 机床结构 1、2 工作原理 1、3 数控车床的分类 1、4 数控车床的性能指标 1、5 数控车床的特点 第二章数控车床编程与操作 2、1 数控车床概述 2、1、1数控车床的组成 2、1、2数控车床的机械构成 2、1、3数控系统 2、1、4数控车床的特点 2、1、5数控车床的分类 2、1、6数控车床(CJK6153)的主要技术 2、1、7数控车床(CJK6153)的润滑 2、2 数控车床的编程方法 2、2、1设定数控车床的机床坐标系
2、2、2设定数控车床的工件坐标系 第三章数控车床加工工艺分析 3、1 零件图样分析 3、2 工艺分析 3、3 车孔的关键技术 3、4 解决排屑问题 3、5 加工方法 第四章当前数控机床技术发展趋势 4、1 就是精密加工技术有所突破 4、2 就是技术集成与技术复合趋势明显 结束语语 参考文献 致谢 前言 高速加工技术发展迅速,在高档数控机床中得到广泛应用。应用新的机床运动学理论与先进的驱动技术,优化机床结构,采用高性能功能部件,移动部件轻量化,减少运动惯性。在刀具材料与结构的支持下,从单一的刀具切削高速加工,发展到机床加工全面高速化,如数控机床主轴的转速从每分钟几千转发展到几万转、几十万转;快速移动速度从每分钟十几米发展到几十米与超过百米;换刀时间从十几秒下降到10秒、3秒、1秒以下,换刀速
前言1 第1章概论2 1.1 数控机床的产生及发展2 1.2 数控机床的组成及分类2 1.3 数控机床的特点及应用范围4 第2章设计主要参数及基本思想5 2.1 课题要求5 2.2 设计原则5 2.3 总结构设计5 第3章立式数控铣床的设计和计算8 3.1主传动系统的设计8 3.2 主轴系统计算11 3.3 进给伺服系统的设计13 3.4 进给传动的计算15 第4章微机控制系统的设计25 4.1 微机控制系统组成及特点25 4.2 微机控制系统设备介绍25 4.3 程序部分29 致谢33 参考文献34 毕业设计是在原有普通铣床的基础上,对其进行改造,成为三坐标数控铣床。该机床能通过三轴联动，实现曲线直线等不同的加工路线。
所设计的三坐标数控铣床，三个坐标方向的移动均由步进电机带动，主轴电机采用交流电机，所有电机均由单片机进行控制。设计主要对数控铣床的机构进行设计，了解单片机的工作原理，主要有以下几个方面：X、Y,Z工作台的传动机构设计，主要是滚珠丝杠的运用；机床整体结构的设计，了解优缺点，充分考虑主要矛盾，择优选取；单片机控制系统的设计，进一步熟悉其应用。 在数控机床系统中，加工精度和加工可靠性是伺服系统决定的，本文对普通铣床的数控化改造进行了分析和设计，通过对普通铣床的数控化改造，提高了普通铣床的加工能力和加工范围，节省了直接购买机床的部分资金，具有很好的经济效益。 [关键词] 铣床, 数控, 改造, 三坐标数控铣床毕业设计论文 数控立式铣床工作台滑鞍结构设计 第一章概述 ?现在，随着社会和科学技术的发展，机械产品的日趋精密复杂，且需频繁改型。普通机床已不能适应这些需求。数控铣床是机械和电子技术相结合的产物，它的机械结构随着电子控制技术在铣床上的普及应用，以及对铣床性能提出的技术要求，而逐步发展变化。数控铣削是机械加工中最常用和最主要的数控加工方法之一，它除了能铣削普通铣床所能铣削的各种零件表面外，还能铣削普通铣床不能铣削的需要2～5坐标联动的各表面轮廓和立体轮廓。 ?数控铣床机械结构的主要特点， ?（1）高刚度和高抗震性铣床刚度反映了铣床结构抵抗变形的能力。为了满足数控铣床高速度、高精度、
毕业设计 设计题目:经典零件的加工工艺 系别:自动化工程系 专业:机电一体化 班级: 106025 姓名:章厚君 学号: 33 设计小组:章厚君，刘宏超 指导教师:马海国 完成时间:
【摘要】 (3) 前言 (4) 零件简图 (5) 1.1零件图的正确性及完整性分析 (8) 2.工艺方案的分析与拟定 (9) 2.1分析零件图 (9) 2.2 毛坯的选择 (9) 2.2.1确定毛坯的制造形式 (9) 2.2.2毛坯的热处理 (10) 3.机床的选择 (10) 3.1普通铣床的选择 (11) 3.2 加工中心的选择 (12) 4.工件的装夹与定位 (14) 4.1.1工件的装夹方案 (17) 4.1.2选择定位基准 (17) 4.2夹具、刀具、量具的选择 4.2.1 夹具的选择14 4.2.2 刀具的选择 (15) 4.2.3量具的选择 (16) 5.1确定加工余量 (20) 5.2加工方案选择各表面及孔.................................. 错误!未定义书签。 5.3 各表面及孔的加工方案 (21)
5.3.1平面的加工方案 (21) 5.3.2 孔的加工方案 (21) 【摘要】 6.1切削用量的选择原则 (24) 6.2切削用量的确定 (26) 6.3进给量f的确定 (27) 6.4切削深度αp的确定 (28) 6.5切削速度ｖc的确定 (29) 6.6主轴转速n的确定................................................ 错误!未定义书签。 7.拟订并确定加工工艺方案 (21) 7.1拟订加工方案 (21) 7.2比较并确定最终加工工艺方案......................... 错误!未定义书签。 8.工序内容拟定 (23) 8.1 工序三的装夹方案 (23) 8.2 工步（3）的工艺分析 (23) 8.3 工步（5）的工艺分析........................................ 错误!未定义书签。 9.数控加工工艺文件 (33) 9.1数控加工工序卡 (33) 9.2数控加工刀具卡 (33) 结束语 (35) 参考文献 (37) 典型零件的加工工艺
数控车床毕业设计
南京工程学院继续教育学院毕业论文典型轴类零件数控车削加工设计姓名：钱春花 学号：07323 专业：机电一体化 学历：大专 指导教师: 姜爱国
函授站：无锡交通高等职业技术学校 中国·南京 2012年5月 目录 前言（引言） 1．课题选择及说明 1．1 选题目标 1．2 课题说明 1．3图纸
2．加工内容和加工要求分析 2．1 加工结构及分布 2．2 加工要求分析 2．3 加工重点和难点分析 2．4加工内容和要求分析表 3．1加工方案设计初步考虑 3．1 加工过程设计 3．2 加工设计其它方案及优化4．加工设备选用 4．1机床选用： 4．2刀具选择 4．3夹具选用： 4．4量具 4．4工具清单 5．加工程序 6．操作加工要点 6．1加工准备 6．2工件加工 6．3对工件加工操作的改进 7．课题设计小结 7．1设计内容总结 7．2设计效果论证 7．4设计不足分析和可能的优化展望 7．3设计体会 参考文献资料
1．课题选择及说明 1．1 选题目标 通过典型轴零件数控车床加工设计，进一步提高工艺分析、工艺设计及工艺技术文件的编写、程序编写，提高综合数控加工技能。 是专业各门课程综合应用，提高专业能力。 设计与工作实际相结合，提高工作适应能力。 目的： 1、通过零件加工工艺设计进一步掌握零件加工的过程和每一步的加工要求，在设计过程中，充分利用在校所学内容，使之融会贯通，加深对所学内容的理解和掌握。 2、设计过程中必须认真考虑加工三要素的设定，它们是加工中最重要的三个参数。合理设置可以提高加工精度，缩短加工时间，节约生产成本。通过设计可以更深一点地理解并掌握三要素的设定方法。 3、设计中涉及了车断面、车外圆、车椭圆、镗孔、车内外螺纹等加工方式。通过对如上常用加工方式的工艺设计，熟悉了这些加工方式的加工特点，工艺设计的方法。 4、在此次设计过程中，肯定会遇到各种各样的困难，这也能提高我遇到问题解决问题的能力。对今后的工作以及生活都大有益处。 意义： 1、随着全国产业机械化的提高，相应的机械零件的加工精度要求也随之愈加严格，对零件加工工艺进行合理设计能更好的在现有的加工条件下使加工精度得以最大化。 2、在制造业要求“成本最低化，利益最大化”的大前提下，零件加工工艺也有充分的必要性。它可以缩短加工时间，提高生产效率，降低原材料的报废率，从另一方面讲，也有效的降低了工人们的劳动强度。
XXXXXXX大学 2011 届本科毕业论文（设计） 论文题目：数控机床的发展与趋势 学生姓名： XXXX 所在院系：XXXXXX 所学专业：XXXXXX 导师姓名： XXXXX 完成时间： 2010 年 X 月 XX 日 摘要 数控机床集计算机技术，电子技术，自动控制技术，传感测量，机械制造，是典型的机电 一体化产品。它的发展和应用开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式，产业结构，管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大的变化。 本文主要讲述了数控机床国内外的发展概况，现代数控技术的发展趋势。介绍了数控机床的特点，组成与分类，并介绍了可编程控制器（PLC）在数控机床中的应用。重点介绍了磨 床的概况，以及现代数控磨床的特点，并用PLC进行了对自动磨床电气系统的改造。 本文在编写过程中，参阅了同行的教材，资料和文献，得到了许多帮助，在此谨致谢意。 关键词：发展趋势组成分类概述结构功能PLC改造 Abstract The numerical control engine bed collection computer technology, the electronic technology, the automatic control technology, the sensing survey, the machine manufacture, is the typical integration of machinery product.It ’s development and the application founded the manufacturing industry new times,changed the manufacturing industry production method, the industrial structure,manages the way, caused the world manufacturing industry the pattern to have changed. This article mainly narrated the numerical control engine bed domestic and foreign