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铣床毕业论文

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　　　　

毕业论文（设计）评语:

　　　　　　　　指导教师签名:

年　月　　日

成绩评定:

　　　　　　　系负责人签名:

　　　　　　　　　　年　月　日

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

Astheｄeveloｐmｅnｔofｐutｅｒteｃｈｎoｌoｇy　,ｔｈeＮumeｒicaｌCoｎtroｌＴｅcｈnｏlogyhas　been　ｗideｌyａｐpｌied　toｖａrioｕsfiｅldsof　ｉndustial　conｔrol,ｅｓpｅciaｌｌyｉnengineｅriｎｇindｕｓtry、Aｎdcｈinａ　isa　biｇ　ｃountrｙiｎmaｎｕfaｃｔurｉng,ｓomoreａndmｏｒeｃｈｉｎｅsemａstｅrthekonwｌedgeofnumｅricａlcontｒolｐｒｏcessｉngaｎdｐrograｍmiｎgｔｅchｎology　iｓvｅrｙiｍporｔａnt、

Ａt　fｉrｓt,thｉｓpaｐermainｌy　intｒｏducestheｓtatusｏfNCａndtheｄｅｖeloｐment　ｔｒend。

Suｂsequeｎtlｙ,thｅNCmiｌliｎg　procｅsshaｓbｅenmａdeabriｅfintrｏduｃtionandｍａkepeoplemastertｈe　ｋnoｗleｄge　ingeｎｅraｌ.Theneｘtpart　ｉsanalysisthepｒｏceｓsing　ofｓpecｉｆiｃofspｅciｆiｃparts,thenｕseCNCｓimunａtionｓofｔware　instruｃtioｎsｆor　pｒograｍminganf　simulationpｒｏceｓsiｎg。

Fiｎａlly,ａccrodｉngtotheｐrogｒａｍ,machｉninｇthｅｃorrespondingｐｒoduｃｔｓ。

Ｋeywｏrｄｓ:

NC,milliｎgｍachｉnｅ;NＣprｏcessｉng;ｐrogramme

第１章 绪论、.、、、。

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1、1数控技术简介。

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　1、2数控机床得发展势、。

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　　1。

3典型数控铣床介绍。

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2

第2章数控铣床典型加工指令及基本作.、、、、.....、。

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３

2.1数控铣床典型加工指令。

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　2.２数控铣床基本操作、.。

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第3章  零件图及数控加工工艺分析。

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　　3。

1零件图分析、.。

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　　3、２零件得加工工艺分析、、。

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第4章零件加工、.。

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4、１零件加工程序及加工仿真。

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第5章　总结。

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参考文献。

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致谢。

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附录。

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２3

第一章绪论

1、1数控技术简介

数控技术就是指用数字、文字与符号组成得数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制得技术、它所控制得通常就是位置、角度、速度等机械量与与机械能量流向有关得开关量。

数控得产生依赖于数据载体与二进制形式数据运算得出现。

现在,数控技术也叫计算机数控技术,就是采用计算机实现数字程序控制得技术。

数控技术得应用不但给传统制造业带来了革命性得变化,使制造业成为工业化得象征,而且随着数控技术得不断发展与应用领域得扩大,她对国计民生得一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）得发展起着越来越重要得作用。

例如:

在轿车工业领域,年产30万辆得生产节拍就是４０秒/辆,而且多品种加工就是轿车装备必须解决得重点问题之一;在航空与宇航工业领域,其加工得零部件多为薄壁与薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度与切削力很小得情况下,才能对这些筋、壁进行加工。

近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”得方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多得铆钉、螺钉与其她联结方式拼装,使构件得强度、刚度与可靠性得到提高、这些都对加工装备提出了高速、高精与高柔性得要求。

通过数控技术,精确控制,逐一满足这些要求。

1、2数控机床得发展趋势

　随着计算机、微电子、信息、自动控制、精密检测及机械制造技术得高速发展,机床得数控技术有了长足得发展。

近几年一些相关技术得发展,如刀具及新材料得发展,主轴伺服与进给系统、超高速切削等技术得发展、目前数控机床正朝着高速度、高精度、高工序集中度、高复合化与高可靠性等方向发展。

世界数控技术及其装备得发展趋势主要体现在以下得方面。

1）高速高效高精度

高生产率、通过数控装置及伺服系统功能得改进,主轴得速度与进给速度大大提高,减小了切削得时间与非切削时间。

高加工精度。

随着精密产品得出现,对精度得要求提高到了0.1微米,有得零件甚至已经达到了０.０１微米,高精密零件要求提高了机床得加工得精度,包括采用温度补偿法等。

　２）柔性化

柔性化包括两个方面得柔性:

一就是数控系统本身得柔性,数控系统采用模块化得设计,功能覆盖面广,便于不同用户得要求;二就是DＮC系统得柔性,同一DNC系统能够依据不同生产流程得要求,使物料流与信息流自动进行动态调整,从而最大限度得发挥ＤNＣ系统得效能。

3）工艺复合化与多轴化

数控机床得工艺复合化,就是指工件在一台机床上装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头、旋转工作台等给种措施,完成多工序、多表面得复合加工。

此外,数控技术得进步也提供了多轴控制与多轴联动控制功能。

４）实时智能化

　　　在数控技术领域,实时智能控制得研究与应用正沿着几个主要得分支发展,如自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。

５）结构新型化

　采用新型结构,实现多坐标联动加工,其控制系统结构复杂,加工精度、加工效率较普通机床高2－－１0倍

6）　编程技术自动化

　　　为了弥补手工编程与ＮＣ语言编程得不足,近年来开发出多种自动编程系统,如图形交互式系统、数字化自动编程系统、会话式自动编程系统、语言数控编程系统等。

其中图形交互式系统应用得最为广泛,图形交互式编程系统就是以计算机辅助设计（CAＤ）软件为基础,首先形成零件得图形文件,然后再调用数控编程模块,自动编制加工程序,同时可动态显示刀具得加工轨迹。

目前得图形交互式软件有MasterCＡD、Ciｍatrｏn、pro/Ｅ、UG、CAＸA、ＣＡTIA等。

7）　集成化

数控系统采用高度集成化得芯片,可提高数控系统得集成度与软、硬件运行速度,应用平板显示技术可提高显示器得性能。

平板显示器应用先进封装与互连技术,将半导体与表面安装技术融于一体,通过提高集成电路得密度,减小互联长度与数量来降低产品得价格、改进性能、减小组件得尺寸、提高系统得可靠性。

8）开放式闭环控制模式

采用通用计算机组成得总线式、模块化、开放、嵌入式体系结构,便于裁减、扩展与升级,可以组成不同档次、不同类型、不同集成程度得数控系统。

闭环控制模式就是针对传统数控系统仅有得专用型封闭式开环控制模式提出得。

由于制造过程就是一个多变量控制与加工工艺综合作用得复杂过程,包括诸如加工尺寸、形状、振动、噪音、温度与热变形等各种变化因素,因此,要实现加工过程得多目标优化,必须采用多变量得闭环控制,在实现加工过程中动态调整加工过程变。

在加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式,易于将计算机实时智能技术、多媒体技术、网络技术、ＣAD/CＡM、伺服系统、自适应控制、动态数据管理、动态刀具补偿、动态仿真等高新技术溶于一体,构成严密得制造过程闭环控制系统体系,从而实现集成化、智能化、网络化。

1。

3典型数控铣床介绍

　　控铣床使用计算机数字化信号控制得铣床。

它可以加工由直线与圆弧两种几何要素构成得平面轮廓,也可以直接用逼近法加工非圆曲线构成得平面轮廓（采用多轴联动控制）,还可以加工立体曲面与空间曲线。

它可进行镗、铣、扩、铰等多种工序得加工,主要适用于板类、盘类、壳体类等复杂零件得加工,特别适用于汽车制造业与模具业、

三、数控铣床得组成部分　数控铣床一般由铣床主机、控制部分、驱动部分及辅助部分等组成、

1、铣床主机它就是数控铣床得机械本体,包括床身、主轴箱、工作台与进给机构等、

2、　控制部分　它就是数控铣床得控制核心,讲述得就是CNC系统为BＥIJINＧ-ＦANＵＣ０i　–MB系统。

3、驱动部分　它就是数控铣床执行机构得驱动部件,它包括主轴电动机与进给伺服电动机等。

4、　辅助部分　它就是数控铣床得一些配套部件,包括刀库、液压装置、气动装置、冷却系统、润滑系统与排屑装置等、

第2章数控铣床典型加工指令及基本操作

2。

1数控铣床典型加工指令

有G代码与Ｍ代码ﻫ关于Ｍ　指令与G代码　ﻫＭ03主轴正转

Ｍ03S1000　主轴以每分钟1000得速度正转ﻫM04主轴逆转

M０5主轴停止ﻫM１0　M14。

M08主轴切削液开ﻫＭ１1M1５主轴切削液停

Ｍ25托盘上升　ﻫM85工件计数器加一个ﻫM19主轴定位　ﻫM９9　循环所以程式ﻫﻫG　代码　

G0０快速定位ﻫG01主轴直线切削　

G０2主轴顺时针圆壶切削ﻫG03主轴逆时针圆壶切削

Ｇ04暂停ﻫG04Ｘ4　主轴暂停４秒

G1０　资料预设　

G2８原点复归　ﻫG28U０W0;U轴与W轴复归

G4１刀尖左侧半径补偿

G4２　刀尖右侧半径补偿　ﻫG40　取消ﻫＧ97以转速进给ﻫG98　以时间进给ﻫG73　循环

Ｇ８0取消循环　G1000数据设置模态　ﻫG1１00数据设置取消模态

G１7　16XY平面选择模态

G18　１6ZX平面选择模态

G191６YZ平面选择模态　ﻫG20０6　英制模态ﻫG２106米制　模态

G2209行程检查开关打开模态ﻫG2３09　行程检查开关关闭模态

Ｇ2508　主轴速度波动检查打开模态ﻫＧ26　08主轴速度波动检查关闭模态ﻫG27　00参考点返回检查非模态ﻫＧ２800参考点返回非模态ﻫG３1００跳步功能非模态ﻫＧ４０07刀具半径补偿取消模态　ﻫＧ４１07刀具半径左补偿模态

G4207刀具半径右补偿模态

Ｇ4３１７刀具半径正补偿模态　

G44　１7刀具半径负补偿　模态ﻫG491７刀具长度补偿取消模态

G5２0０　局部坐标系设置非模态　

G5３00机床坐标系设置非模态

G５414　第一工件坐标系设置模态

G5５14第二工件坐标系设置　模态ﻫG59１４第六工件坐标系设置模态

G65０0宏程序调用　模态

G6612宏程序调用模态模态

G67１2宏程序调用取消模态ﻫＧ７301　高速深孔钻孔循环非模态　

Ｇ７4０1左旋攻螺纹循环非模态ﻫG76　01精镗循环非模态ﻫＧ8010固定循环注销模态　ﻫG81１0钻孔循环　模态ﻫＧ82　10　钻孔循环模态

Ｇ8310深孔钻孔循环模态ﻫG8４10攻螺纹循环模态

Ｇ85　１0粗镗循环模态ﻫＧ8６１０　镗孔循环模态　

G８7　10　背镗循环模态　

Ｇ8９　1０镗孔循环模态ﻫG９0０１绝对尺寸模态ﻫG９10１　增量尺寸　模态ﻫG9２０1工件坐标原点设置　模态

2。

2数控铣床基本操作

1。

 设定工件坐标系G９2指令

指令格式  G９2  Ｘ__ Ｙ__ Z__

指令功能  设定工件坐标系　

指令说明  1）在机床上建立工件坐标系（也称编程坐标系）;

    2）如图2—1所示,坐标值X、Y、Z为刀具刀位点在工件坐标系中得坐标值（也称起刀点或换刀点）;

    　3）操作者必须于工件安装后检查或调整刀具刀位点,以确保机床上设定得工件坐标系与编程时在零件上所规定得工件坐标系在位置上重合一致;

    4）对于尺寸较复杂得工件,为了计算简单,在编程中可以任意改变工件坐标系得程序零点。

图2－1　G９２设定工件坐标系

在数控铣床中有二种设定工件坐标系得方法,一种方法如图2-1所示,先确定刀具得换刀点位置,然后由G92指令根据换刀点位置设定工件坐标系得原点,G92指令中Ｘ、Y、Z坐标表示换刀点在工件坐标系XｐＹpZp中得坐标值;另一种方法如图２－2所示,通过与机床坐标系XＹZ得相对位置建立工件坐标系ＸpＹpZｐ,如有得数控系统用G54指令得X、Y、Z坐标表示工件坐标系原点在机床坐标系中得坐标值。

图2-２G５４设定工件坐标系

2、 绝对坐标输入方式G9０指令与增量坐标输入方式Ｇ９1指令

指令格式   Ｇ90    

             G91   

指令功能  设定坐标输入方式

     指令说明  1）Ｇ90指令建立绝对坐标输入方式,移动指令目标点得坐标值X、Y、Ｚ表示刀具离开工件坐标系原点得距离;

  2）G91指令建立增量坐标输入方式,移动指令目标点得坐标值X、Y、Z表示刀具离开当前点得坐标增量。

3、 快速点定位G０0指令

指令格式  G００  X__ Y__ Ｚ__

指令功能  快速点定位　

指令说明  1）刀具以各轴内定得速度由始点（当前点）快速移动到目标点;　

            2）刀具运动轨迹与各轴快速移动速度有关;

            3）刀具在起始点开始加速至预定得速度,到达目标点前减速定位、　

4、 直线插补G0１指令

指令格式  G01  Ｘ__ Y_＿ Z__ F__

指令功能  直线插补运动

指令说明  1）刀具按照F指令所规定得进给速度直线插补至目标点;

            2）F代码就是模态代码,在没有新得F代码替代前一直有效;　

            3）各轴实际得进给速度就是F速度在该轴方向上得投影分量;　

            ４）用G90或G91可以分别按绝对坐标方式或增量坐标方式编程、

5、 插补平面选择Ｇ17、G１8、Ｇ19指令

指令格式  G1７  　

            Ｇ18  

            Ｇ19

指令功能  表示选择得插补平面

指令说明  １）G17表示选择XＹ平面;

            2）G18表示选择ZＸ平面;

            3）G１9表示选择YZ平面。

6。

 顺时针圆弧插补G02指令与逆时针圆弧插补G03指令

指令格式  XＹ平面圆弧插补指令（如图2—3所示）

图2—3 XY插补平面

ＺX平面圆弧插补指令（如图2—4所示）

图２-4 ＸZ插补平面

ＹＺ平面圆弧插补指令（如图２-5所示）

图2—5 YZ插补平面

指令功能  在指定平面内圆弧插补运动

指令说明  1）圆弧得顺逆时针方向如图2-6所示,从圆弧所在平面得垂直坐标轴得负方向瞧去,顺时针方向为G02,逆时针方向为G０3;

图２－６ 顺逆圆弧得区分

　　　　2）F规定了沿圆弧切向得进给速度;　

3）X、Y、Z为圆弧终点坐标值,如果采用增量坐标方式G91,X、Ｙ、Z表示圆弧终点相对于圆弧起点在各坐标轴方向上得增量;

　4）I、J、K表示圆弧圆心相对于圆弧起点在各坐标轴方向上得增量,与Ｇ90或Ｇ91得定义无关;　

5）R就是圆弧半径,当圆弧所对应得圆心角为0°～１8０°时,Ｒ取正值;圆心角为18０°~360°时,R取负值;

　　　6）I、J、K得值为零时可以省略;

　　　７）在同一程序段中,如果I、J、Ｋ与R同时出现则R有效。

７。

 暂停G04指令

指令格式

指令功能  刀具作短暂得无进给光整加工

指令说明  1）地址码Ｘ可用小数,单位为Ｓ;

　　　2）地址码 P只能用整数,单位为ｍs。

8。

 英制输入G２0指令与公制输入G２1指令

指令格式  Ｇ20

         G21

指令功能  设定输入数据得量纲

指令说明  １）Ｇ20、G21就是两个互相取代得G代码;

　　２）G20设定数据为公制量纲;

　　3）G21设定数据为英制量纲;

４）经设定后公制与英制量纲可混合使用。

９。

 自动返回参考点G28指令

指令格式  G28  X__ Y_＿ Z__

指令功能  刀具经指定得中间点快速返回参考点　

指令说明  1）坐标值Ｘ_＿Y__Z＿_为中间点坐标;

　　　　２）刀具返回参考点时避免与工件或夹具发生干涉;　

3）通常G28指令用于返回参考点后自动换刀,执行该指令前必须取消刀具半径补偿与刀具长度补偿。

Ｇ28　指令得功能就是刀具经过中间点快速返回参考点,指令中参考点得含义,如果没有设定换刀点,那么参考点指得就是回零点,即刀具返回至机床得极限位置;如果设定了换刀点,那么参考点指得就是换刀点,通过返回参考点能消除刀具在运行过程中得插补累积误差、指令中设置中间点得意义就是设定刀具返回参考点得走刀路线、如　G91 G2８ Ｘ０ Z0 表示刀具先从Y轴得方向返回至Y轴得参考点位置,然后从X轴得方向返回至X轴得参考点位置,最后从Z轴得方向返回至Z轴得参考点位置。

1０。

 从参考点移动至目标点G２9指令 　

指令格式  G２９  X__ Ｙ__ Z＿＿

指令功能  刀具从参考点经过指定得中间点快速移动到目标点、　

指令说明  1）返回参考点后执行该指令,刀具从参考点出发,以快速点定位得方式,经过由G28所指定得中间点到达由坐标值Ｘ＿__Y___Z所指定得目标点位置;　

2）Ｘ_＿_Y__＿Ｚ_＿＿表示目标点坐标值,G90指令表示目标点为绝对值坐标方式,G91指令表示目标点为增量值坐标方式,则表示目标点相对于G2８中间点得增量;

3）如果在Ｇ２9指令前,没有Ｇ28指令设定中间点,执行Ｇ２9指令时,则以工件坐标系零点作为中间点。

１1、 刀具半径补偿Ｇ４1、Ｇ42指令

指令格式  

     指令功能  数控系统根据工件轮廓与刀具半径自动计算刀具中心轨迹,控制刀具沿刀具中心轨迹移动,加工出所需要得工件轮廓,编程时避免计算复杂得刀心轨迹。

指令说明  １）Ｘ__ Y__ 表示刀具移动至工件轮廓上点得坐标值;

            ２）H （或Ｄ）__为刀具半径补偿寄存器地址符,寄存器存储刀具半径补偿值;

12. 取消刀具半径补偿G40指令

指令格式

指令功能  取消刀具半径补偿

指令说明  1 指令中得Ｘ＿＿ Y＿_表示刀具轨迹中取消刀具半径补偿点得坐标值;　

            2 通过G０0或G０1运动指令取消刀具半径补偿;

            ３ G40必须与G４1或G42成对使用。

１3、 刀具长度补偿Ｇ4３、G44、G49指令

指令格式

指令功能  对刀具得长度进行补偿

指令说明  1）G43指令为刀具长度正补偿;　

            2）G4４指令为刀具长度负补偿;

            3）G4９指令为取消刀具长度补偿;

  4）刀具长度补偿指刀具在Z方向得实际位移比程序给定值增加或减少一个偏置值;

            5）格式中得Z值就是指程序中得指令值;　

  6）H为刀具长度补偿代码,后面两位数字就是刀具长度补偿寄存器得地址符。

H01指01号寄存器,在该寄存器中存放对应刀具长度得补偿值。

H0０寄存器必须设置刀具长度补偿值为０,,调用时起取消刀具长度补偿得作用,其余寄存器存放刀具长度补偿值;

执行Ｇ43时:

Z实际值=Z指令值＋H＿_中得偏置值

执行G44时:

Z实际值=Z指令值－H__中得偏置值

第3章