键槽端盖底板数控铣削加工[毕业论文+CNC程序+CAD图纸]

数控毕业论文：键槽端盖底板数控铣削加工含论文，CAD图纸

键槽端盖底板数控铣削加工[毕业论文+CNC程序+CAD图纸]

摘要

机械制造业是国民经济的支柱产业，可以说，没有发达的机械制造业，就不可能有国家的真正繁荣的富强。而机械制造业的发展规模和水平，则是反应国民经济实力和科学技术水平的重要标志之一。提高加工效率，降低生产成本，提高加工质量，快速更新产品，是机械制造业竞争和发展的基础，也是机械制造业技术水平的标志。

20世纪50年代初第一台数控机床出现了，数控机床是典型的机电一体化产品，综合了精密机械、电子、电力拖动、自动控制、自动检测、故障诊断和计算机等方面的技术。数控机床的高精度、高效率及高柔性决定了大力推广使用数控机床是我国制造业提高制造能力和水平，提高市场适应能力和竞争能力的必由之路。

数控铣削加工是机械加工中最常用和最主要的数控加工方法之一，加入WTO以来，我国汽车工业、航空航天工业得到了快速发展，大量具有复杂曲面的零件如模具、叶片和螺旋浆等，都需要用数控铣床进行加工。

本设计以数控铣床加工工艺、编程与操作为核心内容，重点介绍了数控铣床加工工艺，数控铣床的编程方法，数控铣床的操作方法，典型零件数控铣床加工综合实训等方面的知识及应用实践技能。

关键词：数控铣床 数控铣削加工

Abstract

Machinery manufacturing industry is a pillar industry in the national economy, it can be said that without a developed machinery manufacturing, it is impossible to state the true prosperity of the prosperity. And machinery manufacturing scale and level of development, economic strength and scientific and technological level of response is one of the important signs. Improve processing efficiency, reduce production costs, improve processing quality and rapid updating products, machinery manufacturing and development on the basis of competition, machinery manufacturing technology is a symbol.

First in the early 1950s, the 20th century a CNC machine tool, mechanical and electrical integration is a typical CNC machine tool products, integrated precision machinery, electronics, electric traction, automatic control, automatic detection, fault diagnosis, and computer technology in such areas. High-precision CNC machine tool. high efficiency and high flexible decision is vigorously promoting the use of CNC machine tool manufacturers to increase manufacturing capacity, improve their ability to adapt and competitive ability.

CNC milling machining is the most commonly used method of NC and the main one, since the accession to the WTO. China's automobile industry, the aerospace industry has been developing rapidly, a large number of parts with complex surfaces such as mold, and the propeller blade, CNC milling machine for processing needs.

NC machining process to the design, programming and operations at the core, focusing on the NC Machining Technology, CNC Milling Machine Programming, CNC milling machine operation. Typical NC machining parts such as the Comprehensive Practical application of knowledge and skills.

Key words：CNC Milling Machine CNC milling machining

目录

摘要 …………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract ……………………………………………………………………………………Ⅱ
目录 …………………………………………………………………………………………Ⅲ
第1章 绪论 ………………………………………………………………………………1
1.1计算机数控的概念与发展 ………………………………………………1
1.2数控技术与数控机床………………………………………………………2
1.3典型数控铣床的概述………………………………………………………3
1.3.1数控铣床的基本构成及特点.…………………………………3
1.3.2数控铣床的分类……………………………………………………4
1.3.3数控铣床的主要加工对象 ……………………………………4
1.3.4典型数控铣床的性能和参数.…………………………………5
第2章 键槽端盖底板的加工工艺分析 .………………………………………7
2.1 零件图工艺分析 ……………………………………………………………7
2.2 加工方法选择 .………………………………………………………………8
2.3 确定装夹方案 .………………………………………………………………8
2.4 确定加工顺序与走刀路线.………………………………………………8
2.5 刀具选择 ………………………………………………………………………8
2.6 切削用量选择 ………………………………………………………………10
2.7 对刀点与换刀点的确定.…………………………………………………12
2.8 拟订数控铣削加工工序卡片..…………………………………………13
第3章 数控加工程序的编制 ……………………………………………………15
3.1 数控铣床的基本编程技术 ……………………………………………15
3.1.1 数控铣床的编程特点 …………………………………………15
3.1.2 数控铣床的坐标系………………………………………………15
3.1.3 数控铣床的编程指令 …………………………………………16
3.1.4 数控铣床的基本编程方法……………………………………18
3.2 数控编程的数值计算..……………………………………………………25
3.2.1基点、节点的含义.………………………………………………25
3.2.2 基点的坐标计算.…………………………………………………26
3.2.3 加工程序……………………………………………………………26
第4章 数控加工中心仿真系统…………………………………………………35
4.1 FANUC 0i 加工中心的仿真操作……………………………………35
4.1.1 CRT/MDI操作面板介绍 …………………………………35
4.1.2 机床操作面板介绍……………………………………………37
4.1.3 手动操作机床 …………………………………………………39
4.1.4 自动操作机床 …………………………………………………40
4.1.5 加工程序的输入和编辑.……………………………………41
4.1.6 输入零件原点参数 .…………………………………………43
4.1.7 输入刀具补偿参数 .…………………………………………43
4.2键槽端盖底板的仿真操作过程 .……………………………………44
4.3 仿真结果 ……………………………………………………………………46
毕业设计小结……………………………………………………………………………47
参考文献 …………………………………………………………………………………48

第1章 绪论

1.1 计算机数控的概念与发展

1．计算机数控的概念

（1）数字控制（数控）的概念
GB8129-1997中对NC的定义为：用数值数据的控制装置，在运行过程中不断地引入数值数据，从而对某一生产过程实现自动控制。

（2）数控机床（NC machine tools）
若机床的操作命令以数值数据的形式描述，工作过程按照规定的程序自动地进行，则这种机床称为数控机床。

（3）数控系统

在数控机床行业中，数控系统是计算机数字控制装置、可编程序控制器、进给驱动与主轴驱动装置等相关设备的总称。有时则仅指其中的计算机数字控制装置。为区别起见将其中的计算机数字控制装置称为数控装置。

2．计算机数控的发展

从第一台数控机床问世至今的40多年中，随着微电子技术的不断发展，数控装置也在不断地更新换代，先后经历了电子管（1952年）、晶体管（1959年）、小规模集成电路（1965年）、大规模集成电路及小型计算机（1970年）和微处理机或微型计算机（1974年）等五代数控系统。

前三代数控装置属于采用专用控制计算机的硬接线（硬件）数控装置，一般称为NC数控装置。20世纪70年代初，随着计算机技术的发展，小型计算机的价格急剧下降，出现了采用小型计算机代替专用硬件控制计算机的第四代数控系统。这种数控系统不仅在经济上更为合算，而且许多功能可用编制的专用程序实现，并可将专用程序存储在小型计算机的存储器中，构成控制软件。这种数控系统称为计算机数控系统（computerized numerical control，即CNC ）。自1974年开始，以微处理机为核心的数控装置（microcomputerized numerical control，即MNC）得到迅速发展。CNC和MNC称为软接线（软件）数控系统。由于NC硬件数控系统早已被淘汰，而目前软件数控系统均采用MNC，因此，许多书中将现代数控系统称为CNC。

我国从1958年开始研制数控机床，20世纪60年代中期进入实用阶段。自20世纪80年代开始，引入日本、美国、德国等国外著名数控系统和伺服系统制造商的技术，使我国数控系统在性能、可靠性等方面得到了迅速发展。经过“六五”、“七五”、“八五”及“九五”科技攻关，我国已掌握了现代数控技术的核心内容。目前我国已有数控系统（含主轴与进给驱动单元）生产企业五十多家，数控机床生产企业百余家。

1.2 数控技术与数控机床

数控技术，简称数控（Numerical Control-NC），是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。由于现代数控都采用了计算机进行控制，因此，也可以称为计算机数控（Computerized Numerical Control-CNC）。

为了对机械运动及加工过程进行数字化信息控制，必须具备相应的硬件和软件。用来实现数字化信息控制的硬件和软件的整体称为数控系统（Numerical Control System），数控系统的核心是数控装置（Numerical Controller）。

采用数控技术进行控制的机床，称为数控机床（NC机床）。它是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品，是现代制造技术的基础。机床控制也是数控技术应用最早、最广泛的领域，因此，数控机床的水平代表了当前数控技术的性能、水平和发展方向。

数控机床种类繁多，有钻铣镗床类、车削类、磨削类、电加工类、锻压类、激光加工类和其他特殊用途的专用数控机床等等，凡是采用了数控技术进行控制的机床统称NC机床。带有自动刀具交换装置（Automatic Tool Changer-ATC）的数控机床（带有回转刀架的数控车床除外）称为加工中心（Machine Center-MC）。它通过刀具的自动交换，只需一次装夹即可以完成多工序的加工，实现了工序的集中和工艺的复合，从而缩短了辅助加工时间，提高了机床的效率；减少了零件安装、定位次数，提高了加工精度。目前加工中心是数控机床中产量最大、应用最广的数控机床。

在加工中心的基础上，通过增加多工作台（托盘）自动交换装置（Auto Pallet Changer-APC）以及其他相关装置，组成的加工单元称为柔性加工单元（Flexible Manufacturing Cell-FMC）。FMC不仅实现了工序的集中和工艺的复合，而且通过工作台（托盘）的自动交换和较完善的自动检测、监控功能，可以进行一定时间的无人化加工，从而进一步提高了设备的加工效率。FMC既是柔性制造系统的基础，又可以作为独立的自动化加工设备使用，因此其发展速度较快。

在FMC和加工中心的基础上，通过增加物流系统、工业机器人以及相关设备，并由中央控制系统进行集中、统一控制和管理，这样的制造系统称为柔性制造系统（Flexible Manufacturing System-FMS）。FMS不仅可以进行长时间的无人化加工，而且可以实现多品种零件的全部加工或部件装配，实现了车间制造过程的自动化，它是一种高度自动化的先进制造系统。

随着科学技术的发展，为了适应市场需求多变的形势，对现代制造业来说，不仅需要发展车间制造过程的自动化，而且要实现从市场预测、生产决策、产品设计、产品制造直到产品销售的全面自动化。将这些要求综合，构成的完整的生产制造系统，称为计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System-CIMS）。CIMS将一个工厂的生产、经营活动进行了有机的集成，实现了更高效益、更高柔性的智能化生产，是当今自动化制造技术发展的最高阶段。

1.3 典型数控铣床的概述

数控铣床是一种用途十分广泛的机床，主要用于精度要求高、轮廓形状较复杂的平面、曲面及壳体类零件的加工。同时可进行钻、扩、锪、铰、螺纹切削、镗孔等加工。加工中心、柔性制造单元等都是在数控铣床的基础上产生和发展起来的。

下面以配置FANUC oi-MB系统的数控铣床为例进行介绍。

1.3.1数控铣床的基本构成及特点

1．数控铣床的基本构成

数控铣床由以下几个部分组成

（1）主机 即铣床机械结构，通常由床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台等机床基础件以及主传动机构、进给系统等组成。它是整台铣床的基础和框架。

（2）控制部分（CNC装置） 包括专用计算机、显示器、键盘、输入输出装置等，其为数控铣床的控制核心。

（3）驱动装置。

（4）辅助装置 冷却、润滑等辅助装置。

2．数控铣床的结构特点

与普通铣床相比，数控铣床具有如下结构特点。

（1）高刚度和高抗震性 铣床刚度是铣床的技术性能之一，它反应了铣床机构抵抗变形的能力。主要采取了提高数控铣床构件的静刚度和固有频率，改善数控铣床结构的阻尼特性，采用新材料和刚板焊接结构等几方面的措施。

（2）减小了热变形对铣床的影响 铣床的热变形是影响铣床加工精度的重要因素之一。由于数控铣床主轴转速、进给速度远高于普通铣床，因此热变形对数控铣床的影响远比普通铣床严重。为了减小热变形的影响，常采用以下几种措施：改进铣床布局和结构，如采用热对称结构，倾斜床身和斜滑板结构，热平衡等措施；控制温度，采用散热、风冷和液冷等控制温升的办法来吸收热源发出的热量；对切削部位采用强冷措施及热位移补偿等。