复杂零件加工工艺设计及数控编制Word文件下载.docx

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数字控制（numbercontrol）简称数控（NC），是近代发展起来的一种自动控制技术，是用数字化信息实现机械设备控制的一种方法。

随着科学技术的不断发展，社会对产品多样化的要求日益强烈，产品更新换代悦来越快，多品种、中小批量生产的比重明显增加，复杂形状的零件越来越多，精度要求也越来越高。

此外，激烈的市场竞争要求产品研制生产周期越来越短，传统的加工设备和制造方法已难于适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件的高效，高质量加工要求。

因此，近几十年来，能有效解决复杂、精密、小批多变零件加工问题的数控加工技术得到了迅速发展和广泛应用，使制造技术发生了根本性的变化。

关键词：

数控技术核心；

数控装备；

高精尖

Abstract

DigitalControl（numbercontrol）referredtoasNC（NC）,developedakindofmodernautomationtechnologyistheuseofdigitalinformationtoachieveamethodofcontrolofmachineryandequipment.

Withthecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,thecommunityhasincreasinglystrongerdemandsforproductdiversification,productupgradingPandafaster,multi-species,amarkedincreaseintheproportionofsmallandmediumvolumeproduction,complex-shapedparts,moreandmorethemoreprecisiontothehigher.Inaddition,theintensecompetitioninthemarketdemandsshorterandshorterproductdevelopmentcycle,thetraditionalprocessingequipmentandmanufacturingmethodsaredifficulttoadapttothisdiversity,flexiblehigh-performancepartswithcomplexshapes,high-qualityprocessingrequirements.Thus,inrecentdecades,caneffectivelysolvethecomplex,sophisticated,smallbatchprocessingproblemsandever-changingpartsCNCmachiningtechnologyhasbeenrapiddevelopmentandwideapplicationof

Manufacturingtechnologytomakefundamentalchangeshavetakenplace.

Keywords:

numericalcontroltechnology

引言

数字控制简称数控，是近代发展起来的一种自动控制技术，是用数字化信息实现机械设备控制的一种方法。

1952年美国研制出世界上第一台数控铣床，开创了世界数控机床发展的先河。

随后，德国、日本、苏联等国于1956年分别研制出本国第一台数控机床。

我国于1958年由清华大学和北京第一机床厂合作研制出我国第一台数控铣床。

近年来，由于引进了外国色数控系统与伺服系统的制造技术，使我国数控机床在品种、数量、和质量方面得到了迅速发展，缩短了与国外厂家的差距。

在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50%，配国产数控系统也达到了10%，2001年国内数控金属切削机床产量已达1.8万台。

1.概论

1.1数控加工技术概况

数控加工是根据被加工零件的图样和工艺要求，编制成以数码表示的程序输入到机床的数控装置或控制计算机中，以控制工件和工具的相对运动，使之加工出合格零件的方法。

该项技术是20世纪40年代后期为适应加工复杂零件外形而发展起来的一种自动化加工技术。

1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。

由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出计算机控制机床的设想。

1949年，该公司在美国麻省理工学院私服机构研究室的协助下，开始数控机床的研究，并于1952年试制成第一台三坐标数控铣床，揭开了数控加工技术的序幕。

当时的数控系统采用电子管、继电器和模拟电路组成，体积庞大，价格昂贵，一般称之为第一代数控系统。

1959年研制成晶体管和印刷电路的第二代数控技术，体积小，成本有所下降。

1965年出现了第三代的集成电路数控系统，不仅体积小，功率低，而且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。

20世纪60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统，及采用小型计算机控制的计算机数控系统，使数控系统进入了以小型计算机化为特征的第四代。

1974年，以微处理器为基础的cnc系统问世，标志着数控系统进入第五代。

1.2数控技术的特点

与普通机床加工相比，数控加工工具有如下的特点：

（1）自动化程度高

（2）具有加工复杂形状零件能力

（3）生产准备周期短

（4）加工精度高、质量稳定

（5）生产效率高

（6）易于建立计算机通信网络

当然，数控加工在某些方面也有不足之处，这就是数控机床价格昂贵，加工成本高，技术复杂，对工艺和编程要求较高，加工中难以调整，维护困难等。

1.3数控机床的加工原理

在数控机床上加工零件时，要事先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程，工艺参数和刀具参数，再按规定编写零件数控加工程序，然后通过手动数据输入方式或计算机通信等方式将数控加工程序送到数控系统，在数控系统控制软件的支持下，经过分析处理与计算后发出相应的指令，通过伺服系统是机床按预定的轨迹运动，从而控制机床进行零件的自动加工。

1.4数控加工技术的主要应用对象

数控加工是一种可编程的柔性加工方法，但其设备费用相对较高，故目前数控加工主要应用于加工零件形状比较复杂，精度要求比较高，以及产品更换频繁，生产周期要求短的场合。

集体的说，下面这些类型的零件最适合于数控加工。

（1）形状复杂，加工精度高

（2）公差带小，互换性高

（3）价值高的零件

（4）小批量生产零件

（5）钻，镗，铰，攻螺纹及铣削加工联合进行的零件

1.5数控技术的发展趋势

目前我国中档数控机床与国外产品无太大差别，但与国际先进水平还存在一定的差距，主要表现在：

可靠性差，外观质量差，产品开发周期长，应变能力差等方面。

目前，国内外新一代数控系统的总体发展趋势是：

（1）数控系统采用开发方式体系结构。

（2）数控系统控制性能大大提高。

新一代数控系统技术水平大大提高，大大促进了数控机床性能的提高。

当前，世界数控技术及其装备发展趋势主要体现在以下几个方面。

（1）高速、高效化。

（2）高精度化

（3）高可靠性

（4）模块化、专门化与个性化

（5）高柔性化

（6）复合化

（7）出现新一代数控加工工艺与装备

2．数控加工工艺

合理确定数控加工工艺对实现优质、高效和经济的数控加工具有极为重要的作用。

其内容包括选择合适机床、刀具、夹具、走刀路线及切削用量等，只有选择合适的工艺参数及切削策略才能获得铰理想的加工效果。

2.1数控加工工艺概述

从加工的角度看，数控加工技术主要是围绕加工方法与工艺参数的合理确定及其实现的理论与技术。

数控加工通过计算机控制刀具做精确的切削加工运动，是完全建立在复杂的数值运算之上的，它能实现传统的机加工无法实现的合理、完整的工艺规划。

2.1.1数控加工工艺的特点

（1）内容十分明确而具体

（2）工艺工作要求相当准确而严密

（3）采用多坐标联动自动控制加工复杂表面

（4）采用先进的工艺装备

（5）采用工序集中

2.1.2数控加工工艺的主要能容

（1）选择适合在数控机床上加工的零件，确定数控机床加工内容

（2）对零件样图进行数控加工工艺分析，明确加工内容及技术要求

（3）具体设计数控加工工序

（4）处理特殊工艺问题

（5）编程误差及其控制

（6）处理数控机床上部分工艺指令

2.1.3数控机床的合理选用

（1）形状尺寸适应性

（2）加工精度适应性

（3）节拍适应性

2.2控加工工艺分析与工艺设计

数控机床加工中所有工部的刀具选择、走刀轨迹、切削用量、加工余量等都是要预先确定好并编入加工工序。

2.2.1控加工工艺分析

数控加工工艺性分析涉及内容很多，在此仅从数控加工的必要性、可能性与方便性加以分析。

（1）决定零件进行数控加工的内容

1）优先选择通用机床无法加工的内容

2）重点选择通用机床难以加工或质量难以保证的内容

3）采用通用机床加工效率低，劳动强度大的内容

（2）零件的结构工艺性分析

1）零件的内腔和外形尽可能地采用统一的几何类型和尺寸

2）内槽圆角的大小决定了刀具直径的大小，因此内槽圆角不应过小

3）铣削零件的底面时，槽地圆角半径r不应过大

4）保证基准统一

2.2.2数控加工工艺设计

数控加工工艺设计与普通加工工艺设计相似。

首先需要选择定位基准；

再确定所有加工表面的加工方法和加工方案；

然后确定所有工序的加工顺序，把相邻工步划为一个工序，即进行工序划分；

最后再将需要的其他工序如普通加工工序，热处理等工序插入，并衔接于数控加工工序序列之中，就得到了要求零件的数控加工工艺路线。

3．数控编程基础

数控机床是一种按照输入的数字程序信息进行自动加工的机床。

因此，零件加工程序的编制是实现数控加工的重要环节。

所谓的编程就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动及刀具位移等按照CNC系统的程序段格式和规定的语言记录字程序上的全过程。

3.1程序格式

数控加工工序是由一系列机床数控装置能辨识的指令有序结合而构成的，可分为程序号，程序段和程序结束等及部分。

3.1.1程