数控车床零件加工及工艺设计.doc

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1、数控车床零件加工及工艺设计数控车床目录摘要一、数控机床1、数控机床的概述2、数控机床的组成3、数控机床的特点二、数控加工技术1、数控加工技术简介2、数控加工的特点3、数控加工的技术发展4、数控加工工艺三、各部分零件工艺分析1、金属材料的分析2、各零部件的材料选择及工艺分析四、主要零件的参数设置及加工路径分析1、概述摘要在车床上，利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸，把它加工成符合图纸的要求。车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。车削是最基本、最常见的切削加工方法，在生产中占

2、有十分重要的地位。在各类金属切削机床中，车床是应用最广泛的一类，约占机床总数的50%。车床既可用车刀对工件进行车削，又可用钻头、铰刀、丝锥和滚花刀进行钻孔、铰孔、攻螺纹和滚花等操作。数控车削加工是现代制造技术的典型代表，随着数控技术的发展，数控机床不仅在宇航、造船、军工等领域广泛使用，而且也进入了汽车、机床等民用机械制造行业。目前，在机械行业中，单件、小批量的生产所占有的比例越来越大，机械产品的精度和质量也在不断地提高。所以，普通机床越来越难以满足加工精密零件的需要。同时，由于生产水平的提高，数控机床的价格在不断下降，因此，数控机

3、床在机械行业中的使用已很普遍。一、数控机床1、数控机床的概述数控机床和数控技术是微电子技术同传统机械技术相结合的产物，是一种技术密集行的产品和技术。数控机床是一种用电子计算机和专用电子计算装置控制的高效自动化机床。主要分为立式和卧式两种。立式机床装夹零件方便，但切屑排除较慢；卧式装夹零件不是非常方便，但排屑性能好，散热快。数控机床是根据机械加工工艺的要求，使电子计算机对整个加工过程进行信息处理与控制，实现生产过程自动化。较好的解决了复杂、精密、多品种、中小批量机械零件加工问题，是一种通用、灵活、高效能的自动化机床。同时，数控技术又

4、是柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CLMS）的技术基础之一，是机电一体化高新科技的重要组成部分。2、数控机床的组成虽然数控机床的种类繁多，如数控车床、数控铣床、加工中心、数控电火花、线切割、激光加工机床等，但是它们的组成部分基本相同，主要包括以下几个方面：（1）机床的主体数控机床的主体即数控机床的主要机械结构部分。包括数控机床的床身、主轴及进给机构等。（2）数控装置控制装置是数控机床的中心环节，也叫做计算机数控（CNC）装置。CNC装置实际上就是一个计算机系统，通过对加工程序的运行处理，发出控制信号。实现对加工过程的自

5、动控制。CNC装置包含以下几部分：①微处理器及其总线微处理器（CPU）及其总线（BUS）是CNC装置的核心。CPU由运算器和控制器组成，实现数据的算术运算和逻辑运算以及指令的操作控制。CPU最基本的运算处理就是插补运算。总线是计算机系统内部各部分之间传递信号的渠道，一般由数据总线、地址总线和控制总线等组成。②输入装置输入装置是吧加工程序输入至计算机的装置，通常采用纸带输入、手动输入、直接输入存储器三种方法。③存储器存储器是用来存放CNC装置的数据、参数及程序的。存储器一般由存放系统程序的只读存储器ROM、存放运算的中间结果的随机存

6、储器RAM以及存放加工零件程序、数据和参数的RAM等组成。④位置控制单元位置控制单元是把插补运算求取的坐标给定值与位置检测装置测得的实际值进行比较，然后将结果送入速度控制单元，对进给机构的运动进行控制。①可编程序控制器可编程序控制器（PLC）是用来替代传统的机床强电控制线路，实现对数控机床的切削液供给、停止、刀具的自动交换、工作态度自动交换等的自动控制功能。②通信接口现代数控机床往往都带有标准数据通信接口，以使与编程机及上级计算机连接，实现通信功能。随着柔性制造系统FMS、计算机集成制造系统CIMS的发展，CNC装置的通信功能将发

7、挥更加重要的作用。CNC与上级计算机等的网络通信功能主要是通过串行数据通信接口来实现的。（1）伺服系统伺服系统接收来自CNC装置的指令信息，严格按照指令信息的要求，拖动机床的移动部件，完成零件的加工。伺服系统直接决定了刀具与零件的相对位置，因而伺服系统的性能是决定数控机床的加工精度的主要因素。伺服系统主要由伺服控制电路、功率放大电路、检测装置以及伺服电动机等部分组成。（2）附加装置为了进一步提高生产率、提高加工精度和提高自动化程度，数控机床还具有许多附加装置，如自动换刀装置、自动交换工作台及切屑处理装置等。1、数控机床的特点（1）

8、具有较大柔性在保证工件表面精度的情况下，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的