數控技術應用專業 畢業設計（論文） 課題名稱： 繞線盤零件的 綜合數控車銑 工藝設計與編程加工 班 級： 設 計 者： 設計時間： 指導教師： 2014 年 月 日 4 2 . 3413.51.6516.50-0.05 3 9 . 5+ 0 . 0 2- 0 . 0 1 3 7 . 7 5+ 0 . 0 2 505.5 5997101 2 2 85 - 64 - 34 - R 0 . 52+0.10畢 業 設 計 任 務 書 專業： 班級： 學號： 姓名： . 一、設計題目： 燈罩零件的綜合數控車銑加工工藝設計及編程加工 二、主要內容： 1、 解讀產品圖紙，了解其結構特征，分析加工工藝性，填寫工 藝分析表。 2、 制定畢業設計的工作計劃，確立方案，編制工藝總表和刀具需求單。 3、 進行具體綜合數控車銑加工的工藝設計和程序設計，編寫相關的設計說明，填寫工藝規程卡片。 4、 進行相關工裝及對刀輔具的結構分析與設計，編寫相關的使用說明。 5、 使用數控加工仿真軟件或操控機床進行數控加工工藝和程序的驗證。 6、 整理技術資料，撰寫畢業論文。 三、 設計（論文）任務和要求 （包括說明書、論文、譯文、計算程序、圖紙、作品等數量和質量等具體要求） 本課題以畢業論文形式提交，要求承擔者完成開題報告、論文、譯文等。 1. 開題報告：不少于 2000 字。要 求就燈罩零件總體加工工藝及數控加工關鍵工序進行設計的內容、方法、手段以及步驟以及參考文獻等進行闡述； 2. 譯文：要求中文譯文不少于 2000 漢字， 內容必須與數控專業課題內容有聯系，嚴禁抄襲有中文譯本的外文資料。 3. 論文： 結構要求：畢業設計 (論文 )應采用漢語撰寫，一般由 11 部分組成，依次為： (1)封面， (2)任務書， (3)開題報告， (4)中英文摘要及關鍵詞， (5)目錄， (6)正文， (7)參考文獻， (8)附錄，(9)外文資料， (10)中文譯文， (11)致謝 內容要求 其中正文部分一般不少于 15000 字 ，應包括以下內容： 數控加工技術的發展史（約 1500 字左右） 數控加工工藝的相關基本概念（約 1000 字左右） 零件加工工藝性分析及總體加工工藝安排（約 1500 字左右） 零件加工工藝過程分析與設計 （為論文核心部分，約 5000 字左右） 刀具和設備的選用、裝夾方案及工藝參數的確定、數控加工工藝卡片（為論文核心部分，約 5000字左右） 主要程序編制清單（為論文核心部分，約 1000 字左右） 工藝方案的評估與設計心得（為論文核心部分，約 1000 字左右） 四、畢業設計（論文）進度表 序 號 起止日期 計劃完成內容 實際完 成情況 檢查人簽名 檢查日期 1 2009.02-2009.03 文獻搜集與整理、外文翻 譯、開題報告 2 09/03/01-09/03/07 撰寫開題報告 3 09/03/08-09/03/15 燈罩零件加工工藝性分析 4 09/03/16-09/03/20 燈罩零件加工工藝過程分 析與設計 5 09/03/21-09/03/28 刀具、設備、夾具選用數控 加工工藝卡片 6 09/03/29-09/04/07 程序設計 7 09/04/08-09/04/24 試制加工 8 09/04/25-09/04/29 工藝評估、資料整理 出論文大綱 9 09/05/03-09/05/20 出論文初稿 10 09/05/21-09/05/30 教師審閱論文、 修改論文 注： 1.本任務書一式兩份，一份院（系）留存，一份發給學生，任務完成后附在說明書內。 2.“實際完成情況”和“檢查人簽名”由教師用筆填寫，其余各項均要求打印。 五、設計時間和學分： 6 周、 6 學分。 指導教師（簽字）： 教研室主任（簽字）： . 年 月 日 學院畢業設計（論文）開題報告 課題名稱 燈罩零件的綜合數控車銑加工工藝設計與編程加工 院系名稱 機電工程學院 專業 數控技術應用專業 班級 學生姓名 來文靜 一、課題研究的意義 （藍色為參考內容） 課題研究的搓絲機基座及連接臂零件需要多面加工，加工方法涉及到輪廓銑削、刻字、挖槽加工、鉆孔、鉸孔、鏜孔、攻絲等；加工用刀具種類全面，既有通用刀具、也有專用刀具的加工內容；使用機床類別有立式、臥式，還需要使用四軸加工或采用專用夾具定向加工的技術內容。零件加工內容涉獵雖廣 但并不復雜，是典型的適合數控銑削類加工的零件。 本課題針對搓絲機主要零部件（基座、連接臂等）的總體加工工藝設計、主要工序的數控加工工藝設計及實際加工訓練，全面了解具有裝配關系零部件的加工要求和總體生產過程、質量控制及保證措施。從單件試制到批量生產進行不同工藝方案的設計比較；使用通用刀具與定制刀具進行加工效率及成本的比較；從批量生產線的工序組織、成本核算及生產管理等全方位的了解并掌握一個數控工藝人員所必須具備的解決實際問題的能力。 二、所屬領域的發展狀況 機械零件的切削加工在數控技術發展的初期 ，大多是依靠普通切削加工機床來完成的，數控機床主要是進行復雜難加工部位的加工內容，主要服務應用于高、精、尖技術領域。隨著數控技術的高速發展，數控機床成為機械加工領域的主流、大眾化設備，數控機床的加工對象已不再是高精尖的復雜單個零件，使用數控機床進行一般零件的批量生產已是發展的大勢所趣，因此數控加工技術應用人才的社會需求越來越大。 搓絲機開發是針對神龍汽車公司需要的大量配件進行配套批量生產而展開的一個科研課題，是借鑒國外先進經驗進行國產化技術改造的項目之一。搓絲機零件的制造目前一直依靠進口，進行其主要 零部件的數控加工工藝探索，是國產化改造的關鍵技術所在，本課題的研究是在去年我們已進行過樣件制作的基礎上對其技術細節及批量生產方案作進一步探究。 三、本課題的研究內容、研究方法和手段 1）搓絲機主要零部件（基座、連接臂等）的加工工藝性分析 包括工況了解，零部件間的裝配關系要求和零件加工可行性分析。 工藝性分析通常從零件結構形狀的復雜程度、位置及尺寸精度的可控制程度、材料難加工程度幾個方面進行分析說明。 2）零件加工工藝過程分析與設計 該基座零件需要多面加工，加工方法涉及到輪廓銑削、刻字、挖槽加工、鉆孔、鉸孔、 鏜孔、攻絲等；該零件加工內容涉獵雖廣但并不復雜，是典型的適合數控銑削類加工的零件。具體加工工藝過程可細致到每把刀具走刀路線設計，可通過 CAM軟件用動畫模擬或制作現場加工錄象等手段了解各刀具走刀加工過程、裝夾定位方案、成型刀具結構等。可先由動畫了解后再到實際加工現場進一步了解。 3）零件加工用刀具、設備等的選用及相關內容 該零件加工需要用到品種繁多的各式刀具，包括定尺寸銑刀、成型銑刀、燕尾槽刀、 T形槽刀、刻字刀、鉆頭、鉸刀、鏜刀、美制絲錐等。可通過切削加工過程的模擬結合刀具實物來認識各類刀具的加工特點，各類刀 具的結構。了解并選用各刀具的切削加工參數。 針對零件多面加工及其加工特點選用數控設備，了解立、臥式機床的零件裝夾方案、設備的裝刀特點、設備的加工能力和機床工作狀況等內容。 4）基座零件的數控程序設計 針對各刀具加工內容按設計的走刀路線編寫數控加工程序，進行節點計算、走刀優化及程序編寫與調整。編程方法可選用手工編程或 CAM自動編程。理解程序并講究程序的實用性，考慮各刀具結構特點及各種可能的干涉情形。 5）基座零件實際加工訓練及加工過程控制 在加工現場進行實際加工訓練，了解并掌握機床操作、工件裝夾、程序調試、刀 具裝夾、對刀調整及實際加工中涉及的各內容。通過實際加工進一步熟悉各刀具的切削特點，切削狀況，了解工藝參數的影響，修正和優化走刀路線。 6）生產過程的組織與管理 通過整個零件各工序加工過程控制，全面了解生產工藝流程、生產線的組織方法、加工質量的相互影響及其保證措施，各類量測檢具的使用方法和尺寸檢測控制要點。了解加工現場生產組織及管理過程。 四、課題研究的計劃與安排 主 要 階 段 性 成 果 序號 研究階段（起止時間） 階段成果名稱 成果形式 承擔人 1 2009.2_2009.3 調研 調研報告 2 3.8-3.15 工藝性分析 工藝分析卡片 3 3.16-3.29 工藝設計 工藝規程文件 4 3.29-4.07 程序設計 程序清單 5 4.8-4.24 仿真 /試制加工 6 4.25-4.29 工藝評估 7 5.03-5.20 資料整理 最 終 研 究 成 果 撰寫畢業論文 論文 PPT 五、參考書目 周向槽形銑削刀路設計與探索詹華西，新技術新工藝， 2007.11 數控加工與編程 詹華西主編 西安電子科技大學出版社 2007.8 月第二版 數控加工工藝趙長旭編 西安電子科技大學出版社 2006.1 月第一版 數控加工工藝王軍編 武漢職業技術學院校內教材 金屬切削加工手冊 CH6145A 車削中心使用說明書沈陽第一機床廠 2002 麗馳 LV-800 立式四軸加工中心使用說明書臺灣麗馳科技股份有限公司 2002 燈罩零件綜合數控車銑加工工藝設計與編程加工 來文靜，機電工程學院 摘 要 本設計是以 XH716 型立式加工中心為研究對象，進行工作臺包括 X 軸在內的進給傳動系統的設計與分析。 本系統是以 大慣量 交流伺服電機與滾 珠絲杠直連進行運動，對 X 軸進給傳動的精度與剛度作了方案分析， 并建立數學模型與力學模型，從理論上分析了如何保證進給系統的剛度與精度等要求的條件。采用滾動直線導軌來提高數控系統的響應速度和靈敏度；采用半閉環系統可以用來提高整個系統的精度；并選用高精度的滾珠絲杠與膜片聯軸器來保證部件的精度以彌補半閉環系統的不足。并對工作臺結構和相關傳動部件進行了設計與計算。 關 鍵 詞 加工中心；進給傳動系統；工作臺；滾珠絲杠；設計 XH716 Vertical Machining Center Design Student : Ye Baicong, Mechanical and Electrical Engineering College Instructor : Fan Chaoyi, Jianghan University Abstract The design is based on XH716 vertical machining center study. For Work Bench, including the X-axis drive system for the progress of the design and analysis. The system is based on large inertia AC servo motor and ball screw directly connected exercise, right to the X-axis drive into the accuracy and rigidity program analysis. The establishment of Mathematical model and mechanical model, analyzed theoretically how to ensure that the system of up to the stiffness and precision of the required conditions. Linear motion guide is used for improve the response speed and sensitivity of the CNC system. Semi-closed-loop system is used for improve the accuracy of the entire system. And use high-precision ball screw and coupling membrane components to ensure the accuracy to make up for the semi-closed loop system. The Work Beach structure and associated transmission components were designed and calculated. Keywords Machining Center； Feed drive system； Work Bench； Ball Screw； Design 目 錄 一、數控加工技術的發展史 二、數控加工工藝的相關基本概念 三、零件加工工藝性分析及總體加工工藝 1、產品圖紙 2、產品工 藝分析卡片 3、總體加工工藝方案 四、零件加工工藝過程分析與設計 1、工序一的分析與設計 2、工序二的分析與設計 3、工序三的分析與設計 五、 工藝裝備及工藝參數設計 1、 刀具及設備的選用 2、 工裝夾具的應用 3、 工藝參數的確定 六、 主要程序編制清單 七、 仿真及加工試制 八、 工藝方案的評估與設計心得 九、 參考文獻 十、 外文資料及中文譯文 十一、致謝參考文獻： 1 FANUC LINEAR MOTOR serles Linear Motor Realizing Ultimate High Speed and Precision Feed. 2 FANUC i MANUAL GUIDE Integrated Operation Guidance with extremely simplified operations. 3 詹華西 .數控加工與編程 M.西安：西安電子科技大學出版社 2007.8 月第二版 4 趙長旭 .數控加工工藝 M.西安：西安電子科技大學出版社 2006.1 月第一版 5 王軍 .數控加工工藝 M.武漢：武漢職業技術學院校內教材 6 山特維克 .SANDVIK 刀具手冊 M 7金屬切削加工手冊 8 CH6145A 車削中心使用說明書沈陽第一機床廠 2002 9麗馳 LV-800 立式四軸加工中心使用說明書臺灣麗馳科技股份 有限公司 2002 10 XH713A 立式加工中心使用大連機床廠 2004 11 XD40 床身數控銑床使用說明書大連機床廠 2004 12 華茂發 ,周健 .數控機床加工工藝 M.北京 :機械工業出版社 2000 13 許友誼 ,李金伴 .數控機床編程技術 M.北京 :化學工業出版社 2005.5 第一版 14 王愛玲 .現代數控機床編程技術及應用 M.北京 :國防工業出版社 2001 15 詹華西 .周向槽形銑削刀路設計與探索 .北京 :新技術新工藝， 2007.11 外文資料： The powerful built-in PMC is available, which executes sequence control for machine tool and peripheral devices. The MTB can directly change PMC program and macro executor program on the CNC, due to the flash memory chips, and no special writing tool or a RAM board is required for debugging program. Ethernet can be suitable for building the productive system where many machine tools and factory computers exchange data. y) FANUC Series 0i/0i Mate can be operated using 9” CRT/MDI unit and a flat 7.2” LCD/MDI unit. And FANUC Series 0i can be operated using 8.4” color LCD, 10.4” color LCD unit and display unit with PC function. SPINDLE HRV Control Quick acceleration and response by SPINDLE HRV Control Quick response and high stability of current control are much enhanced by high speed DSP and advanced control algorithm (SPINDLE HRV Control). High response and high precision spindle control is realized with faster velocity loop sampling time and high resolution detector circuit. Controllability of C-axis contouring control is also much enhanced. l High Speed and high precision servo control By combination of hardware technology such as “Servo motor with ultra smooth rotation”, “Accurate current detection”, “High response and high resolution Pulsecoder”, and SERVO HRV Control, high speed and high precision feed control can be realized. And Mechanical resonance can be suppressed by Auto Following HRV Filter even though its frequency is changed. Quick & Smart Tuning of Servo and Spindle This software provides the integrated environment for making test programs, setting parameters and data measurement needed for servo and spindle tuning. It has the Automatic tuning function for resonance elimination HRV filter and others.With SERVO GUIDE , quick and smart optimization of servo and spindle is realized. Tool paths of part programs are able to be drawn graphically on the CNC display. It offers visual program review prior to machining. Various servo data such as position errors, command pulses, torque commands, are displayed on CNC display with waveforms. It facilitates tuning servo conditions and troubleshooting servo problems without oscilloscope. CNC data such as parameters, part programs, and offset data, can be saved to the PCMCIA memory card with easy operation, and are also restored conveniently from it for recovering CNC memory just in case. The keys and key layout can be easily customized. Operators panel for machine tool can be fit for machine tool. Alarm and operation status is recorded automatically in the non-volatile CNC memory and can be used for diagnostics. Help function will assist an operator for details and countermeasure of any CNC alarm once lack of familiarity on CNC operation. Help function Ease of Use Operation User friendly operation and assistance A new conversational programming function “MANUAL GUIDE 0 i” which even inexperienced users can make a part program easily, and can be applied to lathe, milling machine and machining center. .ISO code part program .G-code and M-code assistance .Contour programming .Advanced canned cycles “MANUAL GUIDE 0 i” can be used on 10.4” color LCD, 8.4” color LCD, 7.2” monochrome LCD and 9” monochrome CRT. “MANUAL GUIDE 0 i ” adopted ISO code program for its part program language. Simple motion such as line and arc are entered by G-code directly, and complex motions such as pocket machining and drilling patterns can be entered easily by cycle machining blocks. Furthermore, since ISO code part program form is widely used as a part program outputted from CAD/CAM system, “MANUAL GUIDE 0 i ” has good affinity with CAD/CAM system. “MANUAL GUIDE 0 i ” has G-code assistance screen and M-code assistance screen. G-code assistance screen has 2 types display, textual information screen and graphical information screen. As to M-code assistance screen, in order to fit it to a actual machine configuration, Machine tool builder can modify the contents of it or add new M-code by using a macro executor. Ease of Use Operation Simple operation progra