畢業設計題目FANUC系統數控車的加工姓名顧文明學號0612205160專業數控技術應用班級06大專數控設備班指導老師卞洪元2010年11月摘要數控技術及數控機床在當今機械制造業中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國家基礎工業現代化中的戰略性作用，并已成為傳統機械制造工業提升改造和實現自動化、柔性化、集成化生產的重要手段和標志。數控技術及數控機床的廣泛應用，給機械制造業的產業結構、產品種類和檔次以及生產方式帶來了革命性的變化。數控機床是現代加工車間最重要的裝備。它的發展是信息技術1T與制造技術MT結合發展的結果。現代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技術，都是建立在數控技術之上的。掌握現代數控技術知識是現代機電類專業學生必不可少的。本次設計內容介紹了數控加工的特點、加工工藝分析以及數控編程的一般步驟。并通過一定的實例詳細的介紹了數控加工工藝的分析方法。關鍵詞數控技術加工工藝編程目錄摘要2目錄3第一章前言411本課題研究的意義412本課題目前的現狀713本課題的研究所達目標1414完成本課題可行性分析15第二章零件加工1621零件圖紙1622零件的結構分析與加工表面分析1723零件加工工藝過程及工序卡2124零件加工工序卡28第三章機床設備介紹與數控編程3331數控設備介紹與數控編程3332零件的節點計算3533程序的編輯3734G代碼和M代碼39第四章42結語42參考文獻43第一章前言11本課題研究的意義111數控機床的基本概念數控是數字控制（NUMERICALCONTROL,NC）的簡稱，是利用離散的數字信號對信息進行傳輸、運算處理。數控技術是利用數字控制原理對某一些工作過程進行自動控制的技術。它已廣泛應用于航空航天、軍事、電子信息、通訊、家電、汽車、機械加工等領域，是一門正在發展的高新技術。112數控機床的組成數控機床主要由程序編制及程序載體、輸入裝置、數控裝置（CNC）、伺服驅動及位置檢測、輔助控制裝置、機床本體等幾部分組成。113程序編制及程序載體數控程序是數控機床自動加工零件的工作指令。在對加工零件進行工藝分析的基礎上，確定零件坐標系在機床坐標系上的相對位置，即零件在機床上的安裝位置；刀具與零件相對運動的尺寸參數；零件加工的工藝路線、切削加工的工藝參數以及輔助裝置的動作等。得到零件的所有運動、尺寸、工藝參數等加工信息后，用由文字、數字和符號組成的標準數控代碼，按規定的方法和格式，編制零件加工的數控程序單。編制程序的工作可由人工進行；對于形狀復雜的零件，則要在專用的編程機或通用計算機上進行自動編程（APT）或CAD/CAM設計。編好的數控程序，存放在便于輸入到數控裝置的一種存儲載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪一種存儲載體，取決于數控裝置的設計類型。114控機床加工特點及其應用數控機床已越來越多的應用于現代制造業，并發揮出普通機床無法比擬的優勢，數控機床主要有以下幾特點1傳動鏈短，與普通機床相比主軸驅動不再是電機皮帶齒輪副機構變速，而是采用橫向和縱向進給分別由兩臺伺服電機驅動運動完成，不再使用掛輪、離合器等傳統部件，傳動鏈大大縮短。2剛性高，為了與數控系統的高精度相匹配，數控機床的剛性高，以便適應高精度的加工要求。3輕拖動，刀架（工作臺）移動采用滾珠絲杠副，摩擦小，移動輕便。絲杠兩端的支承式專用軸承，其壓力角比普通軸承大，在出廠時便選配好；數控機床的潤滑部分采用油霧自動潤滑，這些措施都使得數控機床移動輕便。一、數控機床的管理使用數控機床的使用好壞既需要操作者的精心使用，又必須依靠科學的管理，完善的管理制度、科學的生產模式是提高生產效率的有效手段。1建立健全完善的管理制度，有效控制、監督數控機床相關人員的工作，使機床的操作、運行全過程受控。2加強技術人員、技術工人管理人員的培訓。數控加工的培訓是一向長期的工作，是一個不斷提高的過程。通過培訓工藝人員可以編制更加簡化的數控加工工藝、簡化程序、縮短加工時間；技術工人可以提高操作技能；管理人員可以更加了解數控設備的特點、過程控制，以現代生產管理理念實施管理。3科學組織生產。改進停工待料，生產能力不平衡問題，提高數控機床的開工率，合理安排生產節拍，合理分配生產任務。利用零件加工的相似性，將待加工零件進行分類，從而在工藝編制、生產計劃及調度中合理安排，提高設備生產能力的平衡度。科學的生產批次將極大限度的降低機床調整時間比例、工裝準備時間比例，可提高批量效率。4為了發揮數控機床的價值，操作者必須正確的掌握數控機床操作原則。按機床操作規程正確操作機床；按工藝和程序要求加工零件；加工前協調零件、刀具、壓板等尺寸避免干涉和碰撞；提高技術素質，減少裝刀、找正等非加工時間；正確維護保養各種輔具確保精度可靠。115研究數控技術的意義數控技術是支持現代裝備制造業的關鍵技術群，直接決定制造裝備的功能和性能，是信息化帶動工業化進程中裝備層的關鍵技術，屬于支持先進制造技術的重要基礎技術群。近年來，我國的工業經濟總體增長較快，國際制造產業向中國快速轉移跡象明顯，但尚未擺脫產品檔次低、國際競爭力弱的局面。中國制造產品，除人工成本低外，其他如質量、款式、技術含量等方面均不具備競爭優勢。當前，在國內經濟發展中存在如此現象，即高檔的產品非進口即由進口的機械設備生產。而那些高精度機械設備除進口外，還有可能通過再上游的進口裝備機械生產。即每個生產環節，進口的總比國產的要高一個檔次。以手機為例，雖然部分國產手機質量超過進口產品，但機殼大多由進口模具生產。而最高精度的模具又須借助高端進口數控加工中心生產。整個制造業長期依賴進口設備，導致惡性循環，可能帶來三個結果一是始終不能獲得國際上最新最好的技術設備。導致中國的制造業永遠停留在二流水平。二是最終產品的大部分價值被發達國家所獲取。三是不能掌握整個經濟發展的核心技術，國民經濟的命脈始終掌握在他人手里。另外裝備制造業的崛起是對中國工業現代化和國家綜合國力提升的重要支持。制造業進步一方面提升物質生產能力，解決關鍵裝備的制造問題，另一方面制造業的共性技術軍民兩用，對國防和國家安全意義重大。12本課題目前的現狀121機床數控技術的發展過程數控機床是用計算機控制機床加工的機械。應用了自動控制、計算機、精密測量和機床結構等方面的最新成就。很多年來，隨著科學技術的發展，機床數控技術經過了多次的改造，適應了現在的社會發展，但當前又出現了一些新的發展方向。一、數控機床的產生1959年，由于在計算機行業中研制出晶體管元件，在數控系統中廣泛采用晶體管和印刷電路板，從而跨入了第二代。1965年，出現小規模集成電路，由于它體積小、功耗低，使數控系統的可靠性得以進一步提高。數控系統發展到第三代。以上三代系統，都是采用專用控制計算機的數控系統，統稱為普通數控系統。隨著當今技術的發展，小型計算機的價格急劇下降，激烈地沖擊著市場。數控系統的生產廠家采用小型計算機來取代專用控制計算機，許多功能可以依靠編制專用程序存在計算機的存儲器中，構成控制軟件而加以實現，提高了系統的可靠性。這種數控系統，稱為第四代系統，即計算機數控系統。計算機技術的發展更新很快，就在1970年前后，有了小型處理器，并且用到了各個行業，數控技術也不例外。以小處理機技術為特征的數控系統稱為第五代系統。二、我國的發展情況我國從1958年開始研究數控機械加工技術，60年代我國研制出了可以加工非圓齒輪等復雜形狀的工件的銑床、數控非圓齒輪插齒機等設備，保證了加工質量，減少了廢品，提高了效率，取得了良好的效果。70年代針對航空工業等加工復雜形狀零件的急需，從1973年以來進行了數控機床的研制，經過3年努力，到1975年已試制生產了300多臺數控機床。1982年，青海第一機床廠生產的XHK754臥式加工中心，長城機床廠生產的CK7815數控車床可以陸續形成了批量生產。1984年僅機械工業部門就生產數控機床650臺，1985年，我國數控機床的品種已有了新的發展，除了各類數控線切割機床以外，其他各種金屬切削機床（如各種規格的立式、臥式加工中心，立式、臥式數控車床，數控銑床，數控磨床等），也都有了很大的發展。到1989年底，數控車床占40，加工中心占27。目前，我國除具有設計與生產的數控機床外，還生產出了柔性制造系統。現在我國的機床數控技術已經進入了一個新的發展時期數控機床可以按多種方式進行分類。若按工藝用途，可將其分為一般數控機床、數控加工中心機床、多坐標機床等；若按測量裝置的有無及位置可分為開環、閉環和半閉環等系統。三、數控機床的發展動向從數控系統的發展來看，數控機床已發展了五代。在實際應用中，除了機床行業之外，數控技術還應用在其他部門，產生了各種數控設備。最初，人們考慮的是在一臺設備上如何提高自動化程度。后來，人們發現電子計算機處理數據的速度比數控設備的加工速度快，利用一臺計算機可控制多臺數控設備，慣稱之為。當前，國內外在數控裝置、機床結構等的研究與開發方面不斷取得成果出現了新的發展特點。從數控系統方面看，主要有（1）主控機向著多位的微處理機化發展。（2）數控裝置向著集成化和智能化的方向發展。（3）數控系統采用模塊化結構。（4）數控編程更加圖形化和自動化。（5）數控系統更加可靠和宜人化。在數控機床的結構方面，一是其驅動裝置正向著交流和數字化的方向發展；二是機床床體部分的設計和制造不斷選用新的材料；三是其加工刀具等輔助工具的材料引人注目。四未來發展趨勢高速化高精度化功能復合化多軸聯動化數控機床是現代制造技術的基礎裝備，其技術水平高低是衡量一個國家的工業現代化水平的重要標志。數控機床的可靠性是機床質量的關鍵。目前國產數控機床的可靠性水平與國外相比明顯偏低，嚴重影響了國產數控機床的競爭能力，提高國產數控機床的可靠性已成為當務之急。122數控機床行業現狀及前景一、中國數控機床行業現狀及前景隨著電子信息技術的發展，世界機床業已進入了以數字化制造技術為核心的機電一體化時代，其中數控機床就是代表產品之一。數控機床是制造業的加工母機和國民經濟的重要基礎。它為國民經濟各個部門提供裝備和手段，具有無限放大的經濟與社會效應。目前，歐、美、日等工業化國家已先后完成了數控機床產業化進程，而中國從20世紀80年代開始起步，仍處于發展階段。“十五”期間，中國數控機床行業實現了超高速發展。其產量2001年為17521臺，2002年24803臺，2003年36813臺，2004年51861臺，2004年產量是2000年的37倍，平均年增長39；2005年國產數控機床產量59639臺，接近6萬臺大關，是“九五”末期的424倍。“十五”期間，中國機床行業發展迅猛的主要原因是市場需求旺盛。固定資產投資增速快、汽車和機械制造行業發展迅猛、外商投資企業增長速度加快所致。2006年，中國數控金切機床產量達到85756臺，同比增長328，增幅高于金切機床產量增幅184個百分點，進而使金切機床產值數控化率達到378，同比增加23個百分點。此外，數控機床在外貿出口方面亦業績驕人，全年實現出口額334億美元，同比增長6314，高于全部金屬加工機床出口額增幅1858個百分點。2007年，中國數控金切機床產量達123,257臺，數控金屬成形機床產量達3,011臺；國產數控機床擁有量約50萬臺，進口約20萬臺。2008年10月，中國數控機床產量達105,780臺，比2007年同比增長296。長期以來，國產數控機床始終處于低檔迅速膨脹，中檔進展緩慢，高檔依靠進口的局面，特別是國家重點工程需要的關鍵設備主要依靠進口，技術受制于人。究其原因，國內本土數控機床企業大多處于“粗放型”階段，在產品設計水平、質量、精度、性能等方面與國外先進水平相比落后了510年；在高、精、尖技術方面的差距則達到了1015年。同時中國在應用技術及技術集成方面的能力也還比較低，相關的技術規范和標準的研究制定相對滯后，國產的數控機床還沒有形成品牌效應。同時，中國的數控機床產業目前還缺少完善的技術培訓、服務網絡等支撐體系，市場營銷能力和經營管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主創新能力，完全擁有自主知識產權的數控系統少之又少，制約了數控機床產業的發展。國外公司在中國數控系統銷量中的80以上是普及型數控系統。如果我們能在普及型數控系統產品快速產業化上取得突破，中國數控系統產業就有望從根本上實現戰略反擊。同時，還要建立起比較完備的高檔數控系統的自主創新體系，提高中國的自主設計、開發和成套生產能力，創建國產自主品牌產品，提高中國高檔數控系統總體技術水平。“十一五”期間，中國數控機床產業將步入快速發展期，中國數控機床行業面臨千載難逢的大好發展機遇，根據中國數控車床19962005年消費數量，通過模型擬合，預計2009年數控車床銷售數量將達89萬臺，年均增長率為165。根據中國加工中心19962005年消費增長模型，預計2009年加工中心消費數量將達28萬臺，較2005年年均增長率為178。二、世界機床強國產業現狀德國創歷史新高2006年，德國機床業界的1生產與服務總值高達108億歐元，增長4。在出口方面，截至2006年，德國機床制造業已連續4年取得上好成績，僅2006年前9月的出口增幅便高達13。來自中國市場的需求超過了美國市場，再度成為德國機床出口的最大海外市場。與此同時，德國對韓國與印度的機床出口也有出色表現。這標志著亞洲市場的繁榮及其各個行業工業標準的提高。日本用戶也在增加對德國機床與技術的訂購，2006年日本首次躍居德國15大出口市場之一。進口方面，亞洲的機床生產企業正不斷提升技術標準，著力強化其在德國市場中的地位。2006年前3個季度，德國的機床進口增長率高達15，主要增量來自中國、韓國、中國臺灣與日本。2007年該國機床生產與服務總值還將繼續攀升，達115億歐元。如此一來，德國機床制造業將取得歷史以來的最好成績，并有望打破行業在2001年所創下的最高記錄。3日本細水長流式的景氣復蘇截至2006年年底，日本機床業已連續32個月每月訂貨額超過1000億日元，超過了上世紀90年最高峰時連續22個月訂貨額超過1000億日元的記錄。其他的統計數字為2006年機床工業生產總值達1兆2110億日元，與訂貨額基本呈現同樣的發展趨勢，出口額9255億日元，同比增長14，進口額1356億日元，同比增長26。回顧以2002年為谷底的本次恢復期的機床工業訂貨額情況，2002年為6758億日元，同比增長1432003年為8511億日元，同比增長2592004年為1兆2362億日元，同比增長4522005年為1兆3632億日元，同比增長1032006年的訂貨額遠遠超出了當初的預測值1兆1200億日元，達到1兆4370億日元，同比增長54，創造了16年來的歷史新高，繼續著細水長流式的景氣復蘇。韓國出口良好，內需萎縮2006年韓國機床產業的總產值達到414億美元，估計比前年增長了18。按階段可分為上半年良好、下半年停滯，表現為出口良好、內需萎縮的景象。按照不同行業需求形態來看，以中小企業為主的鑄造模具行業的需求，由于內需的不景氣呈現出了全面的萎縮，而電氣電子行業沒能追加大量的投資，比前年有所減少。然而對業績輝煌的造船業來講，需求十分活躍，對大型機械的需求大大增加。汽車行業雖然因受到現代汽車公司的罷工影響多少有所萎縮，但通過汽車廠商的海外拓展及GM大宇。雷諾三星的投資相對擴大，基本保持了前年的水平。123數控機床發展趨勢進入21世紀,我國機床制造業既面臨著提升機械制造業水平的需求而引發的制造裝備發展的良機,也遭遇到加入WTO后激烈的市場競爭的壓力。從技術層面上來講,加速推進數控技術將是解決機床制造業持續發展的一個關鍵。數控機床及由數控機床組成的制造系統是改造傳統產業、構建數字化企業的重要基礎裝備，它的發展一直備受人們關注。數控機床以其卓越的柔性自動化的性能、優異而穩定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，它開創了機械產品向機電一體化發展的先河，因此數控技術成為先進制造技術中的一項核心技術。另一方面，通過持續的研究，信息技術的深化應用促進了數控機床的進一步提升。目前，世界先進制造技術不斷興起，超高速切削、超精密加工等技術的應用，柔性制造系統的迅速發展和計算機集成系統的不斷成熟，對數控加工技術提出了更高的要求。當今數控機床正在朝著以下幾個方向發展。一高速度、高精度化速度和精度是數控機床的兩個重要指標，它直接關系到加工效率和產品質量。目前，數控系統采用位數、頻率更高的處理器，以提高系統的基本運算速度。同時，采用超大規模的集成電路和多微處理器結構，以提高系統的數據處理能力，即提高插補運算的速度和精度。并采用直線電動機直接驅動機床工作臺的直線伺服進給方式，其高速度和動態響應特性相當優越。采用前饋控制技術，使追蹤滯后誤差大大減小，從而改善拐角切削的加工精度。為適應超高速加工的要求，數控機床采用主軸電動機與機床主軸合二為一的結構形式，實現了變頻電動機與機床主軸一體化，主軸電機的軸承采用磁浮軸承、液體動靜壓軸承或陶瓷滾動軸承等形式。目前，陶瓷刀具和金剛石涂層刀具已開始得到應用。二多功能化配有自動換刀機構刀庫容量可達100把以上的各類加工中心，能在同一臺機床上同時實現銑削、鏜削、鉆削、車削、鉸孔、擴孔、攻螺紋等多種工序加工，現代數控機床還采用了多主軸、多面體切削，即同時對一個零件的不同部位進行不同方式的切削加工。數控系統由于采用了多CPU結構和分級中斷控制方式，即可在一臺機床上同時進行零件加工和程序編制，實現所謂的前臺加工，后臺編輯。為了適應柔性制造系統和計算機集成系統的要求，數控系統具有遠距離串行接口，甚至可以聯網，實現數控機床之間的數據通信，也可以直接對多臺數控機床進行控制。三智能化現代數控機床將引進自適應控制技術，根據切削條件的變化，自動調節工作參數，使加工過程中能保持最佳工作狀態，從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，同時也能提高刀具的使用壽命和設備的生產效率。具有自診斷、自修復功能，在整個工作狀態中，系統隨時對CNC系統本身以及與其相連的各種設備進行自診斷、檢查。一旦出現故障時，立即采用停機等措施，并進行故障報警，提示發生故障的部位、原因等。還可以自動使故障模塊脫機，而接通備用模塊，以確保無人化工作環境的要求。為實現更高的故障診斷要求，其發展趨勢是采用人工智能專家診斷系統。四數控編程自動化隨著計算機應用技術的發展，目前CADCAM圖形交互式自動編程已得到較多的應用，是數控技術發展的新趨勢。它是利用CAD繪制的零件加工圖樣，再經計算機內的刀具軌跡數據進行計算和后置處理，從而自動生成NC零件加工程序，以實現CAD與CAM的集成。隨著CIMS技術的發展，當前又出現了CADCAPPCAM集成的全自動編程方式，它與CADCAM系統編程的最大區別是其編程所需的加工工藝參數不必由人工參與，直接從系統內的CAPP數據庫獲得。五可靠性最大化數控機床的可靠性一直是用戶最關心的主要指標。數控系統將采用更高集成度的電路芯片，利用大規模或超大規模的專用及混合式集成電路，以減少元器件的數量，來提高可靠性。通過硬件功能軟件化，以適應各種控制功能的要求，同時采用硬件結構機床本體的模塊化、標準化和通用化及系列化，使得既提高硬件生產批量，又便于組織生產和質量把關。還通過自動運行啟動診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序，實現對系統內硬件、軟件和各種外部設備進行故障診斷和報警。利用報警提示，及時排除故障；利用容錯技術，對重要部件采用冗設計，以實現故障自恢復；利用各種測試、監控技術，當生產超程、刀損、干擾、斷電等各種意外時，自動進行相應的保護。六控制系統小型化數控系統小型化便于將機、電裝置結合為一體。目前主要采用超大規模集成元件、多層印刷電路板，采用三維安裝方法，使電子元器件得以高密度安裝，較大規模縮小系統的占有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統的陰極射線管，將使數控操作系統進一步小型化。這樣可以方便地將它安裝在機床設備上，更便于對數控機床的操作使用。13本課題的研究所達目標131、理論方面1學會半圓，宏程序的編制和應用。2學會對零件加工工藝的制定。3熟悉了數控機床的組成，了解相關控制系統原理。4掌握各編程指令的意義，編寫正確的加工程序。5了解了機械制造相關知識。6學會應用或了解關于數控方面的軟件132、操作方面1按照機械制圖標準，繪制出零件圖。2熟練掌握數控機床面板及操作界面的使用。3熟悉掌握工件裝夾、刀具裝夾、刀具刃磨、編程原點找正、對刀等操作方法及步驟4熟練掌握零件圖紙分析、工藝制定、刀具選擇、切削用量選擇、程序編寫等加工相關內容，并能夠進行計算機仿真加工。5熟練掌握數控加工過程的完成步驟（從圖紙到工件的完整加工過程），并能保證零件加工成型的相對尺寸精度、形狀精度、表面的位置精度、表面粗度等其他要求。6熟悉數控機床教學安全操作規程7通過數控高級考核14完成本課題可行性分析本人通過四年半的理論知識與專業技能的學習，已初步能夠獨立進行零件的設計、材料分析，工藝的制定，到最終的編程加工。并且在每學期都要進行維期兩個用月的專業技能強化訓練，讓我們深入感受到理論與實踐是相輔相成的。在實踐方面已通過數控車床中級、普車中級、鉗工中級的考核，對電工、機床的結構及工件的加工工藝也有一定的了解；并且論文的論題與自己所學專業相對應，并且具有充分的參考資料（如機械制圖、數控加工編程、數控機床、機械制造基礎、金屬工藝學、機械設計、CAD/CAM應用技術等資料）。金屬工藝學此書系統地闡述了鋼鐵生產、金屬材料的性能、金屬的結構與結晶、合金的相結構與相圖、鐵碳合金、鋼的熱處理、工業用鋼、機械加工工藝規程的制定等方面的基本原理和基礎知識。數控加工編程此書從三種數控系統SIEMENS、FANUC、華中入手,深入淺出地闡述了零件的分析,尤其十分詳細地介紹了如何編程,同時還介紹了編程時的注意點,最后還對加工中心的對刀和其他類型機床作了簡要的介紹。除此之外還有專門的指導老師、教授做輔導；綜合以上分析相信一定能夠順利地完成最終的設計。第二章零件加工21零件圖紙1件1如圖圖（1）2、件2如圖22零件的結構分析與加工表面分析221零件基本結構分析該零件是一個配合件，如圖由A和圖B組合而成，分件1和件2，件2為橢球配件。材料規格為45鋼。圖A（件1）圖B件2222零件的表面組成及形狀1件1大致由曲面，外圓，退刀槽，圓弧，圓錐和一個孔組成，該零件為軸類零件。2件2是內孔大致由外圓弧，切槽，外螺紋，內錐，鏜孔，內螺紋組成該零件為套類零件。223對零件的局部表面進行分析1分析件（1）圓弧半徑為R38的圓弧，其作用起過渡作用，保證圓弧與臺階連接光滑。（2）孔總長度為7MM的臺階孔，（32272的內孔），精度要求也較高，可取內圓磨削加工方法保證其精度；（3）外圓48的外圓，其上偏差ES0，下偏差EI0016，表面粗糙度RA為32，可用車削加工保證其表面粗糙度；（4）42和36的外圓其上偏差ES0016，下偏差0016，其尺寸控制在36012MM35988MM之間，RA為16，加工要求較高，可取外圓磨削加工；其作用便與裝夾（5）退刀槽槽寬為5MM,槽深為3MM，其公差尺寸按未注要求加工，其作用安全防止撞刀；2分析件2（1）長半軸48MM短半軸24MM的橢圓，表面粗糙度RA16，精度高，可采用外圓磨削保證其精度2鏜孔直徑分別為353020，長度為6MM,6MM,8MM,4MM,保證其精度。（3）內螺紋M3015H螺紋，其最大直徑D27、P2885，最小直徑為1713P2805MM，C15的倒角其作用保護刀尖，保證牙齒形成，保證其與半球緊密配合。（4）切槽使用槽到在固定位置切槽，保證其尺寸。（4）外螺紋M30156G的普通螺紋，其最大直徑為3001P2885MM，最小直徑為3013P2805MM，C15的倒角；其作用保護刀尖，保證，牙齒形狀的成形保證與另一半球螺紋部分的良好配合；（5）35的外圓，其上偏差ES0，下偏差0025，其尺寸控制在35MM34967MM之間，RA為16，加工要求較高可取外圓磨削加工，其作用保證與半球很好的配合；224零件加工表面分析2241件一的加工表面分析件1材料規格根據零件圖紙要求可取45鋼，501001件1左端表面加工分析加工外圓時，要先加工直徑較大的外圓，然后加工直徑小的外圓，這樣避免了影響材料的剛度。首先加工480012的外圓，其外圓表面粗糙度值為16，精度較高，車削加工無法保證其精度，可采用外圓磨削加工保證其表面粗糙度。其次加工圓弧R38,保證標準尺寸，根據技術要求，半圓的表面粗糙度RA為32，要保證加工表面的光滑度。最后加工寬度為5槽深為3的槽，根據技術要求，槽的表面粗糙度為16，為了使槽的表面光滑，最后可進行平刀。2件1右端表面加工分析在加工件1右端時，在保證其零件總長度的情況下，先進行打孔，然后鏜孔，鏜32272的臺階孔，長7MM，其32272的內孔表面粗糙度為16，精度較高，難以控制，可采用內圓磨削加工保證其表面精度。2242件二的加工表面分析件2材料規格根據零件圖紙要求可取45鋼，50901件2橢球配合件分析加工件2可先將零件的總長度取好，然后用麻花鉆進行打孔，在達到一定深度的時候用鏜孔刀進行鏜孔，直徑為353020長度為6MM,4MM,8MM,保證其精度。然后加工螺紋M30156G。件2橢球加工分析取好總長，取一頭夾緊卡盤，加工外圓臺階，3035480025，然后進行螺紋加工，利用錐度公式計算出M30156H的內螺紋與件2的內螺紋的配合是H/G配合，其配合要求要裝拆方便件2橢球加工分析最后將兩個半球配合起來旋在一起任意一頭夾在卡盤上，然后車半圓，保證其精度，48，最后掉頭車另一半橢球。其精度要求比較高要求表面光滑。23零件加工工藝過程及工序卡231件1加工工藝過程見表21件1加工工藝過程表21工序號工種工序內容加工簡圖設備1下料50100鋸床三爪卡盤夾持工件,車端面見平，粗車兩個臺階、圓弧，直徑留余量50絲2車精車兩個臺階、圓弧，達到技術要求和尺寸要求數控車床掉頭粗車臺階、內槽和端面，取總長。直徑留50絲。精車臺階、內槽、和端面，達到技術要求和尺寸要求。3鉆調頭，三爪卡盤夾持工件另一端,用鉆20的麻花鉆鉆孔，然后用鏜孔刀進行粗車數控車床4鏜粗鏜內孔表面數控車232件2加工工藝過程見表22件2加工工藝過程表32工序號工種工序內容加工簡圖設備1下料50502鉆三爪自定心卡盤夾持工件車端面，用20的麻花鉆鉆中心孔數控車床3車用鏜刀進行臺階粗加工。數控車床然后進行精加工4鏜然后用內螺紋刀刀加工三角螺紋,保證其技術要求數控車床拿出已加工好的一半橢圓，在加工另一半橢圓，卡盤夾緊，用90度刀車出端面和螺紋臺階。留50絲余量。5車精車端面和螺紋臺階。保證尺寸到位。數控車床6用切槽刀進行切槽7車粗精車螺紋數控車8車把兩個半球進行配合，卡盤先夾52的一端粗精車半圓。9車然后掉頭粗精車車另一頭。10檢查，測量24零件加工工序卡241件件1工序卡表231工序卡見表23工序號工序內容刀具號刀具型號主軸轉速R/MIN進給速度F背吃刀量MM備注1三爪夾緊，粗車圓弧和三個臺階。T010190度外圓刀800F01152精車圓弧和臺階。T010190度外圓刀1800F033掉頭夾住圓弧一頭，粗車退刀槽和臺階。T0202尖刀800F01154精車退刀槽和臺階。T0202尖刀1800F035用麻花鉆打孔6006使用鏜孔刀進行鏜孔。T0303鏜孔刀600F0117精加工鏜孔T0303鏜孔刀1500F03使用每轉進給G998檢查測量242件2工序卡表24件1工序卡見表24工序號工序內容刀具號刀具型號主軸轉速R/MIN進給速度F背吃刀量MM備注1三爪夾緊毛坯，用麻花鉆進行打孔。6002然后進行粗鏜35，31，30的臺階。T0101鏜孔刀600F01153精車內臺階T0101鏜孔刀1500F034粗精車內螺紋。T0202內螺紋刀600F0115加工另一半球，夾緊毛坯車3035的外圓。T030390度外圓刀800F01156精加工3035，的外圓。T030390度外圓刀1800F037粗精加工切槽T0404切槽刀450F005使用每轉進給G998粗精加工螺紋M3015T0505螺紋刀600F019兩半球配合好用三爪夾好粗車橢圓。T010190度外圓刀800F011510精車橢球T010190度外圓刀1800F0311掉頭粗車另一半橢圓。T010190度外圓刀800F011512精車T010190度外圓刀1800F0325刀具明細表格及結構簡圖刀具刀號（T）主軸轉速S（R/MIN）進給速度（F）背吃刀量AP（MM）簡圖麻花鉆010160003鏜孔刀0202800011內螺紋刀0404600011刀具刀號（T）主軸轉速S（R/MIN）進給速度（F）背吃刀量AP（MM）簡圖90外圓刀01018000115切槽刀0202800005145端面刀03038000115外螺紋刀0404600011尖刀05058000115第三章機床設備介紹與數控編程31數控設備介紹與數控編程FANUC機床數控裝置中插補器發出的位置指令信號與工作臺（或刀架）上檢測到的實際位置反饋信號進行比較，根據其差值不斷控制運動，進行誤差修正，直至差值為零停止運動。這種具有反饋控制的系統，在電氣上稱為閉環控制系統。應該說，由于反饋的存在，可以消除系統中的機械傳動部件制造誤差對加工精度帶來的影響，從而可獲得較高的加工精度。但是由于很多機械傳動環節包括在閉環控制的環路內，各部件的摩擦特性，剛性以及間隙等，都是非線性的，直接影響系統的調節參數。所以閉環控制系統的設計調整都有較大的技術難度，如果設計、調整得不好，還很容易造成系統的不穩定。由于這種位置檢測信號取自機床工作臺（傳動系統的最末端執行件），所以包含了整個傳動系統的全部誤差，故也稱為全閉環系統。閉環控制的數控機床，主要是一些精度要求很高的鏜銑床、超精車床、超精磨床、大型數控機床等。數控編程的主要內容包括（1）分析零件圖樣，確定工藝過程（2）數學處理（3）編寫程序單（4）制作程序介質并輸入程序信息（5）程序校驗和試切削程序編制的方法有手工編程和自動編程兩大類。311手工編程手工編程編制工件加工程序的各個步驟，即從工件圖樣分析、工藝處理、確定加工路線和工藝參數，計算程序中所需的數據，編寫加工程序清單直到程序的檢驗，均由人來完成。手工編程在點位直線加工及直線圓弧組成的輪廓加工中仍廣泛應用。1確定工藝過程根據零件圖樣進行工藝分析，在此基礎上選定加工機床、刀具和夾具，確定零件加工的工藝路線、工序及切削用量等工藝參數。（2）數值計算根據了零件圖樣上的尺寸、工藝要求等，選定一個工件坐標系，在工件坐標系內計算工件輪廓的坐標值，即基點和節點坐標。（3）編制加工程序根據制定的加工工藝方案，按照機床數控系統指令代碼及程序格式的規定，編制加工程序。（4）輸入到數控系統把編制好的程序輸入到數控系統，常用的輸入方法有在操作面板上輸入；利用DNC（數據傳輸）功能，將計算機上編制的加工程序通過傳輸軟件和接口傳輸到數控系統。（5）程序校驗和試切削所編制的加工程序須經校驗和試切削才能用于正式加工。通常采用空運行的方法進行程序校驗，但這只能校驗程序格式是否正確及代碼是否完整，不能校驗軌跡的正確性。未檢驗加工軌跡是否正確，在有圖形顯示功能的機床上，可利用仿真圖形來檢查軌跡的正確性。322自動編程自動編程又稱計算機輔助編程。自動編程在自動編程系統上進行，它是由一臺通用計算機配上打印機、自動穿孔機和自動繪圖機等組成，可以完成手工編程的大部分工作。自動編程系統使用數控語言描述切削加工時的刀具和工件的相對運動軌跡和一些加工工藝過程。所編程序還可以通過屏幕顯示進行模擬加工演示。有錯誤時，可以在屏幕進行編輯、修改、直至程序停止為止。自動編程和手工編程相比，編程工作量減輕，編程時間縮短，編程的準確性提高，特別是復雜工件的編程，其技術經濟效益顯著。本課題研究時，選用的FANUC系統，因為之前一直學習的此系統，相對于其他系統來說，在性能和實際操作方面了解的更為詳細。32零件的節點計算321件一節點的計算圖331A458368066B415229863C178369863D178369863E1283612863F1283615863G983615863H68368097I18368097J116415934K312315934L61648070M131648070322件二節點的計算圖322以工件右端為坐標原點（如圖322）A139738,5283B141238,6783C156238,6783D156238,9283E159738,9283F159738,1524G191738,8217323件二節點的計算以工件左端為坐標原點（如圖333）A333597,16041B333597,11683C331997,10083D327597,10083E321597,8083F320597,7583G313597,7583H313597,258333程序的編輯件1O0001O0002鏜孔O0003M03S800T0101G99G40M03S800T0202G99M03S650T0303G99G00Z5G00Z5G00Z5X55X55X20G71U15R1G71U1R1G71U05R1G71P10Q20U05W0F03G71P10Q20U05W0F03G71P10Q20U05WOF03N10G00X0N10G00X0N10G00X32272G01Z0F01G01Z0F01G01Z0F01G03X36Z43R38X32272C05X32272G01X36C05Z7Z7Z28X32N20G01X20X42C05X48Z10G00Z100Z33Z12X100X48C05X32272Z15M05N20G01X55Z20M00G00X100X48Z23M03S1500T0303G99Z100Z26G00Z5M05N20G01X55X20M00G00X100G70P10Q20M03S1800T0101G99Z100G00Z100G00Z5M05X100X55M00M05G70P10Q20M03S1800T0202G99M30G00X100G00Z5Z100X55M05G70P10Q20M30G00X100Z100M05M30件2半球O0001內螺紋O0002加工另一半O00001M03S800T0101G99M03S600T0202G99M03S800T0101G99G00Z5G00Z5X55X12X12G71U1R1G71U05R1G76P010060Q80R01G71P10Q20U05W0F03G71P10Q20U05W0F03G76X2805Z22P975Q300F15M05N10G00X36G00Z100M00G01Z0F01X100M03S1800T0101G99X35Z1M05G70P10Q20Z6M30G00X100X31Z100Z6M05X285M30Z20X20Z26N20GO1X12G00Z100X100M05M00M03S1800T0101G99G00Z5X12G70P10Q