目 录

摘要： ................................................................... 1 一、引言 ................................................................. 2 二、数控技术概况 ......................................................... 2

（一）国内外数控系统的发展概况 ........................................ 2 （二）数控技术发展趋势 ................................................ 3 （三）智能化新一代PCNC数控系统 ....................................... 5 三、第一个零件图及工艺分析 ............................................... 6

（一）零件图 .......................................................... 6 （二）工艺分析 ........................................................ 6 （三）刀具的选择和切削参数 ............................................ 8 （四）夹具的选择与类型 ................................................ 9 （五）零件的三维造型及编程概述 ....................................... 10 （六）零件的加工工艺规程 ............................................. 15 四、第二个零件图及工艺分析 .............................................. 24

（一）零件图样分析 ................................................... 24 （二）工艺设计 ....................................................... 24 （三）数控工艺分析及编写加工程序 ..................................... 26 （四）程序输入及车床操作 ............................................. 29 五、结论 ................................................................ 30 参考文献 ................................................................ 31

XXXXXXXXXX毕业论文

轴类零件的数控车削编程与加工

XX级数控技术专业X班 姓名：XXX 学号：XX

摘要：本次设计主要是对一个直径是80MM长120MM的圆柱台阶轴进行设计，这

个轴上有圆弧、工艺退刀槽、螺纹退刀槽、螺纹及球面等，材料为45号钢。其表面参数要求严格，比如，零件部分表面粗糙度要达到Ra1.6，其余不重要的表面要达到Ra3.2。这个台阶轴的设计思路、主要参数、设计要求等都很重要。

通过对课题任务的分析，先用CAD把零件图画出来，对零件图进行分析，确定零件的加工工艺。然后用CAXA软件生成模型，也就是3D成型图，再对模型进行分析，然后对模型进行仿真，仿真过后，进行后置处理，生成G代码，最后把程序反读，效验G代码，检查程序是否正确，然后定稿。

关键词：实体造型，数控加工，编程，加工，工艺分析

The axial parts numerical control turning programming

and processing

Abstract: The design is mainly to a diameter is the 120MM 80MM long cylindrical

steps design, the axle shaft with circular arc, technology recede cutter groove, thread recede cutter groove, thread and sphere to wait, material for 45 steel. Its surface parameters, for example, requires strict surface roughness parts to Ra1.6, the rest are not important to the surface Ra3.2. The steps of shaft design thought, main parameters and design requirements, etc. Are all very important.

Through the analysis of subject, use first task the parts come out, CAD drawing analysis of parts drawing, sure parts processing technology. Then use CAXA software formation models, namely 3D molding figure, again to model is analyzed, and then the simulation model, and the simulation, postprocessing after and generate G code against the program, finally verified G code, read, check procedure correctly, then finalized.

Keywords: The solid model, NC machining, programming, processing, process

analysis.

第 1 页 共 31 页

XXXXXXXXXX毕业论文

一、引言

数控车削加工是将编好的加工程序输入数控装置，数控装置再将输入的信息进行运算处理后转换成驱动伺服机构的指令信号，最后由伺服机构控制机床的各种动作，自动地加工出零件。由此可看出，用数控机床加工零件，程序编制是一项重要的工作，它对有效利用数控机床起主要作用。数控加工的程序编制也称数控编程，数控编程时，必须对零件进行分析，将加工零件的全部工艺过程、工艺参数等以规定的代码、程序格式写出。由此可以看出，数控编程是集工艺与程序中，且其实践性很强。本论文就某轴类零件的数控加工进行论述：从毛坯图、零件图开始，分析其加工工艺，确定加工路线，再到数控程序编制，期间对零件加工程序的解释可以更清晰的展示程序段的意义。

二、数控技术概况

（一）国内外数控系统的发展概况

随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。

长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限

第 2 页 共 31 页

XXXXXXXXXX毕业论文

制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。 （二）数控技术发展趋势

1.性能发展方向 (1)高速高精高效化

速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化

包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。

(3)工艺复合性和多轴化

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。

(4)实时智能化

早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而达到最佳控制的目的。

2.功能发展方向

第 3 页 共 31 页