数控专业论文（范文推荐）

发布时间：2022-08-11 16:55:10 浏览数：次

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数控专业论文（范文推荐）

数控专业论文6篇

【篇1】数控专业论文

辽宁科技大学继续教育学院

毕业论文

浅谈数控机床的维修与维护

学院（系）：
辽宁科技大学

专业：
数控技术?

学号：

学生姓名：
关晟

指导教师：
李东华

摘要 2

第一章绪论 3

第二章数控机床概述 4

2.1 数控机床的简介 4

2.2 数控机床的组成 4

2.3数控机床的特点 4

2.4数控机床的主要技术指标 5

2.5数控机床使用中应注意的事项 5

第三章数控机床的故障诊断 6

3.1 数控机床的外部故障诊断方法 6

3.2 数控机床常见的故障诊断 6

3.3数控机床的故障排除方法 7

第四章数控机床各部故障分析及维修 11

4.1数控机床主轴伺服系统故障检查及维修 11

4.2 数控PLC初始故障的诊断 11

4.3 数控设备检测元件故障及维修 11

4.4数控机床加工精度异常故障及维修 12

第五章数控机床的保养及维护 13

5.1 数控机床的保养知识 13

5.2 数控机床系统的维护 13

5.3 机械部件的维护 14

第六章结论 16

参考文献 17

摘要

数控机床故障诊断数控机床是个复杂的系统，一台数控机床既有机械装置、液压系统，又有电气控制部分和软件程序等。组成数控机床的这些部分，由于种种原因，不可避免？地会发生不同程度、不同类型的故障，导致数控机床不能正常工作。故障诊断是进行数控机床维修的第一步，它不仅可以迅速查明故障原因排除故障，也可以起到预防故障发生与扩大的作用。文章结合数控机床中几个故障的维修实例，说明加强理论学习，适当了解数控系统硬件的相关连接及工作原理，了解外部器件的联系，并注重系统保养，对于准确维修数控机床故障，降低机床故障率具有重要意义。

关键词：数控技术；
数控机床；
常见故障；
诊断方法；
维修方法；

第一章绪论

数控技术是现代制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，离开了数控技术，先进制造技术就成了无本之木。数控技术的广泛使用给机械制造业生产方式、生产结构、管理方式带来深刻的变化，它的关联效益和辐射能力更是难以估计。数控技术及数控装备已成为关系国家战略和体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。

随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛，以微处理器为基础，以大规模集成电路为标志的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益。但同时，由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点，在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。

另外任何一台数控设备都是一种过程控制设备，这就要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。任何部分的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿。因而对数控系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分必要了。尤其对引进的CNC机床，大多花费了几十万到上千万美元。在许多行业中，这些设备均处于关键的工作岗位，若在出现故障后不及时维修排除故障，就会造成较大的经济损失。

我们现有的维修状况和水平，与国外进口设备的设计与制造技术水平还存在很大的差距。造成差距的原因在于：人员素质较差，缺乏数字测试分析手段，数域和数域与频域综合方面的测试分析技术等有待提高等等。

第二章数控机床概述

2.1数控机床的简介

数控机床是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的高效的自动化机床，综合了计算机技术、自动化技术、伺服驱动、精密测量和精密机械等各个领域的新的技术成果，是一门新兴的工业控制技术。

数控技术是指用数字量及字符发出指令并实现自动化控制的技术，它已经成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术。

2.2 数控机床的组成

数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统，反馈装置和机床本体组成。

2.3 数控技术的特点

1) 具有高度柔性：控机床上加工零件，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费用。

2) 加工精度高：数控机床的加工精度，一般可达到0.005～0.1mm，数控机床是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一个脉冲信号，则机床移动部件移动一个脉冲当量（一般为0.001mm），而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿，因此，数控机床定位精度比较高。

3) 加工质量稳定、可靠：工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定。

4) 生产率高：控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，数控机床的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削，数控机床目前正进入高速加工时代，数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产效率。

5) 改善劳动条件：控机床加工前经调整好后，输入程序并启动，机床就能自动连续的进行加工，直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强度极大降低，机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外，机床一般是封闭式加工，即清洁，又安全。

6) 利于生产管理现代化：控机床的加工，可预先精确估计加工时间，所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础。

2.4数控机床的主要技术指标

1.主要规格尺寸主要尺寸有床身与刀架最大回转直径、最大车削长度、最大车削直径等；
数控铣床主要有工作台、工作台T型槽、工作台行程等规格尺寸。

2.主轴系统数控机床主轴采用直流或交流电动机驱动，具有较宽的调速范围和较高的回转精度，主轴本身的刚度与抗震性比较好。现在数控机床主轴普遍达到5000～10000r/min甚至更高的转速，并且可以通过操作面板上的倍率开关直接改变转速，每挡间隔5%，其调节范围为50%～120%。

3.进给系统该系统有进给速度范围、快进速度范围、运动分辨率(最小移动增量)、定位精度和螺距范围等主要技术参数。

4.定位精度和重复定位精度定位精度是指数控机床工作台或其他运动部件的实际运动位置与指令位置的一致程度，其不一致的差值即为定位误差。重复定位精度是指在相同的操作方法和条件下，在完成规定操作次数过程中得到结果的一致程度。

5.刀具系统数控车床包括刀架工位数、工具孔直径、刀杆尺寸、换刀时间、重复定位精度各项内容。加工中心刀库容量与换刀时间直接影响其生产率。

6.电气包括主电动机、饲服电动机规格型号和功率等。

7.冷却系统包括冷却箱容量、冷却泵输出量等。

2.5数控机床使用中应注意的事项

使用数控机床之前，应仔细阅读机床使用说明书以及其他有关资料，以便正确操作使用机床，并注意以下几点：

(1) 机床操作、维修人员必须是掌握相应机床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员，且必须按安全操作规程及安全操作规定操作机床；

(2) 非专业人员不得打开电柜门，打开电柜门前必须确认已经关掉了机床总电源开关。只有专业维修人员才允许打开电柜门，进行通电检修；

(3) 除一些供用户使用并可以改动的参数外，其它系统参数、主轴参数、伺服参数等，用户不能私自修改，否则将给操作者带来设备、工件、人身等伤害；

(4) 修改参数后，进行第一次加工时，机床在不装刀具和工件的情况下用机床锁住、单程序段等方式进行试运行，确认机床正常后再使用机床；

(5) 机床的PLC程序是机床制造商按机床需要设计的，不需要修改。不正确的修改，操作机床可能造成机床的损坏，甚至伤害操作者；

(6) 建议机床连续运行最多24小时，如果连续运行时间太长会影响电气系统和部分机械器件的寿命，从而会影响机床的精度；

(7) 机床全部连接器、接头等，不允许带电拔、插操作，否则将引起严重的后果。

第三章数控机床的故障诊断

3.1 数控机床的外部故障诊断方法

由于现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障越来越低，而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。数控设备的外部故障可以分为软故障和外部硬件损坏引起的硬故障。

软故障是指由于操作、调整处理不当引起的，这类故障多发生在设备使用前期或设备使用人员调整时期。对于数控系统来说，另一个易出故障的地方为伺服单元。由于各轴的运动是靠伺服单元控制伺服电机带动滚珠丝杠来实现的。用旋转编码器作速度反馈，用光栅尺作位置反馈。一般易出故障的地方为旋转编码器与伺服单元的驱动模块。例如，一数控车床刚投入使用的时候，在系统断电后重新启动时，必须要返回到参考点。即当用手动方式将各轴移到非干涉区外后，再使各轴返回参考点。否则，可能发生撞车事故。所以，每天加工完后，最好把机床的轴移到安全位置。外部硬件操作引起的故障是数控修理中的常见故障。这类故障有些可以通过报警信息查找故障原因。对一般的数控系统来讲都有故障诊断功能或信息报警。维修人员可利用这些信息手段缩小诊断范围。而有些故障虽有报警信息显示，但并不能反映故障的真实原因。如一台采用840C系统的数控车床，第一天工作时完全正常，而第二天上班时却无论如何也开不了机，工作方式一转到自动方式下就报警“EMPTYING SELECTED MOOE SELECTOR”。加工完工件后，主轴不停，机械手就去抓取工件，后来仔细检查各部位都无毛病，而是自动工作条件下的一个模式开关位置错了。所以，当有些故障原因不明的报警出现的话，一定要检查各工作方式下的开关位置。还有些故障不产生故障报警信息，只是动作不能完成，这时就要根据维修经验、机床的工作原理和PLC运行状况来分析判断了。

对于数控机床的修理，重要的是发现问题。对外部故障诊断应遵从以下两条原则。首先要熟练掌握机床的工作原理和动作顺序。其次，要会利用PLC梯形图，NC系统的状态显示功能或机外编程器监测PLC的运行状态，一般只要遵从以上原则，小心谨慎，一般的数控故障都会及时排除

3.2 数控机床常见的故障诊断

数控系统故障维修通常按照：现场故障的诊断与分析、故障的测量维修排除、系统的试车这三大步进行。

(1)先外部后内部现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障率越来越低，而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。由于数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查。尽量避免随意地启封、拆卸，否则会扩大故障，使机床丧失精度、降低性能。

(2)先机械后电气一般来说，机械故障较易发觉，而数控系统及电气故障的诊断难度较大。在故障检修之前，首先注意排除机械性的故障。

(3)先静态后动态先在机床断电的静止状态，通过了解、观察、测试、分析，确认通电后不会造成故障扩大、发生事故后，方可给机床通电。在运行状态下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。而对通电后会发生破坏性故障的，必须先排除危险后，方可通电。

(4)先简单后复杂当出现多种故障互相交织，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。

数控系统是高技术密集型产品，要想迅速而正确的查明原因并确定其故障的部位，要借助于诊断技术。随着微处理器的不断发展，诊断技术也由简单的诊断朝着多功能的高级诊断或智能化方向发展。诊断能力的强弱也是评价CNC数控系统性能的一项重要指标。目前所使用的各种CNC系统的诊断技术大致可分为以下几类：

(1)起动诊断起动诊断是指CNC系统每次从通电开始，系统内部诊断程序就自动执行诊断。诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统控制软件，如 CPU、存储器、I/O 等单元模块，以及MDI/CRT单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。只有当全部项目都确认正确无误之后，整个系统才能进入正常运行的准备状态。否则，将在CRT画面或发光二极管用报警方式指示故障信息。此时起动诊断过程不能结束，系统无法投入运行。

(2)在线诊断在线诊断是指通过CNC系统的内装程序，在系统处于正常运行状态时对CNC系统本身及CNC装置相连的各个伺服单元、伺服电机、主轴伺服单元和主轴电动机以及外部设备等进行自动诊断、检查。只要系统不停电，在线诊断就不会停止。

(3)离线诊断离线诊断是指数控系统出现故障后，数控系统制造厂家或专业维修中心利用专用的诊断软件和测试装置进行停机（或脱机）检查。力求把故障定位到尽可能小的范围内，如缩小到某个功能模块、某部分电路，甚至某个芯片或元件，这种故障定位更为精确。

(4)现代诊断技术随着电信技术的发展，IC和微机性价比的提高，如通信诊断也称远程诊断，即利用电话通讯线把带故障的CNC系统和专业维修中心的专用通讯诊断计算机通过连接进行测试诊断。

3.3数控机床的故障排除方法

诊断方法：

简易诊断技术：问、看、听、摸、嗅

精密诊断技术：温度监测、振动监测、噪声监测、油液分析、裂纹监测

3.3.1直观法

这是一种最基本的方法。维修人员通过对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察以及认真察看系统的每一处，往往可将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。这要求维修人员具有丰富的实际经验，要有多学科的较宽的知识和综合判断的能力。

现代的数控系统虽然尚未达到智能化很高的程度，但已经具备了较强的自诊断功能。能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状况。一旦发现异常，立即在CRT上报警信息或用发光二极管批示出故障的大致起因。利用自诊断功能，也能显示出系统与主机之间接口信号的状态，从而判断出故障发生在机械部分还是数控系统部分，并批示出故障的大致部位。这个方法是当前维修时最有效的一种方法。

所谓功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能，如直线定位、圆弧插补、螺纹切削、固定循环、用户宏程序等用手工编程或自动编程方法，编制成一个功能程序测试纸带，通过纸带阅读机送入数控系统中，然后启动数控系统使之进行运行，藉以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性，进而判断出故障发生的可能起因。本方法对于长期闲置的数控机床第一次开机时的检查以及机床加工造成废品但又无报警的情况下，一时难以确定是编程错误或是操作错误，还是机床故障时的判断是一较好的方法。

这是一种简单易行的方法，也是现场判断时最常用的方法之一。所谓交换法就是在分析出故障大致起因的情况下，维修人员可以利用备用的印刷线路板、模板，集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。它实际上也是在验证分析的正确性。

在备板交换之前，应仔细检查备板是否完好，并应检查备板的状态应与原板状态完全一致。这包括检查板上的选择开关，短路棒的设定位置以及电位器的位置。在置换CNC装置的存储器板时，往往还需要对系统作存储器的初始化操作（如日本FANUC公司的FS—6系统用的磁泡存储器就需要进行这项工作），重新设定各种数控数据，否则系统仍将不能正常地工作。又如更换FANUC公司的7系统的存储器板之后，需重新输入参数，并对存储器区进行分配操作。缺少了后一步，一旦零件程序输入，将产生60号报警（存储器容量不够）。有的CNC系统在更换了主板之后，带需进行一些特定的操作。如FNUC公司在FS—10系统，必须按一定的操作步骤，先输入9000～9031号选择参数，然后才能输入0000号至8010号的系统参数和PC参数。总之，一定要严格地按照有关系统的操作、维修说明书的要求进行操作。

所谓转移法就是将CNC系统中具有相同功能的二块印刷线路板、模块、集成电路芯片或元器件互相交换，观察故障现象是否随之转移。藉此，可迅速确定系统的故障部位。这个方法实际上就是交换法的一种。因此，有关注意事项同交换法所述。

3.3.6参数检查法

众所周知，数控参数能直接影响数控机床的功能。参数通常是存放在磁泡存储器或存放在需由电池保持的CMOS RAM中，一旦电池不足或由于外界的某种干扰等因素，会使个别参数丢失或变化，发生混乱，使机床无法正常工作。此时，通过核对、修正参数，就能将故障排除。当机床长期闲置工作时无缘无故地出现不正常现象或有故障而无报警时，就应根据故障特征，检查和校对有关参数。

另外，经过长期运行的数控机床，由于其机械传动部件磨损，电气无件性能变化等原因，也需对其有关参数进行调整。有些机床的故障往往就是由于未及时修改某些不适应的参数所致。当然这些故障都是属于故障的范畴。

CNC系统生产厂在设计印刷线路板时，为了调整、维修的便利，在印刷线路板上设计了多个检测用端子。用户也可利用这些端子比较测量正常的印刷线路板和有故障的印刷线路板之间的差异。可以检测这些测量端子的电压或波形，分析故障的起因及故障的所在位置。甚至，有时还可对正常的印刷线路人为地制造“故障”，如断开连线或短路，拨去组件等，以判断真实故障的起因。为此，维修人员应在平时积累印刷线路板上关键部位或易出故障部位在正常时的正确波形和电压值。因为CNC系统生产厂往往不提供有关这方面的资料。

当系统出现的故障表现为若有若无时，往往可用敲击法检查出故障的部位所在。这是由于CNC系统是由多块印刷线路板组成，每块板上又有许多焊点，板间或模块间又通过插接件及电缆相连。因此，任何虚焊或接触不良，都可能引起故障。当用绝缘物轻轻敲打有虚焊及接触不良的疑点处，故障肯定会重复再现。

CNC系统经过长期运行后元器件均要老化，性能会变坏。当它们尚未完全损坏时，出现的故障变得时有时无。这时可用热吹风机或电烙铁等来局部升温被怀疑的元器件，加速其老化，以便彻底暴露故障部件。当然，采用此法时，一定要注意元器件的温度参数等，不要将原来是好的器件烤坏。

根据CNC系统的组成原理，可从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数（如电压值或波形），然后用万用表、逻辑笔、示波器或逻辑分析仪进行测量、分析和比较，从而对故障定位。运用这种方法，要求维修人员必须对整个系统或每个电路的原理有清楚的、较深的了解。

除了以上常用的故障检查测试方法外，还有拔板法，电压拉偏法，开环检测法以及在上章中曾提出的诊断方法等多种。这些检查方法各有特点，按照不同的故障现象，可以同时选择几种方法灵活应用，对故障进行综合分析，才能逐步缩小故障范围，较快地排除故障。

第四章数控机床各部故障分析及维修

4.1 数控机床主轴伺服系统故障检查及维修

电子工业的飞速发展，使各种集成度高、性能先进的调速驱动层出不穷，给数控机床的更新换代提供了有利条件，但对于目前大中型企业还无法将旧数控机床全部改造的现实，修理旧的驱动系统，仍是维修战线上的一项艰巨任务。在维修主回路采用错位选触无环流可逆调速驱动系统的数控车床中所遇到的部分故障及处理方法。

4.2 机床PLC初始故障的诊断

机床PLC初始故障的诊断为了保护机床和维修方便，PLC有显示和检测机床故障的能力。一旦发生故障，维修人员就能根据机床的故障显示号去确定故障类别，予以排除。但在实际加工过程中，我们发现有时PLC同时显示几个故障，它们是由某一个故障引起的连锁故障，排除了初始的引发故障，其它故障报警就消失了。可是从机床PLC显示的所有报警故障中，维修人员并不知道哪个故障是初始引发故障，维修人员只能逐个故障去查，这就增加了维修难度。机床PLC初始故障诊断功能，通过PLC程序，准确判断出初始故障的报警号。维修中，首先排除初始故障，其它引发故障自行消失，这样就极大地方便了机床的维修，提高了机床维修的快速性和准确性。

其次初始故障诊断原理设计的PLC程序不单单是把各个故障都能检测和显示出来，还能把最关键的初始故障自动判断出来。

4.3 数控设备检测元件故障及维修

检测元件是数控机床伺服系统的重要组成部分，它起着检测各控制轴的位移和速度的作用，它把检测到的信号反馈回去，构成闭环系统。测量方式可分为直接测量和间接测量：直接测量就是对机床的直线位移采用直线型检测元件测量，直接测量常用的检测元件一般包括：直线感应同步器、计量光栅、磁尺激光干涉仪。间接测量就是对机床的直线位移采用回转型检测元件测量，间接测量常用的检测元件一般包括：脉冲编码器、旋转变压器、圆感应同步器、圆光栅和圆磁栅。

当机床出现如下故障现象时，应考虑是否是由检测元件的故障引起的：

(1)脉冲编码器出现故障，此时检查速度单元上的反馈线端子电压是否在某几点电压下降，如有下降表明脉冲编码器不良，更换编码器。

(2)脉冲编码器十字联轴节可能损坏，导致轴转速与检测到的速度不同步，更换联轴节。

(3)测速发电机出现故障，修复，更换测速机。

在检查位置控制单元和速度控制单元的情况下，应检查：

(1)脉冲编码器接线是否错误，检查编码器接线是否为正反馈，A相和B相是否接反。

(2)脉冲编码器联轴节是否损坏，更换联轴节。

(3)检查测速发电机端子是否接反和励磁信号线是否接错。

在检查定向控制电路设置和调整，检查定向板，主轴控制印刷电路板调整的同时，应检查位置检测器（编码器）是否不良，此时测编码器输出波形。

在检查电动机线圈是否短路，机械进给丝杠同电机的连接是否良好，检查整个伺服系统是否稳定的情况下，检查脉冲编码是否良好、联轴节联接是否平稳可靠、测速机是否可靠。

检测元件是一种极其精密和容易受损的器件，一定要从下面几个方面注意，进行正确的使用和维护保养。

1．不能受到强烈振动和摩擦以免损伤代码板，不能受到灰尘油污的污染，以免影响正常信号的输出。

2．工作环境周围温度不能超标，额定电源电压一定要满足，以便于集成电路片子的正常工作。

3．要保证反馈线电阻，电容的正常，保证正常信号的传输。

4．防止外部电源、噪声干扰，要保证屏蔽良好，以免影响反馈信号。

5．安装方式要正确，如编码器联接轴要同心对正，防止轴超出允许的载重量，以保证其性能的正常。

总之，在数控设备的故障中，检测元件的故障比例是比较高的，只要正确的使用并加强维护保养，对出现的问题进行深入分析，就一定能降低故障率，并能迅速解决故障，保证设备的正常运行。

4.4 数控机床加工精度异常故障及维修

生产中经常会遇到数控机床加工精度异常的故障。此类故障隐蔽性强、诊断难度大。导致此类故障的原因主要有五个方面:(1)机床进给单位被改动或变化。(2)机床各轴的零点偏置(NULL OFFSET)异常。(3)轴向的反向间隙(BACKLASH)异常。(4)电机运行状态异常，即电气及控制部分故障。(5)机械故障，如丝杆、轴承、轴联器等部件。此外，加工程序的编制、刀具的选择及人为因素，也可能导致加工精度异常。

第五章数控机床的保养及维护

数控车床的维修概念，不能单纯局限于数控系统发生故障时，如何排除故障和及时修复，使数控系统尽早投入使用，还应包括正确使用和日常保养等。

5.1数控机床的保养知识

数控设备是一种自动化程度较高，结构较复杂的先进加工设备，是企业的重点、关键设备。要发挥数控设备的高效益，就必须正确的操作和精心的维护，才能保证设备的利用率。正确的操作使用能够防止车床非正常磨损，避免突发故障；
做好日常维护保养，可使设备持良好的技术状态，延缓劣化进程，及时发现和消灭故障隐患，从而保证安全运行。

1）数控设备的使用环境为提高数控设备的使用寿命，一般要求要避免阳光的直接照射和其他热辐射，要避免太潮湿、粉尘过多或有腐蚀气体的场所。腐蚀气体易使电子元件受到腐蚀变质，造成接触不良或元件间短路，影响设备的正常运行。精密数控设备要远离振动大的设备，如冲床、锻压设备等。

2）电源要求为了避免电源波动幅度大（大于±10%）和可能的瞬间干扰信号等影响，数控设备一般采用专线供电（如从低压配电室分一路单独供数控车床使用）或增设稳压装置等，都可减少供电质量的影响和电气干扰。

3）操作规程操作规程是保证数控车床安全运行的重要措施之一，操作者一定要按操作规程操作。车床发生故障时，操作者要注意保留现场，并向维修人员如实说明出现故障前后的情况，以利于分析、诊断出故障的原因，及时排除。

另外，数控车床不宜长期封存不用，购买数控车床以后要充分利用，尤其是投入使用的第一年，使其容易出故障的薄弱环节尽早暴露，得以在保修期内得以排除。在没有加工任务时，数控车床也要定期通电，最好是每周通电1-2次，每次空运行1小时左右，以利用车床本身的发热量来降低机内的湿度，使电子元件不致受潮，同时也能及时发现有无电池报警发生，以防止系统软件、参数的丢失。???

由于数控车床系统的不同，各具不同的特性。其维护保养的内容和规则也各有其特色，具体应根据其车床系统种类、型号及实际使用情况，并参照车床使用说明书要求，制订和建立必要的定期、定级保养制度。

5.2数控机床系统的维护

数控系统是数控机床的核心部件，因此，数控机床的维护主要是数控系统的维护。数控系统经过一段较长时间的使用，电子元器件性能要老化甚至损坏，有些机械部件更是如此，为了尽量地延长元器件的寿命和零部件的磨损周期，防止各种故障，特别是恶性事故的发生，就必须对数控系统进行日常的维护。概括起来，要注意以下几个方面。

1）制订数控系统日常维护的规章制度根据各种部件特点，确定各自保养条例。如明文规定哪些地方需要天天清理（如CNC系统的输入／输出单元——光电阅读机的清洁，检查机械结构部分是否润滑良好等），哪些部件要定期检查或更换（如直流伺服电动机电刷和换向器应每月检查一次）。

2）应尽量少开数控柜和强电柜的门因为在机加工车间的空气中一般都含有油雾、灰尘甚至金属粉末。一旦它们落在数控系统内的印制线路或电器件上，容易引起元器件间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及印制线路的损坏。有的用户在夏天为了使数控系统超负荷长期工作，打开数控柜的门来散热，这是种绝不可取的方法，最终会导致数控系统的加速损坏。正确的方法是降低数控系统的外部环境温度。因此，应该有一种严格的规定，除非进行必要的调整和维修，不允许随便开启柜门，更不允许在使用时敞开柜门。

3）定时清扫数控柜的散热通风系统应每天检查数控系统柜上各个冷却风扇工作是否正常，应视工作环境状况，每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多，需及时清理，否则将会引起数控系统柜内温度过高（一般不允许超过55℃），造成过热报警或数控系统工作不可靠。

4）数控系统的输入/输出装置的定期维护?80年代以前生产的数控车床，大多带有光电式纸带阅读机，如果读带部分被污染，将导致读入信息出错。为此，必须按规定对光电阅读机进行维护。

5）直流电动机电刷的定期检查和更换，?直流电动机电刷的过渡磨损，会影响电动机的性能，甚至造成电动机损坏。为此，应对电动机电刷进行定期检查和更换。数控车床、数控铣床、加工中心等，应每年检查一次。

6）定期更换存储用电池，一般数控系统内对CMOSRAM存储器件设有可充电电池维护电路，以保证系统不通电期间能保持其存储器的内容。在一般情况下，即使尚未失效，也应每年更换一次，以确保系统正常工作。电池的更换应在数控系统供电状态下进行，以防更换时RAM内信息丢失。

7）备用电路板的维护备用的印制电路板长期不用时，应定期装到数控系统中通电运行一段时间，以防损坏。

5.3机械部件的维护

1）主传动链的维护，定期调整主轴驱动带的松紧程度，防止因带打滑造成的掉转现象；
检查主轴润滑的恒温油箱、调节温度范围，及时补充油量，并清洗过滤器；
主轴中刀具夹紧装置长时间使用后，会产生间隙，影响刀具的夹紧，需及时调整液压缸活塞的位移量。

2）滚珠丝杠螺纹副的维护，定期检查、调整丝杠螺纹副的轴向间隙，保证反向传动精度和轴向刚度；
定期检查丝杠与床身的连接是否有松动；
丝杠防护装置有损坏要及时更换，以防灰尘或切屑进入。

3）刀库及换刀机械手的维护，严禁把超重、超长的刀具装入刀库，以避免机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具发生碰撞；
经常检查刀库的回零位置是否正确，检查车床主轴回换刀点位置是否到位，并及时调整；
开机时，应使刀库和机械手空运行，检查各部分工作是否正常，特别是各行程开关和电磁阀能否正常动作；
检查刀具在机械手上锁紧是否可靠，发现不正常应及时处理。

4）车床精度的维护，定期进行车床水平和机械精度检查并校正。机械精度的校正方法有软硬两种。其软方法主要是通过系统参数补偿，如丝杠反向间隙补偿、各坐标定位精度定点补偿、车床回参考点位置校正等；
硬方法一般要在车床大修时进行，如进行导轨修刮、滚珠丝杠螺母副预紧调整反向间隙等。

第六章结论

随着生产力的发展，科学技术进步的需求而不断发展和完善起来的生产工具，是生产力的重要素。在国民经济中，机械制造业是基础产业部门。工业、农业、国防和科技的现代化，要求机械行业必须不断提供各种先进而性能优良的设备与装备。而在一般的机械制造中机床所担负的加工工作量，约占机械制造总工作量40％-60％。从质的方面来说，既然机床是制造各种装备和机器的，那么机床的性能就必然直接影响机械产业的性能、质量和经济性。因此机床是国民经济中具有战略意义的基础工业，机床工业的发展和技术水平的提高，必然对国民经济的发展起着重大的作用，短短的几十年，我国的机床工业已取得了巨大成就。但也不容忽视，由于我国工业基础薄弱，与世界先进水平相比，差距还是很大，主要表现在机床设计、实验和开发能力较低，机床的工艺水平较低，机床质量不稳定等，因此根据我国的情况，有必要对有关人员，包括对机修人员、加工零件编程人员，工艺编制人员以及生产调度、定额制定、生产设备、管理人员进行各种技术培训，对一般人员只要普及数控技术知识，了解数控机床特点，能利用数控机床加工过程的要领即可。而对数控系统操作人员、维护人员及编程人员则要进行专业技术培训，即可以在厂内现场培训，也可以到有关数控培训中心培训，要求这类人员具备熟练的操作技巧和快速理解加工程序的能力，能对机床加工中出现的各种情况进行综合判断，分析影响加工质量的因素并提出处理的对策，具备及时判断小故障的起因及排除故障的能力，还应具有较强的责任心和良好的职业道德，我们通过这些努力，找出差距，尽快跟上世界先进水平，这是摆在工业战线广大职工面前艰巨而光荣的任务。

参考文献

[1] 吴国经.数控机床床故障诊断与维修[M].电子工业出版社出版，2005年.

[2]陈子银、徐鲲鹏.数控加工技术[M].北京理工大学出版社,2006年.

[3] 夏风芳.数控机床[M].高等教育出版社出版2005年第一版.

[4]詹华西.数控加工技术实训教程[M].西安电子科技大学出版社,2006年.

[5]陈富安.数控机床原理与编程[M].西安电子科技大学出版社,2004年第一版.

[6]李家杰.数控机床编程操作与操作实用教程[M].南京东南大学出版社，2005年.

[7]华茂发.数控机床加工工艺[M].北京机械工业出版社，2000年.

[8]黄康美.数控加工实训教程[M].北京电子工业出版社，2004年.

[9]王爱玲.数控机床故障诊断与维修.机械工业出版社2010.

[10]邓三鹏.现代数控机床故障诊断与维修.国防工业出版社,2009.

2016年 4 月 16日

【篇2】数控专业论文

中央广播电视大学

题目：飞轮的数控加工工艺及

学生姓名张凯

学号 115001407748

专业数控技术

2012年10月

飞轮的数控加工工艺及程序设计

摘要数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势,是提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力,是使国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

飞轮是一个惯性储能零件,拿四冲程发动机来说,进气,压缩,爆燃,排气,这是个冲程之间只有爆燃冲程是对外做正功的,其他三个冲程都是为了这个爆燃冲程所做的准备工作,这三个冲程的能量就是飞轮提供的,飞轮的能量是爆燃冲程积攒下来的,当然这是少部分能量,大部分都变成动力对外输出了。

飞轮是发动机中有重要作用但结构形状相对简单的零件之一，本文主要介绍了某发动机飞轮的数控加工工艺，从零件图纸的分析到工艺的制定，再到程序的编制，最终完成该零件的加工。

由于本人水平有限，加之时间过急，文中有不足之处还望老师加以指点。

关键词：零件图工艺规程数控刀具程序设计

飞轮的数控加工工艺及程序设计

前言飞轮是一个惯性储能零件,拿四冲程发动机来说,进气,压缩,爆燃,排气,这是个冲程之间只有爆燃冲程是对外做正功的,其他三个冲程都是为了这个爆燃冲程所做的准备工作,这三个冲程的能量就是飞轮提供的,飞轮的能量是爆燃冲程积攒下来的,当然这是少部分能量,大部分都变成动力对外输出了。

至于冷却水箱,它是作为发动机散热的一个液体回路,吸收缸体的热量,防止发电机过热.由于水的比热容是自然界中最大的,热导率也相当高,所以发动机的热量通过冷却水这个液体回路,利用水作为载热体,再通过大面积的散热片传递给空气,效率会比较高。而且冷却效果更均匀(相对直接空气冷却)。

1 飞轮的作用

柴油机上的飞轮看上去就是一块笨重的铸铁圆盘，它到底有什么作用呢?

（1）使机械运转均匀飞轮高速旋转，由于惯性作用可贮藏能量，也可放出能量，克服运动阻力，使发动机运转平稳。当超速运转时，它能把能量贮藏起来，使其缓慢提速，避免猛然高速运转，造成来不及操纵而失去控制；
当低速运转时，它能把能量释放出来，使其慢慢降速，避免猛然低速导致停车。因此可使机械运转均匀，旋转平稳。

（2）协助启动柴油机是压缩点火的，启动时，首先必须快速摇转飞轮，使其具有启动惯性，帮助活塞越过压缩上止点，达到启动目的。同时，在使用中，可使曲轴连杆机构越过不作功的进气、压缩、排气三个辅助行程，使曲轴能平稳旋转。

（3）方便校正供油提前角各种型号的柴油机，都有不同的供油提前角，如190A柴油机的供油提前角是在上止点前35度~39度；
S195柴油机的供油提前角是在上止点前16度~20度。供油提前角过大，就会使喷入的柴油提前燃烧，工作粗暴，气缸有敲击声，柴油机功率下降，启动摇车时易发生反转；
供油提前角过小，就会启动困难，燃烧不完全，机温过高，油耗增大，排气管冒黑烟和功率下降。但活塞是装在机体内面的，怎样才知道供油提前角是多大呢？所以，为了准确调整供油提前角，就在飞轮边缘上刻有供油提前角的记号，校正供油提前角时，看准飞轮边缘上的刻度去校正就行了。

（4）方便调整气门间隙气门间隙过小，零件受热膨胀伸长时，引起气门关闭不严而漏气，燃烧不完全，烧坏气门与气门座，还有可能发生活塞顶部与气门相撞的现象;气门间隙过大，会使气门迟开早关，开启延续时间缩短，气门开度减小，引起进气不足，废气排不干净，加剧气门与摇臂的撞击，增加其磨损。总之，不管是过大还是过小，都会使柴油机功率下降，油耗上升。因此在飞轮边缘上打有“0”号的上止点刻线，在校正气门间隙时，把飞轮转向压缩行程上止点，即“0”刻线，对准机体上的标志，使气门都处在关闭的情况下，才可进行气门间隙的调整。

（5）降低柴油机温度 190A型柴油机的飞轮前端铸有许多叶片，成为柴油机的冷却风扇。柴油机工作时，飞轮高速旋转，由于离心力作用，使飞轮室中心处的空气加速流动，降低柴油机、冷却水的温度。

2 零件图分析

2.1 零件图

图2.1 零件图

从零件图2.1中可以看出该零件属于盘形零件，该零件主要由圆柱面、孔、键槽等特征组成。

2.2、零件的工艺分析

飞轮的零件图规定了一些技术要求，如图2.1所示。

Ф200外圆表面粗糙度为Ra3.2um；
Ф200外圆右端面粗糙度为Ra12.5um；
这些尺寸要求均不高，而图中中间的Ф38mm内孔的尺寸精度与表面粗糙度均有要求，在车削中，应重点保证，以及孔中的键槽精度要求也较高。由于Ф200外圆表面对基准面A有同轴度要求，因此该两部位需要在一道工序内完成。该零件中的技术要求，在数控车削中能够将其保证，适合在数控车削中加工，对于键槽也可在插床中得以保证，在插削时，应该设计好工装夹具。

3、工艺规程设计

3.1、毛坯的制造形式

零件的材料为HT200，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。由于年产量为1000件以上，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。确定该零件的毛坯零件图如图3.1所示。

图3.1 毛坯图

3.2、基准面的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

3.2.1、粗基准的选择

对于一般轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准。）；
本设计选择轴的ф100的外圆面作为粗基准。

3.2.2、精基准的选择

按照有关的精基准选择原则（基准重合原则；
基准统一原则；
可靠方便原则），对于本零件可以采用ф200外圆作为精基准。

3.3、制定工艺路线

制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床以及部分高效专用机床，配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

工艺路线：

工序1 铸造毛坯，如图3.1所示。

工序2 清砂。

工序3 热处理，对零件进行人工时效。

工序4 细清砂。

工序5 喷漆，在非加工表面上涂上一层防锈漆。

工序6 装夹Ф100外圆表面，车削加工，内容包括：车右端面，控制右端面至孔底的深度为22.5；
车外圆Ф200至图样尺寸；
钻车内孔38mm至尺寸要求；
倒角2×45°。

工序7 掉头装夹Ф200外圆表面，内容包括：车左端面，保证尺寸110mm；
车Ф100外圆表面，保证尺寸95mm。

工序8 划线，在Ф100端面上划10±0.018mm键槽线。

工序9 在插床上插削键槽。

工序10 以200的外圆及其一端面定位，用键槽定向，钻4-Ф20的孔。

工序11 零件静平衡检查。

工序12 按照图纸要求，检查各部分尺寸要求。

工序14 入库。

4、数控加工工艺分析

4.1、数控加工内容

① 数控车削包括端面、内外轮廓面、成形表面、螺纹、切断等工序的切削加工；

② 数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件；

③ 车削中心上可以实现车削和铣削的复合加工；

④ 数控车削工艺灵活多变，其丰富的循环功能指令、各类刀具的选择，是学习的重点内容。

⑤ 在数控车床和车削中心上加工的零件，一般采用手工编程，对具有复杂外轮廓的回转体零件可以采用自动编程。

4.2、数控机床的选择

从该零件的图纸分析可以得出，该零件精度要求一般，选用数控机床加工的目的是为了提高生产效率，降低人力劳动，从而也能更有效的保证零件的加工精度，根据现场的设备。

4.2.1、数控车床参数

车床选择的机床是CKA340A，其技术参数如下所示：

全自动变频调速主轴系统型号 CK340A 。

广州数控系统最大工件回转直径 340mm 。

伺服电机/步进电机刀架上最大回转直径 180mm 。

手动脉冲最大加工长度 350mm 。

变频电机自动刀架工位数 4 。

四工位电动刀架主轴转速范围 50-2000r/min变频调速。

精密滚珠丝杠付。

手动卡盘主轴通孔 φ42 。

自动润滑系统主轴内孔锥度 MT6# 。

冷却系统尾座套筒行程 110mm 。

手动尾座尾座套筒锥度 MT4# 。

半封闭防护罩导轨硬度 HRC52 。

主电机功率 4KW 。

驱动电机伺服步进。

X-4N X-8N 。

Z-6N Z-12N 。

快速移动速度 X-8m/min X-6m/min 。

Z-8m/min Z-6m/min 。

刀架重复定位精度 ≤0.005mm 。

X轴重复定位精度 ≤0.010mm 。

Z轴重复定位精度 ≤0.010mm 。

自动润没间歇时间 12min/time 。

外形尺寸 1650×950×1400 。

机床重量 1500KG 。

4.2.2、数控插床参数

参数如下：

型号：SKB5050A

主电机功率：7500（kw）

工件尺寸范围：1000*660*1000mm

技术参数

4.2.3、数控铣床参数

根据现场的设备，选择XK714床身式数控铣床，具体参数如下：

FANUC-Oi系统型号XK714 规格 400*800

技术参数：

4.3、夹具的选择

4.3.1、数控车床夹具

本题中的零件为回转型零件，切同轴度要求不高。可直接选用机床的自带的三爪自定心卡盘装夹即可。

三爪卡盘是最常用的车床也是数控车床的通用卡具。三爪卡盘最大的优点是可以自动定心。它的夹持范围大，但定心精度不高，不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹。

三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。液压卡盘装夹迅速、方便，但夹持范围小，尺寸变化大时需重新调整卡爪位置。数控车床经常采用液压卡盘，液压卡盘特别适用于批量加工。

4.3.2、数控插床夹具

由于键槽部位的精度要求较高，为了保证其精度要求，并提高生产效率，在插削时选用专用夹具进行装夹，夹具名称为B5020，此夹具为组合夹具。夹具如图4.1所示。

图4.2 夹具三视图

4.3.3、数控铣床夹具

在铣床上主要是用来钻孔，目的为了提高加工效率，夹具选用钻床的夹具进行装夹，即选用Z525专用钻模进行装夹。

4.4、数控刀具的选择

4.4.1、刀具的材料和性能

刀具材料的发展对切削技术的进步起着决定性的作用。切削中所使用的刀具材料有金刚石、聚晶立方氮化硼、陶瓷、硬质合金、高速钢等。刀具损坏机理是刀具材料合理选用的理论基础，刀具材料与工件材料的性能匹配合理是切削刀具材料选择的关键依据，要根据刀具材料与工件材料的力学、物理和化学性能选择刀具材料，才能获得良好的切削效果。

（1）高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。高速钢具有较高的强度和韧性，并且具有一定的硬度和耐磨性。适合各类刀具的要求。高速钢刀具制造工艺简单，容易磨成锋利切削刃，因此尽管各种新型刀具材料不断出现，高速钢刀具在金属切削中仍占较大的比例。可以加工有色金属和高温合金。由于高速钢具有以上性能，活塞加工中的铣浇冒口、铣横槽及铣膨胀槽用铣刀、钻油孔用钻头等刀具都为高速钢材料。

（2）硬质合金是由难熔金属碳化物(如WC、TiC、TaC、NbC等)和金属粘结剂(如Co、Ni等)粉末经粉末冶金的方法制成。

由于硬质合金中都含有大量的金属碳化物，这些碳化物都有熔点高、硬度高、化学稳定好、热稳定性好等特点，因此，硬质合金材料的硬度、耐磨性、耐热性都很高。常用硬质合金的硬度为89～93HRA，比高速钢的硬度(83～86.6HRA)高，在800～1000℃时尚能进行切削。在540℃时，硬质合金的硬度为82～87HRA，在760℃时，硬度仍能保持77～85HRA。因此，硬质合金的切削性能比高速钢高得多，刀具耐用度可提高几倍到几十倍，在耐用度相同时，切削速度可提高4～10倍。

4.4.2、刀具的选择

根据刀具材料的性能以及零件的材料及热处理要求，可确定该零件的刀具材料可选择YT15、YW1、YW2。根据现场的刀具情况，决定选择YT15进行车削。具体的刀具请参见表4.1。

表4.1 数控加工刀具卡

图4.3

4.5、切削用量的选择

切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度，并常被称为切削三要素。其确定原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度；
并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。

影响切削用量的因素很多，工件的材料和硬度、加工精度的要求、刀具的材料和耐用度，是否使用切削液等都是直接影响到切削用量的大小。在数控程序中，决定用量的参数是主轴转速和进给速度，它们两者的选择与在普通机床加工时的值相似，可以通过查表和计算得到，也可以查阅金属切削工艺手册根据经验数值给定。

本文在这里主要讲述车削用量的选择。

（1）主轴转速

主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。其计算公式为：n=1000v/πD

式中

v----切削速度，单位为m/min，由刀具的耐用度决定；

n-- -主轴转速，单位为 r/min；

D----工件直径或刀具直径，单位为mm。

综合公式、机床说明书及加工经验,加工粗车主轴转速S=600r/min，精车外表面S=1200r/min，精车内轮廓S=800r/min。

（2）进给速度

进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具与零件的材料性质来选取。当加工精度和表面粗糙度要求高时，进给量应选择的小些。最大进给量受机床刚性和进给系统的性能影响，并与数控系统脉冲当量的大小有关。

车削加工时，进给量F与进给速度之间关系为：f=v/n

本加工中粗车F=0.2~0.25mm/r；
精车F=0.15~0.2mm/r，部分圆角、倒角F=0.1mm/r。

（3）背吃刀量

背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量，一般0.2～0.5mm。本加工中粗车背吃刀量为1.5mm，精车被吃刀量为0.5mm。

此外，车削加工中，切削三要素是相互关联的。在粗加工中，为提高效率，一般采用较大背吃刀量，此时切削速度和进给量相对较小；
而在半精加工和精加工阶段，一般采用较大切削速度、较小进给量和背吃刀量，以获得加工质量。

总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。

5、工艺卡片

5.1、机械加工工艺过程卡片

5.2、数控车削加工工序卡片

6、数控加工程序清单

6.1、数控车床程序

（1）第一次装夹程序

O0001

T0101(端面车刀)

M03 S600

M08

G00 X212 Z7

G94 X200 Z0 F0.2

X190

X180

X170

X160

X150

X140

X130

X120

X110

X100

X90

X80

X70

X60

X50

X40

X30

X20

X10

G00 X212 Z0 S1200

G01 X0 F0.15

G00 Z2

X300 Z150

T0202(外圆车刀)

M03 S600

G00 X212 Z2

G90 X208 Z-98 F0.2

X206

X204

X202

X200.5

X200 S1200

G00 X196

G01 Z0 F0.2

G01 X200 Z-2 F0.15(倒角)

G00 X300 Z150

T0303(麻花钻)

M03 S300

G00 X0 Z5

G01 Z-125 F0.2

Z5 F0.5

G00 X300 Z150

T0404(镗刀)

M03 S600

G00 X28 Z2

G90 X32 Z-125 F0.15

X34

X36

X37.9

X38 F0.05 S800

G00 X42

G01 Z0 F0.15

X38 Z-2 F0.05

G00 X30

Z150

X300

M30

(2)第二次装夹程序

O0002

T0101

M03 S600

M08

G00 X102 Z7

G94 X90 Z0 F0.2

X80

X70

X60

X50

X40

X38

G00 Z0

G01 X0 F0.1 S1200

G00 Z2

X202

Z-8 S600

G94 X190 Z-15 F0.2

X180

X170

X160

X150

X140

X130

X120

X110

X100

G00 Z-15

G01 X100 F0.1 S1200

Z2 F0.1

G00 Z150

X300

T0202(外圆车刀)

M03 S800

G00 X202 Z-15

G01 X196 F0.2

X200 Z-17 F0.1 (倒角)

G00 X300

Z150

T0404(镗刀)

M03 S800

G00 X42 Z2

G01 Z0 F0.2

X38 Z-2 F0.1（倒角）

G00 X36

Z150

X300

M30

6.2、数控铣床程序

O0003

T01 M06(中心钻)

M01

G00 G90 G54 X65 Y0 M03 S1200

G43 H1 Z50 M08

G98 G81 Z-39.5 R-37.5 F120

X0 Y65

X-65 Y0

X0 Y-65

G80 G00 Z150

T02 M06（麻花钻）

M01

G00 G90 G54 X0 Y-65 M03 S650

G43 H2 Z50

G98 G83 Z-115 R-37.5 F100

X65 Y0

X0 Y65

X-65 Y0

G80 G00 Z150

M30

总结

此次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来工程师重要的一步。从最初的选题，开题到计算、绘图直到完成设计。其间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。

经过这几周的设计,成功地完成了飞轮零件的工艺设计和编程。通过本次设计，我对数控加工地整个过程有了较全面的理解。经过设计中选择刀具，我对数控机床工具系统的特点和数控刀具材料和使用范围有了较深的了解，基本掌握了数控机床刀具的选用方法；
经过设计加工工艺方案，进一步了解了工件定位的基本原理、定位方式和定位元件及数控机床用夹具的种类与特点，对教材中有关定位基准的选择原则和数控加工夹具的选择方法有了更深的理解；
经过编制零件的加工程序，基本熟悉数控编程的主要内容及步骤、编程的种类、程序的结构与格式，对数控编程前数学处理的内容、基点坐标、辅助程序段的数值计算有了进一步的认识。

此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固，同时也是走向工作岗位前的一次热身。但是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，等等。这次实践是对自己大学三年所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己成为一个对社会有所贡献的人，为中国数控制造业添上自己的微薄之力。

致谢

本人在毕业课题的设计中，学习了不少的新知识，体会到了学习的重要性，同时，感谢学校具远瞻的规划与教育，给予我们良好的学习环境，并提供给我们对学业及个人生涯发展的多元信息，帮助我们成长。

感谢学校领导对我的关怀和重视，使我得以发挥自己的特长，找到人生的价值。

感谢两年来陪伴我们学习与生活的恩师，感谢您们对我精心的教育，感谢您们没使我的学习变成劳作而成为一种快乐；
.感谢您们让我明白自身的价值；
.感谢您们帮助我发现了自己的专长，而且让我把事情做得更好。感谢您们容忍我的任性与错误，不仅教会了我知识，更教会了我如何做事，如何做人。

特别感谢乔世众谆谆教导，他的悉心指导与斧正，对于论文. 架构之启迪，及其内容的细心斟酌与指导，倍极辛劳。

最后感谢两年来陪伴我一起的同学们，伙伴们，所有的欢笑和泪水、成功和失败、骄傲和苦恼，我们曾一起分享；
那是我们青春中最灿烂的一页，最辉煌的回忆，而回忆中的每个人，都是栩栩如生，这些都将是我一生的财富。三年时间虽然短暂，但它必将在我的记忆里永恒。

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（4）. 倪森寿．机械设计基础．北京：高等教育出版社，2012

（5）. 唐应谦．数控加工工艺学．北京：中国劳动社会保障出版社，2012

【篇3】数控专业论文

江苏联合职业院校

（盐城生物工程分院）

题目数控车床的基本应用

姓名王杰教育层次大专

学号 072510444 省级电大江苏联合职业院校

专业数控技术分校盐城生物工程分院

摘要

　世界制造业转移，中国正在逐步成为世界加工厂。美国、德国、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。

　　未来10年将是中国机械行业发展最佳时期。美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上，美国、德国、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年，我们估计中国的重化工业发展期将至少延续10年，直到2015年。因此，在未来10年中，随着中国重化工业进程的推进，中国企业规模、产品技术、质量等都将得到大幅提升，国产机械产品国际竞争力增强，逐步替代进口，并加速出口。目前，机械行业中部分子行业如船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；
电站设备、工程机械、床等将受益于产业转移，加快出口进程

数控机床的产生

在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量，单件与小批量生产的零件（批量在10～100件）约占机械加工总量的80%以上。尤其是在造船、航天、航空、机床、重型机械以及国防工业更是如此。

为了满足多品种，小批量的自动化生产，迫切需要一种灵活的，通用的，能够适用产品频繁变化的柔性自动化机床。数控机床就是在这样的背景下诞生与发展起来的。它为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化的加工手段。

根据国家标准ＧＢ／Ｔ８１２９－１９９７，对机床数字控制的定义：用数字控制的装置（简称数控装置），在运行过程中，不断地引入数字数据，从而对某一生产过程实现自动控制，叫数字控制，简称数控。用计算机控制加工功能，称计算机数控（computerized numerical ，缩写ＣＮＣ）。

数控机床即使采用了数控技术的机床，或者说装备了数控系统的机床。从应用来说，数控机床就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、松加工件、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给切削液等）和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示，通过控制介质将数字信息送入专用的或通用的计算机，计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，是机床自动加工出所需要的零件。

数控机床的发展

2.1 数控系统的发展

从１９５２年第一台数控机床问世后，数控系统已经先后经历了两个阶段和六代的发展，其六代是指电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器和基于工控ＰＣ机的通用CNC系统。其中前三代为第一阶段，称作为硬件连接数控，简称ＮＣ系统；
后三代为第二阶段，乘坐计算机软件数控，简称ＣＮＣ系统。

2.2 机床的发展趋势

数控机床总的发展趋势是工序集中、高速、高效、高精度以及方便使用、提高可靠性等。

（1）工序集中 20世纪50年代末期，在一般数控机床的基础上开发了数控加工中心，即自备刀具库的自动换刀数控机床。在加工中心机床上，工件一次装夹后，机床的机械手可以自动更换刀具，连续的对工件进行多种工序加工。

目前，加工中心机床的刀具库容量可达到100多把刀具，自动换刀装置的换刀时间仅需0.5～2秒。加工中心机床使工序集中在一台机床上完成，减少了由于工序分散，工件多次安装引起的定位误差，提高了加工精度，同时也减少了机床的台数与占地面积，压缩了半成品的库存量，减少了工序间的辅助时间，有效的提高了数控机床的生产效率和数控加工的经济效益。

（2）高速、高效、高精度

高速、高效、高精度是机械加工的目标，数控机床因其价格昂贵，在上述三方面的发展也就更为突出。

（3）方便使用

数控机床制造厂把建立友好的人机界面、提高数控机床的可靠性作为提高竞争能力的主要方面。

1）加工编程方便

手工编程和自动编程已经使用了几十年，有了长足的发展，在手工编程方面，开发了多种加工循环、参数编程和除直线、圆弧以外的各种插补功能，CAD/CAM的研究发展，从技术上来讲可以替代手工编程。但是一套适用的CAD/CAM软件加上计算机硬件，投资较大，学习、掌握时间较长，对大多数的简单工件很不经济。

近年来，发展起来的图形交互式编程系统（WOP，又称面向车间编程），很受用户欢迎。这种编程方式不使用G、M代码，而是借助图形菜单，输入整个图形块以及相应参数作为加工指令，形成加工程序，与传统加工时的思维方式类似。图形交互编程方法在制定标准后，有可能成为各种型号的数控机床统一的编程方法。

2）使用方法

数控机床普遍采用彩色CRT进行人机对话、图形显示和图形模拟的。有的数控机床将采用说明书、编程指南、润滑指南等存入系统共使用者调阅。

数控机床的分类

3.1 按加工工艺方法分类

3.1.1．金属切削类数控机床

与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。

在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大提高了生产效率和加工质量。

3.1.2．特种加工类数控机床

除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。

3.1.3．板材加工类数控机床

常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。

近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。

3.2 按控制运动轨迹分类

3.2.1．点位控制数控机床

位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。

这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。

3.2.2．直线控制数控机床

直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。

直线控制的简易数控车床，只有两个坐标轴，可加工阶梯轴。直线控制的数控铣床，有三个坐标轴，可用于平面的铣削加工。现代组合机床采用数控进给伺服系统，驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工，它也可算是一种直线控制数控机床。

数控镗铣床、加工中心等机床，它的各个坐标方向的进给运动的速度能在一定范围内进行调整，兼有点位和直线控制加工的功能，这类机床应该称为点位/直线控制的数控机床。

3.3.3．轮廓控制数控机床

轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运动的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移，将工件加工成要求的轮廓形状。

常用的数控车床、数控铣床、数控磨床就是典型的轮廓控制数控机床。数控火焰切割机、电火花加工机床以及数控绘图机等也采用了轮廓控制系统。轮廓控制系统的结构要比点位/直线控系统更为复杂，在加工过程中需要不断进行插补运算，然后进行相应的速度与位移控制。

现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现，增加轮廓控制功能不会带来成本的增加。因此，除少数专用控制系统外，现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。

3.3 按驱动装置的特点分类

3.3.1开环控制数控机床

这类控制的数控机床是其控制系统没有位置检测元件，伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。数控系统每发出一个进给指令，经驱动电路功率放大后，驱动步进电机旋转一个角度，再经过齿轮减速装置带动丝杠旋转，通过丝杠螺母机构转换为移动部件的直线位移。移动部件的移动速度与位移量是由输入脉冲的频率与脉冲数所决定的。此类数控机床的信息流是单向的，即进给脉冲发出去后，实际移动值不再反馈回来，所以称为开环控制数控机床。

开环控制系统的数控机床结构简单，成本较低。但是，系统对移动部件的实际位移量不进行监测，也不能进行误差校正。因此，步进电动机的失步、步距角误差、齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度。开环控制系统仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床，特别是简易经济型数控机床。

3.3.2闭环控制数控机床

接对工作台的实际位移进行检测，将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需要的位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位。从理论上讲，闭环系统的运动精度主要取决于检测装置的检测精度，也与传动链的误差无关，因此其控制精度高。图1-3所示的为闭环控制数控机床的系统框图。图中A为速度传感器、C为直线位移传感器。当位移指令值发送到位置比较电路时，若工作台没有移动，则没有反馈量，指令值使得伺服电动机转动，通过A将速度反馈信号送到速度控制电路，通过C将工作台实际位移量反馈回去，在位置比较电路中与位移指令值相比较，用比较后得到的差值进行位置控制，直至差值为零时为止。这类控制的数控机床，因把机床工作台纳入了控制环节，故称为闭环控制数控机床。

闭环控制数控机床的定位精度高，但调试和维修都较困难，系统复杂，成本高。

3.3.3半闭环控制数控机床

半闭环控制数控机床是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角位移电流检测装置（如光电编码器等），通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移，然后反馈到数控装置中去，并对误差进行修正。通过测速元件A和光电编码盘B可间接检测出伺服电动机的转速，从而推算出工作台的实际位移量，将此值与指令值进行比较，用差值来实现控制。由于工作台没有包括在控制回路中，因而称为半闭环控制数控机床。

半闭环控制数控系统的调试比较方便，并且具有很好的稳定性。目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成一体，这样，使结构更加紧凑。

3.3.4混合控制数控机床

将以上三类数控机床的特点结合起来，就形成了混合控制数控机床。混合控制数控机床特别适用于大型或重型数控机床，因为大型或重型数控机床需要较高的进给速度与相当高的精度，其传动链惯量与力矩大，如果只采用全闭环控制，机床传动链和工作台全部置于控制闭环中，闭环调试比较复杂。混合控制系统又分为两种形式：

（1）开环补偿型。它的基本控制选用步进电动机的开环伺服机构，另外附加一个校正电路。用装在工作台的直线位移测量元件的反馈信号校正机械系统的误差。

（2）半闭环补偿型。它是用半闭环控制方式取得高精度控制，再用装在工作台上的直线位移测量元件实现全闭环修正，以获得高速度与高精度的统一。其中A是速度测量元件（如测速发电机），B是角度测量元件，C是直线位移测量元件。

数控车的工艺与工装削

数控车床加工工艺与普通车床的加工工艺类似，但由于数控车床是一次装夹，连续自动加工完成所有车削工序，因而应注意以下几个方面。

4.1. 合理选择切削用量

对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。

切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%，刀具寿命会减少1/2。

进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大，切削温度上升，后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。

用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。

最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。

然而，在实际作业中，刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。在确定加工条件时，需要根据实际情况进行研究。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说，可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。

4.2. 合理选择刀具

1) 粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。

2) 精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。

3) 为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。

4.3. 合理选择夹具

1) 尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具；

2) 零件定位基准重合，以减少定位误差。

4.4. 确定加工路线

加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹和方向。

1) 应能保证加工精度和表面粗糙要求；

2) 应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间。

4.5. 加工路线与加工余量的联系

目前，在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则需注意程序的灵活安排。

4.6. 夹具安装要点

目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，液压卡盘夹紧要点如下：首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽，卸下拉管，并从主轴后端抽出，再用搬手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。

程序首句妙用与控制尺寸精度的技巧

5.1、程序首句妙用G00的技巧

目前我们所接触到的教科书及数控车削方面的技术书籍，程序首句均为建立工件坐标系，即以G50 Xα Zβ作为程序首句。根据该指令，可设定一个坐标系，使刀具的某一点在此坐标系中的坐标值为(Xα Zβ)(本文工件坐标系原点均设定在工件右端面)。采用这种方法编写程序，对刀后，必须将刀移动到G50设定的既定位置方能进行加工，找准该位置的过程如下。

1. 对刀后，装夹好工件毛坯；

2. 主轴正转，手轮基准刀平工件右端面A；

3. Z轴不动，沿X轴释放刀具至C点，输入G50 Z0，电脑记忆该点；

4. 程序录入方式，输入G01 W-8 F50，将工件车削出一台阶；

5. X轴不动，沿Z轴释放刀具至C点，停车测量车削出的工件台阶直径γ，输入G50 Xγ，电脑记忆该点；

6. 程序录入方式下，输入G00 Xα Zβ，刀具运行至编程指定的程序原点，再输入G50 Xα Zβ，电脑记忆该程序原点。

。上述步骤中，步骤6即刀具定位在XαZβ处至关重要，否则，工件坐标系就会被修改，无法正常加工工件。有过加工经验的人都知道，上述将刀具定位到XαZβ处的过程繁琐，一旦出现意外，X或Z轴无伺服，跟踪出错，断电等情况发生，系统只能重启，重启后系统失去对G50设定的工件坐标值的记忆，“复位、回零运行”不再起作用，需重新将刀具运行至XαZβ位置并重设G50。如果是批量生产，加工完一件后，回G50起点继续加工下一件，在操作过程中稍有失误，就可能修改工件坐标系。鉴于上述程序首句使用G50建立工件坐标系的种种弊端，笔者想办法将工件坐标系固定在机床上，将程序首句G50 XαZβ改为G00 Xα Zβ后，问题迎刃而解。其操作过程只需采用上述找G50过程的前五步，即完成步骤1、2、3、4、5后，将刀具运行至安全位置，调出程序，按自动运行即可。即使发生断电等意外情况，重启系统后，在编辑方式下将光标移至能安全加工又不影响工件加工进程的程序段，按自动运行方式继续加工即可。上述程序首句用 G00代替G50的实质是将工件坐标系固定在机床上，不再囿于G50 Xα Zβ程序原点的限制，不改变工件坐标系，操作简单，可靠性强，收到了意想不到的效果。中国金属加工在线

5.2、控制尺寸精度的技巧

5.2.1. 修改刀补值保证尺寸精度

由于第一次对刀误差或者其他原因造成工件误差超出工件公差，不能满足加工要求时，可通过修改刀补使工件达到要求尺寸，保证径向尺寸方法如下：

a. 绝对坐标输入法

根据“大减小，小加大”的原则，在刀补001～004处修改。如用2号切断刀切槽时工件尺寸大了0.1mm，而002处刀补显示是X3.8，则可输入X3.7，减少2号刀补。

b. 相对坐标法

如上例，002刀补处输入U-0.1，亦可收到同样的效果。

同理，对于轴向尺寸的控制亦如此类推。如用1号外圆刀加工某处轴段，尺寸长了0.1mm，可在001刀补处输入W0.1。

5.2.2. 半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度

对于大部分数控车床来说，使用较长时间后，由于丝杆间隙的影响，加工出的工件尺寸经常出现不稳定的现象。这时，我们可在粗加工之后，进行一次半精加工消除丝杆间隙的影响。如用1号刀G71粗加工外圆之后，可在001刀补处输入U0.3，调用G70精车一次，停车测量后，再在001刀补处输入U-0.3，再次调用G70精车一次。经过此番半精车，消除了丝杆间隙的影响，保证了尺寸精度的稳定。

5.2.3. 程序编制保证尺寸精度

a. 绝对编程保证尺寸精度

编程有绝对编程和相对编程。相对编程是指在加工轮廓曲线上，各线段的终点位置以该线段起点为坐标原点而确定的坐标系。也就是说，相对编程的坐标原点经常在变换，连续位移时必然产生累积误差，绝对编程是在加工的全过程中，均有相对统一的基准点，即坐标原点，故累积误差较相对编程小。数控车削工件时，工件径向尺寸的精度一般比轴向尺寸精度高，故在编写程序时，径向尺寸最好采用绝对编程，考虑到加工及编写程序的方便，轴向尺寸常采用相对编程，但对于重要的轴向尺寸，最好采用绝对编程。

b. 数值换算保证尺寸精度

很多情况下，图样上的尺寸基准与编程所需的尺寸基准不一致，故应先将图样上的基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。如图2b中，除尺寸13.06mm外，其余均属直接按图2a标注尺寸经换算后而得到的编程尺寸。其中， φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三个尺寸为分别取两极限尺寸平均值后得到的编程尺寸。

5.2.4. 修改程序和刀补控制尺寸

数控加工中，我们经常碰到这样一种现象：程序自动运行后，停车测量，发现工件尺寸达不到要求，尺寸变化无规律。如用1号外圆刀加工图3所示工件，经粗加工和半精加工后停车测量，各轴段径向尺寸如下：φ30.06mm、φ23.03mm及φ16.02mm。对此，笔者采用修改程序和刀补的方法进行补救，方法如下：

a. 修改程序

原程序中的X30不变，X23改为X23.03，X16改为X16.04，这样一来，各轴段均有超出名义尺寸的统一公差0.06mm；

b. 改刀补

在1号刀刀补001处输入U-0.06。

经过上述程序和刀补双管齐下的修改后，再调用精车程序，工件尺寸一般都能得到有效的保证。

数控车削加工是基于数控程序的自动化加工方式，实际加工中，操作者只有具备较强的程序指令运用能力和丰富的实践技能，方能编制出高质量的加工程序，加工出高质量的工件。

数控技术

6.1 数控机床电气控制系统综述

　　(1)数据输入装置将指令信息和各种应用数据输入数控系统的必要装置。它可以是穿孔带阅读机(已很少使用)，3.5in软盘驱动器，CNC键盘(一般输入操作)，数控系统配备的硬盘及驱动装置(用于大量数据的存储保护)、磁带机(较少使用)、PC计算机等等。

　　(2)数控系统数控机床的中枢，它将接到的全部功能指令进行解码、运算，然后有序地发出各种需要的运动指令和各种机床功能的控制指令，直至运动和功能结束。

　　数控系统都有很完善的自诊断能力，日常使用中更多地是要注意严格按规定操作，而日常的维护则主要是对硬件使用环境的保护和防止系统软件的破坏。

　　(3)可编程逻辑控制器是机床各项功能的逻辑控制中心。它将来自CNC的各种运动及功能指令进行逻辑排序，使它们能够准确地、协调有序地安全运行；
同时将来自机床的各种信息及工作状态传送给CNC，使CNC能及时准确地发出进一步的控制指令，如此实现对整个机床的控制。

　　当代PLC多集成于数控系统中，这主要是指控制软件的集成化，而PLC硬件则在规模较大的系统中往往采取分布式结构。PLC与CNC的集成是采取软件接口实现的，一般系统都是将二者间各种通信信息分别指定其固定的存放地址，由系统对所有地址的信息状态进行实时监控，根据各接口信号的现时状态加以分析判断，据此作出进一步的控制命令，完成对运动或功能的控制。

　　不同厂商的PLC有不同的PLC语言和不同的语言表达形式，因此，力求熟悉某一机床PLC程序的前提是先熟悉该机床的PLC语言。

　　(4)主轴驱动系统接受来自CNC的驱动指令，经速度与转矩(功率)调节输出驱动信号驱动主电动机转动，同时接受速度反馈实施速度闭环控制。它还通过PLC将主轴的各种现实工作状态通告CNC用以完成对主轴的各项功能控制。

　　主轴驱动系统自身有许多参数设定，这些参数直接影响主轴的转动特性，其中有些不可丢失或改变的，例如指示电动机规格的参数等，有些是可根据运行状态加以调改的，例

如零漂等。通常CNC中也设有主轴相关的机床数据，并且与主轴驱动系统的参数作用相同，因此要注意二者取一，切勿冲突。

　　(5)进给伺服系统接受来自CNC对每个运动坐标轴分别提供的速度指令，经速度与电流(转矩)调节输出驱动信号驱动伺服电机转动，实现机床坐标轴运动，同时接受速度反馈信号实施速度闭环控制。它也通过PLC与CNC通信，通报现时工作状态并接受CNC的控制。

　　进给伺服系统速度调节器的正确调节是最重要的，应该在位置开环的条件下作最佳化调节，既不过冲又要保持一定的硬特性。它受机床坐标轴机械特性的制约，一旦导轨和机械传动链

的状态发生变化，就需重调速度环调节器。

　　(6)电器硬件电路随着PLC功能的不断强大，电器硬件电路主要任务是电源的生成与控制电路、隔离继电器部分及各类执行电器(继电器、接触器)，很少还有继电器逻辑电路的存在。但是一些进口机床柜中还有使用自含一定逻辑控制的专用组合型继电器的情况，一旦这类元件出现故障，除了更换之外，还可以将其去除而由PLC逻辑取而代之，但是这不仅需要对该专用电器的工作原理有清楚的了解，还要对机床的PLC语言与程序深入掌握才行。

　　(7)机床(电器部分)包括所有的电动机、电磁阀、制动器、各种开关等。它们是实现机床

各种动作的执行者和机床各种现实状态的报告员。

这里可能的主要故障多数属于电器件自身的损坏和连接电线、电缆的脱开或断裂。

　　(8)速度测量通常由集装于主轴和进给电动机中的测速机来完成。它将电动机实际转速匹配成电压值送回伺服驱动系统作为速度反馈信号，与指令速度电压值相比较，从而实现速度的精确控制。

　　这里应注意测速反馈电压的匹配联接，并且不要拆卸测速机。由此引起的速度失控多是由于测速反馈线接反或者断线所致。

　　(9)位置测量较早期的机床使用直线或圆形同步感应器或者旋转变压器，而现代机床多采

用光栅尺和数字脉冲编码器作为位置测量元件。它们对机床坐标轴在运行中的实际位置进行直接或间接的测量，将测量值反馈到CNC并与指令位移相比较直至坐标轴到达指令位置，从而实现对位置的精确控制。

　　位置环可能出现的故障多为硬件故障，例如位置测量元件受到污染，导线连接故障等。

　　(10)外部设备一般指PC计算机、打印机等输出设备，多数不属于机床的基本配置。使用中的主要问题与输入装置一样，是匹配问题。

6.2.数控机床运动坐标的电气控制

　　数控机床一个运动坐标的电气控制由电流(转矩)控制环、速度控制环和位置控制环串联组成。

　　(1)电流环是为伺服电机提供转矩的电路。一般情况下它与电动机的匹配调节已由制造者作好了或者指定了相应的匹配参数，其反馈信号也在伺服系统内联接完成，因此不需接线与调整。

　　(2)速度环是控制电动机转速亦即坐标轴运行速度的电路。速度调节器是比例积分(PI)调节器，其P、I调整值完全取决于所驱动坐标轴的负载大小和机械传动系统(导轨、传动机构)的传动刚度与传动间隙等机械特性，一旦这些特性发生明显变化时，首先需要对机械传动系统进行修复工作，然后重新调整速度环PI调节器。

　　速度环的最佳调节是在位置环开环的条件下才能完成的，这对于水平运动的坐标轴和转动坐标轴较容易进行，而对于垂向运动坐标轴则位置开环时会自动下落而发生危险，可以采取先摘下电动机空载调整，然后再装好电动机与位置环一起调整或者直接带位置环一起调整，这时需要有一定的经验和细心。

速度环的反馈环节见前面“速度测量”一节。

　　(3)位置环是控制各坐标轴按指令位置精确定位的控制环节。位置环将最终影响坐标轴的位置精度及工作精度。这其中有两方面的工作：

　　一是位置测量元件的精度与CNC系统脉冲当量的匹配问题。测量元件单位移动距离发出的脉

冲数目经过外部倍频电路和/或CNC内部倍频系数的倍频后要与数控系统规定的分辨率相符。例如位置测量元件10脉冲/mm，数控系统分辨率即脉冲当量为0.001mm，则测量元件送出的脉冲必须经过100倍频方可匹配。

　　二是位置环增益系数Kv值的正确设定与调节。通常Kv值是作为机床数据设置的，数控系统中对各个坐标轴分别指定了Kv值的设置地址和数值单位。在速度环最佳化调节后Kv值的设定则成为反映机床性能好坏、影响最终精度的重要因素。Kv值是机床运动坐标自身性能优劣的直接表现而并非可以任意放大。关于Kv值的设置要注意两个问题，首先要满足下列公式：

Kv=v/Δ

式中v——坐标运行速度，m/min

Δ——跟踪误差，mm

　　注意，不同的数控系统采用的单位可能不同，设置时要注意数控系统规定的单位。例如，坐标运行速度的单位是m/min，则Kv值单位为m/(mm·min)，若v的单位为mm/s，则Kv的单位应为mm/(mm·s)。

　　其次要满足各联动坐标轴的Kv值必须相同，以保证合成运动时的精度。通常是以Kv值最低的坐标轴为准。

　　位置反馈(参见上节“位置测量”)有三种情况：一种是没有位置测量元件，为位置开环控制即无位置反馈，步进电机驱动一般即为开环；
一种是半闭环控制，即位置测量元件不在坐标轴最终运动部件上，也就是说还有部分传动环节在位置闭环控制之外，这种情况要求环外传动部分应有相当的传动刚度和传动精度，加入反向间隙补偿和螺距误差补偿之后，可以得到很高的位置控制精度；
第三种是全闭环控制，即位置测量元件安装在坐标轴的最终运动部件上，理论上这种控制的位置精度情况最好，但是它对整个机械传动系统的要求更高而不是低，如若不然，则会严重影响两坐标的动态精度，而使得机床只能在降低速度环和位置精度的情况下工作。影响全闭环控制精度的另一个重要问题是测量元件的精确安装问题，千万不可轻视。

　　(4)前馈控制与反馈相反，它是将指令值取出部分预加到后面的调节电路，其主要作用是减小跟踪误差以提高动态响应特性从而提高位置控制精度。因为多数机床没有设此功能，故本文不详述，只是要注意，前馈的加入必须是在上述三个控制环均最佳调试完毕后方可进行。

结语

制定符合中国国情的总体发展战略，确立与国际接轨的发展道路，对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。本文在对数控技术和产业发展趋势的分析，对我国数控领域存在的问题进行研究的基础上，对21世纪我国数控技术和产业的发展途径进行了探讨，提出了以科技创新为先导，以商品化为主干，以管理和营销为重点，以技术支持和服务为后盾，坚持可持续发展道路的总体发展战略。在此基础上，研究了发展新型数控系统、数控功能部件、数控机床整机等的具体技术途径。

我们衷心希望，我国科技界、产业界和教育界通力合作，把握好知识经济给我们带来的难得机遇，迎接竞争全球化带来的严峻挑战，为在21世纪使我国数控技术和产业走向世界的前列，使我国经济继续保持强劲的发展势头而共同努力奋斗！

致谢

时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。在这个美好的季节里，我在电脑上敲出了最后一个字，心中涌现的不是想象已久的欢欣，却是难以言喻的失落。是的，随着论文的终结，意味着我生命中最纯美的学生时代即将结束，尽管百般不舍，这一天终究会在熙熙攘攘的喧嚣中决绝的来临。

三年寒窗，所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识，更重要的是在阅读、实践中所培养的思维方式、表达能力和广阔视野。很庆幸这些年来我遇到了许多恩师益友，无论在学习上、生活上还是工作上都给予了我无私的帮助和热心的照顾，让我在诸多方面都有所成长。感恩之情难以用语言量度，谨以最朴实的话语致以最崇高的敬意。

还要感谢我的父母，给予我生命并竭尽全力给予了我接受教育的机会，养育之恩没齿难忘；

他们不仅培养了我对中国传统文化的浓厚的兴趣，让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依，而且也为我能够顺利的完成毕业论文提供了巨大的支持与帮助。在未来的日子里，我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷殷期望！我一定会好好孝敬和报答他们！，

还有许多人，也许他们只是我生命中匆匆的过客，但他们对我的支持和帮助依然在我记忆中留底了深刻的印象。在此无法一一罗列，但对他们，我始终心怀感激。最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参加本人论文答辩的各位师长表示感谢！

参考文献

1．《数控加工工艺学》

2. 黄勇陈子辰浙江学《机床数控系统的发展趋势》

3. 作者：李佳《数控机床及应用》

4. 2001年第30卷第1期《机械设计与制造工程》

5. 2005年第12期《机电新产品导报》

【篇4】数控专业论文

毕业论文

题目数控技术的应用

专业数控加工与维护工程

班级

学生

指导教师

西安工业大学函授部

二 0 0 九年

摘要

数控技术是当今世界制造业中的先进技术之一，它涉及到计算机辅助设计和制造技术，计算机模拟及仿真加工技术，机床仿真及后置处理，机械加工工艺，装夹定位技术与夹具设计与制造技术，金属切削理论，以及毛坯制造技术等多方面的关键技术。数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用。数控技术是发展数控机床和先进制造技术的最关键技术，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志，应用数控技术是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段。数控机床作为数控技术实施的重要装备，成为提高加工产品质量，提高加工效率的有效保证和关键。

数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。制造业快速发展和产业结构调整，使我国从传统的机械制造转变为现代的数控制造，数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。
本次论文内容介绍了数控加工的特点、加工工艺分析以及数控编程的一般步骤。并通过一定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。
关键词：
数控技术机械制造加工工艺编程

第一章数控技术概论

1.1 数控技术 2

1.2 数控加工特点及应用范围 3

1.3 数控机床的工作原理和结构 3

1.4 机床的分类 4

1.5 机床加工原理 6

1.6 数控加工技术主要应用对象 6

第二章数控加工工艺概述

2.1 数控加工工艺的基本特点 7

2.2 数控加工工艺的主要内容 7

第三章数控编程

3.1 数控编程的基本概念 10

3.2 数控车床常用基本编程指令 10

第四章典型零件加工实例

4.1 加工工艺分析 15

4.2 制定加工工艺卡 16

4.3 编写加工程序 17

结束语

致谢

参考文献

第一章数控技术概论

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

1.1 数控技

数控技术，简称数控（Numerical Control）。它是利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数控系统的机床称为数控(NC)机床。数控系统包括：数控装置、可编程控制器、主轴驱动器及进给装置等部分.数控机床是机、电、液、气、光高度一体化的产品。要实现对机床的控制，需要用几何信息描述刀具和工件间的相对运动以及用工艺信息来描述机床加工必须具备的一些工艺参数。

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；
(2)信息处理、加工、传输技术；
(3)自动控制技术；
(4)伺服驱动技术；
(5)传感器技术；
(6)软件技术等。
所谓数控加工，主要是指用记录在媒体上的数字信息对机床实施控制，使它自动地执行规定的加工任务。数控加工可以保证产品达到较高的加工精度和稳定的加工质量；
操作过程容易实现自动化，生产率高；
可以严格控制零件的形状和尺寸精度。当零件形状越复杂，加工精度要求越高，设计更改越频繁，生产批量越小的情况下，数控加工的优越性就越容易得到发挥。数控加工系统在现代机械产品中占有举足轻重的地位，得到了广泛的应用。
数控系统是指利用数控技术实现自动控制的系统，而数控机床则是采用数控系统纹等加工方法进行自动控制的机床。其操作命令以数字或数字代码即指令形式来描述，其工作过程按照指令的控制程序自动进行。

数控车床与普通车床一样，也是用来加工轴类和回转体零件的。由于数控车床是自动内外圆柱面、园弧面、端面、螺纹等工序的切削加工，所以数控车床特别适合加工形状复杂、精度要求高的轴类或盘类零件。数控铣削除了能铣削普通铣床所能铣削的各种零件表面外，还能铣削普通铣床不能铣削的2-5坐标联动的各种平面轮廓和立体轮廓。具体的说，可以进行铣削、镗削.、钻削，以及攻螺纹等。

1.2数控机床的特点及应用范围

1.2.1 数控机床的加工特点

1）加工精度高

目前数控机床的脉冲当量普遍达到了0．001 mm，而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿。数控机床的加工精度由过去的± 0．01 mm提高到± 0．005 mrn。定位精度 90年代初中期已达到±0.002mm～±0．005 mm。

2）对加工对象的适应性强

在数控机床上改变加工零件时，只需重新编制（更换）程序，输入新的程序后就能实现对新零件的加工。

3）自动化程度高，劳动强度低

4）生产效率高

5）良好的经济效益

6）有利于现代化管理

1.2.2 数控机床的应用范围

数控机床最适合加工具有以下特点的零件：

（1）多品种小批量生产的零件；

（2）形状结构比较复杂的零件；

（3）精度要求高的零件；

（4）需要频繁改型的零件；

（5）价格昂贵，不允许报废的关键零件；

（6）需要生产周期短的急需零件；

（7）批量较大，精度要求高的零件。

1.3机床工作原理和结构

1.3.1 数控机床的工作原理

　　按照零件加工的技术要求和工艺要求，编写零件的加工程序，然后将加工程序输入到数控装置，通过数控装置控制机床的主轴运动、进给运动、更换刀具，以及工件的夹紧与松开，冷却、润滑泵的开与关，使刀具、工件和其它辅助装置严格按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作，从而加工出符合图纸要求的零件。

1.3.2 数控机床结构

数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体四个部分组成，如图所示。

数控机床的加工过程

　　 1）控制介质控制介质以指令的形式记载各种加工信息，如零件加工的工艺过程、工艺参数和刀具运动等，将这些信息输入到数控装置，控制数控机床对零件切削加工。
　　2）数控装置数控装置是数控机床的核心，其功能是接受输入的加工信息，经过数控装置的系统软件和逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理，向伺服系统发出相应的脉冲，并通过伺服系统控制机床运动部件按加工程序指令运动。
　　 3）伺服系统伺服系统由伺服电机和伺服驱动装置组成，通常所说数控系统是指数控装置与伺服系统的集成，因此说伺服系统是数控系统的执行系统。数控装置发出的速度和位移指令控制执行部件按进给速度和进给方向位移。每个进给运动的执行部件都配备一套伺服系统，有的伺服系统还有位置测量装置，直接或间接测量执行部件的实际位移量，并反馈给数控装置，对加工的误差进行补偿。
　　 4）机床本体数控机床的本体与普通机床基本类似，不同之处是数控机床结构简单、刚性好，传动系统采用滚珠丝杠代替普通机床的丝杠和齿条传动，主轴变速系统简化了齿轮箱，普遍采用变频调速和伺服控制。

1.4机床的分类

数控设备的种类很多，各行业都有自己的数控设备和分类方法。在机床行业，数控机床通常从以下不同角度进行分类。
1.4.1 按工艺用途分类
（1）金属切削类指采用车、铣、镗、钻、铰、磨、刨等各种切削工艺的数控机床。它又可分为两类：
①普通数控机床
②数控加工中心

（2）金属成形类指采用挤、压、冲、等成形工艺的数控机床，常用的有数控弯管机、数控压力机、数控冲剪机、数控折弯机、数控旋压机等。

（3）特种加工类除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。。

（4）测量、绘图类主要有数控绘图机、数控坐标测量机、数控对刀仪等。

1.4.2 按运动轨迹分类

（1）点位控制数控机床点位控制数控机床的特点是机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。

这类数控机床有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床等。

（2）直线控制数控机床直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。这类机床有数控车床和数控铣床、加工中心等。

（3）轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运动的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移，将工件加工成要求的轮廓形状这类机床有数控车床、铣床、磨床和加工中心等。

1.4.3 按伺服系统类型分类

（1）开环数控机床

这类控制的数控机床是其控制系统没有位置检测元件，伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。数控系统每发出一个进给指令，经驱动电路功率放大后驱动步进电机旋转一个角度，再经过齿轮减速装置带动丝杠旋转，通过丝杠螺母机构转换为移动部件的直线位移。移动部件的移动速度与位移量是由输入脉冲的频率与脉冲数所决定的。此类数控机床的信息流是单向的，即进给脉冲发出去后，实际移动值不再反馈回来，所以称为开环控制数控机床。

（2）闭环控制数控机床

接对工作台的实际位移进行检测，将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需要的位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位。从理论上讲，闭环系统的运动精度主要取决于检测装置的检测精度，也与传动链的误差无关，因此其控制精度高。这类控制的数控机床，因把机床工作台纳入了控制环节，故称为闭环控制数控机床。

闭环控制数控机床的定位精度高，但调试和维修都较困难，系统复杂，成本高。

（3）半闭环控制数控机床

半闭环控制数控系统的调试比较方便，并且具有很好的稳定性。目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成一体，这样，使结构更加紧凑。

1.4.4按数控装置类型分类

（1）硬件式数控机床（NC）

数控装置中的输入运算、插补运算以及控制功能均由集成电路或晶体管等器件完成。

（2）软件式数控机床（CNC）

数控系统中直接引入计算机，主要功能均由软件来实现

1.5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（MDI—Manual Data Input）方式或与计算通信等方式将数据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，通过伺服系统使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。

1.6数控加工技术的主要应用对象

数控加工技术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.精度要求较高.以及产品更换频繁.生产周期要求短的场合。具体地说，下面这些类型的零件最适宜与数控加工：

(1)形状复杂.加工精度要求高或用数学方法定义的复杂曲线.曲面轮廓。

(2)公差带小.互换性高.要求精确复制的零件。

(3)用通用机床加工时，要求设计制造复杂的专用工装或需很长调整时间的零件。

(4)价值高的零件。

(5)小批量生产的零件。

(6)钻.镗.铰.攻螺纹几铣削加工联合进行的零件。

第二章数控加工工艺概述

零件的数控加工工艺分析是编制数控程序中最重要而又极其复杂的环节，也是数控加工工艺方案设计的核心工作，必须在数控加工方案制定前完成。

零件工艺性分析也是数控规划的第一步，在此基础上，方可确定零件数控加工所需的数控机床、加工刀具、工艺装备、切削用量、数控加工工艺路线，从而获得最佳的加工工艺方案，最终满足零件工程图纸和有关技术文件的要求

2.1 数控加工工艺的基本特点

数控加工工艺是伴随着数控机床的产生，不断发展和逐步完善起来的一门应用技术，将传统的加工工艺、计算机数控技术、计算机辅助设计和辅助制造技术有机地结合在一起，。普通加工工艺是数控加工工艺的基础和技术保障，由于数控加工采用计算机对机械加工过程进行自动化控制，使得数控加工工艺具有如下特点。

1．数控加工工艺远比普通机械加工工艺复杂

2．数控加工工艺设计要有严密的条理性

3．数控加工工艺的继承性较

4．数控加工工艺必须经过实际验证才能指导生产

2.2 数控加工工艺的主要内容

零件的数控加工工艺分析是编制数控程序中最重要而又极其复杂的环节，也是数控加工工艺方案设计的核心工作，必须在数控加工方案制定前完成。一个合格的编程人员对数控机床及其控制系统的功能及特点，以及影响数控加工的每个环节都要有一个清晰、全面的了解，这样才能避免由于工艺方案考虑不周而可能出现的产品质量问题，造成无谓的人力、物力等资源的浪费。

全面合理的数控加工工艺分析是提高数控编程质量的重要保障。

在数控加工中，从零件的设计图纸到零件成品合格交付，不仅要考虑到数控程序的编制，还要考虑到诸如零件加工工艺路线的安排、加工机床的选择、切削刀具的选择、零件加工中的定位装夹等一系列因素的影响，在开始编程前，必须要对零件设计图纸和技术要求进行详细的数控加工工艺分析，以最终确定哪些是零件的技术关键，哪些是数控加工的难点，以及数控程序编制的难易程度。

零件工艺性分析也是数控规划的第一步，在此基础上，方可确定零件数控加工所需的数控机床、加工刀具、工艺装备、切削用量、数控加工工艺路线，从而获得最佳的加工工艺方案，最终满足零件工程图纸和有关技术文件的要求。

数控加工工艺流程图
1.数控加工工艺路线制定所需的原始资料
（1）零件设计图纸、技术资料，以及产品的装配图纸。

（2）零件的生产批量。

（3）零件数控加工所需的相关技术标准如企业标准和工艺文件。

（4）产品验收的质量标准。

（5）现有的生产条件和资料。工艺装备及专用设备的制造能力、加工设备和工艺装备的规格及性能、工人的技术水平。

2.毛坯状态分析
大多数零件设计图纸只定义了零件加工时的形状和大小，而没有指定原始毛坯材料的数据，包括毛料的类型、规格、形状、热处理状态以及硬度等。编程时，对毛料的深入了解是一个重要的开始，利用这些原始信息，有利于数控程序规划。

（1）产品的装配图和零件图分析
对于装配图的分析和研究，主要是熟悉产品的性能、用途和工作条件，明确零件在产品中的相互装配位置及作用，了解零件图上各项技术条件制定的依据，找出其主要技术关键问题，为制定正确的加工方案奠定基础。当然普通零件进行工艺分析时，可以不进行装配图的分析研究。

（2）零件图的工艺性分析
对零件图的分析和研究主要是对零件进行工艺审查，如检查设计图纸的视图、尺寸标注、技术要求是否有错误、遗漏之处，尤其对结构工艺性较差的零件，如果可能应和设计人员进行沟通或提出修改意见，由设计人员决定是否进行必要的修改和完善。

① 零件图的完整性和正确性分析
零件的视图应符合国家标准的要求，位置准确，表达清楚；
几何元素（点、线、面）之间的关系（如相切、相交、平行）应准确；
尺寸标注应完整、清晰。

② 零件技术要求分析
零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热表处理要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方案做好准备。同时通过分析以确定技术要求是否过于严格，因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂，加工难度加大，增加不必要的成本。

③ 尺寸标注方法分析
零件图的尺寸标注方法有局部分散标注法、集中标注法和坐标标注法等。对在数控机床上加工的零件，零件图上的尺寸在能够保证使用性能的前提下，应尽量采取集中标注或以同一基准标注（即标注坐标尺寸）的方式，这样既方便了数控程序编制，又有利于设计基准、工艺基准与编程原点的统一。

④ 零件材料分析
在满足零件功能的前提下，应选用廉价的材料，选择材料时应立足于国内，不要轻易选择贵重和紧缺的材料。

⑤ 零件的结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指所设计的零件，在能够满足使用性能要求的前提下制造的可行性和经济性。好的结构工艺性会使零件加工容易，节省成本，节省材料；
而较差的结构工艺性会使加工困难，加大成本，浪费材料，甚至无法加工。通过对零件的结构特点、精度要求和复杂程度进行分析的过程，可以确定零件所需的加工方法和数控机床的类型和规格。第三章数控编程技术3.1 数控编程的基本概念

　　数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；
计算走刀轨迹，得出刀位数据；
编写数控加工程序；
制作控制介质；
校对程序及首件试切。有手工编程和自动编程两种方法。总之,它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。

　　数控编程分为手工编程和自动编程.手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序，经过处理后生成加工程序，称为自动编程。

　　随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。FANUC 6M数控系统的参数编程，应用灵活，形式自由，具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简练易懂，实现普通编程难以实现的功能。

数控编程同计算机编程一样也有自己的"语言",但有一点不同的是,现在电脑发展到了以微软的Windows为绝对优势占领全球市场.数控机床就不同了,它还没发展到那种相互通用的程度,也就是说,它们在硬件上的差距造就了它们的数控系统一时还不能达到相互兼容.所以,当我们要对一个毛坯进行加工时,首先要以我们已经拥有的数控机床的数控系统编程. 1.外圆切削循环

3.2数控车床（FANUC系统）常用基本编程指令

1. 外圆切削循环
指令：G90X(U)_Z(W)_F_；

例:G90X40.Z40.F0.3;
X30.;
X20.;
2 .端面切削循环
指令：G94X(U)_Z(W)_F_；

例如:G90X40.Z-3.5.F0.3;
Z-7.;
Z-10.;
3. 外圆粗车循环
指令：G71U_R_;
G71P_Q_U_W_F_;
精车：G70P_Q_F_;
U每次进给量，
R每次退刀量，
P循环起始行号，
Q循环结束行号，
U精加工径向余量，
W精加工轴向余量。
4 .端面粗车循环
指令：G72W_R_;
G72P_Q_U_W_F_;
精车:G70P_Q_F_;
(字母含义同3)
5 .固定形式粗车循环
指令:G73P_Q_I_K_U_W_D_F_;
I粗车是径向切除的总余量（半径值），
K粗车是轴向切除的总余量，
D循环次数,(其余字母含义同3).

6. 刀尖半径补偿指令
指令：G41
G01
G42 X(U)_Z(w)_;
G00
G40
注意(1).G41,G42,G40指令不能与圆弧切削指令写在同一程序段内。
(2).在调用新刀具前或更改刀具补偿方向时，必须取消前一个刀具补偿。

字串6
(3).在G41或G42程序段后面加G40程序段，便可以取消刀尖半径补偿。
7 .锥面循环加工
指令：G90X(U)_Z(W)_I_F_;
例如：G90X40.Z-40.I-5.F0.3;
X35.
X30.
I切削始点与圆锥面切削终点的半径差。
8. .带锥度的端面切削循环指令
指令：G94X(U)_Z(W)_K_F_;
K端面切削始点至终点位移在Z方向的坐标值增量值。
9 .简单圆弧加工
指令：G02 I_K_
X(U)_Z(W)_ F_;
G03 R_

10 .深空加工
指令：G74R_;
G74Z(W)_Q_;

R每次加工退刀量，
Z钻削总深度，
Q每次钻削深度，

11 G75指令格式
指令：G75R_;
G75X(U)_Z(W)_P_Q_R_F_;
R切槽过程中径向(X)的退刀量，
X最大切深点的X轴绝对坐标，
Z最大切深点的Z轴绝对坐标,
P切槽过程中径向(X)的退刀量（半径值），
Q径向切完一个刀宽后，在Z的移动量，

R刀具切完槽后，在槽底沿-Z方向的退刀量。

12 .子程序调的用
指令：M98P**** ****;
例如：M98P42000; 字串7
表明调用子程序2000两次。
M98P2;
表明调用2号程序一次。

13. 等螺距螺纹切削指令
指令：G32(U)_Z(W)_F_;
X,Z为螺纹终点的绝对坐标，
例如：G32X29.Z-35.F2.;
G00X40.;
Z5.;
X28.2;
G32Z-35.F0.2;
G00X40.;
Z5.;
X28.2;

1 4 螺纹切削固定循环指令
指令：G92X(U)_Z(W)_R_F_;
R=0时切削圆柱螺纹。
例如：G92X29.Z-35.F0.2;
X28.2;
X27.6;
X27.4;

15 .G76指令格式
指令：G76GmraQ_R_;
G76X(U)_Z(W)_R_P_Q_F_;
m精加工重复次数，
r倒角量，
a螺纹刀尖角度，
Q最小被吃刀量（半径值），单位为微米。
R精加工余量（半径值），单位为毫米。

G76X(U)_Z(W)_R_P_Q_F_;
R螺纹半径值（半径值），
P螺纹牙深（半径值），单位为微米。
Q第一次切削深度（半径值），单位为微米。
F螺纹导程。单位为毫米。

第四章数控机床零件加工实例（车床）

如图1-1所示，毛坯尺寸为φ50mm，长85mm。

图1-1零件图

4．1 加工工艺分析

1）制定加工方案与加工路线

本例采用两次装夹后完成粗、精加工的加工方案，先加工左端内、外形，完成粗、精加工后，调头加工另外一端。

进行数控车削加工时，加工的起始点顶在离工件毛坯2mm的位置。尽可能采用沿轴向切削的方式进行加工，以提高加工过程中工件与刀具的刚性。

2）工件的定位及装夹

工件采用三爪卡盘进行定位与装夹。当调头加工另一端时，采用一夹一顶的装夹方式。

工件装夹过程中，应对工件进行找正，以保证工件轴线与主轴轴线同轴。

3）刀具的选用

T01、T02为90°外圆车刀；
T03为外切槽刀；
T04为普通螺纹车刀；
T05为盲孔车刀。

4．2制定加工工艺卡如表1-2所示

【篇5】数控专业论文

毕业论文

题目飞轮的数控加工工艺及程序设计

学生姓名

学号

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班级

专业、

指导教师、

时间

飞轮的数控加工工艺及程序设计

由于本人水平有限，加之时间过急，文中有不足之处还望老师加以指点。

关键词：零件图工艺规程数控刀具程序设计

1 飞轮的作用 4

2 零件图分析 5

2.1 零件图 5

2.2、零件的工艺分析 6

3、工艺规程设计 6

3.1、毛坯的制造形式 6

3.2、基准面的选择 7

3.3、制定工艺路线 7

4、数控加工工艺分析 8

4.1、数控加工内容 8

4.2、数控机床的选择 8

4.3、夹具的选择 11

4.4、数控刀具的选择 12

4.5、切削用量的选择 14

5、工艺卡片 15

5.1、机械加工工艺过程卡片 15

5.2、数控车削加工工序卡片 16

6、数控加工程序清单 17

6.1、数控车床程序 17

6.2、数控铣床程序 21

总结 22

致谢 23

参考文献 24

飞轮的数控加工工艺及程序设计

1 飞轮的作用

柴油机上的飞轮看上去就是一块笨重的铸铁圆盘，它到底有什么作用呢?

（1）使机械运转均匀??飞轮高速旋转，由于惯性作用可贮藏能量，也可放出能量，克服运动阻力，使发动机运转平稳。当超速运转时，它能把能量贮藏起来，使其缓慢提速，避免猛然高速运转，造成来不及操纵而失去控制；
当低速运转时，它能把能量释放出来，使其慢慢降速，避免猛然低速导致停车。因此可使机械运转均匀，旋转平稳。

（2）协助启动??柴油机是压缩点火的，启动时，首先必须快速摇转飞轮，使其具有启动惯性，帮助活塞越过压缩上止点，达到启动目的。同时，在使用中，可使曲轴连杆机构越过不作功的进气、压缩、排气三个辅助行程，使曲轴能平稳旋转。

（3）方便校正供油提前角??各种型号的柴油机，都有不同的供油提前角，如190A柴油机的供油提前角是在上止点前35度~39度；
S195柴油机的供油提前角是在上止点前16度~20度。供油提前角过大，就会使喷入的柴油提前燃烧，工作粗暴，气缸有敲击声，柴油机功率下降，启动摇车时易发生反转；
供油提前角过小，就会启动困难，燃烧不完全，机温过高，油耗增大，排气管冒黑烟和功率下降。但活塞是装在机体内面的，怎样才知道供油提前角是多大呢？所以，为了准确调整供油提前角，就在飞轮边缘上刻有供油提前角的记号，校正供油提前角时，看准飞轮边缘上的刻度去校正就行了。

（4）方便调整气门间隙??气门间隙过小，零件受热膨胀伸长时，引起气门关闭不严而漏气，燃烧不完全，烧坏气门与气门座，还有可能发生活塞顶部与气门相撞的现象;气门间隙过大，会使气门迟开早关，开启延续时间缩短，气门开度减小，引起进气不足，废气排不干净，加剧气门与摇臂的撞击，增加其磨损。总之，不管是过大还是过小，都会使柴油机功率下降，油耗上升。因此在飞轮边缘上打有“0”号的上止点刻线，在校正气门间隙时，把飞轮转向压缩行程上止点，即“0”刻线，对准机体上的标志，使气门都处在关闭的情况下，才可进行气门间隙的调整。

（5）降低柴油机温度??190A型柴油机的飞轮前端铸有许多叶片，成为柴油机的冷却风扇。柴油机工作时，飞轮高速旋转，由于离心力作用，使飞轮室中心处的空气加速流动，降低柴油机、冷却水的温度。

2 零件图分析

2.1 零件图

图2.1 零件图

从零件图2.1中可以看出该零件属于盘形零件，该零件主要由圆柱面、孔、键槽等特征组成。

2.2、零件的工艺分析

飞轮的零件图规定了一些技术要求，如图2.1所示。

3、工艺规程设计

3.1、毛坯的制造形式

图3.1 毛坯图

3.2、基准面的选择

按照有关的精基准选择原则（基准重合原则；
基准统一原则；
可靠方便原则），对于本零件可以采用ф200外圆作为精基准。

3.3、制定工艺路线

工艺路线：

工序1 铸造毛坯，如图3.1所示。

工序2 清砂。

工序3 热处理，对零件进行人工时效。

工序4 细清砂。

工序5 喷漆，在非加工表面上涂上一层防锈漆。

工序7 掉头装夹Ф200外圆表面，内容包括：车左端面，保证尺寸110mm；
车Ф100外圆表面，保证尺寸95mm。

工序8 划线，在Ф100端面上划10±0.018mm键槽线。

工序9 在插床上插削键槽。

工序10 以200的外圆及其一端面定位，用键槽定向，钻4-Ф20的孔。

工序11 零件静平衡检查。

工序12 按照图纸要求，检查各部分尺寸要求。

工序14 入库。

4、数控加工工艺分析

4.1、数控加工内容

① 数控车削包括端面、内外轮廓面、成形表面、螺纹、切断等工序的切削加工；

② 数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件；

③ 车削中心上可以实现车削和铣削的复合加工；

④ 数控车削工艺灵活多变，其丰富的循环功能指令、各类刀具的选择，是学习的重点内容。

⑤ 在数控车床和车削中心上加工的零件，一般采用手工编程，对具有复杂外轮廓的回转体零件可以采用自动编程。

4.2、数控机床的选择

车床选择的机床是CKA340A，其技术参数如下所示：

全自动变频调速主轴系统?型号?CK340A?。

广州数控系统?最大工件回转直径?340mm?。

伺服电机/步进电机?刀架上最大回转直径?180mm?。

手动脉冲?最大加工长度?350mm?。

变频电机?自动刀架工位数?4?。

四工位电动刀架?主轴转速范围?50-2000r/min变频调速?。

精密滚珠丝杠付。

手动卡盘?主轴通孔?φ42?。

自动润滑系统?主轴内孔锥度?MT6#?。

冷却系统?尾座套筒行程?110mm?。

手动尾座?尾座套筒锥度?MT4#?。

半封闭防护罩?导轨硬度?HRC52?。

主电机功率?4KW?。

驱动电机?伺服?步进?。

X-4N?X-8N?。

Z-6N?Z-12N?。

快速移动速度?X-8m/min?X-6m/min?。

Z-8m/min?Z-6m/min?。

刀架重复定位精度?≤0.005mm?。

X轴重复定位精度?≤0.010mm?。

Z轴重复定位精度?≤0.010mm?。

自动润没间歇时间?12min/time?。

外形尺寸?1650×950×1400?。

机床重量?1500KG?。

参数如下：

型号：SKB5050A

主电机功率：7500（kw）

工件尺寸范围：1000*660*1000mm

技术参数

根据现场的设备，选择XK714床身式数控铣床，具体参数如下：

FANUC-Oi系统型号XK714 规格 400*800

技术参数：

4.3、夹具的选择

本题中的零件为回转型零件，切同轴度要求不高。可直接选用机床的自带的三爪自定心卡盘装夹即可。

图4.2 夹具三视图

在铣床上主要是用来钻孔，目的为了提高加工效率，夹具选用钻床的夹具进行装夹，即选用Z525专用钻模进行装夹。

4.4、数控刀具的选择

（2）硬质合金是由难熔金属碳化物(如WC、TiC、TaC、NbC等)和金属粘结剂(如Co、Ni等)粉末经粉末冶金的方法制成。

表4.1 数控加工刀具卡

图4.3

4.5、切削用量的选择

本文在这里主要讲述车削用量的选择。

（1）主轴转速

主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。其计算公式为：n=1000v/πD

式中

v----切削速度，单位为m/min，由刀具的耐用度决定；

n-- -主轴转速，单位为 r/min；

D----工件直径或刀具直径，单位为mm。

综合公式、机床说明书及加工经验,加工粗车主轴转速S=600r/min，精车外表面S=1200r/min，精车内轮廓S=800r/min。

（2）进给速度

车削加工时，进给量F与进给速度之间关系为：f=v/n

本加工中粗车F=0.2~0.25mm/r；
精车F=0.15~0.2mm/r，部分圆角、倒角F=0.1mm/r。

（3）背吃刀量

5、工艺卡片

5.1、机械加工工艺过程卡片

5.2、数控车削加工工序卡片

6、数控加工程序清单

6.1、数控车床程序

（1）第一次装夹程序

O0001

T0101(端面车刀)

M03 S600

M08

G00 X212 Z7

G94 X200 Z0 F0.2

X190

X180

X170

X160

X150

X140

X130

X120

X110

X100

X90

X80

X70

X60

X50

X40

X30

X20

X10

G00 X212 Z0 S1200

G01 X0 F0.15

G00 Z2

X300 Z150

T0202(外圆车刀)

M03 S600

G00 X212 Z2

G90 X208 Z-98 F0.2

X206

X204

X202

X200.5

X200 S1200

G00 X196

G01 Z0 F0.2

G01 X200 Z-2 F0.15(倒角)

G00 X300 Z150

T0303(麻花钻)

M03 S300

G00 X0 Z5

G01 Z-125 F0.2

Z5 F0.5

G00 X300 Z150

T0404(镗刀)

M03 S600

G00 X28 Z2

G90 X32 Z-125 F0.15

X34

X36

X37.9

X38 F0.05 S800

G00 X42

G01 Z0 F0.15

X38 Z-2 F0.05

G00 X30

Z150

X300

M30

(2)第二次装夹程序

O0002

T0101

M03 S600

M08

G00 X102 Z7

G94 X90 Z0 F0.2

X80

X70

X60

X50

X40

X38

G00 Z0

G01 X0 F0.1 S1200

G00 Z2

X202

Z-8 S600

G94 X190 Z-15 F0.2

X180

X170

X160

X150

X140

X130

X120

X110

X100

G00 Z-15

G01 X100 F0.1 S1200

Z2 F0.1

G00 Z150

X300

T0202(外圆车刀)

M03 S800

G00 X202 Z-15

G01 X196 F0.2

X200 Z-17 F0.1 (倒角)

G00 X300

Z150

T0404(镗刀)

M03 S800

G00 X42 Z2

G01 Z0 F0.2

X38 Z-2 F0.1（倒角）

G00 X36

Z150

X300

M30

6.2、数控铣床程序

O0003

T01 M06(中心钻)

M01

G00 G90 G54 X65 Y0 M03 S1200

G43 H1 Z50 M08

G98 G81 Z-39.5 R-37.5 F120

X0 Y65

X-65 Y0

X0 Y-65

G80 G00 Z150

T02 M06（麻花钻）

M01

G00 G90 G54 X0 Y-65 M03 S650

G43 H2 Z50

G98 G83 Z-115 R-37.5 F100

X65 Y0

X0 Y65

X-65 Y0

G80 G00 Z150

M30

总结

致谢

感谢学校领导对我的关怀和重视，使我得以发挥自己的特长，找到人生的价值。

特别感谢乔世众谆谆教导，他的悉心指导与斧正，对于论文. 架构之启迪，及其内容的细心斟酌与指导，倍极辛劳。

参考文献

（1）. 余英良.数控加工编程及操作.北京：高等教育出版社，2004年9月

（2）. 赵云龙.先进制造技术.北京：机械工业出版社，2005，3

（3）. 胡学林．可编程控制器原理及应用.北京：电子工业出版社，2004

（4）. 倪森寿．机械设计基础．北京：高等教育出版社，2003

（5）. 唐应谦．数控加工工艺学．北京：中国劳动社会保障出版社，2000

【篇6】数控专业论文

铣床加工零件与编程

2012年 10月 31 日

摘要

数控技术和数控机床在当今机械制造业中的重要地位，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志，数控加工技术的整个过程也是目前许多制造人员的要掌握较为重要的知识。数控技术是用数字信心对机械运动和工作过程控制的技术。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，更使制造业成为工业化的象征。数控机床是集高、精、尖技术于一体，集机、电、光、液于一身的高技术产物。具有加工精度高、加工质量稳定可靠、生产效率高、适应性强、灵活性好等众多优点，在各个行业受到广泛欢迎，在使用方面，也是越来越受到重视。但由于它是集强、弱电于一体，数字技术控制机械制造的一体化设备，一旦系统的某些部分出现故障，就势必使机床停机，影响生产，所以如何正确维护设备和出现故障时能及时抢修就是保障生产正常进行的关键。本论文通过数控工艺分析、数控手动编程基础介绍、CAD/CAM软件自动编程、软件后处理文件制作、数控软件仿真、数控机床加工等一般步骤与方法。运用机械制造的相关知识进行严格的工艺分析与加工方式的制定，经过成本核算，该方案具有可行性。有效的利用CAD/CAM软件通过最合适的造型方式设计出零件模型，根据我们之前的工艺分析使用软件做出最佳的加工方式，采用铣削手工编程基础于FANUD oim 数控系统进行了程序后处理文件的编写，并在数控仿真软件和数控机床上进行了具体验证，最终加工出符合图纸要求的零件实体。经具体检验符合图纸标准。

关键词：工艺分析、CAD/CAM编程、后处理文件、软件仿真、机床加工

Abstract

Numerical control technology and CNC machine tool in the mechanical manufacturing industry in the important position, shows its in the national basic industry in the modern strategic role, and has become a traditional mechanical manufacturing industry promotion transformation and the realization of automation, flexibility, integration production of an important means and sign, nc machining technology of the whole process is at present a lot of manufacturing staff to grasp more important knowledge. At present, the advanced manufacturing technology has been widely applied to industrial and civil each many fields, such as automobile, shipbuilding, petrochemical industry, etc.

CNC machine tools as electromechanical integration of typical products, machinery manufacturing plays an enormous role, good solution of modern machinery manufacturing complex, precision, small batch and changeable parts processing problems, and can stable product processing quality, greatly improve production efficiency. But, the development of numerical control technology is the biggest obstacle to acquire equipment initial investment big, this makes a lot of small and medium-sized enterprise hard to bear. If out a lot of ordinary machine tool, and to buy expensive numerical control machine tool, it will be bound to cause enormous waste. Therefore, the common machine tool numerical control transformation have bright prospects.

At present because our country nc machine tool industry development is relatively slow and has restricted the development of the equipment manufacturing industry, directly affect the safety of the defense industry. In the tenth-five period, China machine tool industry rapid development for several years. In the global advocate green manufacturing of the environment, machine tool numerical control transformation became the hot spot. Including ordinary machine of numerical control transformation and CNC machine tool upgrading.

So for the domestic general machine tools are necessary, which can prolong the service life of the machine, reducing labor, improve work efficiency. For enterprises to increase more profit space.

Keywords: ordinary machine, numerical control, the transformation

第一章绪论

1.1 数控机床的概念

数控机床是装备了数控系统的机床，既包括NC机床，也包括CNC机床。数字控制机床（Numerical Controlled Machine Tool ）,简称NC机床。数控系统是一种控制系统，它能控制机床的运动和加工过程。计算机数控机床（Computer-ized Numerical controlled Machine Tool）,简称CNC机床，是利用具有专门存储程序的计算机来实现对机床的全部或部分控制功能。工作原理是：将数控加工程序输入到数控装置，再由数控装置控制主运动的变速、起停、进给运动的方向、速度和位移大小，以及诸如刀具的选择、交换、工件夹紧、松开和冷却起、停等动作，使刀具与工件及其他辅助装置严格按照数控程序的要求进行工作。

1.2 数控机床的产生及发展史

1.2.1 数控机床的产生

随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，因此对加工机械产品零件的生产设备———机床也得到了相应的提高性能、高精度与高自动化的要求。

数字控制机床就是为了解决单件、小批量，特别是复杂型零件加工的自动化，并保证质量要求而产生。

1.2.2 数控机床的发展简史

1946年诞生了世界上第一台电子计算机。6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，在传统机床领域产生了质的变化。近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。

第一阶段:数控（NC）阶段（1952—1970）年。早期采取数字逻辑电路组成一台机床，专用计算机作为数控系统，被称之为硬件连接数控，简称数控（NC）。随着元器件的发展，这个阶段经历了三代，即1952的第一代-----电子管时代；
1959年的第二代-----晶体管时代；
1965年的第三代-----小规模集成电路时代。

第二阶段：计算机数控（CNC）阶段（1970————现在）。1970年，通用小型计算机作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段。到了1971年，美国INTEL公司第一次将计算机的两个最核心的部件-----运算器和控制器，采用大规模的集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器。又可以称为中央处理器（简称CPU）。

到了1974年，微处理器被应用于数控系统。到了1990年，PC的性能已发展到了较高的水平，从8位、16位、发展到了32位，可以满足作为数控系统的核心部件要求。数控系统从此进入了PC的阶段。总之，计算机数控系统的发展也经历了三代。即1970年的第四代-----小型计算机；
1974年的第五代-----微处理器和1990年的第六代-----基于PC(国外称为PC----BASED)。必须指出，数控系统发展到了第五代以后，才从根本上解决了可靠性低、价格昂贵、应用很不方便等关键的问题。因此，数控技术经过了近30年的发展才走向普及应用。

1.3数控机床的特点

数控机床在机械制造业中得到日益广泛的应用，是因为它具有以下的特点：

1.3.1 能适应不同零件的自动加工

数控机床是按照被加工零件的数控程序来进行加工的，当改变加工零件

时，只要改变数控程序，不必用凸轮、靠模、样板或钻镗模等专用工艺装备。因此，生产准备周期短，有利于机械产品的更新换代。

1.3.2 工序集中

数控机床在结构和功能设计时，就充分考虑了工序集中，使机床在粗加工时有足够刚度和强度，在精加工时又有可靠的精度。因此，一次装夹可以实现粗加工到精加工的不同工序，减少了机床、夹具的数量，也减少了因重新装夹造成的误差，同时能够缩短等待和装夹等辅助时间。

1.3.3 生产效率和加工精度高、加工质量稳定

在数控机床上，可以采用较大的切削用量，有效的节省了机动加工时。自动换速、自动换刀和其他辅助的装置作为自动化等功能，是辅助时间大大缩短，而且无需工序间的检验与测量。所以比普通机床的生产效率提高3-4倍。甚至更高。同时，由于数控机床的精度高，可以利用软件进行精度的校正和补偿，又因为它是数控程序自动进行加工，可以避免人为的误差。因此，不但加工精度高，而且质量稳定。

1.3.4 能完成复杂型面的加工

数控机床几乎可以实现任何轨迹的运动任何形状的空间曲面的加工，如加工一些普通机床难以加工的螺旋桨，汽轮机、涡轮等空间曲面，采用数控机床就会很容易加工。

1.3.5 减轻工人的劳动强度

由于数控机床实现自动化或半自动化加工，许多辅助动作均由机床完成因此工人的劳动量减少。

1.4 数控机床的分类

1.4.1 按系统的特点分类

1.点位控制数控机床这类数控机床的数控装置只要要求精确控制一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，从而不限制从一点到另一点的运动轨迹，且在移动过程中不进行任何加工。为了精确定位和提高生产效率，首先系统高速运行，然而进行1-3级减速，使之慢速趋近近点定位，减小定位误差。这类数控机床主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床和数控测量机床等。

2.直线控制数控机床这类机床不仅要求具有准确的定位功能，而且要求从一定到另一点之间按直线运动进行切削加工。

3.轮廓控制的数控机床这类数控机床的数控装置的数控装置同时控制两个或两个以上的坐标轴，具有插补功能。按照联动轴数分，可分为2轴联动、2.5轴联动、3轴联动、4轴联动、5轴联动等数控机床。

1.4.2 按伺服系统的类型分类

1.开环控制系统数控机床这类机床没有检测反馈装置，数控装置发出的指令流程是单向的，其精度主要取决于伺服系统的性能。

2.闭环控制数控机床这类机床数控机床的数控装置中插补器发出的指令信号与工作台端测得的实际位置反馈信号进行比较，根据其差值不断控制坐标轴运动，进行误差修正，直到误差消除为止。

3.半闭环控制数控机床大多数数控机床采用半闭环控制系统，它的检测元件装在电动机上或丝杠的轴端。这种系统可以获得稳定的的控制特性和较好的的调节性能。

1.4.3 按照功能水平分类

1. 经济型数控机床这种数控机床主要是采用开环控制数控系统采用步进电机驱动。从而价格比较便宜但是机床的精度相对于其他类型机床要差一点。因为机床在价格上有优势从而在制造业广泛采用。

2．普通型数控机床这种数控机床主要采用半闭环控制数控系统采用脉冲编码器进行角位移动的反馈，提高数控系统控制的精度。精度相对于经济型机床要高。在工厂也应用的比较多。

3. 高档数控机床这种数控机床主要采用闭环数控系统它不仅有角位移反馈还有速度反馈和位移反馈。这种数控系统控制精度很高。而且功能很强大可以控制多轴联动加工一些高复杂的空间曲面零件。所以高档机床的价格昂贵。一般加工一些难以加工的零件时采用。而且高档机床实现全自动化的加工。

第二章数控铣削加工

2.1.零件图

2.2 图样工艺分析

对于2.1.1图所示的图形简易的工艺分析：

1.用直径8的立铣刀铣削外轮廓再铣削起台阶刀补6.5可以为精加工留有6.3的余量，其余剩下多余的工件余量可以通过增加刀补的方法进行去除，具体的步骤到时候可以更具，余量的多少进行调整。

2.关于圆加工也是同样的方法，留有精加工的余量，6.3，其余的余量使用CAD进行描点来去除的，不需要改变半径补偿，圆半径补偿有可能会报警。

2.3刀具清单

序号

名称

规格

精度

单位

数量

寻边器

直径10

0.002

个

Z轴设定器

0.01

个

平口虎钳

HQ160

台

游标卡尺

1-150

0.02

把

平口垫铁

按需要

副

若干

平口虎钳扳手

按需要

把

塑胶榔头

按需要

把

立铣刀

直径10

把

钻头

直径6

把

2. 4工艺卡片编

单位名称

XXX

产品名称或代号

零件名称

零件图号

XXX

典型轴

XXX

工序号

程序编号

夹具名称

使用设备

车间

001

XXX

机用台虎钳

XK62

数控中心

工步号

工步内容

刀具号

刀具规格㎜

主轴转速r/mm

进给速度

mm/min

背吃刀量

备注

铣平面

T01

160×160

500

200

自动

铣凸台

T02

950

200

自动

铣型腔

T02

100×100

1000

300

自动

钻孔

T03

25×25

1200

180

自动

编制

XXX

审核

XXX

批准

XXX

年月日

共页

第页

2.5程序编制如下

N1 G00 G17 G40 G90 G64

N2 G00 G90 G54

N3 S0 M03

N4 G00 X-88.516 Y-1.623

N5 Z16.249

N6 Z-.751

N7 G01 Z-3.751 F250.

N8 X-80.916

N9 Y-81.628

N10 G03 X-80.824 Y-81.721 I.111 J.018

N11 G01 X79.188

N12 G03 X79.28 Y-81.628 I-.019 J.111

N13 G01 Y78.383

N14 G03 X79.188 Y78.476 I-.111 J-.019

N15 G01 X-80.824

N16 G03 X-80.916 Y78.383 I.019 J-.112

N17 G01 Y-1.623

N18 X-76.916

N19 Y74.476

N20 X75.28

N21 Y-77.721

N22 X-76.916

N23 Y-1.623

N24 X-72.916

N25 Y70.476

N26 X71.28

N27 Y-73.721

N28 X-72.916

N29 Y-1.623

N30 X-68.916

N31 Y66.476

N32 X67.28

N33 Y-69.721

N34 X-68.916

N35 Y-1.623

N36 X-64.916

N37 Y62.476

N38 X63.28

N39 Y-65.721

N40 X-64.916

N41 Y-1.623

N42 X-60.916

N43 Y58.476

N44 X59.28

N45 Y-61.721

N46 X-60.916

N47 Y-1.623

N48 X-56.916

N49 Y54.476

N50 X55.28

N51 Y-57.721

N52 X-56.916

N53 Y-1.623

N54 X-52.916

N55 Y50.476

N56 X51.28

N57 Y-53.721

N58 X-52.916

N59 Y-1.623

N60 X-48.916

N61 Y46.476

N62 X47.28

N63 Y-49.721

N64 X-48.916

N65 Y-1.623

N66 X-44.916

N67 Y42.476

N68 X43.28

N69 Y-45.721

N70 X-44.916

N71 Y-1.623

N72 X-40.916

N73 Y38.476

N74 X39.28

N75 Y-41.721

N76 X-40.916

N77 Y-1.623

N78 X-36.916

N79 Y34.476

N80 X35.28

N81 Y-37.721

N82 X-36.916

N83 Y-1.623

N84 X-32.916

N85 Y30.476

N86 X31.28

N87 Y-33.721

N88 X-32.916

N89 Y-1.623

N90 X-28.916

N91 Y26.476

N92 X27.28

N93 Y-29.721

N94 X-28.916

N95 Y-1.623

N96 X-24.916

N97 Y22.476

N98 X23.28

N99 Y-25.721

N100 X-24.916

N101 Y-1.623

N102 X-20.916

N103 Y18.476

N104 X19.28

N105 Y-21.721

N106 X-20.916

N107 Y-1.623

N108 X-16.916

N109 Y14.476

N110 X15.28

N111 Y-17.721

N112 X-16.916

N113 Y-1.623

N114 X-12.916

N115 Y10.476

M30

第三章 UG建模

3.1打开UG软件点击新建按钮弹出下图4-1所示的界面选择建模模块，然后点击确定建立一个特征建模界面。

图4-1新建对话框图4-2 拉伸界面

3.2单击拉伸按钮，如图4-2所示，选择绘制界面进入草图绘制界面，弹出创建草绘对话框直接点击确定进入草绘界面。

3.3绘制图形的轮廓如图4-3所示

3.4点击完成草绘退出草绘平面并且进入拉伸特征对话框进行拉伸高度16个如图4-4所示然后点击确定，底面拉伸完成。

图4-3轮廓图形图4-4拉伸图形

3.5再次单击拉伸按钮，如图所示，选择绘制界面进入草图绘制界面，弹出创建草绘对话框选择实体的上表面点击确定进入草绘界面，如图4-5所示

3-5草绘界面 3-6轮廓线

3.6绘制好轮廓线如图4-6所示

3.7点击完成草绘退出草绘平面并且进入拉伸特征对话框进行拉伸高度10在布尔运算选择求和个如图4-7所示然后点击确定，拉伸完成。

3-7草绘图形 3-8拉伸界面

3.8 绘制好轮廓线如图4-8所示

3.9绘制好轮廓后退出草图完成图形的拉伸，绘制出图形，完成图形。

3-9完成图形 3-10保存见面

3．10文件的导出，点击菜单栏的文件下拉菜单文件另存为，在保存类型中选择(*igs),输入名称，保存到，所需的地方，点击确认。

第四章MsterCAM图形输入与程序的生成

4.1 MasterCAM导入功能的简介

美国CNGSOFTWARE公司的MasterCAM软件能承受来自UG、 PRO/E、 Cimatron 、CAXA 、 SolidWorks和AutoCAD等常见CAD/CAM系统的2D/3D文件格式，能完成从2D设计到3D设计及CAM编程的技术过程，适合于各种数控系统的机床，且MasterCAM与其他CAD软件很容易交换信息，也就是说其他软件绘制的图形一般不用做进一步的处理就能够为MasterCAM所利用，其加工相当方便，但其造型功能不如PRO/E、 UG等强，然而后者加工不如MasterCAM方便，所以，我们可以利用其它CAD/CAM软件绘制出三维图形转化至MasterCAM中来加工，其转化方法为：将其它CAD/CAM软件绘制出的图形以扩展名IGS的形式保存，然后打开MasterCAM9.0软件调用即可。

4.2用MasterCAM仿真并生成FANUC程序

4.2.1打开MasterCAM进行图形制作，完成图形如图4.2.1所示制作图形。

4.2.2完成图形制作后对图形进行拉伸，如图4.2.2所示。

4.2.1制作图形 4.2.2拉伸图形

4.2.3完成图形拉伸后，进行图形毛培设置如图4.2.3所示。

4.2.4设置好毛培后进行，图形串联，进入操作界面如图4.24所示。

4.2.3毛培图形 4.2.4操作界面

4.2.5进入操作界面点击全选对工件进行仿真，完成仿真图形如图4.2.5所示。

4.2.5仿真完成图

4.2.6完成仿真后，对NC程序输出，点击后处理如图4.2.6所示选择储存NC档。然后点击确认，完成对工件进行仿真和程序的输出。

4.3得到以下的程序

(PROGRAM NAME - T)

(DATE=DD-MM-YY - 11-09-12 TIME=HH:MM - 16:11)

N100G21

N102G0G17G40G49G80G90

( 8. FLAT ENDMILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 8.)

N104T1M6

N106G0G90X-43.8Y-34.998A0.S2387M3

N108G43H1Z50.

N110Z10.

N112G1Z-1.F4.5

N114X39.8F477.4

N116G3Y-29.165R2.916

N118G1X-39.8

N120G2Y-23.332R2.916

N122G1X39.8

N124G3Y-17.499R2.917

N126G1X-39.8

N128G2Y-11.666R2.916

N130G1X39.8

N132G3Y-5.833R2.916

N134G1X-39.8

N136G2Y0.R2.917

N138G1X39.8

N140G3Y5.833R2.917

N142G1X-39.8

N144G2Y11.666R2.917

N146G1X39.8

N148G3Y17.499R2.916

N150G1X-39.8

N152G2Y23.332R2.916

N154G1X39.8

N156G3Y29.165R2.916

N158G1X-39.8

N160G2Y34.998R2.916

N162G1X43.8

N164G0Z50.

N166M5

N168G91G28Z0.

N170G28X0.Y0.A0.

N172M01

( 8. FLAT ENDMILL TOOL - 2 DIA. OFF. - 2 LEN. - 2 DIA. - 8.)

N174T2M6

N176G0G90X-34.899Y-39.899A0.S2387M3

N178G43H2Z50.

N180Z10.

N182G1Z-10.F4.5

N184X-39.899Y-34.899F477.4

N186G2X-44.Y-25.R14.

N188G1Y25.

N190G2X-39.899Y34.899R14.

N192G1X-34.899Y39.899

N194G2X-25.Y44.R14.

N196G1X-7.5

N198G2X0.Y41.822R14.

N200X7.5Y44.R14.

N202G1X25.

N204G2X34.899Y39.899R14.

N206G1X39.899Y34.899

N208G2X44.Y25.R14.

N210G1Y-25.

N212G2X39.899Y-34.899R14.

N214G1X34.899Y-39.899

N216G2X25.Y-44.R14.

N218G1X7.5

N220G2X0.Y-41.822R14.

N222X-7.5Y-44.R14.

N224G1X-25.

N226G2X-34.899Y-39.899R14.

N228G0Z50.

N230X-31.364Y-36.364

N232Z10.

N234G1Z-10.F4.5

N236X-36.364Y-31.364F477.4

N238G2X-39.Y-25.R9.

N240G1Y25.

N242G2X-36.364Y31.364R9.

N244G1X-31.364Y36.364

N246G2X-25.Y39.R9.

N248G1X-7.5

N250G2X0.Y34.975R9.

N252X7.5Y39.R9.

N254G1X25.

N256G2X31.364Y36.364R9.

N258G1X36.364Y31.364

N260G2X39.Y25.R9.

N262G1Y-25.

N264G2X36.364Y-31.364R9.

N266G1X31.364Y-36.364

N268G2X25.Y-39.R9.

N270G1X7.5

N272G2X0.Y-34.975R9.

N274X-7.5Y-39.R9.

N276G1X-25.

N278G2X-31.364Y-36.364R9.

N280G0Z50.

N282X-27.828Y-32.828

N284Z10.

N286G1Z-10.F4.5

N288X-32.828Y-27.828F477.4

N290G2X-34.Y-25.R4.

N292G1Y25.

N294G2X-32.828Y27.828R4.

N296G1X-27.828Y32.828

N298G2X-25.Y34.R4.

N300G1X-7.5

N302G2X-3.5Y30.R4.

N304G1Y25.

N306G3X3.5R3.5

N308G1Y30.

N310G2X7.5Y34.R4.

N312G1X25.

N314G2X27.828Y32.828R4.

N316G1X32.828Y27.828

N318G2X34.Y25.R4.

N320G1Y-25.

N322G2X32.828Y-27.828R4.

N324G1X27.828Y-32.828

N326G2X25.Y-34.R4.

N328G1X7.5

N330G2X3.5Y-30.R4.

N332G1Y-25.

N334G3X-3.5R3.5

N336G1Y-30.

N338G2X-7.5Y-34.R4.

N340G1X-25.

N342G2X-27.828Y-32.828R4.

N344G0Z50.

N346M5

N348G91G28Z0.

N350G28X0.Y0.A0.

N352M01

( 8. FLAT ENDMILL TOOL - 3 DIA. OFF. - 3 LEN. - 3 DIA. - 8.)

N354T3M6

N356G0G90X3.5Y0.A0.S2387M3

N358G43H3Z50.

N360Z10.

N362G1Z-5.F4.5

N364G2X-3.5R3.5F477.4

N366X3.5R3.5

N368G0Z50.

N370X8.5

N372Z10.

N374G1Z-5.F4.5

N376G2X-8.5R8.5F477.4

N378X8.5R8.5

N380G0Z50.

N382M5

N384G91G28Z0.

N386G28X0.Y0.A0.

N388M01

( 8. FLAT ENDMILL TOOL - 4 DIA. OFF. - 4 LEN. - 4 DIA. - 8.)

N390T4M6

N392G0G90X0.Y25.A0.S1432M3

N394G43H4Z10.

N396G1Z-20.F286.4

N398G0Z10.

N400Y-25.

N402G1Z-20.

N404G0Z10.

N406M5

N408G91G28Z0.

N410G28X0.Y0.A0.

N412M30

第五章斯沃数控仿真软件

5.1选择机床

本次仿真所使用的数控仿真的系统是SINUMERIK 802S系统的数控铣床。其操作面板由数控系统控制面板和机床控制面板两部分组成。

SINUMERIK 802S数控铣床的操作面板如图5.1.1所示

5.2开机并回参考点

接通数控铣床电源，并按，系统启动以后进入“加工”操作区回“JOG”运行方式，出现“回参考点窗口”。

按机床控制面板上的键，按住、、方向键，即可回相应坐标轴参考点。在“回参考点”窗口中显示该坐标轴是否回参考点，如图5.2.2所示。

表示坐标未到达参考点表示坐标已到达参考点

5.3安装零件

1、单击“工件操作/设置毛坯…”在“设置毛坯”对话框中，如图5.3.1所示，改写零件尺寸为长为70mm，宽为70mm，高为32mm单击“确定”按钮。

2、单击菜单“工件操作/工件装夹…”弹出“工件装夹”对话框，如图5.3.2所示，在“选择夹具”栏中选取“工艺板装夹”,“夹具尺寸”采用默认值，设置完成后，单击“确定”按钮。

如图5.3.1 如图5.3.2

总结

数控加工是一种具有高效率、高精度与高柔性特点的自动化加工方法，可以有效的解决复杂、精密、小批、多变零件的加工问题，充分适应现代化生产的需要。同时，数控编程技术涉及制造工艺、计算机技术、数学、计算机几何、微分几何、人工智能等众多学科领域知识，它所追求的目标是如何更有效地获得满足各种零件加工要求的高质量数控加工程序，以便充分地发挥数控机床的性能，获得更高的加工效率与加工质量。

纵观全文，本文的工作内容主要有:

1．完成了从型腔模型外形分析、通过UG三维的建模、鼠标模型加工工艺分析、模型导入CAM中加工、制作西门子系统后处理文件、UG软件通过后处理文件导出程序、斯沃仿真软件验证程序、程序传入数控机床加工完成零件的制造过程。完成了零件的整个制造过程，在整个过程中结合理论和实践一起操作，不仅仅介绍理论的同时还通过理论验证了结果，一层层的深处浅出的讲述零件的加工过程。通过UG软件在造型和加工上每一步的分析和讲解，为后处理提供了正确的保障，该过程对数控CAD/CAM软件UG使用详细的总结和阐述，文中总结了软件自动编程加工同样适用于其他常规零件和复杂形状零件的加工。

2．在今后软件自动编程应用将个广泛。本文借助型腔型造型设计和加工，通过分析一个零件的加工工艺，并用CAD/CAM软件进行造型与编程并进行轨迹仿真，然后制作对应数控系统的后处理文件，最后用数控仿真软件进行实体仿真，并加工出零件。

6.6展望

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，故目前数控加工多应用于加工零件形状比较复杂、精度要求很高，以及产品更换频繁、生产周期要求较短的场合。

本文主要针对较复杂的外形的零件加工编程问题，以及几个工艺问题的研究，在后继工作中可以正对怎么样设计更好的加工工艺来加工复杂外形的零件，从而在复杂外形的基础上更深入研究后处理器制作问题，通过实践来解决问题。将数控加工技术实用于更多的零件加工制造。

参考文献

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电子工业出版社，2007.

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2006.

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中国劳动社会保障出版社，2006.

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[9] 郑贞平. UG NX5中文版基础教程. 北京：机械工业出版社，2010.

[10] 邵刚. 机械设计基础. 北京：电子工业出版社，2009.

[11] 高玉芬、卜桂玲. 机械制图. 大连：大连理工大学出版社，2004.

[12] 刘哲、刘宏丽. 中文版AutoCAD2006实例教程. 大连：大连理工大学出版社，2004.

[13] 吕天玉. 公差配合与测量技术. 大连：大连理工大学出版社，2004.

[14] 徐伟. 数控机床仿真实训. 北京：电子工业出版社，2006.

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