1、安徽国防科技职业技术学院 2007 级数控专业毕业论文第 1 页安徽国防科技职业技术学院毕业论文课 题： 阶梯轴的数控加工工艺与设计专 业： 数 控 技 术年 级： 07 数控 2 班姓 名： 罗 普 华指导老师： 李 存 鹏 老师安徽国防科技职业技术学院 2007 级数控专业毕业论文第 2 页目 录第一章 绪论 .3第二章 机械制造业在国民经济中的地位 、作用和发展概况 .4第三章 数控机床的构造 .5第四章 数控机床的加工特点 .6第五章 数控车床的操作规程 .7第六章 详解 G 代码组及含义 .8第七章 数控车床常用的固定循环 .21第八章 数控车床编程加工工艺处理 .26第九章 数控车
2、床编程加工工艺处理实例 .35结束语 .41参考文献 .43安徽国防科技职业技术学院 2007 级数控专业毕业论文第 3 页第一章 绪 论机械制造业是国民经济的基础产业，它为国民经济各部门的发展提供所需的机器仪器 工具等机器设备。据统计，美国 60%的社会财富来源于制造业，日本国民总产值的 49%是由制造业提供的，中国的制造业在工业总产值中也占有 40%的比例。可以说，没有发达的制造业就不可能有国家的真正繁荣和富强，机械制造业的发展规模和水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志之一。经过建国以来 50 多年的发展，我国的机械制造业已有了相当的实力，逐步形成了一个具有相当规模和一定技术基础
3、的机械工业体系。改革开放 20 多年来，我国制造业充分利用国内外两方面的技术资源，有计划地推进企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术 产品质量和水平及经济效益发生了显著变化，为繁荣国内市场 扩大出口创汇 推动国民经济的发展做出了很大的贡献。我国的机械制造虽已取得了很大成绩，但与工业发达国家相比，无论在生产能力 技术水平管理水平和劳动生产率等方面都还有很大的差距。这些问题的主要原因，在于机械制造技术水平的落后。因此，大力发展制造技术，已成为工业技术的当务之急。 安徽国防科技职业技术学院 2007 级数控专业毕业论文第 4 页第二章 机械制造业在国民经济中的地位作作用和发展概况随
4、着科学技术的发展，尤其是计算机技术的发展，促技术 数控技术等相互结合，机械产品的结构越来越合理使常规机械制造技术与精密检测。其性能 精度和效益日趋提高，更新换代频繁，生成类型由大批量生产向多品种小批量生产变化。这对机械制造技术一出老更高的要求，使机械制造技术不断向着高柔性与高度自动化 高精度和高速度高效率的趋势发展。机械制造向高柔性与高度自动化方向发展 计算机技术在机床中的应用，使计算机数字（CNC）机床 加工中心（ MC）柔性制造系统（FMS ）及计算机集成制造系统（CIMS）等自动化制造设备的应用比例速度增加，使得机械制造过程逐步柔性化机械 制造过程逐步柔性化，适应了生产类型由大批量生产向
5、多品种小批量生产及产品更新换代快的方向转变，缩短了生产周期。机械制造向高精度方向发展 精密与超精密加工技术是一个国家制造技术水平的重要标志之一。目前，人们正积极从事超精密加工和超微细加工的研究，其精度可达 0.0050.01。另外，不少工业国家已开始向纳米级加工精度发展，可望在不远的将来，机械制造将能实现分子级或原子级的加工精度。机械制造向高速度高效率方向发展 由于机床结构设计与制造水平的提高和新型刀具材料的应用，使切削加工速度提高至每分钟数百分钟一千米，从而促使切削效率显著提高。现代机械制造要求产品品种多样化，更新换代加速，从而使多品种小批量生产的比重明显增加。在传统的机械制造中，单件小批量
6、生产一般都采用通安徽国防科技职业技术学院 2007 级数控专业毕业论文第 5 页用机床加工，当产品改变时，机床与工艺装配均需作相应的变换和调整，而且通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难以提高生产效率和保证产品质量。特别是一些曲线、曲面轮廓组成的复杂零件，只能借助靠模和仿形机床加工，加工精度和生产效率受到很大限制。为了解决多品种、小批量及复杂零件机械加工的自动化，数控加工技术应运而生。由于数控技术综合应用了计算机、自动控制、精密检测等方面的技术成果，具有高柔性、高精度与高自动化的特点，因此，采用数控加工手段，解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的单件小批量，特别是复杂性面零
7、件加工的自动化问题。应用数控加工技术是机械制造业的一次技术革命，使机械制造业的发展进入了一个新阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提供了高质量、多品种及高可靠性的机械产品。我国的数控技术发展过程可分为四个阶段:第一阶段是 19581965 年，开始研究数控铣床，处于试制、使用阶段。第二阶段是从 1965 年开始，研制晶体管数系统，直到 20 世纪 60 年代末和 70 年代初。这一阶段的特点是，虽然数控机床的数量和品种不多，但在少数复杂零件的加工中，已开始从试验进入生产阶段。第三阶段为 19721979 年，是数控技术的生产和试用阶段，例如研制成功的集成电路数控系统；数控技术在车、铣、磨、
8、钻、镗、齿轮加工、电加工领域开始研究或应用;数控加工中心研制成功；数控线切割机床也取得了较大的发展等。1980 年以后为第四阶段，是稳定发展阶段。通过研究和引进国外的先进技术，我国的数控技术发展很快，已自行研制开发了三轴、四轴和五轴联动的数控系统，研制了具有工艺处理能力的加工中心等，数控机床的品种已超过 500 钟，其中金属切削机床品种的数控化率已达 20%以上。第三章 数控机床的构造（1） 主运动系统，其主运动是实现主运动。（2） 进给运动，其功能是实现进给运动。安徽国防科技职业技术学院 2007 级数控专业毕业论文第 6 页（3） 机床基础件，通常指床身 底座 立柱 滑座 工作台等。其作用
9、是支承机床本体的零部件，并保证这些零部件在切削加工过程中占有的准确位置。（4） 实现某些部件动作和某些辅助功能的设置，如液压 气动润滑 冷却以及防护 排削等装置。（5） 实现工件回转 分度定位的装置和附件，如回转工作台。（6） 刀库、刀架和自动换刀装置。（7） 自动拖盘交换刀装置。（8） 特殊功能装置，如刀具破损检验、精度检测和监控装置等。其中，机床基础件、主运动系统、进给系统以及液压、冷却等辅助装置是构成数控机床的机床本体的基本部件，其他部件则按数控机床的功能和需要选用。尽管数控机床的基本构成与传统的机床十分相识，但由于数控机床在功能和性能上的要求与传统机床存在着巨大的差距，所以数控机床本体
10、在总体布局、结构、性能上与传统机床有许多明显的差异，出现了许多适应数控车床功能特点的完全新颖的机械结构和部件。第四章 数控车床的加工特点同常规加工相比，数控加工具有如下的特点：自动化程度化程度高 在数控机床上加工零件时，除 了手工装卸工件外，全部加工过程都由机床自动完成。在柔性制造系统上，上下料、检测、诊断、对刀、传输、调度、管理等都由机床自动完成，这样减轻了操作者的劳动强度，改善了劳动条件。加工精度高，加工质量稳定 数控加工的尺寸精度通常在0.0050.1 之间，且不受零件形状复杂程度的影响，加工中消除了操作者的人为误差，提高了同批零件尺寸的致性，使产品量保持稳定。对加工对象的适应性强 数控
11、机床上实现自动加工的控制信息是安徽国防科技职业技术学院 2007 级数控专业毕业论文第 7 页加工程序。当加工对象改变是，除了响应更换刀具和解决工件装夹方式外，只要重新编写并输入该零件的加工程序，便可自动加工出新的零件，不必对机床作任何复杂的调整，这样缩短了生产准备周期，给新产品的研制开发以产品的改进、改型提供了捷径。生产效率高 数控机床的加工效率高，一方面是自动化程度高，在一次装夹中能完成较多表面的加工，省去了划线、多次装夹、检测等工序；另一方面是数控机床的运动速度高，空行程时间短。目前，数控车床的主轴转速已达到 5000700r/min，各轴的快速移动速度达到 100200m/s,加工中心
12、的主轴转速已达到 2000050000r/min,各轴的快速移动速度达到 1824m/min.易于建立计算机通信网络 由于数控机床是使用数字信息，易与计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）系统连接，形成计算机辅助设计和制造与数控机床紧密结合的一体化系统。第五章 数控车床操作规程（1） 机床工作开始前要有预热，认真检查润滑系统是否正常，如机床长时间未动过，可先用手动方式向各部位供油润滑。（2）使用刀具应与机床允许的规格相符，有严重破损的刀具要及时更换。安徽国防科技职业技术学院 2007 级数控专业毕业论文第 8 页（3）调整刀具所用的工具不要遗忘在机床内。（4）大尺寸的轴类零件的中心孔是否合适，
13、中心孔如太小，工作中易发生危险。（5）刀具安装好后应进行一、二次试切削。（6）检查卡盘夹紧工作的状态。（7）机床开动前必须关好机床防护门。（8）清楚切削，檫试机床，使机床与环境保持清洁状态。（9）注意检查或更换磨损坏了的机床上的油滑板。（10）查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。（11）依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。第六章 详解 G 代码组及含义数术知识-标准 G 代码 安徽国防科技职业技术学院 2007 级数控专业毕业论文第 9 页准备功能字是使数控机床建立起某种加工方式的指令，如插补、刀具补偿、固定循环等。G 功能字由地址符 G 和其后的两位数字组成，从 G00G99 共 10
14、0 种功能。JB3208-83 标准中规定如下表：表： 准备功能字 G代码 功能作用范围 功能 代码 功能作用范围 功能 G00 点定位 G50 * 刀具偏置 0/- G01 直线插补 G51 * 刀具偏置+/0 G02 顺时针圆弧插补 G52 * 刀具偏置-/0 G03 逆时针圆弧插补 G53 直线偏移注销 G04 * 暂停 G54 直线偏移 X G05 * 不指定 G55 直线偏移 Y G06 抛物线插补 G56 直线偏移 Z G07 * 不指定 G57 直线偏移 XY G08 * 加速 G58 直线偏移 XZ G09 * 减速 G59 直线偏移 YZ G10-G16 * 不指定 G60
15、准确定位（精）G17 XY 平面选择 G61 准确定位（中）安徽国防科技职业技术学院 2007 级数控专业毕业论文第 10 页G18 ZX 平面选择 G62 准确定位（粗）G19 YZ 平面选择 G63 * 攻丝 G20-G32 * 不指定 G64-G67 * 不指定 G33 螺纹切削，等螺距 G68 * 刀具偏置，内角 G34 螺纹切削，增螺距 G69 * 刀具偏置，外角 G35 螺纹切削，减螺距 G70-G79 * 不指定 G36-G39 * 不指定 G80 固定循环注销 G40 刀具补偿/刀具偏置注销 G81-G89 固定循环 G41 刀具补偿-左 G90 绝对尺寸 G42 刀具补偿-右 G91 增量尺寸 G43 * 刀具偏置-左 G92 * 预置寄存 G44 * 刀具偏置-右 G93 进给率，时间倒数 G45 * 刀具偏置+/+ G94 每分钟进给 G46 * 刀具偏置+/- G95 主轴每转进给 G47 * 刀具偏置-/- G96 恒线速度
