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1、 一、前言随着科学技术的发展,人们生活水平的日益提高,加工制造业越来越倍受人们的关注,而先进的数控加工技术的作用更是举足轻重!作为新时代的青年,二十一世纪的大学生我选择了数控技术应用这个专业,所以我要把它学好学精,将来也为我国的加工制造业贡献一份力量!在离开学校进入工厂实习期间,我选择了数控高级工题目这中等复杂难度的课题来设计和用数控铣床加工,从而达到了提高分析问题的能力,更增加了机械绘图,数控加工的能力. 数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。随着数控机床的发展与普及，现代化企业对于懂得数控加工技术、能进
2、行数控加工编程的技术人才的需求量必将不断增加。 。 通过对手工编程和高级工题目的重要部分数控加工技术应用分析，使我首先更加认识手工编程的重要性，它是现代数控技术人员必须掌握的最基本的数控编程技术，能够熟练正确应用数控技术的前提条件；其次，通过对重要的零件数控加工 ，让我知道了工作中互相配合的重要性，通过绘制零件图和装配图一让我了解道CAD技术在生产中的重要意义，二更加熟悉绘制零件图的方法和技术，三懂得如何对重要零件粗精数控加工，四让我学会了能够独立对零件进行工艺分析，编写复杂零件的数控程序。现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在600亿至650亿美元，同
3、时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率（据不完全统计，2004年国内模具进口总值达到600多亿，同时，有近200个亿的出口），到2005年模具产值预计为600亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。1.1 中国模具行业发展现状 自改革开放以来，中国模具工业企业的所有制装 订 线成分也发生了巨大变化。除了国有专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业、合资企业、独资企业和私营企业，都得到了快速发展，集体
4、和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。目前，国内已能生产精度达2微米的精密多工位级进模，工位数最多已达160个，寿命12亿次。在大型塑料模具方面，现在已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5K大容量洗衣机的塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，国内已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。以及其它模具制造也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。 在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重
5、要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达30余家，从事模具技术教育的培训的院校已超过50余家。在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献，但与国外相比仍存在很大的差距。装 订 线1.2. 中国模具行业发展前景巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展，1999年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为330亿元，今后几年仍将以每年10%以上的速度增长。对于大型、精密、复杂、长寿命
6、模具需求的增长将远超过每年10%的增幅。其他发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。 传统模具加工机床的运动关系复杂，以滚齿机(或蜗杆砂轮磨齿机)为例，在齿轮机床中存在着展成分度链、差动链、进给传动链等。调整既复杂又费时。快速趋近、工进、快退的位置和距离都需要精心调试或试切才能完成，且需要的辅件多.为了提高齿轮模具加工精度和加工效率，到了20世纪80年代以后，国内外开始对齿轮加工机床进行数控化改造和生产数控齿轮加工机床。特别是近年来，由于微电子技术的迅速发展和以现代控制理论为基础的高精度、高速响应交流伺服系统的出现，为齿轮加工
7、数控系统的发展提供了良好的条件和机遇。 二 、方案论证2.1 提出问题采用数控加工技术对模具加工中所使用的动模板进行加工。课题研究的方法（1）理解图纸（2）将图纸的每个组成部分分离出来，再结合整个的图形，看懂图纸。明白每个标注的尺寸含义，分析模板的材料，形状，尺寸，精度以及毛坯形状和热处理要求等，其目的是选定在什么机床上进行加工。（3）拟订加工工艺顺序交指导老师审阅，虚心接受修改意见。确定课题的研究方向，根据论文提纲按时保质保量地开展论文写作工作。（4）每隔一定时间主动与指导老师交流，寻求难点的解决思路，和老师沟通、研讨运用最好的分析途径和写作方式。2.2. 分析零件图样拿到所要加工零件的图样
8、首先应分析零件的材料，形状，尺寸，精度以及毛坯形状 。其目的是选定在什么机床上进行加工。2.3. 确定加工工艺过程在分析零件图样的基础上，确定加工顺序，加工路线，装卡方法，选择刀具，工装以及切削用量等工艺参数。同时充分利用数控机床的指令功能特点，简化程序，缩短加工路线，充分发挥机床效能。2.4. 数值计算根据已确定的加工路线和零件加工误差，计算出数控机床所需输入数据。数值计算的复杂程度取决于零件的复杂程度和数控系统的功能。对于加工较简单的由圆弧与直线组成的平面零件，只需计算零件轮廓的相邻几何元素的交点或切点，起点，终点和圆弧的圆心坐标值或圆弧半径的坐标值。对于形状较复杂的零件并且组成该零件的几
9、何元素与数控系统的插补功能 不一致时，就需要较复杂的数值计算。例如对非圆曲线需要用直线段或圆弧逼近，在满足其精度要求的条件下计算出其节点坐标。对于这种情况，一般需采用计算机辅助计算。2.5. 编写程序单加工路线，工艺参数及刀具运动轨迹的坐标值确定以后。编程人员可以根据数控系统具有的功能指令代码和程序段格式，编写加工程序单。必要时还应填写数控加工工序卡片，数控刀具卡片等有关工艺文件。2.6. 制作控制介质制作控制介质就是把编好的程序单上的内容记录在控制介质即信息载体上，通过数控机床的输入装置，将信息载体上的数控加工程序输入机床数控装置。2.7. 校验控制介质控制介质必须经过调试和实际切削运行后,
10、才可以使用或保存。通常使用的调试方法是在数控机床上不安装工件而让数控机床空运行，观察运动轨迹是否正确。三 、本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：3.1. 课题的主要内容 1） 手工编程技术的应用2） 数控加工技术应用 3.2. 研究方法、步骤和措施: 1） 查找资料：为了搞好毕业设计，我在图书馆和网上查阅了大量有关数控编程与加工工艺以及数控技术和轴类零件的加工技术等各方面的资料。2） 设计方案：在分析完零件图样以后，根据加工方案确定加工顺序，加工路线，装卡方法，选择刀具，工装以及切削用量等工艺参数的基础上开始编程。最后通过试切削，进行考证。检验零件的加工是否合乎技术要求，我查找
11、了相关的通用量具。3.3. 课题完成途径整个课题的完成我通过计算机软件Microsoft Word2004完成，图形绘制我通过AutoCAD,UG进行绘制选材SLD，毛坯尺寸长宽高为160mm120mm40mm3.4可行性分析加工工艺决策1）确定加工方案，此时应考虑数控机床使用的合理性及经济性，并充分发挥数控机床的功能2）工夹具的设计和选择，应特别注意要迅速完成工件的定位和夹紧过程，以减少辅助时间。使用组合夹具，生产准备周期短，夹具零件可以反复使用，经济效果好。此外，所用夹具应便于安装，便于协调工件和机床坐标系之间的尺寸关系。3）选择合理的走刀路线，合理地选择走刀路线对于数控加工是很重要的。应
12、考虑以下几个方面：(1)尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程，提高生产效率(2)合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳，没有冲击。(3)保证加工零件的精度和表面粗糙度的要求。 (4)保证加工过程的安全性，避免刀具与非加工面的干涉。 (5)有利于简化数值计算，减少程序段数目和编制程序工作量。4）选择合理的刀具，根据工件材料的性能、机床的加工能力、加工工序的类型、切削用量以及其它与加工有关的因素来选择刀具，包括刀具的结构类型、材料牌号、几何参数5）确定合理的切削用量，在工艺处理中必须正确确定切削用量。四、文献综述 数控编程与操作是我们学校的王志平老师主编的, 是北京高等教育出版社出版的.I
13、SBN 7-04-012037-2出版日期2003.7.1这是很有权威性的，本书是新世纪高职专教改项目教材之一,是面向21世纪课程教材。本书主要内容包刮:数控机床概述、数控加工工艺分析及编程基础、数控车床操作、数控车床操作、数控铣床编程、数控铣床操作、加工中心编程、加工中心操作和自动编程简介。所以说它的概括的范围是很广的，它的专业性是很强的，本书参照劳动部门颁发的数控高级高技术工人等级标准及职业技能监定规范，结合职业技术学院特点编写，所经说它的专业性很强，它可以作职业技术学院数控技术应用专业、机电技术应用专业、机械制造与控制专业及相关专业的教材，也可作为有关行业岗位培训教材和自学用书，随着科学
14、技术的发展，数控机床的技术是越来越先进了，本书是要据有关的数控机床而编的所以说它的技术是很先进的。模具设计与制造本书是由周兰编的是由清华大学出版社出版的。 国标编号：ISBN 7-89494-133-6.出版日期2003.8所以说这本书是很有权威性的，本实训教程从生产实际出发，简明扼要地介绍了数控车床、数控铣床、加工中心、数控快走丝电火花线切割机床、数控慢走丝电火花线切割机床和数控电火花成型机床的操作、使用方法，它的技术具有先进性和科学性。本书是根据高等职业教育培养生产一线的高素质劳动者和高级专门人才的目标，对数控编程知识体系进行了整体优化，选取数控编程与操作中最基本的概念及大量编程实例，以满
15、足教学要求为基础，用通俗易懂、少而精的内容增强学生学习的信心，激发学习的兴趣。以能力培养为主线，通过典型数控机床编程与操作将各部分教学内容有机联系、渗通和互相贯通，通过强调数控编程技术和数控机床的操作等较实用的基本知识，体现实用性及广泛适用性。它的根括是很强的。内容包括：各种数控机床的基本组成、国内常用的数控机床及生产企业、各种数控机床的操作方法、各种数控机床附件和工具的使用、数控机床的加工过程。本实训教程着重介绍数控加工中各种常用数控机床的具体操作、使用方法，按照机床类别讨论各种数控机床在操作、加工中的共性问题。以实际零件加工为主线，按照具体的操作细节和顺序安排内容，采用大量图例说明问题。本
16、教程可作为高职高专院校制造类专业数控加工实训教材，也可作为数控加工职业技能培训的教材。五、进度安排（各项工作的时间安排）第一周查阅有关资料，了解基本概念及基本原理第二周实习调研，收集及上网收集资料。第三周综合选题标准，根据单位实际生产状况，确定题目进行毕业实习组织开题报告。第四周初步了解：对所选题目的加工进行初步了解进行系统分析，完成毕业设计详细设计方案。第五周再次了解：对所选题目各个加工工艺进行初步总结。第六周疑难解答；对所不了解东西问老师,找资料完成详细设计，绘制机械和电气草图。第七周数值计算：工艺加工过程中，一些节点，数值的计算。第八周工序按排：根据对工件的要求以及精密度，粗糙度的要求，
17、对加工过程进行按排。第九周制工艺卡：对整个加工过程研究后，确定工艺路线并制工艺卡。第十周程序编制：编制在加工过程中所需要的所有程序完成机械和电气图纸设计。第十一周校对程序：为避免撞刀或走空刀等现象，应对程序进行检验。机床选择：根据机床不同的性能，选择各个工序所适合的机床。应用AutoCAD把工艺卡片制作出来进行图纸设计修改及完善。第十二周至十六周撰写毕业设计论文。整理资料，编写整套加工路线，进行设计。第十七周第十八周编写说明书形成毕业设计全部文件，准备答辩。第十九周参加毕业答辩。六、参考文献1. 王志平 数控编程与操作 北京高等教育出版社，20032. 周兰 模具设计与制造 清华大学出版社，20033. 黄卫 数控技术与数控编程 机械工业出版社，19984. 史明 机械加工切削数据手册 机械工业出版社，19985. 刘江 数控编程 机械工业出版社, 19986. 李真峰 数控加工工艺 上海交通出版社, 20047 赵如福 金属机械加工工艺人员手册 上海科学技术出版社，19998 赵长明 刀具设计手册 兵器工业出版社，19989 马占永 机械加工工艺设计实用手册 航空工业出版社，200310陈宏钧 实用机械加工工艺手册 机械工业出版社，2001
