畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))——fanuc數(shù)控系統(tǒng)零件的加工方法與編程

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文</p><p>　　FANUC數(shù)控系統(tǒng)零件的加工方法與編程</p><p>　　2010年11月15 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　論文首先簡(jiǎn)單的介紹數(shù)控機(jī)床的概述、機(jī)床的組成，機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)其次，論文分析了零件的組成表面粗糙度

2、，尺寸精度分析，編制了工藝卡和零件的加工程序。</p><p>　　最后，論文對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)、發(fā)展加工工藝的分析刀具編程。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><

3、p><b>　　目 錄3</b></p><p><b>　　第一章前言4</b></p><p>　　1.1本課題研究的意義4</p><p>　　1.2本課題目前的現(xiàn)狀6</p><p>　　1.3本課題研究的目8</p><p>　　1.4完成本課題的

4、可行性分析8</p><p>　　第二章零件加工分析9</p><p><b>　　2.1零件9</b></p><p>　　2.2零件的結(jié)構(gòu)分析10</p><p>　　2.3零件的表面分析10</p><p>　　2.4零件加工的工藝過(guò)程11</p><p>

5、;　　第三章 FANVC系統(tǒng)設(shè)備與編程16</p><p>　　3.1FANVC系統(tǒng)設(shè)備的選用16</p><p>　　3.2數(shù)控機(jī)床設(shè)備的簡(jiǎn)介22</p><p>　　3.3零件表面基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算24</p><p>　　3.4刀具明細(xì)表如2-1126</p><p>　　3.5零件的加工程序27<

6、/p><p><b>　　第四章總結(jié)30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　第一章前言</b></p><p>　　1.1本課題研究的意義</p><p>　　1．1.1數(shù)控機(jī)床的概述</p>

7、;<p>　　數(shù)控機(jī)床是利用數(shù)字化信息處理實(shí)現(xiàn)機(jī)床自動(dòng)控制的一門技術(shù)。采用數(shù)字化信息處理控制的機(jī)床，稱為數(shù)字控制機(jī)床簡(jiǎn)稱數(shù)控機(jī)床。</p><p>　　1.1.2數(shù)控機(jī)床的組成</p><p><b>　　1.輸入輸出裝置</b></p><p>　　輸入裝置的作用是將記錄在信息載體上的數(shù)控加工程序讀入數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)存儲(chǔ)器。目前廣泛

8、應(yīng)用的輸入方式是利用數(shù)控機(jī)床上的通訊接口通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，也可利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于簡(jiǎn)單的數(shù)控加工程序可采用手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式，利用數(shù)控系統(tǒng)控制面板上的輸入鍵直接將零件的加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)存儲(chǔ)器。</p><p><b>　　2.數(shù)控系統(tǒng)</b></p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心。其主要作用是對(duì)輸入的零件加工程序的命令進(jìn)行信息處理后，

9、輸出控制命令到相應(yīng)的執(zhí)行部件（如伺服系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、PLC等），完成零件加工程序所要求的工作。數(shù)控系統(tǒng)有硬件和軟件組成?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)普遍采用通用計(jì)算機(jī)其主要硬件部分，包括CPU、存儲(chǔ)器、系統(tǒng)總線和輸入輸出接口等。軟件部分主要是主控制系統(tǒng)軟件，其控制方式有數(shù)據(jù)運(yùn)算處理控制和時(shí)序邏輯控制兩大類，主控制器內(nèi)的插補(bǔ)運(yùn)算模塊根據(jù)讀入的零件加工程序，通過(guò)譯碼、編譯等信息處理后，進(jìn)行相應(yīng)的軌跡插補(bǔ)運(yùn)算，并通過(guò)與其相應(yīng)的各坐標(biāo)伺服系統(tǒng)位置、速度反饋信號(hào)

10、比較，進(jìn)而控制機(jī)床的各坐標(biāo)軸的移動(dòng)。時(shí)序邏輯控制主要由可編程控制器PLC完成，它根據(jù)機(jī)床加工過(guò)程中的各個(gè)動(dòng)作要求進(jìn)行協(xié)調(diào)，按各檢測(cè)進(jìn)行邏輯判斷，從而控制機(jī)床有條不紊地按序工作。</p><p>　　3.可編程邏輯控制系統(tǒng)</p><p>　　可編程邏輯控制系統(tǒng)主要功能是接受可編程控制器PLC輸出的主軸變速和換向，啟動(dòng)或停止，刀具選擇或更換，分度工作臺(tái)轉(zhuǎn)位和緊鎖，工件夾緊或松夾，切削液的開(kāi)啟

11、或關(guān)閉等輔助操作信號(hào)。經(jīng)功率放大后直接驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行元件，完成數(shù)控加工自動(dòng)操作。</p><p><b>　　4.伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的作用是接受來(lái)自數(shù)控系統(tǒng)的位置控制信息，撿起轉(zhuǎn)換成相應(yīng)坐標(biāo)軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和精確定位運(yùn)動(dòng)，完成數(shù)控機(jī)床最后的控制環(huán)節(jié)，因此，其伺服精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性將直接影響數(shù)控機(jī)床的加工精度和表面加工質(zhì)量。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包

12、括主軸伺服和進(jìn)給伺服兩個(gè)單元。主軸伺服單元截水溝來(lái)自PLC的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速指令，進(jìn)過(guò)功率放大后驅(qū)動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)給伺服單元在每個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)接受數(shù)控系統(tǒng)的位移指令，經(jīng)過(guò)功率放大后驅(qū)動(dòng)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)完成速度控制和反饋控制。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行器件有功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　5.位置檢測(cè)系統(tǒng)</b></p><p>　

13、　位置檢測(cè)系統(tǒng)的作用是通過(guò)傳感器檢測(cè)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角位移或數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)的直線位移，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)反饋給伺服系統(tǒng)，由伺服系統(tǒng)中的位置比較環(huán)節(jié)對(duì)控制位移量與實(shí)際位移量進(jìn)行比較，根據(jù)比較的差值調(diào)整控制信號(hào)，提高控制精度。</p><p><b>　　6.機(jī)床主體</b></p><p>　　機(jī)床主體指的是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，是實(shí)現(xiàn)零件加工的執(zhí)行部件。它主要由主運(yùn)動(dòng)部件

14、、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件、支撐件、特殊裝置、刀具和輔助裝置等組成。數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分與普通機(jī)床相似，但傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和變速系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，在精度、剛度、抗振性等方面要求較高，因而采取了一些特殊結(jié)構(gòu)，如滾珠絲杠副，直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副等。</p><p>　　1.13數(shù)控機(jī)床（車床）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　在大批量生產(chǎn)條件下，采用機(jī)械加工自動(dòng)化可以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。大批量生產(chǎn)中加工自動(dòng)化的基礎(chǔ)是工藝過(guò)

15、程的嚴(yán)格性，從而可以建立自動(dòng)流水線。對(duì)于小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)，由于生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品品種的變換頻繁，批量小，加工方法的區(qū)別大，因此實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)化存在相當(dāng)?shù)碾y度，不能采用大批量生產(chǎn)的剛性自動(dòng)化方式。因此，大力發(fā)展柔性制造技術(shù)成為機(jī)械加工自動(dòng)化必然出路。</p><p>　　柔性制造技術(shù)實(shí)際上是由計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化制造技術(shù)，包含計(jì)算機(jī)數(shù)控的單臺(tái)加工設(shè)備和各種規(guī)模的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。所以數(shù)控機(jī)床是實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化的重要設(shè)備。與其它

16、加工設(shè)備相比，數(shù)控機(jī)床具有如下特點(diǎn)：</p><p>　　1）適應(yīng)性強(qiáng)，適合加工單件或小批量復(fù)雜工件 在數(shù)控機(jī)床上改變加工工件時(shí)，只需要重新編制新工件的加工程序，更換新的穿孔帶或用手動(dòng)方式輸入工件程序，就能實(shí)現(xiàn)新工件加工。數(shù)控機(jī)床加工工件時(shí)，只需要簡(jiǎn)單的夾具，所以改變加工工件后,也不需要制造特別的工夾具，更不需要新重調(diào)整機(jī)床。因此，數(shù)控機(jī)床特別適合單件、小批量及試制產(chǎn)品的工件加工。</p><

17、;p>　　2）加工精度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量普遍可達(dá)0.001mm/P，傳動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)床結(jié)構(gòu)都具有很高的剛度熱穩(wěn)定性，工件加工精度高，進(jìn)給系統(tǒng)采用消除間隙措施，并對(duì)反向間隙與絲杠螺距誤差等由數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償，所以加工精度高。特別是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床加工完全是自動(dòng)進(jìn)行的，這就消除了操作者人為產(chǎn)生的誤差，使同一批工件的尺寸一致性好，加工質(zhì)量十分穩(wěn)定。</p><p>　　3）生產(chǎn)率高 工件加工所

18、需時(shí)間包括機(jī)動(dòng)時(shí)間和輔助時(shí)間。數(shù)控機(jī)床能有效減少這兩部分時(shí)間。數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)速范圍大，機(jī)床剛性好，快速移動(dòng)和停止采用了加速、減速措施，因而既能提高空行程運(yùn)動(dòng)速度，又能保證定位精度，有效地降低加工時(shí)間。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床更換工件時(shí)，不需要調(diào)整機(jī)床。同一批工件加工質(zhì)量穩(wěn)定，無(wú)需停機(jī)檢驗(yàn)，故輔助時(shí)間大大縮短。特別是使用自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控加工中心機(jī)床，可以在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)多工序加工，生產(chǎn)效率的提

19、高更加明顯。</p><p>　　4)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件 數(shù)控機(jī)床是自動(dòng)進(jìn)行的，工件加工過(guò)程不需要人的干預(yù)，加工完畢后自動(dòng)停車，這就使工人勞動(dòng)條件大為改善。</p><p>　　5）良好的經(jīng)濟(jì)效益 雖然數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的設(shè)備費(fèi)用較大，但是使用數(shù)控機(jī)床可節(jié)省許多其它費(fèi)用。例如，工件加工前不用劃線工序，工件安裝、調(diào)整、加工和檢驗(yàn)所花費(fèi)的時(shí)間少，特別是不要設(shè)計(jì)制造專

20、用工件夾具，加工精度穩(wěn)定，廢品率低，減少了調(diào)度環(huán)節(jié)等，所以總體成本下降，可獲得良好經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　6）有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化 數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信息與標(biāo)準(zhǔn)代碼處理、傳遞信息，特別是數(shù)控機(jī)床上使用計(jì)算機(jī)控制，為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造以及實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的計(jì)算機(jī)管理與控制奠定了基礎(chǔ)。</p><p>　　1.2本課題目前的現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1

21、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展</p><p>　　近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是機(jī)械制造業(yè)中，普通機(jī)械正逐漸被高效率、高精度、高自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)械所代替。目前國(guó)外機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化率已達(dá)到85%以上，而我國(guó)的機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化率不足20%，隨著我國(guó)機(jī)制行業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用，我國(guó)世界制造業(yè)加工中心地位形成，數(shù)控機(jī)床的使用、維修、維護(hù)人員在全國(guó)各工業(yè)城市都非常緊缺，再加上數(shù)控加工人員從業(yè)面

22、非常廣，可在現(xiàn)代制造業(yè)的模具、鐘表業(yè)、五金行業(yè)、中小制造業(yè)、從事相應(yīng)公司企業(yè)的電腦繪圖、數(shù)控編程設(shè)計(jì)、加工中心操作、模具設(shè)計(jì)與制造、 電火花及線切割工作，所以目前現(xiàn)有的數(shù)控技術(shù)人才無(wú)法滿足制造業(yè)的需求，而且人才市場(chǎng)上的這類人才儲(chǔ)備并不大，企業(yè)要在人才市場(chǎng)上尋覓合適的人才顯得比較困難，以至于導(dǎo)致模具設(shè)計(jì)、CAD/CAM工程師、數(shù)控編程、數(shù)控加工等已成為我國(guó)各人才市場(chǎng)招聘頻率最高的職位之一。在各種招聘會(huì)上，數(shù)控專業(yè)人才更是企業(yè)熱衷于標(biāo)注“急

23、聘”、“高薪誠(chéng)聘”等字樣的少數(shù)職位之一，以致出現(xiàn)了“月薪6000元難聘數(shù)控技工”，“年薪16萬(wàn)元招不到數(shù)控技工”的現(xiàn)象。據(jù)報(bào)載，我國(guó)高級(jí)技工正面臨著“青黃不接”的嚴(yán)重局面，原有技工</p><p>　　隨著產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，就業(yè)結(jié)構(gòu)也將發(fā)生變化。企業(yè)對(duì)較高層次的第一線應(yīng)用型人才的需求將明顯增加。 而借助國(guó)外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，當(dāng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整時(shí)期，與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高度化匹配、培養(yǎng)相當(dāng)數(shù)量的具有高等文化水

24、平的職業(yè)人才，成為迫切要求。而對(duì)于數(shù)控加工專業(yè)，不僅要求從業(yè)人員有過(guò)硬的實(shí)踐能力，更要掌握系統(tǒng)而扎實(shí)的機(jī)加理論知識(shí)。因此，既有學(xué)歷又有很強(qiáng)操作能力的數(shù)控加工人才更是成為社會(huì)較緊缺、企業(yè)最急需的人才</p><p>　　1.2.2我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品。是機(jī)械制造設(shè)備中具有高精度、高效率、高

25、自動(dòng)化和高柔性化等優(yōu)點(diǎn)的工作母機(jī)。數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平高低及其在金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的百分比是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一。數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床的主要品種之一，它在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置，幾十年來(lái)一直受到世界各國(guó)的普遍重視并得到了迅速的發(fā)展。 </p><p>　　我國(guó)數(shù)控車床從20世紀(jì)70年代初進(jìn)入市場(chǎng)，至今通過(guò)各大機(jī)床廠家的不懈努力，通過(guò)采取與國(guó)外著名機(jī)床廠家的合作、合

26、資、技術(shù)引進(jìn)、樣機(jī)消化吸收等措施，使得我國(guó)的機(jī)床制造水平有了很大的提高，其產(chǎn)量在金屬切削機(jī)床中占有較大的比例。目前，國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床的品種、規(guī)格較為齊全，質(zhì)量基本穩(wěn)定可靠，已進(jìn)入實(shí)用和全面發(fā)展階段。 </p><p>　　1.3本課題研究的目</p><p><b>　　1.3.1理論方面</b></p><p>　　（1）掌握數(shù)控的有關(guān)特點(diǎn)應(yīng)用原

27、理</p><p>　　（2）學(xué)會(huì)有關(guān)方面的計(jì)算</p><p>　?。?）學(xué)會(huì)對(duì)圖紙的分析及其相關(guān)的程序</p><p>　　（4）掌握有關(guān)刀具方面的知識(shí) </p><p>　?。?）了解機(jī)械制造相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)</p><p>　?。?）通過(guò)高級(jí)工筆試</p><p><b>　　1

28、.3.2操作方面</b></p><p>　?。?）按照機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制零件圖</p><p>　?。?）學(xué)會(huì)加工過(guò)程中各階段所需刀具的修磨、裝夾和使用</p><p>　?。?）分析零件的加工工藝</p><p>　?。?）編寫程序，加工零件</p><p>　?。?）加工時(shí)必須符合安全生產(chǎn)的規(guī)定<

29、/p><p>　?。?）零件加工成型得到保證</p><p>　　1.4完成本課題的可行性分析</p><p>　　憑借著五年所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)，通過(guò)了數(shù)控中級(jí)工、高級(jí)工、普通車床、鉗工等的考核，可以完成本論文的編寫并與所學(xué)專業(yè)相對(duì)應(yīng)，其具有充分的參考資料（例：數(shù)控加工技術(shù)、數(shù)控編程、機(jī)械制造基礎(chǔ)、金屬工藝、CAD/CAM制圖等），和專業(yè)老師的耐心輔導(dǎo)。綜合以上分

30、析完成本課題</p><p><b>　　第二章零件加工分析</b></p><p><b>　　2.1零件</b></p><p>　　該零件圖如圖2-1 2-2</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p><b>　　圖2

31、-2</b></p><p>　　2.2零件的結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　該零件是配合件，該零件是由球、圓弧、內(nèi)外螺紋、退刀槽、及倒角組成，其中多個(gè)尺寸直徑有較嚴(yán)格的尺寸的公差。件1的毛坯材料規(guī)格為45#鋼，Ф50mm，長(zhǎng)度為75mm。件2的毛坯規(guī)格為45#鋼，Ф50mm，長(zhǎng)度為55mm。</p><p>　　2.3零件的表面分析</p>

32、<p><b>　　一、零件的形狀</b></p><p>　　件1的外圓輪廓從左到右依次由：Ф40mm的球，R10的圓弧，Ф22m的外圓，R5的倒角，Ф48mm的外圓，Ф32mm的退刀槽和M36×1.5的螺紋。</p><p><b>　　二、尺寸分析</b></p><p><b>　　

33、外輪廓分析：件1</b></p><p>　　Ф20mm的球其上偏差0.5下偏差0。5</p><p><b>　　R10的圓弧</b></p><p>　　Ф22mm的外圓其上偏差0下偏0.1</p><p><b>　　R5的到角</b></p><p>　　

34、Ф48mm 的外圓其上偏差0.5下偏0.5 </p><p><b>　　Ф32mm的退刀槽</b></p><p>　　M36×1.5的螺紋最大直徑：36-0.1P=35.85最小直徑:36-0.3P=35.55</p><p>　　件2右端Ф42mm的外圓其上偏差0下偏差0.05</p><p>　　內(nèi)孔從

35、左到右由20mm的內(nèi)圓弧</p><p>　　Ф22mm的內(nèi)圓其上偏差0.05下偏差0</p><p>　　直徑36×6的退刀槽</p><p>　　M36×1.5的螺紋，最大直徑：36-0.1P=35.85最小直徑：36-0.3P=35.55</p><p>　　三、退刀槽的作用：防止零件與刀具相撞</p>

36、<p>　　2.4零件加工的工藝過(guò)程</p><p><b>　　件1</b></p><p>　　1.夾毛坯伸出長(zhǎng)度40mm，車端面粗精車外圓Ф48±0.05長(zhǎng)32mm</p><p>　　2車退刀槽寬6mm直徑32mm</p><p>　　3車螺紋M36×1.5</p>

37、<p>　　4先車一夾套，套在螺紋上用卡盤夾住車端面保證總長(zhǎng)在72</p><p>　　5粗精車球Ф40mm </p><p>　　6粗精車外圓弧R10</p><p>　　7粗精車外圓Ф22mm</p><p><b>　　8粗精車外圓弧R5</b></p><p><b>

38、　　件2</b></p><p>　　1夾毛坯伸出長(zhǎng)都25mm，車端面，粗精車外圓直徑42mm長(zhǎng)21mm</p><p>　　2用Ф20mm的麻花鉆，鉆通孔</p><p>　　3鏜孔，直徑22mm的內(nèi)孔和R20mm的內(nèi)圓弧長(zhǎng)47mm</p><p>　　4調(diào)頭夾直徑42mm的外圓用端面定，車端面控制總長(zhǎng)為53mm</p&g

39、t;<p>　　5鏜孔，車內(nèi)退刀槽寬6mm內(nèi)直徑38mm</p><p>　　6車內(nèi)螺紋M36×1.5</p><p>　　7粗精車Ф48mm 長(zhǎng)32mm和Ф42mm長(zhǎng)16mm的外圓</p><p>　　零件加工件1的工藝過(guò)程如表2-3</p><p><b>　　表2-3</b></p&g

40、t;<p>　　零件加工件2的工藝過(guò)程如表2-4</p><p><b>　　表2-4</b></p><p>　　2.5零件加工的工藝卡片</p><p>　　零件件1的加工工藝卡片如表2-5</p><p><b>　　表2-5</b></p><p>　　

41、零件件2的加工工藝卡片如表2-6</p><p><b>　　表2-6</b></p><p>　　第三章 FANVC系統(tǒng)設(shè)備與編程</p><p>　　3.1FANVC系統(tǒng)設(shè)備的選用</p><p>　　3.1.1數(shù)控系統(tǒng)概述</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)是現(xiàn)代機(jī)械制造系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)之一。而數(shù)控

42、機(jī)床則是數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛和最為典型的一類系統(tǒng)。所以，本章首先闡述數(shù)控機(jī)床的基本概念、結(jié)構(gòu)組成、分類方法、顯著特點(diǎn)以及發(fā)展過(guò)程，然后著重講解計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的基本工作原理、內(nèi)部信息流的處理過(guò)程及其各種功能，最后簡(jiǎn)單介紹數(shù)控機(jī)床與現(xiàn)代機(jī)械制造系統(tǒng)之間的關(guān)系。</p><p>　　3.1.2數(shù)控系統(tǒng)組成</p><p><b>　　1、輸入</b></p>

43、<p>　　零件程序及控制參數(shù)、補(bǔ)償量等數(shù)據(jù)的輸入，可采用光電閱讀機(jī)、鍵盤、磁盤、連接上級(jí)計(jì)算機(jī)的DNC 接口、網(wǎng)絡(luò)等多種形式。CNC裝置在輸入過(guò)程中通常還要完成無(wú)效碼刪除、代碼校驗(yàn)和代碼轉(zhuǎn)換等工作。</p><p><b>　　2、譯碼</b></p><p>　　不論系統(tǒng)工作在MDI方式還是存儲(chǔ)器方式，都是將零件程序以一個(gè)程序段為單位進(jìn)行處理，把其中的各

44、種零件輪廓信息(如起點(diǎn)、終點(diǎn)、直線或圓弧等)、加工速度信息(F 代碼)和其他輔助信息(M、S、T代碼等)按照一定的語(yǔ)法規(guī)則解釋成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)形式，并以一定的數(shù)據(jù)格式存放在指定的內(nèi)存專用單元。在譯碼過(guò)程中，還要完成對(duì)程序段的語(yǔ)法檢查，若發(fā)現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤便立即報(bào)警。</p><p><b>　　3、刀具補(bǔ)償</b></p><p>　　刀具補(bǔ)償包括刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半

45、徑補(bǔ)償。通常CNC裝置的零件程序以零件輪廓軌跡編程，刀具補(bǔ)償作用是把零件輪廓軌跡轉(zhuǎn)換成刀具中心軌跡。目前在比較好的CNC裝置中，刀具補(bǔ)償?shù)墓ぜ€包括程序段之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)接和過(guò)切削判別，這就是所謂的C刀具補(bǔ)償。</p><p><b>　　4、進(jìn)給速度處理</b></p><p>　　編程所給的刀具移動(dòng)速度，是在各坐標(biāo)的合成方向上的速度。速度處理首先要做的工作是根據(jù)合成速

46、度來(lái)計(jì)算各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的分速度。在有些CNC裝置中，對(duì)于機(jī)床允許的最低速度和最高速度的限制、軟件的自動(dòng)加減速等也在這里處理。</p><p><b>　　5、插補(bǔ)</b></p><p>　　插補(bǔ)的任務(wù)是在一條給定起點(diǎn)和終點(diǎn)的曲線上進(jìn)行“ 數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化 ”。插補(bǔ)程序在每個(gè)插補(bǔ)周期運(yùn)行一次，在每個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)，根據(jù)指令進(jìn)給速度計(jì)算出一個(gè)微小的直線數(shù)據(jù)段。通常，經(jīng)過(guò)若干次插補(bǔ)周

47、期后 ，插補(bǔ)加工完一個(gè)程序段軌跡，即完成從程序段起點(diǎn)到終點(diǎn)的“數(shù)據(jù)點(diǎn)密化”工作。</p><p><b>　　6、位置控制</b></p><p>　　位置控制處在伺服回路的位置環(huán)上， 這部分工作可以由軟件實(shí)現(xiàn)， 也可以由硬件完成。它的主要任務(wù)是在每個(gè)采樣周期內(nèi)，將理論位置與實(shí)際反饋位置相比較， 用其差值去控制伺服電動(dòng)機(jī)。在位置控制中通常還要完成位置回路的增益調(diào)整、各

48、坐標(biāo)方向的螺距誤差補(bǔ)償和反向間隙補(bǔ)償，以提高機(jī)床的定位精度。</p><p><b>　　7、I/0 處理</b></p><p>　　I/O 處理主要處理CNC裝置面板開(kāi)關(guān)信號(hào)，機(jī)床電氣信號(hào)的輸入、輸出和控制(如換刀、換擋、冷卻等) 。</p><p><b>　　8、顯示</b></p><p>

49、;　　CNC裝置的顯示主要為操作者提供方便，通常用于零件程序的顯示、參數(shù)顯示、刀具位置顯示、機(jī)床狀態(tài)顯示、報(bào)警顯示等。有些CNC裝置中還有刀具加工軌跡的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)圖形顯示。</p><p><b>　　9、診斷</b></p><p>　　對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的不正常情況進(jìn)行檢查、定位，包括聯(lián)機(jī)診斷和脫機(jī)診斷</p><p>　　3.1.3FANUC系

50、統(tǒng)設(shè)備的選用</p><p>　　3.1.3.1常用數(shù)控系統(tǒng)</p><p>　　西門子,法蘭克,施耐德,三凌.其中西門子法蘭克最常用</p><p>　　3.1.3.2FANUC系統(tǒng)特點(diǎn)</p><p>　　日本FANUC公司的數(shù)控系統(tǒng)具有高質(zhì)量、高性能、全功能，適用于各種機(jī)床和生產(chǎn)機(jī)械的特點(diǎn)，在市場(chǎng)的占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他的數(shù)控系統(tǒng)，主要體現(xiàn)

51、在以下幾個(gè)方面。 </p><p>　?。?）系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝，各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。 </p><p>　?。?）具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力。其工作環(huán)境溫度為0～45℃，相對(duì)濕度為75％。 </p><p>　?。?）有較完善的保護(hù)措施。FANUC對(duì)自身的系統(tǒng)采用比較好的保護(hù)電路。 <

52、;/p><p>　?。?）FANUC系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項(xiàng)功能。對(duì)于一般的機(jī)床來(lái)說(shuō)，基本功能完全能滿足使用要求。 </p><p>　?。?）提供大量豐富的PMC信號(hào)和PMC功能指令。這些豐富的信號(hào)和編程指令便于用戶編制機(jī)床側(cè)PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。</p><p>　　（6）具有很強(qiáng)的DNC功能。系統(tǒng)提供串行RS232C傳輸接

53、口，使通用計(jì)算機(jī)PC和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)高速的DNC操作。 </p><p>　?。?）提供豐富的維修報(bào)警和診斷功能。FANVC維修手冊(cè)為用戶提供了大量的報(bào)警信息，并且以不同的類別進(jìn)行分類。 </p><p><b>　　2．主要系列 </b></p><p>　?。?）高可靠性的PowerMate 0系列：用于控制

54、2軸的小型車床，取代步進(jìn)電機(jī)的伺服系統(tǒng)；可配畫面清晰、操作方便，中文顯示的CRT／MDI，也可配性能／價(jià)格比高的DPL／MDI。 </p><p>　?。?）普及型CNC 0—D系列：0—TD用于車床，0—MD用于銑床及小型加工中心，0—GCD用于圓柱磨床，0—GSD用于平面磨床，0—PD用于沖床。 </p><p>　　（3）全功能型的0—C系列：0—TC用于通用車床、自動(dòng)車床，0—MC

55、用于銑床、鉆床、加工中心，0—GCC用于內(nèi)、外圓磨床，0—GSC用于平面磨床，0—TTC用于雙刀架4軸車床。</p><p>　　（4）高性能／價(jià)格比的0i系列：整體軟件功能包，高速、高精度加工，并具有網(wǎng)絡(luò)功能。0i—MB／MA用于加工中心和銑床，4軸4聯(lián)動(dòng)；0i—TB／TA用于車床，4軸2聯(lián)動(dòng)，0i—mate MA用于銑床，3軸3聯(lián)動(dòng)；0i—mateTA用于車床，2軸2聯(lián)動(dòng)。 </p><p

56、>　?。?）具有網(wǎng)絡(luò)功能的超小型、超薄型CNC 16i/18i／21i系列：控制單元與LCD集成于一體，具有網(wǎng)絡(luò)功能，超高速串行數(shù)據(jù)通訊。其中FSl6i—MB的插補(bǔ)、位置檢測(cè)和伺服控制以納米為單位。16i最大可控8軸，6軸聯(lián)動(dòng)；18i最大可控6軸，4軸聯(lián)動(dòng)；21i最大可控4軸，4軸聯(lián)動(dòng)。 </p><p>　　3.1.3.3FANUC系統(tǒng)編程方法及指令</p><p>　　G功能指令

57、是用地址符號(hào)G和后面的數(shù)字表示的，具體含義見(jiàn)表2-7</p><p><b>　?。ū?-7）</b></p><p>　　M功能指令是用地址字M及后面的數(shù)字表示的，具體含義見(jiàn)表2-8</p><p><b>　　表2-8</b></p><p>　　3.2數(shù)控機(jī)床設(shè)備的簡(jiǎn)介</p>

58、<p>　　該畢業(yè)設(shè)計(jì)零件加工所選用的CNC系統(tǒng)為國(guó)內(nèi)的華中“世紀(jì)星”系列數(shù)控系統(tǒng)，下面是有關(guān)CNC系統(tǒng)的設(shè)備介紹：</p><p>　　華中“世紀(jì)星”系列數(shù)控系統(tǒng)（HNC—21/22T、HNC—21/22M）采用先進(jìn)的開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)，內(nèi)置嵌入工業(yè)PC，配置7.7′或10.4′彩色液品顯示屏和通用工程面板，集成進(jìn)給軸接口、主軸口、手持單元接口、內(nèi)嵌式PLC接口于一體，支持硬盤等程序儲(chǔ)存方式以及軟驅(qū)、DN

59、C、以太網(wǎng)等程序交換功能；具有低價(jià)格、高性能、配置靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、易于使用、可靠性高的特點(diǎn)。主要用于車、銑加工中心等各類數(shù)控機(jī)床的控制。</p><p>　　HNC—21/22M銑削系統(tǒng)的主要功能：</p><p>　　（1）最大聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為4軸。</p><p>　　（2）可選用各種類型的脈沖式、模擬式交流伺服驅(qū)動(dòng)單元或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元以及HSV—11系列串行口伺服

60、驅(qū)動(dòng)單元。</p><p>　?。?）除標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床控制面板外，配置40路開(kāi)關(guān)量輸入和32路開(kāi)關(guān)量輸出接口、主軸控制與編碼器接口。</p><p>　?。?）采用7.7′（HNC—22M為10.4′）彩色液晶顯示器（分辨率為680X480），全漢字操作界面、故障診斷與報(bào)警、加工軌跡圖形顯示和仿真，操作簡(jiǎn)便，易于掌握和使用。</p><p>　?。?）采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化G代碼

61、編程，與各種流行的CAD/CAM自動(dòng)編程系統(tǒng)兼容，具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、螺旋線插補(bǔ)、固定旋環(huán)、旋轉(zhuǎn)、縮放、鏡像，刀具補(bǔ)償、宏程序等功能。</p><p>　　（6）小線段連續(xù)加工功能，特別適合CAD/CAM設(shè)計(jì)的復(fù)雜模具零件加工。（7）加工斷點(diǎn)保存/恢復(fù)功能，方便用戶使用。</p><p>　　（8）反向間隙和單、雙向螺距誤差補(bǔ)償功能。</p><p>　?。?）

62、巨量程序加工能力，不需DNC，配置硬盤可直接加工單個(gè)高達(dá)2GB的G代碼程序。</p><p>　?。?0）內(nèi)置RS232通訊接口，輕松實(shí)現(xiàn)機(jī)床數(shù)據(jù)通訊。</p><p>　?。?1）6MBFlash RAM（可擴(kuò)充至72MB）程序斷電儲(chǔ)存，16MB RAM（可擴(kuò)充至764MB）加工內(nèi)存緩沖區(qū)。</p><p><b>　　形槽值，至尺寸要求</b&

63、gt;</p><p>　　3.3零件表面基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算</p><p>　　零件的表面基點(diǎn)坐標(biāo)圖2-9 2-10</p><p><b>　　圖2-9</b></p><p><b>　　A點(diǎn)坐X0,Z0</b></p><p>　　B點(diǎn)坐標(biāo)X14,Z-34</p&g

64、t;<p>　　C點(diǎn)坐標(biāo)X11,Z-41</p><p>　　D點(diǎn)坐標(biāo)X11,Z-55</p><p>　　E點(diǎn)坐標(biāo)X16,Z-60</p><p>　　F點(diǎn)坐標(biāo)X24,Z-60</p><p>　　G點(diǎn)坐標(biāo)X24,Z-66</p><p>　　H點(diǎn)坐標(biāo)X16Z-66</p><p&g

65、t;　　I點(diǎn)坐標(biāo)X16,Z-72</p><p>　　J點(diǎn)坐標(biāo)X18Z-74</p><p>　　K點(diǎn)坐標(biāo)X18Z-90</p><p>　　L點(diǎn)坐標(biāo)X16,Z-92-</p><p>　　M點(diǎn)坐標(biāo)X0,Z-92</p><p><b>　　圖2-10</b></p><p&g

66、t;<b>　　A點(diǎn)坐標(biāo)X0,Z0</b></p><p>　　B點(diǎn)坐標(biāo)X21,Z0</p><p>　　C點(diǎn)坐標(biāo)X21,Z-25</p><p>　　D點(diǎn)坐標(biāo)X24,Z-25</p><p>　　E點(diǎn)坐標(biāo)X24,Z-37</p><p>　　F點(diǎn)坐標(biāo)X21,Z-37</p><

67、;p>　　G點(diǎn)坐標(biāo)X21,Z-53</p><p>　　H點(diǎn)坐標(biāo)X0,Z-53</p><p><b>　　1點(diǎn)坐標(biāo)X0,Z0</b></p><p>　　2點(diǎn)坐標(biāo)X11,Z-16.703</p><p>　　3點(diǎn)坐標(biāo)X11,Z-27</p><p>　　4點(diǎn)坐標(biāo)X19,Z-27</p

68、><p>　　5點(diǎn)坐標(biāo)X19,Z-33</p><p>　　6點(diǎn)坐標(biāo)X18,Z-33</p><p>　　7點(diǎn)坐標(biāo)X18,Z-53</p><p>　　3.4刀具明細(xì)表如2-11</p><p><b>　　表2-11</b></p><p>　　3.5零件的加工程序</

69、p><p>　　零件的加工程序件1如表2-12</p><p><b>　　表2-12</b></p><p>　　零件的加工程序件2如表2-13</p><p><b>　　已經(jīng)是通孔</b></p><p><b>　　表2-13</b></p&g

70、t;<p><b>　　第四章總結(jié)</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　時(shí)間匆匆，不知不覺(jué)2個(gè)月的時(shí)間已經(jīng)結(jié)束。在此期間經(jīng)過(guò)指導(dǎo)老師和同學(xué)的幫助下終于順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)的同時(shí)我的心情還是比較激動(dòng)。也有一點(diǎn)小小的成就感，畢竟是自己獨(dú)立完成的設(shè)計(jì)。在這次做設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了不少的難點(diǎn)，例如：制圖

71、這一塊不知道如何才可以符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。雖然說(shuō)難點(diǎn)多，但只要認(rèn)真翻閱資料，耐心查找什么都會(huì)容易解決。</p><p>　　在這次設(shè)計(jì)中，我也發(fā)現(xiàn)了自己的許多不足。什么叫書到用是方恨少，經(jīng)過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深認(rèn)識(shí)到這句話的含義。在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我還明白了我們現(xiàn)在所學(xué)的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，學(xué)校所學(xué)的知識(shí)和社會(huì)還是有著很大的差距。我們現(xiàn)在還欠缺社會(huì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，只有不段的學(xué)習(xí)新知識(shí)來(lái)充實(shí)自己，改善自己。</p>

72、<p><b>　　致謝詞</b></p><p>　　在此要感謝卞洪元副教授，在這次的設(shè)計(jì)過(guò)程中卞教授給了我很大的幫助，幫助我們確定畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目、內(nèi)容的選擇等才能使得本次設(shè)計(jì)順利完成。同時(shí)也有感謝我的同學(xué)給予的幫助，感謝大家。</p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言

73、的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！由于本人水平有限、時(shí)間的倉(cāng)促，論文難免有不足和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)各位專家、教授批評(píng)、指正，再次表示感謝</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]嵇寧數(shù)控加工編程與操作高等教育出版社；2008</p><p>　　[2] 趙長(zhǎng)明數(shù)控加工工藝及設(shè)備北京：高等教育出版社；2003</

74、p><p>　　[3]夏鳳芳數(shù)控機(jī)床北京：高等教育出版社；2005</p><p>　　[4] 詹華西數(shù)控加工與編程西安：西安電子科技大學(xué)出版社；2004</p><p>　　[5] 袁哲俊金屬切削刀具上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社；1993</p><p>　　[6] 蔡蘭，王霄數(shù)控加工工藝學(xué)化學(xué)工業(yè)出版社；2005</p><p

75、>　　[7]王愛(ài)玲數(shù)控機(jī)床加工工藝北京：機(jī)械工業(yè)出版社；2006</p><p>　　[8] 蔣建強(qiáng)數(shù)控編程技術(shù)200例科學(xué)出版社北京希望電子出版社；2005</p><p>　　[9]劉靖華數(shù)控加工技術(shù)高等教育出版社；2003</p><p>　　[10] 陳志雄數(shù)控機(jī)床與數(shù)控編程技術(shù)電子工業(yè)出版社；2003</p><p>