機(jī)械電子工程畢業(yè)設(shè)計(jì)-局域網(wǎng)下機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)與加工

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　局域網(wǎng)下機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)與加工</p><p><b>　　誠(chéng)信聲明 </b></p><p>　　本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導(dǎo)教師的指

2、導(dǎo)下獨(dú)立完成的，在完成論文時(shí)所利用的一切資料均已在參考文獻(xiàn)中列出。</p><p>　　本人簽名： 年 月 日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 局域網(wǎng)下機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)與加工

3、 </p><p>　　設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及目標(biāo) </p><p>　　通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使學(xué)生了解和掌握到畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的步驟和程序，通過(guò)對(duì)現(xiàn)代化數(shù)字加工技術(shù)的學(xué)習(xí)，了解網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下機(jī)械加工的環(huán)境要求，通過(guò)某典型零件,對(duì)其加工工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合三維造型及加工軟件，完成零件的加工仿真，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，在數(shù)控機(jī)床上完成相關(guān)加工。</p><p>　　設(shè)計(jì)

4、的基本要求和內(nèi)容</p><p>　?。?）了解數(shù)字加工技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)</p><p>　　（2）了解在局域網(wǎng)下數(shù)字加工的環(huán)境要求及通信要求</p><p>　?。?）完成典型零件的工藝設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）結(jié)合三維造型及加工軟件，結(jié)合仿真技術(shù)和局域網(wǎng)技術(shù)，完成零件的加工</p><p><b>

5、　　主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]霍松林.網(wǎng)絡(luò)化制造的串口通信技術(shù)研究[D].武漢理工大學(xué),2009.5</p><p>　　[2]辛嵐.數(shù)控機(jī)床通信與程序管理技術(shù)的研究[D].上海交通大學(xué),2007.6</p><p>　　[3]李卓.網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控加工技術(shù)研究[D].大連鐵道學(xué)院,2004.1.6</p><p>

6、;　　[6]陸鳳儀 鐘守炎.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社第二版:2011.7:4-13</p><p>　　[7]劉英 袁績(jī)乾.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社第二版：2012.3.297-350</p><p><b>　　進(jìn)度安排</b></p><p>　　局域網(wǎng)下機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)與加工</p><p>　

7、　摘要：隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展, 世界已進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。網(wǎng)絡(luò)也使得制造業(yè)發(fā)生了根本性的變化，要求利用互聯(lián)網(wǎng), 靈活而快速地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造。</p><p>　　本設(shè)計(jì)首先通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床發(fā)展與現(xiàn)狀的了解，引出數(shù)控機(jī)床的局域網(wǎng)鏈接的趨勢(shì)，從而更深入的了解一些基本數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu)、聯(lián)網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換方案以及硬件接口之間的鏈接。再通過(guò)一個(gè)基本軸類零件的工藝設(shè)計(jì)與編程，對(duì)其三維造型，應(yīng)用加工軟件進(jìn)行仿真模擬加工，最后利

8、用數(shù)控機(jī)床的局域網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械零部件的數(shù)控加工。</p><p>　　關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)時(shí)代；網(wǎng)絡(luò)化制造；數(shù)控加工</p><p>　　LAN Mechanical Parts Design and Processing</p><p>　　Abstract:with the rapid development of computer network technolog

9、y, the world has entered the era of network. Network makes fundamental changes have taken place in manufacturing, require use of the Internet, flexible and fast realization of networked manufacturing.</p><p>

10、;　　This design first by understanding the current situation of development of NC machine tool, which leads to the LAN link trend of NC machine tools, so as to better understanding of some basic numerical control machine

11、tool system communication structure, the network protocol conversion scheme and hardware interface between the links. Again through a basic process design and programming of shaft parts, on the three dimensional modellin

12、g，application processing software simulation processing, finall</p><p>　　Key words: The network era; Networked manufacturing; The NC machining </p><p><b>　　目 錄</b></p><p&

13、gt;<b>　　1 緒 論1</b></p><p>　　1.1 數(shù)控機(jī)床基本概念1</p><p>　　1.2 數(shù)控機(jī)床組成、特點(diǎn)1</p><p>　　1.3 國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展2</p><p>　　1.4 本文要完成的主要內(nèi)容3</p><p>　　2 數(shù)控機(jī)床的局域網(wǎng)連接

14、4</p><p>　　2.1數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)的趨勢(shì)及優(yōu)點(diǎn)4</p><p>　　2.2 典型的DNC系統(tǒng)通信結(jié)構(gòu)5</p><p>　　2.2.1串口方式通信結(jié)構(gòu)5</p><p>　　2.2.2局域網(wǎng)方式通信結(jié)構(gòu)6</p><p>　　2.2.3現(xiàn)場(chǎng)總線方式通信結(jié)構(gòu)7</p><p>

15、;　　2.3 協(xié)議轉(zhuǎn)換聯(lián)網(wǎng)方案8</p><p>　　2.4 硬件接口之間的連接12</p><p>　　2.4.2串口服務(wù)器與機(jī)床串行口的連接13</p><p>　　3 軸類零件的設(shè)計(jì)與加工15</p><p>　　3.1 零件圖紙分析15</p><p>　　3.2 加工工藝分析16</p>

16、;<p>　　3.2.1 夾具、刀具的選擇16</p><p>　　3.2.2 切削用量16</p><p>　　3.2.3 機(jī)床對(duì)刀及工步17</p><p>　　3.3 加工程序編輯17</p><p>　　3.4 加工零件的三維建模21</p><p>　　3.5 數(shù)控模擬仿真加工22&

17、lt;/p><p><b>　　總 結(jié)25</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b>　　致 謝27</b></p><p><b>　　附 錄28</b></p><p><

18、b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 數(shù)控機(jī)床基本概念</p><p>　　20世紀(jì)人類社會(huì)最偉大的科技成果是計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用,計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用是20世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術(shù)進(jìn)步。自從1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今己經(jīng)歷了50個(gè)年頭。數(shù)控設(shè)備包括:車、銑、加工中心、銼、磨、沖壓、電加工以及各類專機(jī),形成龐大的數(shù)控制造設(shè)備

19、家族。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床（Computer numerical control machine tools）的簡(jiǎn)稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過(guò)信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來(lái)。數(shù)控機(jī)床較好地解決

20、了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問(wèn)題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床，代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。</p><p>　　1.2 數(shù)控機(jī)床組成、特點(diǎn)</p><p><b>　　（1）主機(jī)</b></p><p>　　主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的主體,包括床身、立柱、立軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。根據(jù)不同的零件加工要求,

21、有車床、銑床、鉆床、銼床、磨床、重型機(jī)床、電加工機(jī)床以及其它類型。</p><p><b>　　（2）CNC裝置</b></p><p>　　這是數(shù)控機(jī)床的核心,包括硬件(印刷電路板、CRT顯示器、鍵盤、紙帶閱讀機(jī)等)以及相應(yīng)的軟件。CNC裝置用于實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)字化的零件程序,并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。</p><

22、p>　　現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)提供了多種程序輸入方法,如通過(guò)面板人工現(xiàn)場(chǎng)輸入、通過(guò)磁盤驅(qū)動(dòng)器輸入、通過(guò)串行通訊口輸入及傳統(tǒng)的紙帶閱讀機(jī)輸入等?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)均配置有大容量存儲(chǔ)器RAM來(lái)存儲(chǔ)已輸入數(shù)控系統(tǒng)的加工程序。通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的顯示器及鍵盤可現(xiàn)場(chǎng)對(duì)內(nèi)存中的加工程序進(jìn)行編輯與修改。</p><p><b>　?。?）驅(qū)動(dòng)裝置</b></p><p>　　這是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的

23、驅(qū)動(dòng)部件,包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元、主軸電機(jī)進(jìn)給電機(jī)等。數(shù)控機(jī)床的主軸和進(jìn)給系統(tǒng)是由數(shù)控裝置發(fā)出指令,通過(guò)電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給軸實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)時(shí),可以完成點(diǎn)位、直線、平面曲線或空間曲紉面的加工。</p><p>　　（4）數(shù)控機(jī)床的輔助裝置</p><p>　　這是指數(shù)控機(jī)床的一些必備的配套部件,用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和

24、數(shù)控分度頭,還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置。</p><p>　?。?）編程機(jī)及其他一些附屬設(shè)備</p><p>　　現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床不僅可以在CNC裝置上的鍵盤直接輸入零件的程序,也可以利用自動(dòng)編程機(jī),在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制,將程序記錄在信息載體上(如紙帶、磁帶、磁盤等),然后送入數(shù)控裝置。對(duì)于較為復(fù)雜的零件,一般都是采用這種自動(dòng)程序編制的方法。</p><p><

25、b>　　數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)：</b></p><p>　　（1）加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠,數(shù)控機(jī)床的加工精度不受零件本身的復(fù)雜程度影響</p><p>　　（2）生產(chǎn)效率高、切削用量合理</p><p>　?。?）對(duì)零件加工的適應(yīng)性強(qiáng),柔性好</p><p>　?。?）有利于提高生產(chǎn)管理水平,并向計(jì)算機(jī)控制和管理發(fā)展。由于數(shù)

26、控機(jī)床是用標(biāo)準(zhǔn)代碼和數(shù)字量信號(hào)輸入,易于與上層計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī),進(jìn)行計(jì)算機(jī)直接管理和調(diào)度。</p><p>　　1.3 國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展</p><p>　　我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過(guò)高速發(fā)展的階段,許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來(lái)說(shuō),技術(shù)水平不高,質(zhì)量不佳，同時(shí)還存在下列問(wèn)題：</p><p>　　(1)低技術(shù)水平的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈,互相靠壓

27、價(jià)促銷</p><p>　　(2)高技術(shù)水平、全功能產(chǎn)品主要靠進(jìn)口</p><p>　　(3)配套的高質(zhì)量功能部件、數(shù)控系統(tǒng)附件主要靠進(jìn)口</p><p>　　(4)應(yīng)用技術(shù)水平較低,聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沒(méi)有完全推廣使用</p><p>　　(5)自行開(kāi)發(fā)能力較差,相對(duì)有較高技術(shù)水平的產(chǎn)品主要靠引進(jìn)圖紙、合資生產(chǎn)或進(jìn)口件組裝。</p>&l

28、t;p>　　同時(shí)隨著數(shù)控機(jī)床的普及應(yīng)用,許多單位都擁有一定數(shù)量的數(shù)控機(jī)床。長(zhǎng)期以來(lái)大多采取操作人員在機(jī)床操作面板上手工輸入NC程序的方式工作,這種方式有以下諸多不利:</p><p>　　(1)機(jī)械而煩瑣,出錯(cuò)幾率較大,工作效率低。</p><p>　　(2)雖然近年來(lái)有的單位采用了計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,但所用的通信程序是基于DOS\Windows操作系統(tǒng)的單機(jī)通信程序,必須在機(jī)床端和PC

29、機(jī)端交替操作才能完成通信。</p><p>　　(3)通信距離十分有限,給操作帶來(lái)許多不便。</p><p>　　但是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,用一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行多臺(tái)數(shù)控機(jī)床的程序管理和程序傳輸已經(jīng)成為可能,而實(shí)施數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)便可避免上述種種弊端。</p><p>　　由于我國(guó)目前數(shù)控技術(shù)的發(fā)展還處于起步階段,要充分發(fā)揮我國(guó)中小企業(yè)現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備的生產(chǎn)潛力,研究基于網(wǎng)絡(luò)，滿

30、足現(xiàn)代制造過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)數(shù)控技術(shù)勢(shì)在必行。</p><p>　　1.4 本文要完成的主要內(nèi)容</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過(guò)數(shù)控機(jī)床的了解，以及對(duì)數(shù)控機(jī)床的局域網(wǎng)鏈接的掌握，運(yùn)用以前所學(xué)的知識(shí)，再通過(guò)查閱資料，要完成以下主要內(nèi)容:</p><p>　　(1)完成基本軸類零件的工藝設(shè)計(jì)與編程</p><p>　　(2)實(shí)現(xiàn)軸類零件的三維造型，

31、數(shù)控模擬加工 </p><p>　　(3)掌握計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)床的局域網(wǎng)連接</p><p>　　(4)實(shí)現(xiàn)軸類零件的加工</p><p>　　2 數(shù)控機(jī)床的局域網(wǎng)連接</p><p>　　2.1數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)的趨勢(shì)及優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展,以及逐漸成熟的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)環(huán)境,逐步改

32、變了傳統(tǒng)制造業(yè)的運(yùn)行模式,而網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)具備提高生產(chǎn)效率和快速響應(yīng)市場(chǎng)變化的能力,因此在這種環(huán)境下越來(lái)越受到人們的重視。為了適應(yīng)制造業(yè)全球化競(jìng)爭(zhēng)的趨勢(shì),傳統(tǒng)的制造業(yè)也必須做出相應(yīng)地信息化改變,尋求企業(yè)之間、部門之間的資源共享、分工協(xié)作和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),來(lái)提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力,才能更好地生存。網(wǎng)絡(luò)化制造模式就是在這種狀況下逐漸形成的,它是一種能夠按照市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)、具有快速響應(yīng)機(jī)制的模式。</p><p>　　在網(wǎng)絡(luò)化制造模

33、式中,網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控系統(tǒng)是每個(gè)企業(yè)最底層、最基礎(chǔ)的控制系統(tǒng),也是系統(tǒng)最重要的一環(huán)。通過(guò)它來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷,也能夠?qū)崿F(xiàn)異地協(xié)同設(shè)計(jì)與制造。尤其是在目前制造設(shè)備成為全球性制造資源的時(shí)期,網(wǎng)絡(luò)化制造模式極大地提高了企業(yè)的敏捷化程度,也推動(dòng)了國(guó)家制造業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造模式即數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?。?）徹底擺脫手工輸入程序和

34、單機(jī)輸入程序的局面，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離自動(dòng)程序傳輸。縮短傳輸程序時(shí)間，也就是延長(zhǎng)機(jī)床實(shí)際加工時(shí)間，創(chuàng)造更多的利益。</p><p>　?。?）用于管理的PC機(jī)可以放置在局域網(wǎng)的任何位置，不受距離影響，而主控機(jī)距離數(shù)控機(jī)床也可以達(dá)到比較遠(yuǎn)的地方。</p><p>　?。?）并行傳輸程序，即一臺(tái)主控機(jī)可以鏈接一臺(tái)數(shù)控機(jī)床也可以同時(shí)面向幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。</p><p>

35、　?。?）操作簡(jiǎn)單，無(wú)需借助其他設(shè)備或編程員的幫助，操作工人在機(jī)床的操作面板上輸入相應(yīng)的指令，就可以上傳或下載零件加工程序。</p><p>　?。?）主控機(jī)24小時(shí)工作，隨時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)控機(jī)床實(shí)施管理及數(shù)據(jù)通訊，不會(huì)影響機(jī)床的正常運(yùn)行。</p><p>　?。?）傳輸可靠性高，在傳輸過(guò)程中一般不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，特殊情況下如有錯(cuò)誤計(jì)算機(jī)會(huì)立即報(bào)警。準(zhǔn)確性也高，零件程序重復(fù)使用時(shí)即使重新傳輸也可

36、以保證絕對(duì)正確。修改容易，首次使用的程序如果在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了修改，上傳后可供下次直接調(diào)用。</p><p>　　（7）程序管理統(tǒng)一化，并且責(zé)任清楚，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，很容易分析出出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方。程序也能實(shí)現(xiàn)文件名與零件號(hào)統(tǒng)一的管理方式，徹底改變程序號(hào)對(duì)NC程序管理的束縛。</p><p>　?。?）對(duì)具有DNC功能的數(shù)控系統(tǒng)，可以在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)DNC加工。</p><p>　

37、　2.2 典型的DNC系統(tǒng)通信結(jié)構(gòu)</p><p>　　不同的通信結(jié)構(gòu)決定著DNC系統(tǒng)整體性能的好壞程度,進(jìn)行選擇時(shí)主要考慮企業(yè)的實(shí)際狀況、設(shè)備的先進(jìn)性、通訊距離的遠(yuǎn)近和網(wǎng)絡(luò)的集中性與穩(wěn)定性等因素。既不能過(guò)高地追求最新的、最先進(jìn)的技術(shù),也不能僅僅為了滿足目前的生產(chǎn)需要而進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)施,要為企業(yè)今后的發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)。目前,國(guó)內(nèi)常用的DNC系統(tǒng)通信結(jié)構(gòu)有串口方式、局域網(wǎng)方式和現(xiàn)場(chǎng)總線方式三種。</p>

38、<p>　　2.2.1串口方式通信結(jié)構(gòu)</p><p>　　串口方式通信結(jié)構(gòu)具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)和采用多串口卡結(jié)構(gòu)兩種形式。</p><p><b>　　（1）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)是指每臺(tái)數(shù)控機(jī)床都由單獨(dú)的工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制,然后由工控計(jì)算機(jī)通過(guò)Ethenet（以太網(wǎng)）接入企業(yè)局域網(wǎng),如圖2.1所示。這種結(jié)構(gòu)

39、要求數(shù)控機(jī)床帶有串行接口(RS-232C),有時(shí)還根據(jù)實(shí)際通訊距離的遠(yuǎn)近外加一個(gè)串口轉(zhuǎn)換裝置(如RS-232/RS422轉(zhuǎn)換器等)。</p><p>　　這種結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，直接和可靠，且技術(shù)要求不高，企業(yè)可自行實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，常用于數(shù)控機(jī)床距離工控計(jì)算機(jī)較近且布置比較分散的企業(yè)。但其缺點(diǎn)是每臺(tái)機(jī)床都需配置工控計(jì)算機(jī),造成投入大、回報(bào)周期長(zhǎng)且車間管理混亂等。</p><p>　?。?）采用多

40、串口卡結(jié)構(gòu)</p><p>　　多串口卡結(jié)構(gòu)是在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn),是一種典型的一對(duì)多模式。通過(guò)多串口卡實(shí)現(xiàn)一臺(tái)工控計(jì)算機(jī)與多臺(tái)數(shù)控機(jī)床的連接,同樣該工控計(jì)算機(jī)通過(guò)Ethenet（以太網(wǎng)）接入企業(yè)局域網(wǎng),如圖2.2所示。多串口卡通常裝在工控計(jì)算機(jī)內(nèi)擴(kuò)展槽中,也可作為一個(gè)獨(dú)立的部件,具體方式參考實(shí)際的接口形式和協(xié)議方式。最常用的多串口卡是MOXA公司的CZ1STuroSeries系列產(chǎn)品。</p>

41、<p>　　這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)過(guò)施工、調(diào)試建成的DNC系統(tǒng),硬件位置相對(duì)固定且車間環(huán)境較好，傳輸速率高和傳輸質(zhì)量好,且可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，系統(tǒng)穩(wěn)定性高,有利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化集成。缺點(diǎn)是工控計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)床之間距離較遠(yuǎn),操作不方便，對(duì)軟件的要求較高。這種結(jié)構(gòu)適合數(shù)控系統(tǒng)較單一的企業(yè)。</p><p>　　2.2.2 局域網(wǎng)方式通信結(jié)構(gòu)</p><p>　　局域網(wǎng)方式結(jié)構(gòu)是通過(guò)一條公用

42、的通信介質(zhì)(如電纜等、雙絞線等)將分散的數(shù)控機(jī)床連接起來(lái),各個(gè)站點(diǎn)之間的距離可以較遠(yuǎn),是一種分散性控制通信網(wǎng)絡(luò)。在這種結(jié)構(gòu)中需要使用串口服務(wù)器將TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)卡口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)控機(jī)床的串行口,同時(shí)串口服務(wù)器采用RJ45接口接入企業(yè)局域網(wǎng)。這是一種是最常用的企業(yè)局域網(wǎng)中一臺(tái)工控計(jì)算機(jī)同時(shí)控制和管理多臺(tái)數(shù)控機(jī)床的DNC系統(tǒng),典型的局域網(wǎng)型DNC系統(tǒng)如圖2.3所示。</p><p>　　局域網(wǎng)方式結(jié)構(gòu)具有在局域網(wǎng)范

43、圍內(nèi)可靠性高、傳輸速率快等優(yōu)點(diǎn),可有效地實(shí)現(xiàn)DNC系統(tǒng)中信息可靠傳輸與數(shù)據(jù)共享的要求。但在實(shí)際應(yīng)用時(shí),還需要根據(jù)DNC系統(tǒng)的特點(diǎn)選擇合適的局域網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。</p><p>　　2.2.3現(xiàn)場(chǎng)總線方式通信結(jié)構(gòu)</p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)是指由一條電纜組成一個(gè)段,當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)端點(diǎn)發(fā)出消息時(shí),電纜上其余設(shè)備都可以檢測(cè)到該信號(hào),并可根據(jù)MAC地址進(jìn)行判斷,看該信號(hào)是否發(fā)給本機(jī)。對(duì)于

44、某段來(lái)說(shuō),其上的節(jié)點(diǎn)數(shù)目大約有30個(gè)。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)近年來(lái)已發(fā)展成為一種新興的通訊結(jié)構(gòu)形式,市場(chǎng)上的現(xiàn)場(chǎng)總線有基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線、PROFIBUS總線、CAN總線和Lon76rks總線等,其中最常用的是CAN總線和PROFIBUS總線。利用現(xiàn)場(chǎng)總線來(lái)實(shí)現(xiàn)DNC系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、電纜長(zhǎng)度短、易擴(kuò)展、易布線和易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),但是與其它兩種通信結(jié)構(gòu)相比,具有故障后果嚴(yán)重和故障診斷難、費(fèi)用高等缺點(diǎn)。圖2.4是利用CAN總線來(lái)實(shí)現(xiàn)DNC系統(tǒng)通信

45、的結(jié)構(gòu)圖。</p><p>　　2.3 協(xié)議轉(zhuǎn)換聯(lián)網(wǎng)方案</p><p>　　DNC系統(tǒng)一個(gè)最重要的也是最基礎(chǔ)的功能就是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。就目前技術(shù)方面而言,延長(zhǎng)通訊距離的方法有采用MODEM、串口服務(wù)器、串口轉(zhuǎn)換器和長(zhǎng)線收發(fā)器等,具體的選擇要根據(jù)實(shí)際的需求來(lái)進(jìn)行。通常采用串口服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn),它是基于TCP/IP協(xié)議的串口數(shù)據(jù)流,能將多個(gè)串口設(shè)備連接起來(lái)并將所要傳送的數(shù)據(jù)流進(jìn)行相應(yīng)地選擇和

46、處理。</p><p>　　TCP/IP協(xié)議(Transfer Control Protocol/Internet Protocol)叫做傳輸控制/網(wǎng)際協(xié)議,又叫網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議,其中包括上百種功能不一的協(xié)議。TCP協(xié)議和IP協(xié)議是兩個(gè)保證數(shù)據(jù)完整傳輸最基本的協(xié)議,也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)中最常用的一種通信協(xié)議,對(duì)照IS0/0SI參考模型,可將TCP/IP協(xié)議分為四層:應(yīng)用層、傳輸層、因特網(wǎng)層和網(wǎng)絡(luò)接口層

47、。由于DNC系統(tǒng)的車間服務(wù)器與DNC主機(jī)之間的通信就是利用TCP/IP協(xié)議通過(guò)企業(yè)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的。因此,下面分別對(duì)四個(gè)常用層進(jìn)行簡(jiǎn)單地介紹。</p><p>　　(1)應(yīng)用層指的是我們熟悉的www瀏覽器、FTP程序等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序,該層負(fù)責(zé)Clien\Server雙方通信信息語(yǔ)義的表示并對(duì)雙方語(yǔ)義進(jìn)行匹配,也是應(yīng)用程序模塊實(shí)現(xiàn)通信的用戶代理,通過(guò)它形成供傳輸層發(fā)送的字節(jié)流或報(bào)文。</p><p&g

48、t;　　(2)傳輸層應(yīng)用層中需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù),不是由應(yīng)用程序直接發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)線纜或接口卡中,而是傳送到傳輸層,通過(guò)傳輸層將所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行分段處理,并按照一定的規(guī)則組織成數(shù)據(jù)流,最后將這些數(shù)據(jù)段進(jìn)行編號(hào),發(fā)送到目的主機(jī)。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,如果某段丟失了,目的主機(jī)就會(huì)請(qǐng)求源主機(jī)重新發(fā)送丟失的數(shù)據(jù)段TCP/IP協(xié)議分層模型中提供了TCP和UDP兩種協(xié)議用于數(shù)據(jù)傳輸。</p><p>　　(3)因特網(wǎng)層該層主要負(fù)責(zé)提供基

49、本數(shù)據(jù)的封包傳送,讓每一塊數(shù)據(jù)包都能夠到達(dá)目的主機(jī)。IP協(xié)議就駐留在該層,IP地址也被它封裝,當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)從傳輸層到達(dá)時(shí),IP協(xié)議就會(huì)給相關(guān)信息添加該層的標(biāo)題,標(biāo)題主要內(nèi)容有源主機(jī)IP地址、目的主機(jī)IP地址、傳輸協(xié)議、檢驗(yàn)和生存期等。</p><p>　　(4)網(wǎng)絡(luò)接口層從理論上講,該層并不是協(xié)議棧的一部分,但它是系統(tǒng)各種通信網(wǎng)絡(luò)的接口。它接受來(lái)自因特網(wǎng)層的數(shù)據(jù)包,并在其上加幀標(biāo)題使之成為數(shù)據(jù)幀。其中,幀標(biāo)題主要

50、包括源主機(jī)的MAC地址、目的主機(jī)MAC地址和循環(huán)冗余校驗(yàn)等,最后以二進(jìn)制的形式將數(shù)據(jù)幀放到傳輸線上進(jìn)行傳輸。該層是由用戶根據(jù)局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)和自己的機(jī)型進(jìn)行選擇的。</p><p>　　傳輸過(guò)程中,數(shù)據(jù)每通過(guò)一層就要在其上加包頭,數(shù)據(jù)供接收端接收同一層協(xié)議使用。而在接收端,每經(jīng)過(guò)一層都要把使用過(guò)的包頭去掉,通過(guò)這種形式來(lái)確保傳輸數(shù)據(jù)格式的一致性。DNC系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)傳輸可靠性要求較高,因此選擇TCP/IP協(xié)議。</

51、p><p>　　串口服務(wù)器的選擇：在進(jìn)行DNC系統(tǒng)協(xié)議轉(zhuǎn)換聯(lián)網(wǎng)方案設(shè)計(jì)時(shí),最主要的是對(duì)串口服務(wù)器的選擇。綜合考慮中心數(shù)控機(jī)床的布局、數(shù)控系統(tǒng)以及各個(gè)部門位置等后選擇臺(tái)灣MOXA公司的Nport Express DE一211產(chǎn)品串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)硬件的協(xié)議轉(zhuǎn)換。Nport Express DE一211的串口服務(wù)器硬件結(jié)構(gòu)如圖2.5所示</p><p>　　Nport Express DE一

52、211實(shí)物如圖所示,它是一個(gè)能夠使串口(RS一232C等)立即具備聯(lián)網(wǎng)能力的服務(wù)器,通過(guò)以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議解決了工控計(jì)算機(jī)與串口設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊。具體接口如圖2.6所示,通過(guò)上面的四個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)(DIP Switches)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)串口的設(shè)置。</p><p>　　圖2.6 Nport Express DE一211示意圖</p><p>　　在對(duì)Nport Express DE一211

53、進(jìn)行配置時(shí),首先要確定其IP地址是動(dòng)態(tài)的還是固定的。如果Nport Express DE一211使用在固定IP環(huán)境中,則可使用Nport管理工具和Telent設(shè)備控制臺(tái)等配置新IP地址;如果使用在自動(dòng)獲得IP地址的環(huán)境中,則使用Telent設(shè)備控制臺(tái)來(lái)配置服務(wù)器獲得動(dòng)態(tài)IP地址。Nport Express DE一211出廠缺省IP地址是:192.168.127.254,設(shè)置好IP地址后,就可實(shí)現(xiàn)對(duì)Nport管理工具的安裝。Nport管理

54、工具的具體安裝步驟在這里就不詳細(xì)說(shuō)明了,參考說(shuō)明資料按照界面提示即可完成。</p><p><b>　　具體實(shí)現(xiàn)方案；</b></p><p>　　具體系統(tǒng)協(xié)議轉(zhuǎn)換聯(lián)網(wǎng)方案如圖所示。車間服務(wù)器不直接與數(shù)控機(jī)床連接,而是利用RJ45網(wǎng)卡口與串口服務(wù)器的協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊連接,通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊對(duì)雙方協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換后再與數(shù)控機(jī)床連接。在這里,由于數(shù)控機(jī)床與車間服務(wù)器之間的距離比較遠(yuǎn)

55、,所以采用集線器延長(zhǎng)了通訊距離。這種聯(lián)網(wǎng)方案實(shí)質(zhì)上還是采用串口通信,經(jīng)過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換的RS一232C接口,相當(dāng)于遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的虛擬串行口,在進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)操作時(shí)與真正的串行口沒(méi)有區(qū)別。如圖2.7所示</p><p>　　經(jīng)過(guò)串口服務(wù)器將串口(RS一232C等)轉(zhuǎn)換成IP端口的數(shù)據(jù),然后方便地進(jìn)行IP化數(shù)據(jù)管理和存取,這樣就可以將傳統(tǒng)的串行數(shù)據(jù)傳送到IP通道。采用在這種模式不必淘汰早期的數(shù)控機(jī)床,也提高了企業(yè)設(shè)備的利用率

56、,延長(zhǎng)了通訊距離,節(jié)約了資源。串口服務(wù)器也實(shí)現(xiàn)了串行口和以太網(wǎng)之間通信數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和控制,系統(tǒng)對(duì)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)地處理,同時(shí)處理來(lái)自數(shù)控機(jī)床的串口數(shù)據(jù)流,進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換,成為可在以太網(wǎng)中傳播的數(shù)據(jù)幀,最后對(duì)來(lái)自以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行判斷,并轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)送到響應(yīng)的數(shù)控機(jī)床。</p><p>　　2.4 硬件接口之間的連接</p><p>　　各個(gè)獨(dú)立的設(shè)備只有正確合理地連接在一起才可以發(fā)揮特定

57、的功效。根據(jù)各個(gè)設(shè)備的接口類型,正確地把設(shè)備資源合理組建。串口通信接線方法主要是指串口服務(wù)器與機(jī)床串行口的連接、串口服務(wù)器與計(jì)算機(jī)的連接。如圖2.8所示</p><p>　　2.4.1串口服務(wù)器與計(jì)算機(jī)的連接</p><p>　　利用計(jì)算機(jī)和串口服務(wù)器的公用接口RJ45接口來(lái)進(jìn)行通信。需要RJ45接口的雙絞線兩根,制作水晶頭4個(gè),一根用于計(jì)算機(jī)與交換機(jī)的連接,另一根用于交換機(jī)與串口服務(wù)器連

58、接。</p><p>　　串口服務(wù)器與交換機(jī)的連接:串口服務(wù)器以RJ45雙絞線與交換機(jī)相連,注意這里的網(wǎng)線壓線方式與普通聯(lián)網(wǎng)方式不一致。特殊的具有網(wǎng)絡(luò)接口的機(jī)床可以不通過(guò)串口服務(wù)器,轉(zhuǎn)接后直接聯(lián)入交換機(jī),交由上位機(jī)進(jìn)行管理。串口服務(wù)器、交換機(jī)、電腦的接口都是RJ45接口。</p><p>　　2.4.2串口服務(wù)器與機(jī)床串行口的連接</p><p>　　這里針對(duì)的是具

59、備各種串口接口的機(jī)床,用多串口服務(wù)器同時(shí)連接幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床,再延伸RJ45屏蔽雙絞線與交換機(jī)相連。利用串口服務(wù)器和機(jī)床公用的串行口RS-232接口來(lái)進(jìn)行連接。</p><p>　　現(xiàn)在有1臺(tái)數(shù)控設(shè)備,故需要1根串口通信電纜,接DB一25的RS-232口。連接后經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn),用傳輸軟件多次進(jìn)行程序的上傳和下傳,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)已經(jīng)確保線路的正確性,為數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠傳輸做好了裝備。</p><p>　　

60、交換機(jī)連接作為以太網(wǎng)的入口:整個(gè)網(wǎng)絡(luò)以現(xiàn)有的辦公網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),用交換機(jī)相連,然后將交換機(jī)與作為服務(wù)器的PC機(jī)相連;也可以同時(shí)連入幾臺(tái)客戶機(jī),方便工作人員調(diào)用觀察程序,但不具備高級(jí)管理員功能,達(dá)成擴(kuò)展功能。從而完成硬件的連接系統(tǒng)。串行接口尤其是RS-232,數(shù)據(jù)傳輸速率最大只能到20Kbps,一般是4800bps或者是9600bps。最大距離僅15m,所以適用于串口服務(wù)器和CNC之間的通信。RJ45屏蔽雙絞線傳輸速率和最大距離都有很大提高,

61、在抗干擾性方面優(yōu)于串行通信,適用于接入以太網(wǎng),進(jìn)行長(zhǎng)距離的從串口服務(wù)器到上位機(jī)的通信。</p><p>　　3 軸類零件的設(shè)計(jì)與加工</p><p>　　3.1 零件圖紙分析</p><p>　　圖3.1 軸的CAD簡(jiǎn)圖</p><p>　　從零件的特征看首先該零件是一回轉(zhuǎn)體零件（單位：mm），以塑料棒料為毛坯，毛坯尺寸Φ50×10

62、0mm。</p><p>　　同時(shí)從圖紙中我們可以看出該零件輪廓由直線、圓弧、螺紋共同構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜成型曲線回轉(zhuǎn)軸。加工部分包括螺紋、外圓、一個(gè)退刀槽、錐面、倒角等。</p><p>　　對(duì)于數(shù)值的計(jì)算。生活中，我們對(duì)幾何信息的認(rèn)知有多種方法，常用的有數(shù)形結(jié)合法（解析法）。但有時(shí)面對(duì)復(fù)雜的圖形，解析法會(huì)帶來(lái)繁重的數(shù)學(xué)計(jì)算。AUTO CAD為一套專業(yè)的繪圖軟件，它強(qiáng)大的信息處理功能為圖形中繁雜

63、點(diǎn)的計(jì)算帶來(lái)了可能。我們?cè)诓僮鹘缑嬷欣L制圖形后就可以打開(kāi)狀態(tài)欄中的捕捉、對(duì)象捕捉按鈕，在繪圖區(qū)捕捉相關(guān)的點(diǎn)，同時(shí)，在狀態(tài)欄中就可以看到這些點(diǎn)的坐標(biāo)。</p><p>　　3.2 加工工藝分析</p><p>　　3.2.1 夾具、刀具的選擇</p><p>　　對(duì)于回轉(zhuǎn)體零件，一般選擇三爪自定心卡盤。本零件選擇三爪自定心卡盤作夾具。</p><p

64、>　　為適應(yīng)數(shù)控機(jī)床加工精度高、加工效率、加工工序集中及零件裝夾次數(shù)少的要求，數(shù)控刀具具有很高的切削效率、高精度、高重復(fù)定位精度、可靠度和耐用度 。選擇刀具通常要考慮：</p><p>　　(1)被加工工件的材料及性能</p><p>　　(2)切削工藝的類別</p><p>　　(3)被加工工件的幾何形狀，零件精度，加工余量</p><p

65、>　　(4)被吃刀量，進(jìn)給速度，切削速度</p><p>　　考慮到以上因素故粗車時(shí)，要選用強(qiáng)度高，耐用度高的刀具以滿足粗車時(shí)大吃刀量，大進(jìn)給量的要求.精車時(shí)要選用精度高,耐用度好的刀具以保證加工精度的要求。有：</p><p>　　(1)外圓車刀——T0101</p><p>　　(2)內(nèi)圓車刀——T0202</p><p>　　(3

66、)切槽刀（刀寬3mm）——T0303</p><p>　　(4)螺紋車刀——T0404</p><p>　　(5)鉆頭(Ø17mm)——T0505</p><p>　　3.2.2 切削用量</p><p><b>　　(1)切削用量</b></p><p>　　切削用量包括切削速度,背吃

67、刀量和進(jìn)給量。對(duì)于不同的加工方法需要選擇不同的切削用量。粗加工時(shí)一般以加工效率為主通常選擇較大的背吃刀量和進(jìn)給量,采用較小的切削速度。精加工時(shí)通常選擇較小的背吃刀量和進(jìn)給量采用較高的切削速度。</p><p>　　對(duì)于牙型較深，螺距較大時(shí)，可分?jǐn)?shù)次進(jìn)給。有：</p><p>　　粗車S=800r/min,F=125mm/min；</p><p>　　精車S=1000

68、r/min,F=157mm/min；</p><p>　　切槽S=400r/min,F=16mm/min；</p><p>　　車螺紋S=1000r/min,F=1.5(螺距)；</p><p>　　鉆孔S=650r/min；</p><p>　　(2)主軸轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　主軸的轉(zhuǎn)速是切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)

69、于工件的主運(yùn)動(dòng)的線速度，主運(yùn)動(dòng)速度n=1000Vc/πD，單位為r/min 。</p><p>　　3.2.3 機(jī)床對(duì)刀及工步</p><p>　　在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床對(duì)刀時(shí)，往往將整個(gè)刀具濃縮視為一個(gè)點(diǎn)，那就是刀位點(diǎn)，它是在刀具上用于表現(xiàn)刀具位置的參照點(diǎn)。對(duì)刀操作就是要測(cè)定出程序起點(diǎn)處刀具刀位點(diǎn)相對(duì)機(jī)床原點(diǎn)以及工件原點(diǎn)的坐標(biāo)位置。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在零件、夾具上或機(jī)床上面（盡可能設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基

70、準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上）。</p><p>　　試切端面 ： 將兩端面已經(jīng)加工好的待加工毛坯裝夾到主軸上，在工件的伸出端安裝Z 軸向設(shè)定器?？煲频毒呓咏絑 軸向設(shè)定器，改用增量方式控制刀具工進(jìn)，至到指示燈亮?xí)r停止動(dòng)作，保持 Z軸 向不動(dòng)，取出軸向設(shè)定器。然后在機(jī)床操作面板上調(diào)出刀具補(bǔ)償菜單欄中刀偏表，在相關(guān)的試切長(zhǎng)度填空欄中鍵入有關(guān)數(shù)值（當(dāng)前刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于程序原點(diǎn)的距離）。</p><p>　

71、　試切外圓：快速將刀具刀位點(diǎn)移動(dòng)到毛坯端面角附近，然后用增量方式調(diào)節(jié) X 、Z 軸向進(jìn)給至刀位點(diǎn)剛好切到毛坯外表面，再用手動(dòng)輸入方式運(yùn)行進(jìn)行外圓車削。同時(shí)保持X軸軸向坐標(biāo)不變，退出刀具。用游標(biāo)卡尺測(cè)量出試切外圓直徑。然后在刀偏表中鍵入試切直徑，進(jìn)行刀具補(bǔ)償。</p><p>　　對(duì)于該零加工的工步設(shè)計(jì)，由于是從棒料開(kāi)始加工，所以要進(jìn)行粗加工（粗車外圓）、精加工（精車循環(huán)）、切槽、鉆孔以及車螺紋等。</p&g

72、t;<p>　　3.3 加工程序編輯</p><p>　　O2236 主程序號(hào)</p><p>　　N010 T0101 選一號(hào)刀具并調(diào)用一號(hào)刀補(bǔ)</p><p>　　N020 S800 M03 主軸

73、正傳800r/min</p><p>　　N030 M08 打開(kāi)切削液</p><p>　　N040 G99 G00 X50.0 Z3.0設(shè)置進(jìn)給速度為mm/r,快速移動(dòng)至（x50.0 z3.0）</p><p>　　N050 G94 X0.0 Z0.0 F125 切削端面</p>

74、;<p>　　N060 G71 U2.0 R1.0 粗加工固定循環(huán)</p><p>　　N070 G71 P080 Q100 U0.4 W0.2 F125 </p><p>　　N080 G00 X45.0 快速移動(dòng)至x45.0</p><p>　　N090 G01 Z

75、-6.0 車削外圓Ø45</p><p>　　N100 X50.0 退刀至Ø50</p><p>　　N110 S1000 M03 主軸提速至s1000r/min</p><p>　　N120 G70 P

76、080 Q100 F157 精加工</p><p>　　N130 G00 X150.0 Z200.0 M09 返回起刀點(diǎn)（150,200）關(guān)閉切削液</p><p>　　N140 T0100 取消一號(hào)刀補(bǔ)</p><p>　　N150 T0303

77、 換三號(hào)刀并調(diào)用三號(hào)刀補(bǔ)</p><p>　　N160 S800 M03 主軸正傳800r/min</p><p>　　N170 G98 設(shè)置進(jìn)給速度為mm/min</p><p>　　N180 G00 X48.0 Z-11.0 M08 快速移

78、動(dòng)至（48.0，-11.0）并打開(kāi)切削液</p><p>　　N190 G75 R1.0 啄式固定循環(huán)切槽</p><p>　　N200 G75 X38.0 Z-13.0 P2000 Q2000 F16 </p><p>　　N210 G00 Z-21.0 快速移

79、至z-21</p><p>　　N220 G75 R1.0 啄式固定循環(huán)切槽</p><p>　　N230 G75 X38.0 Z-23.0 P2000 Q2000 F16 </p><p>　　N240 G00 X150.0 Z200.0 M09 返回起刀點(diǎn)（150,200）并關(guān)閉切削液</p

80、><p>　　N250 T0300 取消三號(hào)刀補(bǔ)</p><p>　　N260 T0505 換五號(hào)刀并調(diào)用五號(hào)刀補(bǔ)</p><p>　　N270 G00 X0.0 Z5.0 快速定位至（0,5）</p><

81、p>　　N280 G01 Z-30.0 </p><p>　　N290 Z3.0 打Ø17X30的工藝孔</p><p>　　N300 G00 X150.0 Z200.0 </p><p>　　N310 T05

82、00 取消五號(hào)刀補(bǔ)</p><p>　　N320 T0202 換二號(hào)刀并調(diào)用二號(hào)刀補(bǔ)</p><p>　　N340 S800 M03 設(shè)置主軸速速800r/min</p><p>　　N350 G99

83、 設(shè)置進(jìn)給速度mm/r</p><p>　　N360 G00 X13.0 Z2.0 M08 快速定位至（13,2），打開(kāi)切削液</p><p>　　N370 G72 W2.0 R1.0 采用端面固定粗加工循環(huán)指令</p><p>　　N380 G72 P390 Q420

84、 U-0.4 W0.2 F63 加工內(nèi)孔，進(jìn)給速度為63mm/r</p><p>　　N390 G01 Z-30.0 移動(dòng)至z-30.0處。</p><p>　　N400 X20.0 接近工件</p><p>　　N410 Z-13.0

85、 車削Ø20外圓</p><p>　　N420 X34.0 Z0.0 車削錐面</p><p>　　N430 S1000 提速至s1000m/min</p><p>　　N440 G70 P390 Q420 F0.1 精加工內(nèi)

86、孔，設(shè)置進(jìn)給速度78mm/r</p><p>　　N450 G00 X150.0 Z200.0 M09 返回起刀點(diǎn)，關(guān)閉切削液</p><p>　　N460 T0200 取消刀補(bǔ)</p><p>　　N470 M05 主軸停轉(zhuǎn)</p>

87、<p>　　N480 M30 程序結(jié)束并復(fù)位</p><p><b>　　工件掉頭</b></p><p>　　Q2237 主程序號(hào)</p><p>　　N010 T0101

88、選一號(hào)刀具，調(diào)用一號(hào)刀補(bǔ)</p><p>　　N020 G97 S800 M03 主軸正傳800r/min</p><p>　　N030 G00 X67.0 Z100.0 M08 快速定位至（50，100）打開(kāi)切削液</p><p>　　N040 G94 X0.0 Z98.0 F60 切削端面，進(jìn)

89、給速度60mm/r</p><p><b>　　Z95.0</b></p><p>　　N050 G71 U2.0 R1.0 外圓粗加工，進(jìn)給速度60mm/r</p><p>　　N060 G71 P070 Q160 U0.4 W0.2 F60</p><p>　　N070 G00 X22

90、.0 快速定位至x22.0</p><p>　　N080 G01 X24.0 Z94.0 倒角</p><p>　　N090 Z85.0 車削外圓Ø24</p><p>　　N100 X25.0 退刀&l

91、t;/p><p>　　N110 X27.0 W-1.0 倒角</p><p>　　N120 Z65.0 車外圓Ø27</p><p>　　N130 X28.0 退刀</p><p>　　N140 X33.69 Z

92、-32.26 車削錐面</p><p>　　N150 G02 X39.67 Z30.0 R3.0 F0.25 倒圓角</p><p>　　N160 G01 X45.0 退刀</p><p>　　N170 S1000 M03 主軸提速1000r/min</p&

93、gt;<p>　　N180 G70 P070 Q160 F75 精加工，進(jìn)給速度75mm/r</p><p>　　N190 G00 X150.0 Z200.0 M09 返回起刀點(diǎn)（150,200）關(guān)閉切削液</p><p>　　N200 T0100 取消一號(hào)刀補(bǔ)</p><p>　　N2

94、10 T0303 選三號(hào)刀具，調(diào)用三號(hào)刀補(bǔ)</p><p>　　N220 S800 M03 主軸正傳800r/min</p><p>　　N230 G00 Z67.0 快速移至z67</p><p>　　N240 X30.0

95、 靠近工件</p><p>　　N250 G75 R1.0 切槽</p><p>　　N260 G75 X24.0 Z65.0 P2000 Q2000 F16</p><p>　　N270 G00 X150.0 退刀至x150</p><p>　　

96、N280 Z200.0 返回起刀點(diǎn)，</p><p>　　N290 T0300 取消三號(hào)刀補(bǔ)</p><p>　　N300 T0404 選四號(hào)刀具，調(diào)用四號(hào)刀補(bǔ)</p><p>　　N310 S1000 M03

97、 主軸正傳1000r/min</p><p>　　N320 G00 X29.0 Z89.0 M08 快速定位至（29,89）關(guān)閉切削液</p><p>　　N330 G76 P020160 Q100 R100 </p><p>　　N340 G76 X25.052 Z67.0 P974 Q800 螺紋切削</p>&l

98、t;p>　　N350 G00 X150.0 Z200.0 M09 快速返回起刀點(diǎn)，關(guān)閉切削液</p><p>　　N360 T0400 取消四號(hào)刀補(bǔ)</p><p>　　N370 M05 主軸停轉(zhuǎn)</p><p>　　N380 M30

99、 程序結(jié)束，復(fù)位</p><p><b>　　備注：</b></p><p>　　M03 主軸正傳 M05主軸停止 M30主程序結(jié)束</p><p>　　M08 切削液打開(kāi) M09關(guān)閉切削液</p><p><b>　　G00 點(diǎn)定位</b></p>

100、<p><b>　　G01 直線插補(bǔ)</b></p><p>　　G02 順時(shí)針圓弧插</p><p>　　G50 工件坐標(biāo)系設(shè)置</p><p><b>　　G70 精加工循環(huán)</b></p><p>　　G71 外徑，內(nèi)徑粗加工循環(huán)指令 P精加工第一段程序號(hào) Q精加工最后一段程序號(hào)

101、U x方向精加工余量 W z方向精加工余量</p><p>　　G72 端面粗加工循環(huán)</p><p>　　G75 外圓內(nèi)孔切槽循環(huán) P x方向移動(dòng)量 Q z方向移動(dòng)量</p><p><b>　　G76 螺紋循環(huán)</b></p><p><b>　　G94 每分鐘進(jìn)給</b></p>

102、<p><b>　　G96 恒線速度</b></p><p>　　G97 每分鐘主軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　G98 返回平面為初始平面</p><p><b>　　G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量</b></p><p>　　3.4 加工零件的三維建模</p><p>　　

103、通過(guò)proe軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的軸進(jìn)行三維建模。Proe是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司推出的一套博大精深的三維CAD/CAM參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，它的內(nèi)容包括了整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程。可以用于工業(yè)造型設(shè)計(jì)、三維模型設(shè)計(jì)、分析計(jì)算、動(dòng)態(tài)模擬仿真、輸出工程圖、生成數(shù)控加工程序等許多領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)主要是通過(guò)proe三維造型使所設(shè)計(jì)的軸類零件更加形象的立體的展現(xiàn)在我們面前。</p><p>　　圖3.2 軸的proe三維圖</p>

104、<p>　　3.5 數(shù)控模擬仿真加工</p><p>　　運(yùn)用斯沃?jǐn)?shù)控仿真模擬軟件對(duì)設(shè)計(jì)的軸進(jìn)行仿真模擬，熟悉在一般機(jī)械加工中所應(yīng)該注意的事項(xiàng)，以及所要執(zhí)行的步驟。</p><p>　　(1)調(diào)零 機(jī)床回零操作是建立機(jī)床坐標(biāo)系的過(guò)程。回零操作是實(shí)際機(jī)床在打開(kāi)機(jī)床電源后，首先要做的操作。即在X軸，Z軸通過(guò)與限位開(kāi)關(guān)的接觸，機(jī)床找到這兩個(gè)方向的極限值后，將機(jī)床坐標(biāo)的值清零，建立機(jī)床

105、坐標(biāo)系。</p><p>　　(2)選擇毛坯 選擇毛坯形狀為圓柱形，直徑50mm，長(zhǎng)100mm。</p><p>　　(3)選擇刀具 在刀具庫(kù)中選擇所需要的刀具，設(shè)置刀具的長(zhǎng)度，規(guī)定刀具在機(jī)床中的安裝位置。</p><p>　　(4)對(duì)刀 對(duì)所選的刀先進(jìn)行機(jī)械對(duì)刀，即將所選的刀挨在毛坯表面，再進(jìn)行X軸，Z軸的刀具補(bǔ)正。</p><p>

106、　　(5)輸入程序 由于是自帶程序，所以在使用面板上按鍵直接錄入程序。</p><p>　　(6)調(diào)試程序 因?yàn)閿?shù)控仿真模擬系統(tǒng)不能完全支持FANUCK系統(tǒng)的所有指令，為了避免錄入的程序中出現(xiàn)暫不支持指令，仿真系統(tǒng)提供一個(gè)檢查NC程序的功能。</p><p>　　(7)自動(dòng)加工 按下自動(dòng)加工鍵，讓其自動(dòng)加工。</p><p>　　(8)驗(yàn)證 檢驗(yàn)所加工的零件

107、滿足圖紙的要求。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　?。?）通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床的基本概念的了解，掌握數(shù)控機(jī)床的組成，特點(diǎn)。以及目前國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的技術(shù)發(fā)展和面臨的問(wèn)題同時(shí)提出解決方案。</p><p>　?。?）通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的軸類零件的工藝設(shè)計(jì)與加工，了解基本零部件的工藝設(shè)計(jì)與加工的步驟，掌握如何進(jìn)行零件圖紙的分析，加工

108、工藝的分析，知道了對(duì)其進(jìn)行加工工藝分析時(shí)要考慮到的，夾具，刀具的選擇，工步的設(shè)計(jì)，切削用量的多少，數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀，以及加工工藝卡的編制等諸多的要素。最后，完成軸類零件的數(shù)控編程。</p><p>　?。?）使用proe三維軟件進(jìn)行三維造型，使所設(shè)計(jì)的軸更加的立體化，形象化。再運(yùn)用數(shù)控模擬仿真軟件對(duì)軸進(jìn)行模擬仿真加工。即可以讓自己更加清楚地了解到進(jìn)行數(shù)控機(jī)床加工時(shí)要注意的事項(xiàng)，加工的步驟，以及加工的方法；又可以對(duì)自

109、己所編的數(shù)控編程進(jìn)行查漏補(bǔ)錯(cuò)，及時(shí)的修改一些在現(xiàn)實(shí)加工中不可以出現(xiàn)的錯(cuò)誤。</p><p>　?。?）進(jìn)行數(shù)控機(jī)床局域網(wǎng)連接的研究，首先通過(guò)對(duì)串口方式通信結(jié)構(gòu)，局域網(wǎng)方式通信結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場(chǎng)總線方式通信結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，了解典型的數(shù)控系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu)。其次了解協(xié)議轉(zhuǎn)換聯(lián)網(wǎng)方案，包括TCP\IP協(xié)議的簡(jiǎn)介，串口服務(wù)器的選擇。通過(guò)對(duì)這些的研究為局域網(wǎng)下機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)與加工提供理論基礎(chǔ)。</p><p>　

110、　由于局域網(wǎng)下機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)與加工是一個(gè)當(dāng)前機(jī)械業(yè)研究的熱點(diǎn),所以在今后的研究中,我們將重點(diǎn)研究以下幾個(gè)方面:</p><p>　?。?）建立完整的不同數(shù)控系統(tǒng)之間數(shù)控程序的轉(zhuǎn)換格式。如常見(jiàn)的發(fā)那科、西門子、華中數(shù)控等常用指令的格式轉(zhuǎn)換;同時(shí)也應(yīng)該建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存放</p><p><b>　　和添加轉(zhuǎn)換指令。</b></p><p>　

111、?。?）今后研究和實(shí)踐的重點(diǎn)是如何將CAD/CAE/PDM技術(shù)與數(shù)控加工技術(shù)充分融合,實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工程序的仿真,以建成一種具有適應(yīng)科研生產(chǎn)的、具有較全、較強(qiáng)實(shí)踐能力的先進(jìn)制造實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。</p><p>　?。?）需要進(jìn)一步加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方面的功能,將遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷和專家系統(tǒng)更好地結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)在線診斷和監(jiān)控。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>

112、<p>　　[1]霍松林.網(wǎng)絡(luò)化制造的串口通信技術(shù)研究[D].武漢理工大學(xué).2009.5</p><p>　　[2]辛嵐.數(shù)控機(jī)床通信與程序管理技術(shù)的研究[D].上海交通大學(xué).2007.6</p><p>　　[3]李卓.網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控加工技術(shù)研究[D].大連鐵道學(xué)院.2004.1.6</p><p>　　[4]劉笑冬.一種機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理與監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)