第一篇：數(shù)控鉆銑床電氣系統(tǒng)控制畢業(yè)設(shè)計

XX學(xué)院

設(shè)計說明書

課 題：

數(shù)控鉆銑床電氣系統(tǒng)控制畢業(yè)設(shè)計

子課題:

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專

業(yè)

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完成日期

前言

隨著社會生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，PLC技術(shù)正在不斷地深入到各個領(lǐng)域并迅速地向前推進(jìn)，特別是近幾年來在機(jī)械加工領(lǐng)域引起了許多深刻的改革?！峨p面鉆孔組合機(jī)床在運(yùn)用》就是運(yùn)用了PLC技術(shù)與機(jī)床電氣的過程及注意事項，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化的運(yùn)用，這便使雙面組合鉆床操作更加方便，大大提高了工作效率。

目前，在機(jī)械制造業(yè)中已不再是僅僅要求單機(jī)自動化，而是要求實(shí)現(xiàn)一條生產(chǎn)線，一個車間、一個工廠甚至更大規(guī)模的全盤自動化，這便體現(xiàn)PLC技術(shù)的重要性。在設(shè)計中，參考了機(jī)電一體化技術(shù)方面和PLC方面的教材和資料，在書后的參考文獻(xiàn)中列出，這些寶貴的資料對我完成畢業(yè)設(shè)計起到了重要的作用，在設(shè)計中有許多不妥之處，敬請老師提出寶貴指正.摘要

數(shù)控鉆銑床是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的部分，可以高速、精確的切削零件。本文就對鉆銑床的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制和數(shù)控三部分進(jìn)行了設(shè)計，基本可以滿足鉆銑床的運(yùn)行。本系統(tǒng)采用的數(shù)控裝置集成進(jìn)給軸接口、主軸接口、手持單元接口、內(nèi)嵌式PLC接口、遠(yuǎn)程I/O板接口于一體，支持硬盤、電子盤等程序存儲方式以及軟驅(qū)、DNC、以太網(wǎng)等程序交換功能，具有高性能、配置靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、易于使用、可靠性高的特點(diǎn)。詳細(xì)給出了主/控制回路圖及一些元件的選擇。

關(guān)鍵字：數(shù)控裝置

PLC 主/控制回路

目 錄

第一章 緒論????????????????????????????

1.1數(shù)控機(jī)床的發(fā)展史????????????????????? 1.2數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀?????????????????????? 1.3數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和用途???????????????????

1.4 PLC相關(guān)技術(shù)的發(fā)展入應(yīng)用領(lǐng)域??????????????? 1.4.1 PLC技術(shù)簡介?????????????????????? 1.4.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)????????????????????? 1.4.3 PLC應(yīng)用領(lǐng)域?????????????????????? 第二章 電氣系統(tǒng)控制設(shè)計??????????????????????

2.1可編程器的選擇和可行性的論證??????????????? 2.1.1設(shè)計的內(nèi)容及任務(wù)???????????????????? 2.1.2可行性論證??????????????????????? 2.2總體方案的擬訂和論證??????????????????? 2.2.1總體設(shè)計方案的擬訂??????????????????? 2.3電氣部分設(shè)計??????????????????????? 2.3.1選件?????????????????????????? 2.3.2電源?????????????????????????? 2.3.3數(shù)控裝置與軟驅(qū)單元的連接???????????????? 2.3.4數(shù)控裝置與外部計算機(jī)的連接??????????????? 2.3.5數(shù)控裝置開關(guān)量的輸入/輸出???????????????? 2.3.6數(shù)控裝置與手持單元的連接???????????????? 2.3.7數(shù)控裝置與主軸裝置的連接???????????????… 2.3.8數(shù)控裝置與進(jìn)給驅(qū)動裝置的連接????????????…… 2.3.9急停與超程解除的設(shè)計?????????????????? 2.3.10電磁兼容設(shè)計?????????????????????? 2.3.11數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)總體設(shè)計??????????????????

第三章 伺服電機(jī)的選擇與計算????????????????????? 3.1伺服電機(jī)的選擇計算???????????????????? 3.2慣量匹配計算??????????????????????? 第四章 數(shù)控部分設(shè)計????????????????????????

4.1基本結(jié)構(gòu)與主要功能???????????????????? 4.1.1基本配置???????????????????????? 4.1.2主要技術(shù)規(guī)格?????????????????????? 4.2操作裝置????????????????????????? 4.2.1操作臺結(jié)構(gòu)??????????????????????? 4.2.2顯示器????????????????????????? 4.2.3NCP鍵盤????????????????????????

第五章 外文翻譯?????????????????????????? 第六章 參考文獻(xiàn)??????????????????????????

第一章 緒論

1.1數(shù)控機(jī)床的發(fā)展史：

1949年帕森斯公司正式接受美國空軍委托，在麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的協(xié)助下，開始從事數(shù)控機(jī)床的研制工作。經(jīng)過三年時間的研究，于1952年試制成功世界第一臺數(shù)控機(jī)床試驗(yàn)性樣機(jī)。這是一臺采用脈沖乘法器原理的直線插補(bǔ)三坐標(biāo)連續(xù)控制銑床，這便是數(shù)控機(jī)床的第一代。

1953年，美國空軍與麻省理工學(xué)院協(xié)作，開始從事計算機(jī)自動編程的研究。這就是APT自動編程的開始。

1958年美國克耐·杜列克公司在世界上首先研制成功了帶自動換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，稱為“加工中心”。

1959年，計算機(jī)行業(yè)研制出晶體管元器件，因而數(shù)控裝置中廣泛采用晶體管和印制電路板，從而跨入第二代數(shù)控時代。

1965年，出現(xiàn)了小規(guī)模的集成電路。由于它體積小、功耗低，使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得以進(jìn)一步提高，標(biāo)志數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到第三代。

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，小型計算機(jī)的價格急劇下降。小型計算機(jī)開始取代專用數(shù)控計算機(jī)，數(shù)控的許多功能由軟件程序?qū)崿F(xiàn)。這樣組成的數(shù)控系統(tǒng)稱為計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（CNC）。1970年，在美國芝加哥國際機(jī)床展覽會上，首次展出了這種系統(tǒng)，稱為第四代數(shù)控。

1974年美國、日本等國首先研制出以微處理器為核心的數(shù)控系統(tǒng)。近20年來，微處理器數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床得到了飛速發(fā)展的廣泛應(yīng)用，這就是第五代數(shù)控系統(tǒng)。

1.2數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀：

數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，現(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上，離開了數(shù)控技術(shù)，先進(jìn)制造技術(shù)就成了無本之木。同時，數(shù)控技術(shù)關(guān)系到國家戰(zhàn)略地位，是體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，其水平高低是衡量一個國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)加工機(jī)床及生產(chǎn)過程數(shù)控化，已經(jīng)成為當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展方向。

國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床始終處于低檔迅速膨脹，中檔進(jìn)展緩慢，高檔依靠進(jìn)口的局面，特別是國家重點(diǎn)工程需要的關(guān)鍵設(shè)備主要依靠進(jìn)口，技術(shù)受制于人。我國進(jìn)口的數(shù)控系統(tǒng)基本為德國西門子（SIMENS）和日本法那克（FANUC）兩家公司所壟斷，這兩家公司在世界市場的占有率超過８０％。

1.3數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和用途：

（1）具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和通用性

數(shù)控機(jī)床的加工對象改變時，只需要新編制相應(yīng)的程序，輸入計算機(jī)就可以自動地加工出新的工件。同類工件系列中不同尺寸、不同精度的工件，只需要局部修改或增刪零件程序的相應(yīng)部分。隨著數(shù)控技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的柔性也在不斷擴(kuò)展，逐步向多工序集中加工方向發(fā)展。

（2）獲得更高的加工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量

數(shù)控機(jī)床是按以數(shù)字形式給出的指令脈沖進(jìn)行加工。目前增量值普遍到達(dá)了0.001mm。進(jìn)給傳動鏈的反向間隙與絲杠導(dǎo)程誤差等均可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，所以可獲得較高的加工精度。

（3）具有較高的生產(chǎn)率

數(shù)控機(jī)床不需人工操作，四面都有防護(hù)罩，不用擔(dān)心切削飛濺傷人，可以充分發(fā)揮刀具的切削性能。因此，數(shù)控機(jī)床的功率的剛度都比普遍機(jī)床性能高，允許進(jìn)行大切削用量的強(qiáng)力切削。這有效地縮短了切削時間。

（4）改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)率

應(yīng)用數(shù)控機(jī)床時，工人不需直接操作機(jī)床，而是編好程序調(diào)整好機(jī)床后由數(shù)控系統(tǒng)來控制機(jī)床，免除了繁重的手工操作。一人能管理幾臺機(jī)床，提高了勞動生產(chǎn)率。當(dāng)然，對工人的文化技術(shù)要求也提高了。數(shù)控機(jī)床的操作者，既是體力勞動者，也是腦力勞動者。

（5）能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的加工

普通機(jī)床難以實(shí)現(xiàn)或無法實(shí)現(xiàn)軌跡為二次以上的曲線或曲面的運(yùn)動，如螺旋槳、氣輪機(jī)葉片之類的空間曲面。而數(shù)控機(jī)床由于采用了計算機(jī)插補(bǔ)技術(shù)和多坐標(biāo)聯(lián)動控制，可以實(shí)現(xiàn)幾乎是任意軌跡的運(yùn)動和加工任何形狀的空間曲面，適用于各種復(fù)雜曲面的零件加工。（6）便于現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理

用計算機(jī)管理生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化的重要手段。數(shù)控機(jī)床的切削條件、切削時間等都是由預(yù)先編好的程序決定，都能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化。這就便于準(zhǔn)確地編制生產(chǎn)計劃，為計算機(jī)管理生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。數(shù)控機(jī)床適宜與計算機(jī)聯(lián)系，目前已成為計算機(jī)輔助設(shè)計、輔助制造和計算機(jī)管理一體化的基礎(chǔ)。

1.4PLC相關(guān)技術(shù)的發(fā)展入應(yīng)用領(lǐng)域

1.4.1 PLC技術(shù)簡介：

隨著微處理器：計算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)發(fā)展，計算機(jī)控制已經(jīng)擴(kuò)展到幾乎所有領(lǐng)域。當(dāng)前用于工業(yè)控制的計算機(jī)可分為幾類，例如，可編程序控制器，基于單片機(jī)的測控裝置，用于模擬量閉環(huán)控制的可編程序調(diào)節(jié)器，集散控制系統(tǒng)。PLC由于應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，所以成為當(dāng)代工業(yè)自動化的主要設(shè)備之一，PLC已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動化的控制系統(tǒng)中。

1.4.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程裝置組成。

1、CPU模塊：

CPU模塊主要由微處理器（CPU芯片）和存儲器組成，在PLC控制系統(tǒng)中，CPU模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，不斷地采集輸入信號執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出，存儲器用來存儲程序和數(shù)據(jù)。

2、I/0模塊：

輸入（input）模塊和輸出模塊簡稱I/0模塊，它是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳是聯(lián)系外部現(xiàn)場設(shè)備和CPU模塊的橋梁，輸入模塊用來接收和采集輸入信號，開關(guān)量輸入模塊用來接收按鈕選擇開關(guān)、限位開關(guān)等。

3、編程器：

編程器用來生成用戶程序，并用它進(jìn)行編程修改和監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行情況，使用編程軟件可以在主算機(jī)上直接生成編輯梯形圖或指令表程序，并可實(shí)現(xiàn)不同編程語言的相互轉(zhuǎn)換，程序被編譯后下載到PLC，也可以將PLC中的程序上傳到計算機(jī)。

4、電源:

PLC一般使用AC220V電源或DC24V電源，內(nèi)部的開關(guān)為各模塊提供不同電壓等直流電源，小型PLC可以為輸入電路和外部的電子傳感器提供DC24V電源驅(qū)動PLC負(fù)載的直流電源一般用戶提供。

1.4.3 PLC應(yīng)用領(lǐng)域：

在發(fā)達(dá)的工業(yè)國家，PLC已經(jīng)廣泛地應(yīng)用所有的工業(yè)部門，隨著其性能價格比的不斷提高，應(yīng)有范圍不斷擴(kuò)大，如

1、運(yùn)動控制、金屬切削機(jī)床、金屬成形機(jī)械、裝配機(jī)械、機(jī)器人、電梯。

2、閉環(huán)控制如：塑料擠壓成形機(jī)、加熱爐以及輕工化工機(jī)械冶金電力。

3、數(shù)據(jù)處理：可用于通信功能傳送到智能裝置或者將他們打印制表。

4、通信聯(lián)網(wǎng)：PLC與其它智能控制設(shè)備一起可以組成集中管理、分散控制的分布式控制系統(tǒng)。

第二章電氣系統(tǒng)控制設(shè)計

2.3.1選件：

2.3.1.1數(shù)控裝置（選件）：

選擇華中“世紀(jì)星”HNC-21 系列數(shù)控裝置（HNC-21T HNC-21M）特點(diǎn)：“世紀(jì)星”HNC-21系列數(shù)控裝置（HNC-21T、HNC-21M）采用先進(jìn)的開放式體系結(jié)構(gòu)，內(nèi)置嵌入式工業(yè)PC機(jī)、高性能32位中央處理器，配置7.5彩色液晶顯示屏和標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床工程面板，集成進(jìn)給軸接口、主軸接口、手持單元接口、內(nèi)嵌式PLC接口、遠(yuǎn)程I/O板接口于一體，支持硬盤、電子盤等程序存儲方式以及軟驅(qū)、DNC、以太網(wǎng)等程序交換功能，主要適用于數(shù)控車、銑床和加工中心的控制。具有高性能、配置靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、易于使用、可靠性高的特點(diǎn)；

圖1所示為NNC-21數(shù)控裝置與其他裝置、單元連接的總體框圖。

注：圖中除電源接口外，其他接口都不是必須使用的。

圖1 總體框圖

圖2 HNC-21數(shù)控裝置接口圖

XS1：電源接口

XS2：外接PC鍵盤接口 XS3：以太網(wǎng)接口

XS4：軟驅(qū)接口

XS5：RS232接口

XS6：遠(yuǎn)程I/O板接口 XS8：手持單元接口

XS9：主軸控制接口

XS10、XS11：輸入開關(guān)量接口

XS20、XS21：輸出開關(guān)量接口 XS30~XS33：模擬式、脈沖式（含步進(jìn)式）進(jìn)給軸控制接口 XS40~XS43：串行式NSV-11型伺服軸控制接口

若使用軟驅(qū)單元則XS2、XS3、XS4、XS5為軟驅(qū)單元的轉(zhuǎn)接口。2.3.1.2軟驅(qū)單元（選件）：

軟驅(qū)單元為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換單元，該單元可為系統(tǒng)擴(kuò)展軟盤數(shù)據(jù)交換、外接鍵盤、RS232、DNC和以太網(wǎng)接口等功能。需要通過轉(zhuǎn)接線與HNC-21數(shù)控裝置連接使用。

軟驅(qū)單元接口如圖3所示：

圖3 軟驅(qū)單元接口圖

前視圖接口用于和外部計算機(jī)連接，后視圖接口用于和HNC-21連接。2.3.1.3手持單元（選件）：

手持單元提供急停按鈕、使能按鈕、工作指示燈、坐標(biāo)選擇（OFF、X、Y、Z、4）、倍率選擇（X1、X10、X100）及手搖脈沖發(fā)生器。手持單元僅有一個DB25的接口。如圖4所示：

圖4 手持單元接口圖 手持接口插頭連接但HNC-21數(shù)控裝置的手持控制接口XS8上。

2.3.1.4I/O端子板（選件）：

I/O端子板分輸入端子板和輸出端子板兩種，通常作為HNC-21數(shù)控裝置XS10、XS11、XS20、XS21接口的轉(zhuǎn)接單元使用，以方便連接及提高可靠性。輸入端子板與輸出端子板均提供NPN和PNP兩種端子。

每塊輸入端子板含20位開關(guān)量輸入端子；每塊輸出端子板含16位開關(guān)量輸出端子及急停（兩位）與超程（兩位）端子。

圖5 輸入端子板接口圖

圖6 輸出端子板接口圖

2.3.1.5遠(yuǎn)程I/O端子板（選件）：

遠(yuǎn)程I/O端子板分遠(yuǎn)程輸入端子板與遠(yuǎn)程輸出端子板兩種，HNC-21數(shù)控裝置通過XS6控制。最多可連接4塊遠(yuǎn)程輸入端子板與4塊遠(yuǎn)程輸出端子板。每塊遠(yuǎn)程輸入端子板提供32位輸入開關(guān)量端子，并且支持NPN和PNP兩種信號類型。每塊遠(yuǎn)程輸出端子板提供32位NPN開關(guān)量輸出端子。

圖7 遠(yuǎn)程輸入端子板接口圖

J1：與數(shù)控裝置或上級遠(yuǎn)程I/O端子板連接接口； J2：與下級遠(yuǎn)程I/O端子板連接接口；

J3：輸入開關(guān)量（NPN和PNP）和直流24V電源端子。

J1：與數(shù)控裝置或上級遠(yuǎn)程I/O端子板連接接口； J2：與下級遠(yuǎn)程I/O端子板連接接口；

J3：輸出開關(guān)量（NPN型）和直流24V電源端子。

2.3.2電源：

2.3.2.1供電要求

電源容量：數(shù)控裝置（外部電源1）：AC24V或DC24V 100W。

PLC電路（外部電源2）：DC24V 不低于50W。

電 源 線：采用屏蔽電纜或雙絞線。

外部電源1采用交流AC24V電源時（參見供電方式一），建議數(shù)控裝置不與其他外部設(shè)備共用電源。

外部電源2建議采用直流DC24V/50W開關(guān)電源。若開關(guān)量輸出信號控制的直流24V繼電器較多，可適當(dāng)增加電源容量，或另外提供電源，但必須與外部電源2共地。若Z軸抱閘和電磁閥也虛DC24V供電，盡量不要與外部電源2共用，以減少電磁閥等器件對數(shù)控裝置的干擾。

外部電源1采用直流DC24V電源時，可以與外部電源2共用一個容量不低于150W的直流24V開關(guān)量（參見供電方式二）。

外部電源1，2經(jīng)過數(shù)控裝置內(nèi)部電路，由XS8向手持單元上的開關(guān)元件及手搖脈沖發(fā)生器提供電源，如圖11所示。

遠(yuǎn)程I/O端子板上的輸入/輸出開關(guān)量可在本地單獨(dú)使用電源。2.3.2.2供電方式一：

采用交流24V+直流24V供電：

圖9 供電方式一

2.3.2.3供電方式二：

采用直流24V供電：

圖10 供電方式二

2.3.2.4接地：

2.3.2.4.1接大地：

XS1的6腳在內(nèi)部已與數(shù)控裝置的機(jī)殼接地端子接通。由于電源線電纜中的地線較細(xì)，因此，必須單獨(dú)增加一根截面積不小于2.5平方毫米的黃綠銅導(dǎo)線作為地線與數(shù)控裝置的機(jī)殼接地端子相連。2.3.2.4.1接信號地：

XS1的4腳在數(shù)控裝置內(nèi)部已與XS10、XS11、XS20、XS21開關(guān)量接口的1、2、14、15腳連通。但為了提高開關(guān)量信號的抗干擾能力，XS10、XS11、XS20、XS21開關(guān)量接口的1，2，14，15腳應(yīng)采用單獨(dú)的電線連接到外部DC24V電源地上，以減少流過XS1的4腳（24V地）的電流，如圖11所示。

若某些輸入/輸出開關(guān)量控制或接收信號的電氣元件（如繼電器、按鈕燈、接近開關(guān)、霍爾開關(guān)）的供電電源是單獨(dú)的，則其供電電源必須與輸入輸出開關(guān)量的供電電源共地。否則，數(shù)控裝置不能通過輸出開關(guān)量可靠地控制這些元器件，或從這些元器件接收信號。

2.3.3數(shù)控裝置與軟驅(qū)單元的連接

軟驅(qū)單元含3.5軟驅(qū)驅(qū)動器及標(biāo)準(zhǔn)PC鍵盤接口（小圓口）、RS232接口、以太網(wǎng)接口。各接口的功能和引腳定義與HNC-21數(shù)控裝置完全相同。圖12為軟驅(qū)單元與數(shù)控裝置的連接圖。

圖12 與軟驅(qū)單元的連接框圖

圖中連接軟驅(qū)單元的四根擴(kuò)展線接線方式，均以相應(yīng)引腳一一對應(yīng)焊接，如圖13所示。

圖13 軟驅(qū)單元的接線圖

軟驅(qū)單元與HNC-21數(shù)控裝置之間的距離主要是受軟驅(qū)連接電纜的長度限制，所以二者之間的電纜長度不宜超過1米。2.3.4數(shù)控裝置與外部計算機(jī)的連接：

HNC-21數(shù)控裝置可以通過RS232或以太網(wǎng)與外部計算機(jī)連接，并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與共享。在硬件連接上，可以直接由HNC-21數(shù)控裝置背面的XS3、XS5接口連接，也可以通過軟驅(qū)單元上的串口接口進(jìn)行轉(zhuǎn)接。2.3.4.1通過RS232口與外部計算機(jī)連接：

圖15 數(shù)控裝置通過RS232口與PC計算機(jī)連接（有軟驅(qū)單元的情況）

2.3.4.2連接以太網(wǎng)：

通過以太網(wǎng)與外部計算機(jī)連接是一種快捷、可靠的方式?？梢允桥c某臺外部計算機(jī)直接電纜連接（見圖16和圖17），也可以是先連接到HUB（集線器），再經(jīng)HUB連入局域網(wǎng)，與局域網(wǎng)上的其他任何計算機(jī)連接（見圖18和圖19）。在硬件上，可以直接使用HNC-21背面的以太網(wǎng)連接，也可以通過軟驅(qū)單元轉(zhuǎn)接后，用軟驅(qū)單元上的以太網(wǎng)口連接。

連接電纜請使用網(wǎng)絡(luò)專用電纜。以太網(wǎng)接口插頭型號均為RJ45。直接電纜連接：

圖16 數(shù)控裝置通過以太網(wǎng)口與外部計算機(jī)直接電纜連接（沒有軟驅(qū)單元的情況）

圖17 數(shù)控裝置通過以太網(wǎng)接口與外部計算機(jī)局域網(wǎng)連接（沒有軟驅(qū)單元的情況）

圖18 數(shù)控裝置通過以太網(wǎng)口與外部計算機(jī)局域網(wǎng)連接（有軟驅(qū)單元的情況）

2.3.5數(shù)控裝置開關(guān)量的輸入/輸出

2.3.5.1開關(guān)量輸入輸出接口

世紀(jì)星HNC-21數(shù)控開關(guān)量輸入/輸出接口，有本機(jī)輸入/輸出（可通過輸入/輸出端子板轉(zhuǎn)接）和遠(yuǎn)程輸入輸出兩種，其中本機(jī)輸入有40位，本機(jī)輸出32位，遠(yuǎn)程輸入/輸出各128位（選件）。2.3.5.1.1開關(guān)量輸入接口特性

1．等效電路

NPN開關(guān)量輸入：

圖20 輸入開關(guān)量接口等效電路—NPN型

PNP開關(guān)量輸入：

圖21 輸入開關(guān)量接口等效電路—PNP型

注： 1．HNC-21本機(jī)輸入為NPN開關(guān)量輸入；

2．輸入端子板可提供NPN和PNP兩種開關(guān)量輸入端子； 3．遠(yuǎn)程輸入板可提供NPN和PNP兩種開關(guān)量輸入端子。

2．技術(shù)參數(shù)：

（1）.采用光電耦合技術(shù)，最大隔離電壓2500VRMS（一分鐘）

（2）.電源電壓24V

（3）.導(dǎo)通電流IF=5~9mA

（4）.最大漏電流≤0.1mA

（5）.濾波時間約2毫秒

注：用有源開關(guān)器件（如無觸點(diǎn)開關(guān)、霍爾開關(guān)等）時，必須采用DC24V規(guī)格。

2.3.5.1.2開關(guān)輸入接口引腳定義：

1．HNC-21本機(jī)開關(guān)量輸入接口：

圖22 HNC-21本機(jī)開關(guān)量輸入接口圖

2．輸入端子板接口：

圖23 輸入端子板接口圖

圖24

3．遠(yuǎn)程輸入端子板接口：

圖25 遠(yuǎn)程輸入端子板接口圖

J1：與數(shù)控裝置或上級遠(yuǎn)程I/O端子板連接接口； J2：與下級遠(yuǎn)程I/O端子板連接接口；

J3：輸入開關(guān)量（NPN和PNP）和直流24V電源端子。

對于同一位，N型和P型不能同時使用。

圖26 2.3.5.1.3開關(guān)量輸出接口特性

1．等效電路

NPN開關(guān)量輸出接口：

圖27 輸出開關(guān)量接口等效電路—NPN型

PNP型開關(guān)量輸出接口：

圖28 輸出開關(guān)量接口等效電路—PNP型

注：1.HNC-21本機(jī)輸出為NPN型輸出；

2.輸出端子板可同時提供PNP和NPN型輸出；

3.遠(yuǎn)程輸出端子板分為兩種，可分別提供NPN型和PNP型兩種端子。

2．技術(shù)參數(shù)

（1）.采用光電耦合技術(shù)，最大隔離電壓2500VRMS（一分鐘）

（2）.電源電壓24V

（3）.最大輸出電流100mA 2.3.5.1.4開關(guān)量輸出接口引腳定義

1．HNC-21本機(jī)開關(guān)量輸出接口：

圖29 HNC-21本機(jī)開關(guān)量輸出接口圖

2．輸出端子板接口：

圖30 輸出端子板接口圖

圖31

注：對應(yīng)于同一位，N型和P型不可同時使用。

3．遠(yuǎn)程輸出端子板接口：

圖32 遠(yuǎn)程輸出端子板接口圖

J1：與數(shù)控裝置或上級遠(yuǎn)程I/O端子板連接接口； J2：與下級遠(yuǎn)程I/O端子板連接接口；

J3：輸出開關(guān)量（NPN型）和直流24V電源端子。

圖33

注：對于端子為PNP型的遠(yuǎn)程輸出端子板，J3端子3~34腳的信號為P0~P31。3.5.2直接連接到數(shù)控裝置：

可將外部的輸入/輸出信號，直接連接到世紀(jì)星HNC-21裝置上的X10、X11插座。這種連接方式一般用于所需I/O點(diǎn)較少，數(shù)控裝置與電氣柜一體的情況。具有成本低，連接簡單的特點(diǎn)，缺點(diǎn)是不方便電纜拆裝，沒有PNP型輸入、輸出端子。

圖34 開關(guān)量輸入接線圖

圖35 開關(guān)量輸出接線圖

2.3.5.3通過I/O端子板連接：

如圖36 所示，分線電纜將HNC-21數(shù)控裝置的XS10、XS11與輸入端子板的J1、XS20、XS21與輸出端子板的J1相連。NPN或PNP型開關(guān)量輸入/輸出元器件連接雜端子板的J2上。

該連接方式適用于所需用的I/O點(diǎn)不多，且數(shù)控裝置與強(qiáng)電控制電路分裝在不同機(jī)柜內(nèi)的情況；具有電路調(diào)試、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。

圖36 通過I/O端子板連接輸入/輸出開關(guān)量

輸入端子板上J1與J2各信號的對應(yīng)關(guān)系如下表所示：

輸出端子板上J1與J2個信號的對應(yīng)關(guān)系如下表所示：

端子板每位開關(guān)量都有NPN、PNP兩種接線端子，以及發(fā)光二級管指示燈，便于系統(tǒng)的調(diào)試和故障檢測。

輸入/輸出端子板的J1接口與HNC-21數(shù)控裝置的XS10、XS11、XS20、XS21接口之間互連電纜的連接方式如圖37 所示。

圖37 輸入/輸出端子板與數(shù)控單元互聯(lián)線纜圖

2.3.5.4通過遠(yuǎn)程I/O端子板連接

采用通訊方式工作，通過HNC-21數(shù)控裝置的XS6接口連接到各遠(yuǎn)程I/O端子板。通訊電纜將HNC-21數(shù)控裝置的XS6與遠(yuǎn)程I/O端子板的J1相連，再通過J2與下一塊遠(yuǎn)程I/O端子板相連。如圖38 所示。

該連接方式適用于需用的I/O點(diǎn)很多，需要擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù)的狀況。其優(yōu)點(diǎn)是所有遠(yuǎn)程I/O端子板與HNC-21數(shù)控裝置只需要一根通訊電纜串聯(lián)連接，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有效距離可以達(dá)到50米，且板上每位開關(guān)量都有發(fā)光二級管指示燈，便于系統(tǒng)的調(diào)試和故障檢測。最多可分別連接4塊遠(yuǎn)程I/O輸入端子板和4塊遠(yuǎn)程I/O輸出端子板。

圖38 通過遠(yuǎn)程端子板連接輸入/輸出開關(guān)量

遠(yuǎn)程I/O端子板上的輸入/輸出開關(guān)量，按板卡的連接順序排列。遠(yuǎn)程輸入端子板的開關(guān)量從第六組即I48開始（HNC-21占用五組：I0~I39，I40~I47保留）。遠(yuǎn)程輸出端子板的開關(guān)量，從第四組即032開始（HNC-21占用四組：00~031）。

最后一塊遠(yuǎn)程I/O端子板J2接口必須接入一個終端插頭（DB9頭孔）。接線圖見圖39。

圖39 遠(yuǎn)程I/O端子板與HNC-21數(shù)控裝置互聯(lián)線纜圖

如圖39 所示，數(shù)控裝置的XS6接口與遠(yuǎn)程I/O端子板的J1接口之間管腳一一對應(yīng)連接；遠(yuǎn)程I/O端子板的J2接口與另一塊遠(yuǎn)程I/O端子板J1接口之間管腳一一對應(yīng)連接；最后一塊遠(yuǎn)程I/O端子板的J2借口，應(yīng)接入一個終端插頭，將1—

9、4—6管腳短接。

2.3.6數(shù)控裝置與手持單元的連接

2.3.6.1HNC-21手持接口定義：

HNC-21數(shù)控裝置通過XS8接口（DB25座孔）與手持單元連接。

XS8的引腳定義如下：

圖40

手持單元中坐標(biāo)選擇、增量倍率選擇、使能按鈕、指示燈等需要占用PLC輸入/輸出開關(guān)量。因此，手持接口（XS8）占用了數(shù)控裝置的開關(guān)量輸出中的4路輸出（028—031）、開關(guān)量輸入中的8路輸入（I32—I39）。

注意：若系統(tǒng)中未選用手持單元，或所選手持單元上沒有急停按鈕時，應(yīng)該通過DB25頭針插頭將XS8上的第4、17腳短接。2.3.6.2連接標(biāo)準(zhǔn)手持單元：

標(biāo)準(zhǔn)手持單元，接口為DB25頭針插頭，可以直接連接到HNC-21數(shù)控裝置的XS8接口上。

針對標(biāo)準(zhǔn)手持單元，HNC-21手持接口提供標(biāo)準(zhǔn)引腳定義（主要涉及輸入/輸出開關(guān)量），引腳定義見表：

表.手持接口標(biāo)準(zhǔn)引腳定義（輸入/輸出開關(guān)量）

若未安裝手持單元，則需要通過一個DB25插頭短接手持單元控制接口XS8上的4（ESTOP2）、17（ESTOP3）腳。否則，HNC-21數(shù)控裝置將會因面板上的急停按鈕不起作用，而導(dǎo)致數(shù)控裝置出現(xiàn)急停報警。

圖41 數(shù)控裝置與手持單元連接圖

2.3.7數(shù)控裝置與主軸裝置的連接：

HNC-21數(shù)控裝置通過XS9主軸控制接口和PLC輸入/輸出接口，可連接各種主軸驅(qū)動器，實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)、定向，調(diào)速等控制，還可以外接主軸編碼器，實(shí)現(xiàn)銑床上的剛性攻線功能。2.3.7.1與主軸相關(guān)的接口定義

2.3.7.1.1主軸控制接口XS9

XS9主軸控制接口，包括主軸速度模擬電壓指令輸出和主軸編碼器反饋輸入，其信號定義如下表。

信號特性：

1．主軸速度模擬電壓信號

電壓范圍：AOUT1

-10V~+10V

AOUT2

0~+10V 負(fù)載電流：最大10mA 2．主軸編碼器接口

電源輸出：+5V

最大200mA 編碼器信號：RS422電平

使用主軸變頻器或主軸伺服單元時，在連接前一定要確認(rèn)主軸單元模擬指令電壓接口的類型，若為-10V~+10V，應(yīng)使用AOUT1（6腳）和GND；若為0~+10V，應(yīng)使用AOUT2（14腳）和GND。

2.3.7.1.2與主軸控制相關(guān)的輸入/輸出開關(guān)量

連接主軸裝置時需要使用輸入/輸出開關(guān)量控制主軸電機(jī)的啟停、及接收相關(guān)的狀態(tài)與報警信息。

與主軸控制有關(guān)的輸入/輸出開關(guān)量信號的定義如下：

表.與主軸控制有關(guān)的輸入/輸出開關(guān)量信號

2.3.7.2主軸啟停：

主軸啟?？刂朴蒔LC承擔(dān)，標(biāo)準(zhǔn)銑床PLC程序中關(guān)于主軸啟?？刂频男盘柸缦卤硭?。

表.與主軸啟停有關(guān)的輸入/輸出開關(guān)量信號

利用Y1.0、Y1.1輸出即可控制主軸裝置的正、反轉(zhuǎn)及停止，一般定義接通有效，這樣當(dāng)Y1.0接通時可控制主軸裝置正轉(zhuǎn)，Y1.1接通時，主軸裝置反轉(zhuǎn)，二者都不接通時，主軸裝置停止旋轉(zhuǎn)。在使用某些主軸變頻器或主軸伺服單元時也可用Y1.0、Y1.1作為主軸單元的使能信號。

部分主軸裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)方向由速度給定信號的正、負(fù)極性控制，這時可將主軸正轉(zhuǎn)信號用作主軸使能控制，主軸反轉(zhuǎn)信號不用。

部分主軸控制器有速度到達(dá)和零速信號，由此可使用主軸速度到達(dá)和主軸零速輸入，實(shí)現(xiàn)PLC對主軸運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的監(jiān)控。2.3.7.3主軸速度控制：

HNC-21通過XS9主軸接口中的模擬量輸出可控制主軸轉(zhuǎn)速，其中AOUT1的輸出范圍為-10V~+10V用于雙極性速度指令輸入的主軸驅(qū)動單元或變頻器，這時采用使能信號控制主軸的啟、停；AOUT2的輸出范圍為0~+10V，用于單極性速度指令輸入的主軸驅(qū)動單元或變頻器，這時采用主軸正轉(zhuǎn)、主軸反轉(zhuǎn)信號控制主軸的正、反轉(zhuǎn)。2.3.7.4主軸定向控制：

實(shí)現(xiàn)主軸定向控制的方案一般有：

1．采用帶主軸定向功能的主軸驅(qū)動單元； 2．采用伺服主軸即主軸工作在為控方式下； 3．采用機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)。

對應(yīng)于第一種控制方式，標(biāo)準(zhǔn)銑床PLC程序中定義了相關(guān)的輸入/輸出的信號。

表.與主軸定向有關(guān)的輸入/輸出開關(guān)量信號

由PLC發(fā)生主軸定向命令即Y1.3接通，主軸單元完成定向后送回主軸定向完成信號X3.3。

第二種控制方式，主軸作為一個伺服軸控制，可在需要時可由用戶PLC程序控制定向到任意角度。

第三種控制方式，根據(jù)所采用的具體方式，用戶可自行定義有關(guān)PLC輸入/輸出點(diǎn)，并編制相應(yīng)PLC程序。2.3.7.5主軸換檔控制：

主軸自動換檔通過PLC控制完成，標(biāo)準(zhǔn)銑床PLC程序中關(guān)于主軸換檔控制的信號如下表所示。

表.與主軸換檔控制有關(guān)的輸入/輸出開關(guān)量信號

使用主軸變頻器或主軸伺服時，需要在用戶PLC程序中根據(jù)不同的檔位確定主軸速度指令（模擬電壓）的值。

車床通常為手動換檔，如果安裝了主軸編碼器，則需要在用戶PLC程序中根據(jù)主軸編碼器反饋的主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速自動判斷主軸目前的檔位，以調(diào)整主軸速度指令（模擬電壓）的值。2.3.7.6主軸編碼器連接：

通過主軸接口XS9可外接主軸編碼器，用于螺紋切割、攻絲等，本數(shù)控裝置可接入兩種輸出類型的編碼器，差分TTL方波或單極性TTL方波。

一般使用差分編碼器，從而確保長的傳輸距離的可靠行及提高抗干擾能力。編碼器規(guī)格要求：

1．+5V電源（200mA以內(nèi)，若超過200mA需要設(shè)計外部電源供電）； 2．TTL電平輸出；

3．差分A、B、Z信號輸出。

常用主軸編碼器型號為：LEC-□BM-G05D（L、H）2.3.8數(shù)控裝置與進(jìn)給驅(qū)動裝置的連接：

HNC-21數(shù)控裝置提供了三類軸控制接口：串行接口、脈沖接口、模擬接口，可與目前流行的大多數(shù)驅(qū)動裝置連接，其對應(yīng)關(guān)系如表。

表.2.3.8.1接口定義：

2.3.8.1.1串行進(jìn)給驅(qū)動接口：

串行進(jìn)給驅(qū)動接口是與HSV-11系列交流伺服驅(qū)動裝置連接的專用接口。它的特點(diǎn)是連接簡便，抗干擾能力強(qiáng)，無漂移。

HNC-21□C和HNC-21□F最多可提供4個串行進(jìn)給驅(qū)動接口XS40、XS41、XS42、XS43（第4軸是選項）。1.信號定義：

2.技術(shù)規(guī)格： 電平：RS232 通訊波頻率：9600 2.3.8.1.2脈沖進(jìn)給驅(qū)動接口：

脈沖式接口使用脈沖信號，傳遞位置指令，可控制各種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動裝置、脈沖接口伺服驅(qū)動裝置。其特點(diǎn)是通用性強(qiáng)，信號傳遞抗干擾能力強(qiáng)，不會發(fā)生漂移，但構(gòu)成全閉環(huán)需在驅(qū)動裝置中完成。

HNC-21□D和HNC-21□F最多可提供4個脈沖進(jìn)給驅(qū)動接口，連接插座為XS30、XS31、XS32、XS33（第4軸是選項）。1.信號定義：

注：OUTA模擬指令信號在HNC-21□D型號中無效。

2.技術(shù)規(guī)格：

最高脈沖頻率：800KHZ； 編碼器電源：+5V

150mA； 編碼器信號：RS422電平； 3.等效電路：

脈沖指令輸出：

圖42 脈沖指令輸出接口等效電路

碼盤信號輸入：

圖43 碼盤信號輸入接口等效電路

4.脈沖形式：

在數(shù)控裝置內(nèi)部，通過修改硬件配置參數(shù)，可以將脈沖輸出形式設(shè)定為脈沖加方向，雙脈沖，兩項正交三種模式。

2.3.8.1.3模擬進(jìn)給驅(qū)動接口：

模擬式接口使用模擬量信號傳遞速度指令控制控制伺服驅(qū)動裝置，可連接各種交、直流伺服驅(qū)動裝置。其特點(diǎn)是通用性強(qiáng)，可構(gòu)成全閉環(huán)控制；缺點(diǎn)是容易被干擾，發(fā)生漂移，不適合長距離連接。

HNC-21□A和HNC-21□F最多可提供4個模擬量軸接口，連接插座為與脈沖式接口相同，為XS30、XS31、XS32、XS33（第4軸是選項）。

1.信號定義：

注：CP+、CP-、DIR-脈沖指令信號在HNC-21□A型號中無效。

2.技術(shù)規(guī)格：

速度指令輸出范圍：-20mA~+20mA（電流型）；

編碼器電源：+5V 150mA；

編碼器信號：RS422電平；

3.等效電路：

速度指令輸出：

圖44 速度指令輸出接口等效電路

碼盤信號輸入接口的等效電路見圖43。2.3.8.2連接HSV-11系列交流伺服驅(qū)動裝置

使用HSV-11系列交流伺服驅(qū)動裝置，需選用HNC-21□C或HNC-21□F數(shù)控裝置，通過XS40~XS43軸通訊接口連接HSV-11伺服驅(qū)動裝置，最多可連接4臺伺服驅(qū)動裝置。

圖45 為HNC-21連接HSV-11伺服驅(qū)動裝置的總體框圖。

圖45 HNC-21控制HSV-11系列交流伺服驅(qū)動器的總體框圖

圖46 是HNC-21連接HSV-11伺服驅(qū)動的一個實(shí)例。圖46 HNC-21與HSV-11型伺服驅(qū)動器的連接

2.3.9急停與超程解除的設(shè)計

HNC-21數(shù)控裝置操作面板和手持單元上，均設(shè)有急停按鈕，用于： 當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)或數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)緊急情況，需要使數(shù)控機(jī)床立即停止運(yùn)動或切斷動力裝置（如伺服驅(qū)動器等）的主電源；

當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)自動報警信息后，須按下急停按鈕。待查看報警信息并排除故障后，再松開急停按鈕，使系統(tǒng)復(fù)位并恢復(fù)正常。該急停按鈕及相關(guān)電路所控制的中間繼電器（KA）的一個常開觸點(diǎn)應(yīng)該接入HNC-21數(shù)控裝置的開關(guān)量輸入接口，以便為系統(tǒng)提供復(fù)位信號。

HNC-21數(shù)控裝置操作面板設(shè)有超程解除按鈕，用于機(jī)床壓下超程限位開關(guān)后，手工操作解除超程狀態(tài)。

HNC-21數(shù)控裝置為此設(shè)計了接口電路，相關(guān)信號如表所示。

表.內(nèi)部電路關(guān)系和外部電路的設(shè)計如圖47 所示。

除數(shù)控裝置操作面板和手持單元處的急停按鈕外，系統(tǒng)還可根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置更多急停按鈕。所有急停按鈕的常閉觸點(diǎn)以串聯(lián)方式，連接到系統(tǒng)的急?；芈分小Ｔ谡Ｇ闆r下，急停按鈕處于松開狀態(tài)，其觸點(diǎn)處于常閉狀態(tài)。按下急停按鈕后，其觸點(diǎn)斷開，使得系統(tǒng)的急停回路所控制的中間繼電器KA斷電，而切斷移動裝置（如進(jìn)給軸電機(jī)、主軸電機(jī)、刀庫/架電機(jī)等）的動力電源。同時，連接在PLC輸入端的中間繼電器KA的一組常開觸點(diǎn)，向系統(tǒng)發(fā)出急停報警。此信號在打開急停按鈕時則作為系統(tǒng)的復(fù)位信號。

圖47 急停與超程解除信號內(nèi)部電路關(guān)系和外部電路建議接法

系統(tǒng)中，各軸的正向、負(fù)向的超程限位開關(guān)的常閉觸點(diǎn)以串聯(lián)方式，連接到系統(tǒng)的超程回路中。同時，每個超程限位開關(guān)另有一個常開觸點(diǎn)連接PLC輸入端，是系統(tǒng)能夠判斷各超程限位開關(guān)的狀態(tài)。在正常情況下，超程限位開關(guān)處于松開狀態(tài)。若用戶操作機(jī)床，不慎將某軸的超程限位開關(guān)壓下，其常閉觸點(diǎn)斷開，使得系統(tǒng)的超程回路斷開，同時，使急停回路中的中間繼電器KA斷電，而自動切斷移動裝置的動力電源。超程限位開關(guān)連接在PLC輸入端的常開觸點(diǎn)向系統(tǒng)發(fā)出超程報警信息（發(fā)生超程的坐標(biāo)軸及超程方向），并使超程解除按鈕上的指使燈發(fā)光。

與急停報警一樣，發(fā)生超程時，中間繼電器KA斷電也會斷電，中間繼電器KA的一組常開觸點(diǎn)也會通過PLC輸入端，向系統(tǒng)發(fā)出急停報警信號。但系統(tǒng)的PLC除檢測中間繼電器KA的常開觸點(diǎn)外，還檢測各超程限位開關(guān)的常開觸點(diǎn)的狀態(tài)，以此區(qū)分急停報警和超程報警。

發(fā)生超程后，系統(tǒng)處于超程報警狀態(tài)，各進(jìn)給裝置的動力電源已被切斷。為了解除超程，用戶應(yīng)該按以下步驟操作：

1）按住數(shù)控裝置操作面板上的超程解除按鈕，使系統(tǒng)復(fù)位。在解除超程前，不得松開超程解除按鈕；

2）手動操作機(jī)床的進(jìn)給軸按正確的方向移動，使被壓下的超程限位開關(guān)松開（此時，超程解除按鈕上的指示燈將熄滅）； 3）松開超程解除按鈕。設(shè)計建議：

以上涉及的如系統(tǒng)復(fù)位信號、超程按鈕燈點(diǎn)亮與熄滅、超程的坐標(biāo)軸及方向的判別需要有PLC程序?qū)崿F(xiàn)。

在編制PLC程序，應(yīng)保證操作者解除超程時，若按錯解除超程的方向，其進(jìn)給軸不得移動。只有操作者按解除超程的正確方向時，進(jìn)給軸才會移動。否則，可能會出現(xiàn)滾珠絲杠嚴(yán)重?fù)p壞的故障。3.10電磁兼容設(shè)計

為了保證數(shù)控系統(tǒng)在工業(yè)環(huán)境中能夠正常工作，系統(tǒng)必須達(dá)到GB8832-1999.5“數(shù)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件”中的電磁兼容性要求。

電磁兼容性（EMC）是指：

電氣設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾不應(yīng)超過其預(yù)期使用場合允許的水平。

設(shè)備對電磁干擾應(yīng)有足夠的抗擾度水平，以保證電氣設(shè)備在預(yù)期使用環(huán)境中可以正確運(yùn)行。

數(shù)控系統(tǒng)電磁兼容性主要內(nèi)容：

數(shù)控系統(tǒng)電磁兼容性主要包括以下四個方面：

? 電壓中斷和電壓暫降

在交流輸入電源任一周期內(nèi)的任一時刻中斷半周期；電壓暫降時間不超過一個周期，幅值降為額定值的40%，數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)能正常工作。? 快速瞬變電脈沖群抗擾性

1．?dāng)?shù)控系統(tǒng)工作時，在交流供電電源端和保護(hù)地端之間進(jìn)行快速瞬變電脈沖群抗擾性試驗(yàn)，加入脈沖電壓峰值2KV，重復(fù)率5KHz，實(shí)驗(yàn)時，數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)能正常工作。

2．?dāng)?shù)控系統(tǒng)工作時，在I/O信號、數(shù)據(jù)和控制端口電纜用耦合加入峰值為1KV，重復(fù)率5KHz脈沖群，系統(tǒng)應(yīng)能正常工作。

? 浪涌抗擾性

在交流輸入電源中疊加峰值為1KV浪涌電壓，在交流輸入電源對地端疊加峰值為2KV浪涌電壓，系統(tǒng)應(yīng)能正常工作。? 靜電放電抗擾性

數(shù)控系統(tǒng)工作時，對操作人員經(jīng)常觸及的所有部位進(jìn)行靜電放電試驗(yàn)，接觸放電電壓6KV，空氣放電電壓8KV，放電試驗(yàn)中，系統(tǒng)應(yīng)能正常工作。

2.3.11數(shù)控銑床系統(tǒng)總體設(shè)計： 2.3.11.1系統(tǒng)簡介：

機(jī)床：四坐標(biāo)銑床，X、Y、Z直線坐標(biāo)軸+A旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸（選項）；

控制柜結(jié)構(gòu)：強(qiáng)電控制柜+吊掛箱；

主軸：變頻器，液壓換檔，分高速、低速兩檔。

表.數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計主要器件

2.3.11.2總體框圖：

圖48 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計總體框圖

2．3.11.3輸入輸出開關(guān)量的定義：

以下為典型銑床數(shù)控系統(tǒng)對輸入輸出開關(guān)量的定義，有些開關(guān)量雖然給出了定義但并未使用。

XS8插座中的I30—I39、028—031信號與XS11和XS21插座中各同名信號均為并聯(lián)關(guān)系，留給手持單元使用，直接由XS8引出。對輸入I和輸出0重新標(biāo)號為X和Y，是為了與PLC狀態(tài)顯示相一致，在PLC編程中也更方便。X0.0、X0.1…X1.2與I00、I01…I10相對應(yīng)。即X0代表PLC輸入第0個字節(jié)，X1代表PLC輸入第1個字節(jié)；X1.3代表PLC輸入第1個字節(jié)的第三位，即輸入開關(guān)量的I11。

XS21（DB25/F）未用。

XS8（DB25/F頭針座孔）手持單元接口： 引腳號 信號名 標(biāo)號 信號定義 13 5V地

手搖脈沖發(fā)生器+5V電源地 25 +5V 手搖脈沖發(fā)生器+5V電源 12 HB 手搖脈沖發(fā)生器B相 24 HA 手搖脈沖發(fā)生器A相 11 O28 Y3.4 未定義； 23 O29 Y3.5 未定義； 10 O30 Y3.6 手持單元工作指示燈，低電平有效； 22 O31 Y3.7 未定義； 9 I32 Y4.0 手持單元坐標(biāo)選擇輸入X軸，常開點(diǎn)，閉合有效； 21 I33 Y4.1 手持單元坐標(biāo)選擇輸入Y軸，常開點(diǎn)，閉合有效； 8 I34 Y4.2 手持單元坐標(biāo)選擇輸入Z軸，常開點(diǎn)，閉合有效； 20 I35 Y4.3 手持單元坐標(biāo)選擇輸入A軸，常開點(diǎn)，閉合有效； 7 I36 Y4.4 手持單元增量倍率輸入X1，常開點(diǎn)，閉合有效； 19 I37 Y4.5 手持單元增量倍率輸入X10，常開點(diǎn)，閉合有效； 6 I38 Y4.6 手持單元增量倍率輸入X100，常開點(diǎn)，閉合有效； 18 I39 Y4.7 手持單元使能輸入，常開點(diǎn)，閉合有效； 5 空

ESTOP3 ES3 手持單元急停按鈕串接到急?；芈返亩俗?4 ESTOP2 ES2 手持單元急停按鈕串接到急停回路的端子 3.16 +24V 24V 為手持單元的輸入輸出開關(guān)量供電的DC24V電源

為手持單元的輸入輸出開關(guān)量供電的DC24V電源1.2.14.15 24V地 24G

地

XS10（DB25/F頭針座孔）PLC輸入接口（I0~I19）： 引腳號 信號名 標(biāo)號 信號定義 13 I0 X0.0 X軸正向超程限位開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效； 25 I1 X0.1 X軸負(fù)向超程限位開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效； 12 I2 X0.2 Y軸正向超程限位開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效； 24 I3 X0.3 Y軸負(fù)向超程限位開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效； 11 I4 X0.4 Z軸正向超程限位開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效； 23 I5 X0.5 Z軸負(fù)向超程限位開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效； 10 I6 X0.6 A軸正向超程限位開關(guān)，常開點(diǎn)，閉和有效； 22 I7 X0.7 A軸負(fù)向超程限位開關(guān)，常開點(diǎn)，閉和有效； 9 I8 X1.0 X軸回參考點(diǎn)開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效； 21 I9 X1.1 Y軸回參考點(diǎn)開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效； 8 I10 X1.2 Z軸回參考點(diǎn)開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效； 20 I11 X1.3 A軸回參考點(diǎn)開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效； 7 I12 X1.4 冷卻系統(tǒng)報警，常閉點(diǎn)，斷開有效；（未用）19 I13 X1.5 潤滑系統(tǒng)報警，常閉點(diǎn)，斷開有效； 6 I14 X1.6 壓力系統(tǒng)報警，常閉點(diǎn)，斷開有效； 18 I15 X1.7 未定義； 5 I16 X2.0 主軸一檔（低速）到位，常閉點(diǎn)，斷開有效； 17 I17 X2.1 主軸二檔（高速）到位，常開點(diǎn)，閉合有效； 4 I18 X2.2 未定義； 16 I19 X2.3 未定義； 3 空

1.2.14.15 24V地

外部直流24V電源地

XS11（DB25/F頭針座孔）PLC輸入接口（I20~I39）： 引腳號 信號名 標(biāo)號 信號定義 13 I20 X2.4 外部運(yùn)行允許，常開點(diǎn)，閉合有效； 25 I21 X2.5 伺服電源準(zhǔn)備好，常開點(diǎn)，閉合有效； 12 I22 X2.6 伺服驅(qū)動模塊OK，常開點(diǎn)，閉合有效； 24 I23 X2.7 電柜空氣開關(guān)OK，常開點(diǎn)，閉合有效； 11 I24 X3.0 主軸報警，常閉點(diǎn)，斷開有效； 23 I25 X3.1 主軸速度到達(dá)，常開點(diǎn)，閉合有效； 10 I26 X3.2 主軸零速，常開點(diǎn)，閉合有效 22 I27 X3.3 主軸定向完成，常開點(diǎn)，閉合有效；（未用）9 I28 X3.4 未定義； 21 I29 X3.5 未定義； 8 I30 X3.6 未定義； 20 I31 X3.7 未定義；

與XS8并聯(lián)，用于手持單元的坐標(biāo)選擇輸入、增7、16-19 I32-I39 X4.0-X4.7

量倍率輸入、使能按鈕輸入； 空

1.2.14.15 24V地

外部直流24V電源地

XS20（DB25/F頭孔座針）PLC輸出接口（O0~O15）： 引腳號 信號名 標(biāo)號 信號定義 13 OOO Y0.0 運(yùn)行允許，低電平有效； 25 O01 Y0.1 系統(tǒng)復(fù)位，低電平有效； 12 O02 Y0.2 伺服允許，低電平有效； 24 O03 Y0.3 SV-CWL（伺服減電流），低電平有效 11 O04 Y0.4 升降軸抱閘，低電平有效； 23 O05 Y0.5 冷卻開，低電平有效； 10 O06 Y0.6 刀具松，低電平有效； 22 O07 Y0.7 未定義； 9 O08 Y1.0 主軸正轉(zhuǎn)（主軸使能），低電平有效； 21 O09 Y1.1 主軸反轉(zhuǎn)（主軸使能），低電平有效； 8 O10 Y1.2 主軸制動，低電平有效；（未用）20 O11 Y1.3 主軸定向，低電平有效；（未用）7 O12 Y1.4 主軸一檔（低速），低電平有效； 19 O13 Y1.5 主軸二檔（高速），低電平有效；（未用）6 O14 Y1.6 未定義；（主軸三檔備用，低電平有效。）18 O15 Y1.7 未定義；（主軸四檔備用，低電平有效。）5 空

ESTOP3 急?；芈夫?qū)動KA繼電器控制動力電源的輸出端子 4 ESTOP1 急?；芈放c超程回路的串聯(lián)的接入端子 16 OTBS2 超程限位開關(guān)的接入端子 3 OTPS1 超程限位開關(guān)的接入端子 1.2.14.15 24V地

外部直流24V電源地 2.3.11.4電氣原理圖簡介：

下面以示意圖的形式，給出電氣原理圖的主要部分。對于線號，僅給出了在不同的頁面均出現(xiàn)的線纜的線號。2.3.11.4.1電源部分：

在本設(shè)計中，照明燈的AC24V電源和HNC-21的AC24V電源是各自獨(dú)立的；工作電流較大的電磁閥用DC24V電源與輸出開關(guān)量（如繼電器、伺服控制信號等）用的DC24V電源也是各自獨(dú)立的，且中間用一個低通濾波器隔離開來。

總電源進(jìn)線、變壓器輸入端等處的抗干擾磁環(huán)和高壓瓷片電容未在圖中表示出來。

圖49 中QF0~QF4為三相空氣開關(guān)；QF5~QF11為單相空氣開關(guān)；KM1~KM4為三相交流接觸器；RC1~RC3為三相阻容吸收器（滅弧器）；RC4~RC7為單相阻容吸收器（滅弧器）；KA1~KA10為直流24V繼電器；V1、V2、V3、VZ為續(xù)流二極管；YV1、YV2、YV3、YVZ為電磁閥和Z軸電機(jī)抱閘。

圖49數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-主、控制回路 ☆

表示該部分信號在其他原理圖中需要使用。

2.3.11.4.2繼電器的輸入輸出開關(guān)量：

繼電器主要是由輸出開關(guān)量控制的，輸入開關(guān)量主要是指進(jìn)給裝置、主軸裝置、機(jī)床電氣等部分的狀態(tài)信息與報警信息。

圖50 數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-繼電器部分

圖中KA1~KA10為中間繼電器；

SQX-

1、SQX-3分別為X軸的正、負(fù)超程限位開關(guān)的常閉觸點(diǎn)；

SQY-

1、SQY-3 分別為Y軸的正、負(fù)超程限位開關(guān)的常閉觸點(diǎn)；

SQZ-

1、SQZ-3 分別為Z軸的正、負(fù)超程限位開關(guān)的常閉觸點(diǎn)；

440為來自伺服電源模塊與伺服驅(qū)動模塊的故障連鎖；

100為圖49 中DC24V 50W開關(guān)電源的地；

圖51 數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-輸入輸出開關(guān)量1

圖中100，為圖49中DC24V 50W開關(guān)電源的地；

手持單元的部件標(biāo)識為31，并由PLC系統(tǒng)參數(shù)中按其部件號來引用該設(shè)備。

圖52 數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-輸入輸出開關(guān)量2 2.3.11.4.3主軸單元接線圖：

圖53 數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-主軸單元

2.3.11.4.4伺服驅(qū)動器接線圖：

圖54 數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-伺服驅(qū)動電路

用HSV-11型伺服驅(qū)動器驅(qū)動1FT6系列伺服電機(jī)時要特別注意： 伺服電機(jī)電源線V、W應(yīng)該與圖54 所示的接法交換。各電纜線的連接見圖55

圖55 數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖-伺服驅(qū)動電纜連接

第三章伺服電機(jī)的選擇計算

3.1伺服電機(jī)的選擇計算：

伺服電動機(jī)是伺服系統(tǒng)控制的直接對象，它是將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)動的關(guān)鍵元件。數(shù)控機(jī)床目前使用的主要是各種類型的伺服電動機(jī)，如步進(jìn)電動機(jī)、各種慣量的直流伺服電動機(jī)以及交流伺服電動機(jī)。本系統(tǒng)采用的為蘭州電機(jī)廠出產(chǎn)的1FT6074型伺服電機(jī)。

為了滿足數(shù)控機(jī)床的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率等方面的要求，伺服電動機(jī)應(yīng)具有下列的性能；調(diào)速范圍寬，并具有良好的穩(wěn)定性，尤其是低速時的穩(wěn)定性；負(fù)載特性硬，特別是低速時應(yīng)具有足夠的負(fù)載能力；響應(yīng)速度快；可頻繁啟動、停止及換向。

根據(jù)牛頓第二定律，進(jìn)給傳動系統(tǒng)所需的驅(qū)動力矩T，等于系統(tǒng)的總的轉(zhuǎn)動慣量J乘以電動機(jī)的角加速度ε，即T=Jε。當(dāng)進(jìn)給伺服電動機(jī)已選定，則T的最大值基本不變。如果希望ε的變化小，則應(yīng)使轉(zhuǎn)動慣量J的變化盡量小些。

進(jìn)給系統(tǒng)的總的轉(zhuǎn)動慣量J，是由伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子慣量JM和負(fù)載慣量JL兩部分組成，即

J=JM+JL

負(fù)載慣量JL由絲杠的轉(zhuǎn)動慣量和工作太折算到電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量組成，它會因夾具、工件或刀具的不同而有所變化。如果希望J的變化小些，則最好使JL所占的比例小些。這就是慣量匹配原則。因此機(jī)床伺服電動機(jī)的選擇計算，應(yīng)從保證伺服電動機(jī)所需轉(zhuǎn)距，滿足傳動系統(tǒng)慣量匹配的角度進(jìn)行。初選1FT6074型伺服電動機(jī)，然后進(jìn)行慣量匹配計算和轉(zhuǎn)距計算，驗(yàn)證其是否滿足要求。

3.2.慣量匹配計算：

通常，JM應(yīng)不小于JL，但JM應(yīng)有所限制，以免使J過大。否則，為了足夠大的角加速度ε而采取過大的伺服電動機(jī)和伺服系統(tǒng)，這將是不合理的。對此，可按下式確定：

0.25＜JL/JM＜1

由電機(jī)產(chǎn)品目錄可知，伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量為：

JM=215.8N·cm 代入上式得：

JL/JM=0.566 故所選電動機(jī)滿足慣量匹配原則。

2.2.2伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)距計算：

快速空載啟動時所需力矩為：M=Mamax+Mf+Mo

最大切削負(fù)載時所需力矩為：M=Mat+Mf+Mo+Mt

快速進(jìn)給時所需力矩為：

M=Mf+Mo 式中：

Mamax：空載啟動時折算到電機(jī)軸上的加速度力矩；

Mf：

折算到電機(jī)軸上的摩擦力矩；

Mo：

由于絲杠預(yù)緊所引起，折算到電機(jī)軸上的附加摩擦力距；

Mat：

切削時折算到電機(jī)軸上的加速度力矩；

Mt：

折算到電機(jī)軸上的切削負(fù)載力矩；

當(dāng)n=namax時，namax=Vamax/L0，得：

Mamax=Jnmax/9.6t×10-4=19.55kgf·cm 式中：

J：系統(tǒng)總的轉(zhuǎn)動慣量；

t：傳動系統(tǒng)的啟動加速時間（s），t=(3~4)tM=3×0.02=0.06s, tM為電動機(jī)機(jī)械時間常數(shù)。

當(dāng)n=nt時，nt=n主f/L0，n主=1000V/ПD，得：

Mat=Jnt/9.6t×10-4=1.173kgf·cm

又：

Mf=F0L0/2∏η=fWL0/2∏η

當(dāng)η=0.8，fˊ=0.16時，得：

Mf=0.729kgf·cm

又：

M0=P0L0/2∏η×（1-η02）

當(dāng)η0=0.9時，預(yù)加載荷P0=FX/3，則：

M0=0.378kgf·cm Mt=FXL0/2∏η=9.122kgf·cm

所以，快速空載啟動時所需力矩：

M=Mamax+Mf+M0=216.6N·cm

切削時所需力矩：

M=Mat+Mf+M0+Mt=124N·cm

快速進(jìn)給時所需力矩：

M=Mf+M0=11.07N·cm

由以上分析計算可知，所需最大力矩Mmax發(fā)生在快速空載啟動時。由伺服電動機(jī)工作特性得知，機(jī)床進(jìn)給部件快速空載啟動所虛的加速度，取決于伺服電動機(jī)所能提供的最轉(zhuǎn)距。而本系統(tǒng)選用1FT6074型伺服電機(jī)的最大轉(zhuǎn)距為14N·cm，連續(xù)轉(zhuǎn)距為2.8N·cm，因此能夠滿足系統(tǒng)的需求。

第四章數(shù)控部分設(shè)計

4.1基本結(jié)構(gòu)與主要功能：

4.1.1基本配置

（1）數(shù)控單元

a）工業(yè)控制機(jī)：

中央處理器板：原裝進(jìn)口嵌入式工業(yè)PC機(jī) 中央處理器：高性能32位微處理器

存儲器：4MB RAM加工緩沖區(qū)，采用CF卡，容量大、抗干擾性強(qiáng) 程序斷電保護(hù)與存儲：1MB 顯示器：5.7英寸LCD RS232接口：最大傳輸速率為11.52kb 網(wǎng)絡(luò)接口：以太網(wǎng)接口

b)控制軸數(shù)：鉆銑床（HNC-21，3軸）

c)伺服接口：數(shù)字量，可選配各種脈沖接口交流伺服單元或步進(jìn)電機(jī)

驅(qū)動單元。

d)開關(guān)量接口：輸入32點(diǎn)，輸出24點(diǎn)

e)其他接口：控制面板：防靜電薄膜標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床控制面板 f)手持單元：3軸MPG一體化手持單元（選件）

g)NC鍵盤：包括精簡型MDI鍵盤、七個主菜單功能鍵和F1~F6六個子菜單功能鍵

h)軟件：華中世紀(jì)星HNC-21高性能鉆銑床數(shù)控軟件（2）進(jìn)給系統(tǒng)

HSV-11系列交流永磁伺服驅(qū)動與伺服電機(jī) 各種伺服電機(jī)驅(qū)動單元與電機(jī) 各種脈沖接口伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)

（3）主軸系統(tǒng)

接觸器+主軸電機(jī) 變頻器+主軸電機(jī)

主軸伺服單元+主軸電機(jī)

4.1.2主要技術(shù)規(guī)格

主軸數(shù)：1

直線、圓弧、螺旋線、極坐標(biāo)插補(bǔ)

小線段連續(xù)高速插補(bǔ)

CNC通信功能：RS-232和以太網(wǎng)

內(nèi)部已提供 標(biāo)準(zhǔn)PLC程序，也可按要求自行編程PLC

4.2操作裝置

4.2.1操作臺結(jié)構(gòu)

華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)操作臺大致可分為：機(jī)床操作面板、NCP鍵盤、主菜單功能鍵、子菜單功能鍵、顯示器。4.2.2顯示器

操作臺左上部為5.7英寸液晶顯示器，用于漢字菜單、系統(tǒng)狀態(tài)、故障報警的顯示和加工軌跡的圖形仿真等。4.2.3NCP鍵盤

NCP鍵盤包括45個按鍵，標(biāo)準(zhǔn)化的字母、數(shù)字鍵、編輯操作鍵和亮度調(diào)節(jié)鍵，其中的大部分具有上檔鍵功能。NCP鍵盤用于零件程序的編制、參數(shù)輸入、MDI及系統(tǒng)管理操作等。

外文翻譯

第二篇：數(shù)控畢業(yè)設(shè)計題目

1、________零件數(shù)控加工工藝的編制

2、________機(jī)床的數(shù)控改造

3、基于caxa制造工程師的零件設(shè)計應(yīng)用

4、基于caxa實(shí)體設(shè)計的零件創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)用

5、_________零件的夾具設(shè)計

6、基于plc的__________控制

1.機(jī)械畢業(yè)論文:X62W銑床數(shù)控化改造設(shè)計

2.機(jī)械畢業(yè)論文:ZMX粉碎機(jī)下機(jī)體支承面專用銑床設(shè)計 3.機(jī)械畢業(yè)論文:組合機(jī)床設(shè)計

4.機(jī)械畢業(yè)論文：普通銑床數(shù)控化改造設(shè)計

5.機(jī)械畢業(yè)設(shè)計:J45-6.3型雙動拉伸壓力機(jī)及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 6.加工中心側(cè)銑頭結(jié)構(gòu)設(shè)計

7.平面凸輪數(shù)控銑工藝分析及程序編制 8.機(jī)械畢業(yè)設(shè)計:數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)計 9.數(shù)控車零件工藝設(shè)計及NC程序編制 10.普通CA6140車床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造設(shè)計 11.銑床的數(shù)控X-Y工作臺設(shè)計

12.常州井關(guān)農(nóng)機(jī)加工工藝過程及數(shù)控編程 13.定梁數(shù)控龍門鏜銑床溜板進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計 14.基于SEMENS802S的典型零件的編程與加工 15.車載機(jī)械自動調(diào)平機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計 16.鋁箔軋機(jī)自剪機(jī)自動糾偏系統(tǒng)設(shè)計論文 17.X-Y數(shù)控工作臺機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計

18.機(jī)械畢業(yè)論文:C6140普通車床的數(shù)控化改造設(shè)計 19.數(shù)控車床系統(tǒng)XY工作臺與控制系統(tǒng)設(shè)計

20.機(jī)械畢業(yè)設(shè)計CA6140法蘭盤機(jī)械加工工藝過程的制定及銑Φ90（近中心孔）孔專用夾具設(shè)計

21.杠桿工藝和工裝設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

22.CA6140普通車床后托架（831002）零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 23.機(jī)械畢業(yè)設(shè)計:連桿零件加工工藝及專用鉆床夾具設(shè)計

24.畢業(yè)設(shè)計:推動架加工工藝與夾具設(shè)計

25.CA6140撥叉零件加工工藝及工裝設(shè)計 26.CA6140車床后托架加工工藝及夾具設(shè)計

27.機(jī)械畢業(yè)設(shè)計：CA6140車床后托架加工工藝及夾具設(shè)計

28.機(jī)械畢業(yè)設(shè)計:WHX112減速機(jī)殼加工工藝及夾具設(shè)計 29.汽車變速箱加工工藝及夾具設(shè)計

30.3L-10/8空氣壓縮機(jī)曲軸零件機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計 31.撥叉加工工藝及夾具設(shè)計

32.CA6140C車床撥叉加工工藝及鉆床夾具設(shè)計 33.CA6140C車床撥叉加工工藝及銑床夾具設(shè)計 34.CA6140車床杠桿加工工藝及鉆床夾具設(shè)計 35.CA6140車床撥叉加工工藝及鉆床夾具設(shè)計 36.CA6140撥叉零件加工工藝及銑床夾具設(shè)計 37.CA6140車床后托架加工工藝及鉆床夾具設(shè)計 38.機(jī)械畢業(yè)設(shè)計:電(動)機(jī)殼加工工藝及夾具設(shè)計 39.CA6140車床法蘭盤加工工藝及鉆床夾具設(shè)計 40.機(jī)械畢業(yè)設(shè)計:柴油機(jī)曲軸加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 41.機(jī)械畢業(yè)設(shè)計:推動架零件加工工藝及工藝裝備設(shè)計 42.機(jī)械畢業(yè)設(shè)計:柴油機(jī)曲軸工藝規(guī)程設(shè)計 43.機(jī)床尾座體加工工藝及夾具設(shè)計 44.軸類零件加工工藝及夾具設(shè)計

45.B6065刨床推動架加工工藝及夾具設(shè)計 46.基于PLC的組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計

第三篇：數(shù)控畢業(yè)設(shè)計論文

蘇州市職業(yè)大學(xué)

畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書

畢業(yè)設(shè)計題目軸類零件的加工工藝與編程

系 機(jī)電工程系

專業(yè)班級 數(shù)控4班

姓 名 朱 冰

學(xué) 號 1013020432

指導(dǎo)教師 李振興

摘 要

年 月

日

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)競爭的日趨激烈 產(chǎn)品更新速度越來越快 復(fù)雜形狀的零件越來越多 精度要求越來越高

多品種、小批量生產(chǎn)的比重明顯增加

激烈的市場競爭使產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來越短

傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難以適應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀零件的高速高質(zhì)量加工要求

本課題來源于生產(chǎn) 是對所學(xué)知識的應(yīng)用

它包括了三年所學(xué)的全部知識 在數(shù)控專業(yè)上具有代表性

而且提高了綜合運(yùn)用各方面知識的能力 程序的編制到程序的調(diào)試

零件的加工運(yùn)用到了所學(xué)的AutoCAD、CAXA制造工程師軟件、數(shù)控機(jī)床操作、子程序、刀具的選擇、零件的工藝分析、數(shù)學(xué)處理、工藝路線等一系列的內(nèi)容 這將所學(xué)到的理論知識充分運(yùn)用到了實(shí)際加工中 切實(shí)做到了理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合關(guān)鍵詞：數(shù)控；加工；工藝；編程

目 錄

1引 言 1 1.1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及趨勢 1 1.2數(shù)控車削加工工藝分析的主要內(nèi)容 2 2軸類零件的加工工藝設(shè)計 3 2.1軸類加工的內(nèi)容及工藝分析 3 2.1.1軸類零件加工的內(nèi)容 3 2.1.2軸類零件加工的工藝分析 4 2.2軸類零件工藝路線的擬定 4 2.2.1工藝路線的確定 4 2.2.2輔助工序的安排 6 2.3數(shù)控機(jī)床及其工藝設(shè)備的選擇 6 2.3.1數(shù)控機(jī)床的選擇 6 2.3.2檢測量具的選擇 7 2.4軸類零件切削用量參數(shù)的確定 7 2.4.1確定主軸轉(zhuǎn)速 7 2.4.2確定進(jìn)給速度 8 2.4.3確定背吃刀量 8 2.5擬定數(shù)控加工工藝卡 8 2.5.1 數(shù)控加工工序 8 2.5.2 數(shù)控加工工序表 9 2.6刀具的選擇 9 2.6.1刀具 9 2.6.2確定對刀點(diǎn)與換刀點(diǎn) 10 3軸類零件夾具的選用 11 3.1對軸類零件夾具的基本要求 12 3.2.1 夾具的類型 12 3.2.2零件的安裝 12 4車削零件數(shù)控加工的編程 13 4.1數(shù)控坐標(biāo)系的確定 13 4.2走刀路線的確定 13 4.3程序編制 14 5結(jié) 論 21 6致 謝 22 7參 考 文 獻(xiàn) 23

1引 言

1.1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及趨勢

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)

即計算機(jī)數(shù)字控制(CNC)系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的硬件數(shù)控(NC)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 它主要由硬件和軟件兩大部分組成 通過系統(tǒng)控制軟件與硬件的配合

完成對進(jìn)給坐標(biāo)控制、主軸控制、刀具控制、輔助功能控制等

CNC系統(tǒng)利用計算機(jī)來實(shí)現(xiàn)零件程序編輯、坐標(biāo)系偏移、刀具補(bǔ)償、插補(bǔ)運(yùn)算、公英制變換、圖形顯示和固定循環(huán)等

使數(shù)控機(jī)床按照操作設(shè)計要求 加工出需要的零件 1908年

穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世；19世紀(jì)末

以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938年 香農(nóng)在美國麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸 奠定了現(xiàn)代計算機(jī)

包括計算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)

數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來的 1952年第一臺數(shù)控機(jī)床問世后

數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)先后經(jīng)歷了兩個階段和六代的發(fā)展

其六代是指電子管、晶體管、集成電路、小型計算機(jī)、微處理器和基于工控PC機(jī)的通用CNC系統(tǒng)

其中前三代為第一階段 稱作為硬件連接數(shù)控

簡稱NC系統(tǒng)；后三代為第二階段 乘坐計算機(jī)軟件數(shù)控 簡稱CNC系統(tǒng)

數(shù)控加工技術(shù)是什么呢？簡單的說就是利用數(shù)字化控制系統(tǒng)在加工機(jī)床上完成整個零件的加工

而且和傳統(tǒng)的機(jī)械加工手段相比數(shù)控加工技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①加工效率高

利用數(shù)字化的控制手段可以加工復(fù)雜的曲面 而加工過程是由計算機(jī)控制 所以零件的互換性強(qiáng) 加工的速度快

②加工精度高

同傳統(tǒng)的加工設(shè)備相比 數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)化了傳動裝置 提高分辨率 減少了人為誤差

因此加工的效率可以得到很大的提高

③勞動強(qiáng)度低

由于采用了自動控制方式

也就是說加工的全部過程是由數(shù)控系統(tǒng)完成 不象傳統(tǒng)加工手段那樣煩瑣 操作者在數(shù)控機(jī)床工作時 只需要監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài) 所以勞動強(qiáng)度很低

④適應(yīng)能力強(qiáng)

數(shù)控加工系統(tǒng)就象計算機(jī)一樣 可以通過調(diào)整部分參數(shù)達(dá)到修改或改變其運(yùn)作方式 因此加工的范圍可以得到很大的擴(kuò)展

從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看

數(shù)控系統(tǒng)正在向電氣化、電子化、高速化、精密化等方面高速發(fā)展 其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個方面：

①高精高速高效化速度

②柔性化

③多軸化

④軟硬件開放化

⑤實(shí)時智能化

21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)

智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化 如加工過程的自適應(yīng)控制

工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化

如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化

如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等

1.2數(shù)控車削加工工藝分析的主要內(nèi)容

①選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件 確定工序內(nèi)容

②分析被加工零件圖樣 明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求

在此基礎(chǔ)上確定零件的加工方案 制定數(shù)控加工工藝路線

如工序的劃分、加工順序的安排、與傳統(tǒng)加工工序的銜接等

③設(shè)計數(shù)控加工工序

如工步的劃分、零件的定位與夾具的選擇、刀具的選擇、切削用量的確定等

④調(diào)整數(shù)控加工工序的程序

如對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇、加工路線的確定、刀具的補(bǔ)償

⑤分配數(shù)控加工中的容差

⑥處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令

總之

數(shù)控加工工藝內(nèi)容較多 有些與普通機(jī)床加工相似

2軸類零件的加工工藝設(shè)計 2.1軸類加工的內(nèi)容及工藝分析

2.1 球頭軸零件圖 2.1.1軸類零件加工的內(nèi)容

數(shù)控車床與普通車床相比

具有加工精度高、加工零件的形狀復(fù)雜、加工范圍廣等特點(diǎn) 但是數(shù)控車床價格較高 加工技術(shù)較復(fù)雜

球頭軸零件可分為粗車、半精車和精車等階段 一般分為：

①車削外圓 車削外圓是最常見、最基本的車削方法使用各種不同的車刀車削中小型零件外圓(包括車外回轉(zhuǎn)槽)的方法 其中

左偏刀主要用于需要從左向右進(jìn)給

車削右邊有直角軸肩的外圓以及右偏刀無法車削的外圓

②車削內(nèi)圓

車削內(nèi)圓(孔)是指用車削方法擴(kuò)大工件的孔或加工空心工件的內(nèi)表面 這也是常用的車削加工方法之一

常見的車孔方法在車削盲孔和臺階孔時 車刀要先縱向進(jìn)給

當(dāng)車到孔的根部時再橫向進(jìn)給 從外向中心進(jìn)給車端面或臺階端面

③車削平面

車削平面主要指的是車端平面(包括臺階端面)常見的方法是用左偏刀車削平面 可采用較大背吃刀量 切削順利 表面光潔

大、小平面均可車削使用90·左偏刀從外向中心進(jìn)給車削平面

適用于加工尺寸較小的平面或一般的臺階端面用90·左偏刀從中心向外進(jìn)給車削平面 適用于加工中心帶孔的端面或一般的臺階端面使用右偏刀車削平面 刀頭強(qiáng)度較高 適宜車削較大平面 尤其是鑄鍛件的大平面

④車削錐面

錐面可分為內(nèi)錐面和外錐面

可以分別視為內(nèi)圓、外圓的一種特殊形式

內(nèi)外錐面具有配合緊密、拆卸方便、多次拆卸后仍能保持準(zhǔn)確對中的特點(diǎn) 廣泛用于要求中準(zhǔn)確和需要經(jīng)常拆卸的配合件上

在普通車床上加工錐面的方法有小滑板轉(zhuǎn)位法、尾座偏移法、靠模法和寬刀法等 小滑板轉(zhuǎn)位法主要用于單件小批量生產(chǎn) 內(nèi)外錐面的精度較低 長度較短(≤100mm)；尾座偏移法用于單件或成批生產(chǎn)軸類零件上較長的外錐面；靠模法用于成批和大量生產(chǎn)較長的內(nèi)外錐面；寬刀法用于成批和大量生產(chǎn)較短(≤20mm)的內(nèi)外錐面

⑤車削螺紋

在普通車床上一般使用成形車刀來加工螺紋

加工普通螺紋、方牙螺紋梯形螺紋和模數(shù)螺紋時使用的成形車刀

⑥車削臺階、槽

選擇數(shù)控加工內(nèi)容時 可按下列順序考慮：

①普通機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)優(yōu)先選擇；

②普通機(jī)床難加工

質(zhì)量難保證的內(nèi)容應(yīng)重點(diǎn)選擇

③普通機(jī)床加工效率低 手工操作勞動強(qiáng)度大的內(nèi)容

雖然數(shù)控車床加工范圍廣泛 但是因受其自身特點(diǎn)的制約

某些零件仍不適合在數(shù)控車床上加工

2.1.2軸類零件加工的工藝分析

①粗加工：主要是下料 下料的要求是棒料的直徑55㎜ 長度是150㎜

并且要求下料長度的誤差不能超過正負(fù)1㎜并在棒料兩端鉆中心孔 中心孔：A4/8.5 并且

要求中心應(yīng)均勻一致 為下一步工序做準(zhǔn)備

②半精加工：半精車外圓 先粗車外圓然后 再半精車外圓

而其他的各尺寸以及跳動的要求都要符合圖紙的要求

③精加工：精車外圓 先半精車外圓 最后精車外圓

而其他的各尺寸以及跳動的要求都符合圖紙的要求

2.2軸類零件工藝路線的擬定 2.2.1工藝路線的確定

圖2.2是加工工序及每個步驟的注釋和注意事項

在程序編制中

編程人員必須充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關(guān)系 因?yàn)樵谧詣泳幊虝r要對零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義 手工編程時要計算出每個節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo) 無論哪一點(diǎn)不明確或不確定 編程都無法進(jìn)行

但由于零件設(shè)計人員在設(shè)計過程中考慮不周或被忽略 常常出現(xiàn)參數(shù)不全或不清楚

如圓弧與直線、圓弧與圓弧是相切還是相交或相離 所以在審查與分析圖紙時 一定要仔細(xì)核算

發(fā)現(xiàn)問題及時與設(shè)計人員聯(lián)系

零件的外形最好采用統(tǒng)一的幾何類型及尺寸 這樣可以減少換刀次數(shù)

還可能應(yīng)用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長度 零件的形狀盡可能對稱

便于利用數(shù)控機(jī)床的鏡向加工功能來編程 以節(jié)省編程時間

2.2.2輔助工序的安排

輔助工序一般包括去毛刺、清洗、上油、檢驗(yàn)等 檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序 是合格證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施 零件的每道工序加工完成之后

和零件全部加工完成之后都要進(jìn)行檢驗(yàn)工序 2.3數(shù)控機(jī)床及其工藝設(shè)備的選擇 2.3.1數(shù)控機(jī)床的選擇

根據(jù)零件產(chǎn)量、加工要求選擇生產(chǎn)設(shè)備（根據(jù)專業(yè)要求需要選擇數(shù)控車床）我們選擇SIEMENS的SINUMERIK802S/C數(shù)控車床

數(shù)控車床常用的功能指令有準(zhǔn)備功能G、輔助功能M、刀具功能T、主軸轉(zhuǎn)速功能S和進(jìn)給功能F 由于車床種類不同 系統(tǒng)配置也各不相同

表2.1 SIEMENS的SINUMERIK802S/C數(shù)控車系統(tǒng)的常用功能指令 功能 代碼 功能 代碼 路徑數(shù)據(jù) 暫停時間 G4 絕對/增量尺寸 G90 91 程序結(jié)束 M02 公制/英制尺寸 G71 G70 主軸運(yùn)動

半徑/直徑尺寸 G22 G23 主軸速度 S 可編程零點(diǎn)偏置 G158 旋轉(zhuǎn)方向 M03/M04 可設(shè)定零點(diǎn)偏置 G54～G57 G500 G53 主軸速度限制 G25 G26 軸運(yùn)動 主軸定位 SPOS 快速直線運(yùn)動 G0 特殊車床功能

進(jìn)給直線插補(bǔ) G1 恒速切削 G96/G97 進(jìn)給圓弧插補(bǔ) G2/G3 圓弧倒角/直線倒角 CHF/RND 中間點(diǎn)的圓弧插補(bǔ) G5 刀具及刀具偏置

定螺距螺紋加工 G33 刀具 T 接近固定點(diǎn) G75 刀具偏置 D 回參考點(diǎn) G74 刀具半徑補(bǔ)償選擇 G41 G42 進(jìn)給率 F 轉(zhuǎn)角處加工 G450 G451 準(zhǔn)確停/連續(xù)路徑加工 G9 G60 G64 取消刀具半徑補(bǔ)償 G40 在準(zhǔn)確停時的段轉(zhuǎn)換 G601/G602 輔助功能 M 2.3.2檢測量具的選擇

①游標(biāo)卡尺

②數(shù)顯測位尺

③外徑千分尺

④螺紋塞規(guī)

2.4軸類零件切削用量參數(shù)的確定

數(shù)控編程時

編程人員必須確定每道工序的切削用量 并以指令的形式寫人程序中

切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等 對于不同的加工方法 需要選用不同的切削用量

切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度 充分發(fā)揮刀具切削性能 保證合理的刀具耐用度 并充分發(fā)揮機(jī)床的性能 最大限度提高生產(chǎn)率 降低成本

2.4.1確定主軸轉(zhuǎn)速

主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件(或刀具)直徑來選擇 其計算公式為：n=1000v/3.14×D

式中：v-切削速度 單位為m/m動

由刀具的耐用度決定；n-主軸轉(zhuǎn)速 單位為r/min D-工件直徑或刀具直徑 單位為mm

計算的主軸轉(zhuǎn)速n 最后要選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速為：

車外圓

粗車主軸轉(zhuǎn)速為1300r/min 精車主軸轉(zhuǎn)速為1600r/min

表2.2刀具的切削參數(shù)

加工步驟

刀具切削參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速 序號

加工內(nèi)容

刀具規(guī)格 n/r.min 進(jìn)給速度 v/mm.min

類型 材料

粗加工外輪廓

93°外圓偏刀 硬質(zhì)合金 700

200 2 精加工外輪廓

93°外圓偏刀

630

160 3 切螺紋退刀槽

切槽刀

500

4 車M24螺紋 60°普通螺紋車

500

800 2.4.2確定進(jìn)給速度

進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)

主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取 最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制

確定進(jìn)給速度的原則：當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時 為提高生產(chǎn)效率

可選擇較高的進(jìn)給速度

一般在200--800mm/min范圍內(nèi)選?。卉囃鈭A 進(jìn)給速度為400㎜/r 精車時

進(jìn)給速度為200㎜/r 刀具空行程時

特別是遠(yuǎn)距離“回零”時

可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度

2.4.3確定背吃刀量

車削用量的選擇原則是：

（1）粗車時

首先考慮選擇一個盡可能大的背吃刀量ap 其次選擇一個較大的進(jìn)給量f 最后確定一個合適的切削進(jìn)度v 增大背吃刀量ap 可使走刀次數(shù)減少 增大進(jìn)給量f有利于斷屑

因此根據(jù)以上原則選擇粗車切削用量對于提高生產(chǎn)效率 減少刀具消耗

降低加工成本是有利的

（2）精車時

加工精度和表面粗糙度要求較高 加工余量不大且均勻

因此選擇較?。ǖ惶。┑谋吵缘读縜p和進(jìn)給量f 并選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù) 以盡可能提高切削速度v

（3）零件的加工高度H≤（1/4-1/6）RD 以保證刀具有足夠的剛度

切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能 相關(guān)的手冊并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用模擬方法確定 同時

使主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng) 以形成最佳切削用量

2.5擬定數(shù)控加工工藝卡 2.5.1 數(shù)控加工工序

數(shù)控加工車削分十三次切削進(jìn)行加工：

1.然后車削端面作為基準(zhǔn)

2.首先進(jìn)行車削最大外圓?80

3.車?70軸臺階軸

4.車削臺階平面

5.調(diào)頭裝夾

6.車削?65軸

7.車削椎面

8.車削?24圓柱

9.車削?20圓柱

10.車削球面

11.切螺紋退刀槽

12.車削工藝槽

13.加工螺紋M24

2.5.2 數(shù)控加工工序表 表2.3數(shù)控加工工序表

機(jī)械廠

產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號

軸類零件 軸類零件 001 工藝序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 001 WK11111 無

數(shù)控車床 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 備注 1 車削端面 T01 自動 2 車削最大外圓 T02 自動 3 車削?70圓柱 T01 自動 4 車削臺階平面 T02 自動 5 調(diào)頭裝夾

手動 6 車削?65圓柱 T01 自動 7 車削椎面 T01 自動 8 車削?24圓柱 T01 自動 9 車削?20圓柱 T01 自動

車削球面 T01 自動

切螺紋退刀槽 T03 自動

車削工藝槽 T03 自動 加工螺紋M24 T04 自動

2.6刀具的選擇 2.6.1刀具

刀具的選擇的原則：刀具的使用的壽命和裝夾是否很方便 在加工軸時一般都是批量生產(chǎn)的 那就要求加工的時候必須有效率 裝夾要很方便的 根據(jù)上面的分析 我采用機(jī)夾式刀片

機(jī)夾式刀片的材料是超硬質(zhì)合金鋼 對于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具 由于換刀時間短

可以充分發(fā)揮其切削性能 提高生產(chǎn)效率

刀具壽命可選得低些 一般取15-30min.數(shù)控機(jī)床所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片

根據(jù)以上的分析

在加工軸所采用的刀具是機(jī)夾式 超硬質(zhì)合金鋼的刀片 選擇數(shù)控車削刀具

數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動化程度高的特點(diǎn) 一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄 刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床刀架上 因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)化

為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對刀具耐用、穩(wěn)定、易調(diào)、可換等要求近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用 在數(shù)量上達(dá)到整個數(shù)控刀具的30%-40% 金屬切除量占總數(shù)的80%-90%

而加工軸所用的刀片超硬質(zhì)合金鋼

超硬質(zhì)合金鋼是以碳化鎢(WC)碳化鈦(TiC)等 高熔點(diǎn)

高硬度的碳化物的粉末一起粘連的作用的金屬鈷粉末混合 加壓成型

再燒結(jié)而制成一種粉末冶金制品 硬質(zhì)合金具有高硬度(69-81HRC)高熱硬性(可達(dá)900-1000度)高耐磨性和較高抗壓強(qiáng)度.用它制造刀具 起切削速度

耐磨性與壽命都比高速鋼高

超硬質(zhì)合金鋼制的刀片 裝夾在刀體上使用.使用方便 大大的提高加工的效率

此外

對所選擇的刀具

在使用前都需對刀具尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的測量以獲得精確數(shù)據(jù) 并由操作者將這些數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)系統(tǒng) 經(jīng)程序調(diào)用而完成加工過程 從而加工出合格的工件 根據(jù)以上的分析

采用超硬質(zhì)合金鋼制的刀片 根據(jù)加工要求 主要選用的刀具

表2.4刀具表： 序號

加工內(nèi)容

刀具規(guī)格

類型 材料 1 粗加工外輪廓

93°外圓偏刀 硬質(zhì)合金 2 精加工外輪廓

93°外圓偏刀切螺紋退刀槽

切槽刀車M24螺紋 60°普通螺紋車

2.6.2確定對刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)

對于數(shù)控機(jī)床來說 在加工開始時

確定刀具與工件的相對位置是很重要的 它是通過對刀點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的

“對刀點(diǎn)”是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準(zhǔn)點(diǎn) 在程序編制時

不管實(shí)際上是刀具相對工件移動 還是工件相對刀具移動 都把工件看作靜止 而刀具在運(yùn)動

對刀點(diǎn)往往也是零件的加工原點(diǎn) 選擇對刀點(diǎn)的原則是：

①方便數(shù)學(xué)處理和簡化程序編制；

②在機(jī)床上容易找正

便于確定零件的加工原點(diǎn)的位置；

③加工過程中便于檢查；

④引起的加工誤差小

對刀點(diǎn)可以設(shè)在零件上、夾具上或機(jī)床上 但必須與零件的定位基準(zhǔn)有已知的準(zhǔn)確關(guān)系 當(dāng)對刀精度要求較高時

對刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上 對于以孔定位的零件

可以取孔的中心作為對刀點(diǎn)

對刀時應(yīng)使對刀點(diǎn)與刀位點(diǎn)重合 所謂刀位點(diǎn)

是指確定刀具位置的基準(zhǔn)點(diǎn)

3軸類零件夾具的選用

3.1對軸類零件夾具的基本要求

數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn) 選用夾具時

通?？紤]以下幾點(diǎn)：

①盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具 避免采用專用夾具 以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間

②在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具 并力求結(jié)構(gòu)簡單

③裝卸工件要迅速方便 以減少機(jī)床的停機(jī)時間

④夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠 以保證工件在正確的位置上加工

本次設(shè)計采用普通的三爪自動定心卡盤 其工作效率高

使用方便、準(zhǔn)確度高3.2工件裝夾的類型及安裝 3.2.1 夾具的類型

數(shù)控車床上的夾具主要有兩類：一類用于盤類或短軸類零件 工件毛坯裝夾在帶可調(diào)卡爪的卡盤（三爪、四爪）中 由卡盤傳動旋轉(zhuǎn)；另一類用于軸類零件 毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間 工件由主軸上的撥動卡盤傳動旋轉(zhuǎn) 3.2.2零件的安裝

數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣 要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案 注意以下兩點(diǎn)：

①力求設(shè)計、工藝與編程計算的基準(zhǔn)統(tǒng)一 這樣有利于編程時數(shù)值計算的簡便性和精確性

②盡量減少裝夾次數(shù) 盡可能在一次定位裝夾后 加工出全部待加工表面

由于本次設(shè)計的零件屬于短軸類零件 故采用三爪自定心卡盤裝夾 其安裝方便、安裝精度較高

4車削零件數(shù)控加工的編程 4.1數(shù)控坐標(biāo)系的確定

數(shù)控車床坐標(biāo)系統(tǒng)分為機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系

① 機(jī)床坐標(biāo)系

以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)建立起來的X、Z軸直接坐標(biāo)系 稱為機(jī)床坐標(biāo)系

車床的機(jī)床原點(diǎn)為主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤后端面之交點(diǎn) 機(jī)床坐標(biāo)系是制造和調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ) 也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)

一般不允許隨意變動參考點(diǎn)參考點(diǎn)是機(jī)床上的一個固定點(diǎn) 該點(diǎn)是刀具退離到一個固定不變的極限點(diǎn) 其位置由機(jī)械擋塊和行程開關(guān)來確定 以參考點(diǎn)為原點(diǎn)

坐標(biāo)方向與機(jī)床坐標(biāo)方向相同所建立的坐標(biāo)系叫做參考坐標(biāo)系 在實(shí)際使用中通常是以參考坐標(biāo)系計算坐標(biāo)值

②工件坐標(biāo)系

數(shù)控編程時應(yīng)該首先確定工件坐標(biāo)系和工件原點(diǎn) 零件在設(shè)計中有設(shè)計基準(zhǔn) 在加工過程中有工藝基準(zhǔn)

同時應(yīng)盡量將工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)統(tǒng)一 該基準(zhǔn)點(diǎn)通常稱為工件原點(diǎn)

以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立起來的X、Z軸直角坐標(biāo)系為工件坐標(biāo)系 在車床上工件原點(diǎn)可以選擇在工件的左或右端面上 即工件坐標(biāo)系是將參考坐標(biāo)系通過對到平移得到的 4.2走刀路線的確定

①車端面

②鉆孔

將棒料運(yùn)進(jìn)另一個車間

工序是給棒料進(jìn)行鉆中心孔和車端面 這也是非常重要的一步工序 因?yàn)?/p>

鉆中心孔的好壞將會直接影響下一道工序的進(jìn)行 要求也是很高的 重要的一步去毛刺 由于上一道工序是鋸料 在鋸掉的地方會有毛刺 在把毛刺去掉后

要對每一個棒了進(jìn)行測量 以防止上一道工序出現(xiàn)的廢料 再進(jìn)行認(rèn)真的測量

將要加工的工件放在專門的鉆床上 對工件進(jìn)行鉆孔 是兩頭同時進(jìn)行

并且要求鉆孔在棒料的中心位置 中心孔：A4/8.8 并且

要求中心孔應(yīng)均勻一致 在進(jìn)行好鉆孔后

將料放到普通的車床進(jìn)行車兩端面 對于車的要求是很高的 要求棒料的長度是150㎜ 正負(fù)0.5㎜

要求每一個工件都要進(jìn)行檢驗(yàn)

②粗車外圓

③精車外圓 上一道工序

將工件運(yùn)進(jìn)到另一個車間 主要數(shù)控車床車間

這道工序是最重要的一步 是進(jìn)行精車外圓 先精車外圓 然后

是進(jìn)行精車外圓

在數(shù)控車床上進(jìn)行加工

用到的工裝夾具是三爪液壓卡盤 還需要頂針

頂針的作用就是使加工的棒料 保持同軸度

使加工的零件的精度可以達(dá)到更高 也使加工時更加的安全

所用到的測量工具是游標(biāo)卡尺 外徑千分尺 同理

再加工時加工的要求和加工的要求是一樣的

而其他的各尺寸以及跳動的要求都要符合圖紙的要求

④割槽

端面進(jìn)行定位割槽并去毛刺；還要求對每批次量生產(chǎn)槽的軸向位置需結(jié)合內(nèi)外球籠裝配后之軸向竄動間隙以及總成壓縮總長來定 同上一樣

是在CNC車床上進(jìn)行割槽 所用到的工裝夾具是三爪卡盤 頂針

用到的測量的檢具是游標(biāo)卡尺

⑤車螺紋

4.3程序編制

數(shù)控車床主要是加工回轉(zhuǎn)體零件

典型的加工表面不外乎外圓柱、外圓錐、螺紋、圓弧面、切槽等 我所做的工序是精車外圓 加工的程序如下：

加工程序及其備注

N10 G50 S10000 ；程序開始

N12 G00 G97 S700 T01

N14 M03

N16 M08

N18 G00 X46.777 Z27.753

N20 G00 X49.807 Z0.807

N22 G00 X44.807 Z0.807

N24 G00 X44.100 Z0.100

N26 G01 X44.100 Z-24.100 F200

N28 G00 X44.807 Z-23.393

N30 G00 X49.807 Z-23.393

N32 G00 X49.807 Z0.807

N34 G00 X42.807 Z0.807

N36 G00 X42.100 Z0.100

N38 G01 X42.100 Z-24.100 F200

N40 G00 X42.807 Z-23.393

N42 G00 X47.807 Z-23.393

N44 G00 X47.807 Z0.807

N46 G00 X40.807 Z0.807

N48 G00 X40.100 Z0.100

N50 G01 X40.100 Z-24.100 F200

N52 G00 X40.807 Z-23.393

N54 G00 X45.807 Z-23.393

N56 G00 X45.807 Z-0.293

N58 G00 X40.807 Z-0.293

N60 G00 X40.100 Z-1.000

N62 G01 X40.100 Z-11.000 F200

N64 G01 X40.100 Z-23.000

N66 G00 X41.100 Z-23.000

N68 G00 X49.807 Z-23.000

N70 G00 X46.777 Z27.753

N72 M09

N74 M30

N75 G50 S0

N76 G00 G97 700 T02

N77 M03

N78 M08

N79 G00 X42.450 Z24.023

N80 G00 X46.966 Z24.023

N81 G00 X46.966 Z3.600

N82 G00 X46.966 Z-1.400

N83 G00 X46.100 Z-1.900

N84 G41 N85 G01 X-0.100 Z-1.900 F200 N86 G00 X0.766 Z-1.400 N87 G00 X0.766 Z3.600 N88 G00 X0.766 Z24.023 N89 G00 X42.450 Z24.023 N90 G40 N91 M09 N92 M30

掉頭裝夾

N10 G50 S10000 N12 G00 G97 S700 T01 N14 M03 N16 M08 N18 G00 X27.033 Z41.455 N20 G00 X44.744 Z0.807 N22 G00 X39.744 Z0.807 N24 G00 X39.037 Z0.100 N26 G41 N28 G01 X39.037 Z-99.900 F200 N30 G01 X40.937 Z-99.900 N32 G00 X40.230 Z-99.193 N34 G00 X45.230 Z-99.193 N36 G00 X45.230 Z0.807 N38 G00 X37.744 Z0.807 N40 G00 X37.037 Z0.100 N42 G01 X37.037 Z-99.900 F200 N44 G01 X39.037 Z-99.900 N46 G00 X38.330 Z-99.193 N48 G00 X43.330 Z-99.193 N50 G00 X43.330 Z0.807 N52 G00 X35.744 Z0.807 N54 G00 X35.037 Z0.100 N56 G01 X35.037 Z-99.900 F200 N58 G01 X37.037 Z-99.900 N60 G00 X36.330 Z-99.193 N62 G00 X41.330 Z-99.193 N64 G00 X41.330 Z0.807 N66 G00 X33.744 Z0.807

N68 G00 X33.037 Z0.100

N70 G01 X33.037 Z-99.900 F200

N72 G01 X35.037 Z-99.900

N74 G00 X34.330 Z-99.193

N76 G00 X39.330 Z-99.193

N78 G00 X39.330 Z0.807

N80 G00 X31.744 Z0.807

N82 G00 X31.037 Z0.100

N84 G01 X31.037 Z-84.603 F200

N86 G03 X32.600 Z-90.000I-8.537 K-5.397

N88 G01 X32.600 Z-99.900

N90 G01 X33.037 Z-99.900

N92 G00 X32.330 Z-99.193

N94 G00 X37.330 Z-99.193

N96 G00 X37.330 Z0.807

N98 G00 X29.744 Z0.807

N100 G00 X29.037 Z0.100

N102 G01 X29.037 Z-82.301 F200

N104 G03 X31.037 Z-84.603 I-6.537 K-7.699

N106 G00 X31.257 Z-83.627

N108 G00 X36.257 Z-83.627

N110 G00 X36.257 Z0.807

N112 G00 X27.744 Z0.807

N114 G00 X27.037 Z0.100

N116 G01 X27.037 Z-80.976 F200

N118 G03 X29.037 Z-82.301I-4.537 K-9.024

N120 G00 X28.956 Z-81.304

N122 G00 X33.956 Z-81.304

N124 G00 X33.956 Z0.807

N126 G00 X25.744 Z0.807

N128 G00 X25.037 Z0.100

N130 G01 X25.037 Z-80.224 F200

N132 G03 X27.037 Z-80.976 I-2.537 K-9.776

N134 G00 X26.723 Z-80.027

N136 G00 X31.723 Z-80.027

N138 G00 X31.723 Z0.807

N140 G00 X23.744 Z0.807

N142 G00 X23.037 Z0.100

N144 G01 X23.037 Z-79.914 F200 N146 G03 X25.037 Z-80.224I-0.537 K-10.086

N148 G00 X24.530 Z-79.362

N150 G00 X29.530 Z-79.362

N152 G00 X29.530 Z0.807

N154 G00 X21.744 Z0.807

N156 G00 X21.037 Z0.100

N158 G01 X21.037 Z-72.399 F200

N160 G01 X22.600 Z-76.983

N162 G01 X22.600 Z-79.900 N164 G03 X23.037 Z-79.914 I-0.100 K-10.100

N166 G00 X22.369 Z-79.171

N168 G00 X27.369 Z-79.171

N170 G00 X27.369 Z0.807

N172 G00 X19.744 Z0.807

N174 G00 X19.037 Z0.100

N176 G01 X19.037 Z-66.532 F200

N178 G01 X21.037 Z-72.399

N180 G00 X21.478 Z-71.501

N182 G00 X26.478 Z-71.501

N184 G00 X26.478 Z0.807

N186 G00 X17.744 Z0.807

N188 G00 X17.037 Z0.100

N190 G01 X17.037 Z-60.665 F200

N192 G01 X19.037 Z-66.532

N194 G00 X19.478 Z-65.635

N196 G00 X24.478 Z-65.635

N198 G00 X24.478 Z0.807

N200 G00 X15.744 Z0.807

N202 G00 X15.037 Z0.100

N204 G01 X15.037 Z-54.900 F200

N206 G01 X15.072 Z-54.900

N208 G01 X17.037 Z-60.665

N210 G00 X17.478 Z-59.768

N212 G00 X22.478 Z-59.768

N214 G00 X22.478 Z0.807

N216 G00 X13.744 Z0.807

N218 G00 X13.037 Z0.100

N220 G01 X13.037 Z-54.900 F200

N222 G01 X15.037 Z-54.900

N224 G00 X14.330 Z-54.193

N226 G00 X19.330 Z-54.193

N228 G00 X19.330 Z0.807

N230 G00 X11.744 Z0.807

N232 G00 X11.037 Z0.100

N234 G01 X11.037 Z-19.900 F200

N236 G01 X12.100 Z-19.900

N238 G01 X12.100 Z-50.000

N240 G01 X12.100 Z-54.900

N242 G01 X13.037 Z-54.900

N244 G00 X12.330 Z-54.193 N246 G00 X17.330 Z-54.193 N248 G00 X17.330 Z0.807 N250 G00 X9.744 Z0.807 N252 G00 X9.037 Z0.100 N254 G01 X9.037 Z-7.490 F200 N256 G03 X10.100 Z-12.000 I-9.037 K-4.510 N258 G01 X10.100 Z-19.900 N260 G01 X11.037 Z-19.900 N262 G00 X10.330 Z-19.193 N264 G00 X15.330 Z-19.193 N266 G00 X15.330 Z0.807 N268 G00 X7.744 Z0.807 N270 G00 X7.037 Z0.100 N272 G01 X7.037 Z-4.755 F200 N274 G03 X9.037 Z-7.490 I-7.037 K-7.245 N276 G00 X9.354 Z-6.541 N278 G00 X14.354 Z-6.541 N280 G00 X14.354 Z0.807 N282 G00 X5.744 Z0.807 N284 G00 X5.037 Z0.100 N286 G01 X5.037 Z-3.246 F200 N288 G03 X7.037 Z-4.755 I-5.037 K-8.754 N290 G00 X7.023 Z-3.755 N292 G00 X12.023 Z-3.755 N294 G00 X12.023 Z0.807 N296 G00 X3.744 Z0.807 N298 G00 X3.037 Z0.100 N300 G01 X3.037 Z-2.367 F200 N302 G03 X5.037 Z-3.246 I-3.037 K-9.633 N304 G00 X4.777 Z-2.280 N306 G00 X9.777 Z-2.280 N308 G00 X9.777 Z0.807 N310 G00 X1.744 Z0.807 N312 G00 X1.037 Z0.100 N314 G01 X1.037 Z-1.953 F200 N316 G03 X3.037 Z-2.367 I-1.037 K-10.047 N318 G00 X2.575 Z-1.480 N320 G00 X7.575 Z-1.480 N322 G00 X7.575 Z-1.193 N324 G00 X-0.707 Z-1.193 N326 G00 X-0.000 Z-1.900 N328 G03 X1.037 Z-1.953 I0.000 K-10.100 F200 N330 G00 X0.406 Z-1.177

N332 G00 X44.744 Z-1.177

N334 G00 X27.033 Z41.455

N336 M01

N338 G50 S800

N340 G00 G97 S630 T01

N342 M03

N344 M08

N346 G00 X36.929 Z41.006

N348 G00 X45.937 Z-1.293

N350 G00 X-0.707 Z-1.293

N352 G00 X-0.000 Z-2.000

N354 G41

N356 G03 X10.000 Z-12.000 I0.000 K-10.000 F200

N358 G01 X10.000 Z-20.000

N360 G01 X12.000 Z-20.000

N362 G01 X12.000 Z-50.000

N364 G01 X12.000 Z-55.000

N366 G01 X15.000 Z-55.000

N368 G01 X22.500 Z-77.000

N370 G01 X22.500 Z-80.000

N372 G03 X32.500 Z-90.000 I0.000 K-10.000

N374 G01 X32.500 Z-100.000

N376 G01 X40.937 Z-100.000

N378 G00 X40.230 Z-99.293

N380 G00 X45.937 Z-99.293

N382 G00 X36.929 Z41.006

N384 M01

N386 G50 S800

N388 G00 G97 S630 T02

N390 M03

N392 M08

N394 G00 X45.251 Z37.632

N396 G00 X45.251 Z-50.600

N398 G00 X23.000 Z-50.600

N400 G00 X18.000 Z-50.600

N402 G41

N404 G01 X10.100 Z-50.600 F200

N406 G04X0.500

N408 G00 X23.000 Z-50.600

N410 G00 X23.000 Z-52.600

N412 M09

N414 M30 程序結(jié)束 5結(jié) 論

畢業(yè)設(shè)計是我們學(xué)了三年全部的課程 其中包括基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課、以及專業(yè)課之后 在完成工作實(shí)習(xí)、校內(nèi)課程設(shè)計的基礎(chǔ)上 對所有學(xué)過的課程的深入地綜合性的總結(jié) 也是一次對理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)際訓(xùn)練 因此

它是我們大學(xué)所學(xué)、所用、所看的一次總結(jié) 它將在我們大學(xué)生活的精彩畫卷畫上一個句號

通過這次設(shè)計 我們綜合了專業(yè)了知識 更是因?yàn)樵谠O(shè)計中 遇到了許多的問題 得到了老師的解答 完成了工藝的設(shè)計

我希望能通過這次的畢業(yè)設(shè)計

對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練 從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力 為以后所從事的工作進(jìn)行基石地鋪墊

6致 謝

三年的學(xué)習(xí)生活轉(zhuǎn)瞬即逝 讓人有些措手不及的感覺 好象還沒開始已經(jīng)結(jié)束

時間的流逝其過程中經(jīng)歷的坎坷使一個人慢慢成熟

因而我對過去的日子和給過我鼓勵、幫助的人們總是心懷感激 并讓我倍加珍惜未來的生活

本次畢業(yè)設(shè)計是在指導(dǎo)教師的悉心指導(dǎo)下展開的 從設(shè)計題目的提出到論文的完成 指導(dǎo)老師都在關(guān)注我們的進(jìn)度

賀老師一絲不茍的治學(xué)態(tài)度和高度的責(zé)任感 在做畢業(yè)設(shè)計的過程中時刻影響和教育著我 使我難忘和感動 在此論文完成之際

謹(jǐn)向賀老師以最衷心的感謝

在畢業(yè)設(shè)計論文完成過程中 我也得到了同班同學(xué)的大力協(xié)助 讓我感受到同學(xué)的友誼和真誠的關(guān)心 在此向他們表示誠摯的謝意

另外感謝我的班主任 他對我的關(guān)心和培養(yǎng)

在我讀大學(xué)的這三年中給予我的幫助 特別是在做畢業(yè)設(shè)計的最后階段

同時也是最需要幫助的時候給了我支持 才使得我能順利完成畢業(yè)設(shè)計

最后向在百忙之中評閱本次畢業(yè)設(shè)計并提出寶貴意見的各位老師們表示最誠摯的謝意 同時向所有關(guān)心、幫助和支持我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝 謝謝你們！

7參 考 文 獻(xiàn)

[1]吳明友.數(shù)控機(jī)床加工技術(shù).東南大學(xué)出版社.2000.6 [2]孫竹.數(shù)控機(jī)床編程與操作.機(jī)械工業(yè)出版社.1996.4 [3]艾興、肖詩.削用量簡明手冊.北京機(jī)械工業(yè)出版社.1983.3 [4]徐宏主.數(shù)控加工工藝.化工工業(yè)出版社.2003.3 [5]孫江宏.陳秀梅.PRO/E2001數(shù)控加工教程.北京清華大學(xué)出版社.2001.4 [6]余英良.數(shù)控加工編程及操作.高等教育出版社.2004.4 [7]劉雄偉.數(shù)控機(jī)床與編程培訓(xùn)教程.機(jī)械工業(yè)出版社.2001.5 [8]楊學(xué)桐、李東茹、何文立

等距世紀(jì)數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究.北京國家機(jī)械工業(yè)局.2000.3 ?? ?? ?? ??

蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）

用人要看他的忠誠度和可靠程度、歸依企業(yè)的程度，希望能夠跟企業(yè)結(jié)合一起的意向有多少，如果這三樣?xùn)|西都是對的，我們企業(yè)會給他非常大的機(jī)會去發(fā)展。

第四篇：數(shù)控畢業(yè)設(shè)計前言

前言

畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生在校期間一個重要的綜合型實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，是成的一份總結(jié)性的大作業(yè)。它的目的在于培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程技術(shù)問題的獨(dú)立工作能力，拓寬和深化學(xué)生的知識;幫助學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想，設(shè)計構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工程設(shè)計的一般程序規(guī)范和方法，準(zhǔn)確使用技術(shù)資料、國家標(biāo)準(zhǔn)等手冊、圖冊工具書進(jìn)行設(shè)計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力;引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，向工人和技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度，工作作風(fēng)和工作方法。

通過兩年多來對數(shù)控專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和一段時間的實(shí)習(xí)，在一定程度上積累相關(guān)驗(yàn)和方法，可以設(shè)計出一般性零件的加工工藝路線和程序的生成以及數(shù)控機(jī)床的運(yùn)用，利用這次畢業(yè)設(shè)計的機(jī)會可以更好的鍛煉自己的才能，鞏固所學(xué)的知識，發(fā)現(xiàn)并解決遺留下來的問題，彌補(bǔ)知識缺陷，這樣就達(dá)到了自己預(yù)期設(shè)定的目標(biāo)。

本課題結(jié)合數(shù)控專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),是生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中中等復(fù)雜的盤類零件，其結(jié)構(gòu)由外圓弧面、內(nèi)圓弧面、臺階、通孔、溝槽、凸臺、內(nèi)螺紋等以不同的方式組成。此類零件用于數(shù)控銑削加工工藝分析與編程，難易程度適中，符合畢業(yè)設(shè)計大綱要求，能使數(shù)控技業(yè)學(xué)生得到較充分的鍛煉。有利于提高畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。

畢業(yè)設(shè)計說明書是高等院校畢業(yè)生提交的一篇論文，是大學(xué)生完成學(xué)業(yè)的標(biāo)志性作業(yè)，是對學(xué)習(xí)成果的綜合性總結(jié)和檢閱，是我系工科學(xué)生從事工程設(shè)計的最初嘗試，是在教師指導(dǎo)下所取得的實(shí)際成果的文字記錄，也是檢驗(yàn)學(xué)生對知識的長我程度，分析問題和解決問題基本能力的一份綜合答卷。

因?yàn)槭浅醮卧O(shè)計，所以其中難免會有疏漏和錯誤，懇請老師幫助指正。

學(xué)生 朱益飛

第五篇：數(shù)控畢業(yè)設(shè)計摘要

X6臺階定位盤數(shù)控加工工藝設(shè)計

摘 要

數(shù)控加工是機(jī)械行業(yè)一門新的專業(yè)，數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動工作的技術(shù)。它廣泛用于機(jī)械制造和自動化領(lǐng)域，較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過程自動化問題。隨著計算機(jī)、自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及各類機(jī)電一體化設(shè)備上。同時，社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。

隨著社會需求個性化、多樣化的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模沿著小批量——大批量——多品種變批量的方向發(fā)展，以及以計算機(jī)為代表的高技術(shù)和現(xiàn)代化管理技術(shù)的引入，滲透與融合，不斷地改變著傳統(tǒng)制造技術(shù)的面貌和內(nèi)涵，從而形成了先進(jìn)制造技術(shù)。

數(shù)控就是一種自動控制技術(shù)，它所控制的一般是位置、角度、速度等機(jī)械量。數(shù)控機(jī)床，就是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，它是一個裝有程序控制的機(jī)床，該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號碼或其他符號編碼指令規(guī)定的程序。

本篇論文是對X-6號銑塊（包含凸臺、外輪廓、孔）的工藝設(shè)計，其中包括加工方法的選擇，加工順序的安排，毛坯的選擇，銑刀的類型及選用，切削用量的選擇，數(shù)控加工中數(shù)值計算等。工件采用的是HT150，刀具是硬質(zhì)合金鋼，在零件的加工過程中要注意切削用量的選擇正確，加工順序的安排等，有關(guān)工步工序的計算相對較復(fù)雜。

本設(shè)計從數(shù)控加工前應(yīng)做的準(zhǔn)備開始到數(shù)控加工工藝分析、數(shù)控刀具及其選擇、工件裝夾方式與數(shù)控加工夾具的選擇、程序編制等內(nèi)容以及數(shù)控加工時應(yīng)注意的問題做了一一的說明。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床； 工藝設(shè)計； 程序編制