轴类零件的数控加工工艺分析、编程和仿真毕业论文.doc

轴类零件的数控加工工艺分析、编程和仿真毕业论文 二、选题依据： 机床是国民经济中具有战略意义的基础工业，所以机床工业的发展和机床技术水平的提高，必然对国民经济的发展起着重大的推动作用。随着改革开放以及中国加入世贸组织后，我国的机床工业已取得了巨大的发展。特别是在加入世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”，机械行业为了增强竞争力已开始广泛的使用先进数控技术。随着我国由制造大国向制造强国的迈进，机械制造行业技术人员对掌握数控技术的要求越来越迫切。国家提出振兴我国装备制造业的战略方针，也对培养新世纪的数控人才提出了更高的要求。当前，在人才需求方面，除需要具有数控技术基本知识和能力的高素质人才，以促进研究与开发工作的新突破外，还急需大批数控技术应用型人才，即数控编程、数控设备操作及其维修人员 二、毕业设计的目的及要求 本次毕业设计是对我前两年专业知识的综合也是一次回顾，把所学的理论知识灵活的运用到实践操作中来这样更能强化我对专业知识更深一步的理解1、是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分。 是运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合实训练习。 对教学计划和课程设计的一次总结。 1．数控机床的产生 社会需求是推动生产力发展最有力的因素，二十世纪四十年代，由于航空航天技术的飞速发展，对飞行器的加工提出了更高的要求，这些零件大多形状非常复杂，材料多为难加工的合金。用传统的机床和工艺方法进行加工，不能保证精度，也很难提高生产效率。为了解决零件复杂形状表面的加工问题，1952年，美国帕森斯公司和麻省理工学院研制成功了世界上第一台数控机床。半个世纪以来，数控技术得到了迅猛的发展，加工精度和生产效率不断提高。 2.数控机床的发展至今已经历了两个阶段和六个时代： （1）数控（NC）阶段（1952年～1970年）——早期的计算机运算速度低，不能适应机床实时控制的要求，人们只好用数字逻辑电路“搭”成一台机床专用计算机作为数控系统，这就是硬件连接数控，简称数控（NC）。随着电子元器件的发展，这个阶段经历了三代，即1952年的第一代——电子管数控机床，1959年的第二代——晶体管数控机床，1965年的第三代——集成电路数控机床。 （2）计算机数控（CNC）阶段（1970年～现在）——1970年，通用小型计算机已出现并投入成批生产，人们将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入计算机数控阶段。这个阶段也经历了三代，即1970年的第四代——小型计算机数控机床，1974年的第五代——微型计算机数控系统，1990年的第六代——基于PC的数控机床。 随着微电子技术和计算机技术的不断发展，数控技术也随之不断更新，发展非常迅速，几乎每5年更新换代一次，其在制造领域的加工优势逐渐体现出来。 二、 数控机床的发展趋势 数控机床的出现不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。当前世界上数控机床的发展呈现如下趋势： （1）高速度、高精度化 速度和精度是数控机床的两个重要技术指标，它直接关系到加工效率和产品质量。对于数控机床，高速度化首先是要求计算机数控系统在读入加工指令数据后，能高速度处理并计算出伺服电机的位移量，并要求伺服电机高速度地做出反应。此外，要实现生产系统的高速度化，还必须谋求主轴转速、进给率、刀具交换、托盘交换等各种关键部件也要实现高速度化。提高数控机床的加工精度，一般是通过减少数控系统的误差和采用补偿技术来达到。在减少数控系统误差方面，一般采取三种方法：提高数控系统的分辨率、以微小程序段实现连续进给；提高位置检测精度；位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制。在采用补偿技术方面，除采用间隙补偿、丝杠螺距补偿和刀具补偿等技术外，还采用了热变形补偿技术。 （2）多功能化 一机多能的数控机床，可以最大限度地提高设备的利用率。为了提高效率，新型数控机床在控制系统和机床结构上也有所改革。例如，采取多系统混合控制方式，用不同的切削方式（车、钻、铣、攻螺纹等）同时加工零件的不同部位等。目前，国产数控系统控制轴数多达16轴，同时联动的轴数已达到9轴。 （3）智能化 数控机床应用高技术的重要目标是智能化，智能化技术主要体现在以下几个方面：引进自适应控制技术——自适应控制技术是要求在随机的加工过程中，通过自动调节加工过程中所测得的工作状态、特性，按照给定的评价指标自动校正自身的工作参数，以达到或接近最佳工作状态。附加人机会话自动编程功能——建立切削用量专家系统和示教系统，从而达到提高编程效率和降低对编程人员技术水平的