数控车中级工题库的零件项目化
数控车中级工题库的零件项目化[20200123165002]
【摘要】
本设计主要介绍了数车中级典型零件、零件的工艺分析、零件的程序编制、零件仿真软件以及零件的模拟加工等等。通过对数控车床中级题库中典型零件的工艺分析以及软件模拟仿真加工来加深对数控车床的熟练程度以及提高编制程序的能力。
设计过程综合运用了所学的机械制图、材料分析、测量技术、Auto CAD、CAM、UG以及钳工、车工等知识。把理论与实践相接合，全面提高个人能力及团队协作意识，进一步掌握常用机床的操作，仿真软件的使用，程序的编制，工艺的编写，提高个人的社会专业技能竞争力。
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关键字:】数车中级库零件,项目化设计,工艺分析,模拟加工
引言 1
一、数控基础知识 2
（一）数控机床的产生与发展 2
（二）数控机床的概念及组成 4
（三）数控机床加工的特点及应用 7
二、数控中级项目七零件的项目话工艺设计 9
三、数控中级项目八零件的项目话工艺设计 18
四、轴类零件仿真加工 26
总结 31
参考文献 32
谢辞 33
引言
随着科技的迅速发展，人们需求的不断提高，人类对地球的索取量不断增加，人类就必须节约资源，并尽可能大的去发挥每个工具的功用，并且需要它具有较好的灵活性和通用性，来满足人们的生产生活需求。近年来，随着计算机技术的发展，数字控制技术（既数控技术）已经广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中，普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所代替。两年多来通过对数控知识的学习和一段时间的实习，对数控机床和编程和操作有一定程度的了解和掌握，已经可以进行独立的编程和操作，这时就需要一次来锻炼自己，检验自己的掌握程度。这次设计就达到了这样的目的，使自己更了解数控机床，对它的结构系统等有了一定更进一步的掌握，使自己的理论水平和实际操作水平更上一层楼。下面就给大家一起分享数控车中级零件的的设计和分析过程。
一、数控基础知识
（一）数控机床的产生与发展
1.数控机床的产生
数控机床的研制最早是从美国开始的。1948年，美国帕森斯公司（Parsons Co.）在完成研制加工直升机浆叶轮廓用检查样板的加工机床任务时，提出了研制数控机床的初步设想。1949年，在美国空军后勤部的支持下，帕森斯公司正式接受委托，与麻省理工学院伺服机构实验室（Servo Mechanism Laboratory of the Massachusetts Institute of Technology）合作，开始数控机床的研制工作。经过3年的研究，世界上第一台数控机床试验样机于1952年试制成功。这是一台采用脉冲乘法器原理的直线插补三坐标连续控制系统铣床，其数控系统全部采用电子管元件，其数控装置体积比机床本体还要大。后来经过3年的改进和自动编程研究，该机床于1955年进入试用阶段。此后，其他一些国家（如德国、英国、日本、前苏联和瑞典等）也相继开展数控机床的研制开发和生产。1959年，美国克耐·杜列克公司（Keaney & Trecker）首次成功开发了加工中心（Machining Center），这是一种有自动换刀装置和回转工作台的数控机床，可以在一次装夹中对工件的多个平面进行多工序的加工。但是，直到20世纪50年代末，由于价格和其他因素的影响，数控机床仅限于航空、军事工业应用，品种也多为连续控制系统。直到20世纪60年代，由于晶体管的应用，数控系统进一步提高了可靠性且价格下降，一些民用工业开始发展数控机床，其中多数为钻床、冲床等点定位控制的机床。数控技术不仅在机床上得到实际应用，而且逐步推广到焊接机、火焰切割机等，使数控技术应用范围不断地得到扩展。
2.数控机床的发展概况
自1952年美国研制成功第一台数控机床以来，随着电子技术、计算机技术、自动控制和精密测量等技术的发展，数控机床也在迅速地发展和不断地更新换代，先后经历了5个发展阶段。
第1代数控机床：1952—1959年采用电子管元件构成的专用数控装置（Numerical Control，NC）。
第2代数控机床：从1959年开始采用晶体管电路的NC系统。
第3代数控机床：从1965年开始采用小、中规模集成电路的NC系统。
第4代数控机床：从1970年开始采用大规模集成电路的小型通用电子计算机控制的系统（Computer Numerical Control，CNC）。
第5代数控机床：从1974年开始采用微型计算机控制的系统（Microcomputer Numerical Control，MNC）。
近年来，微电子和计算机技术日益成熟，其成果正不断渗透到机械制造的各个领域中，先后出现了计算机直接数控（DNC）系统、柔性制造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS）。这些高级的自动化生产系统均以数控机床为基础，它们代表着数控机床今后的发展趋势。
（1）计算机直接数控系统
所谓计算机直接数控（Direct Numerical Control，DNC）系统，即使用一台计算机为数台数控机床进行自动编程，编程结果直接通过数据线输送到各台数控机床的控制箱。中央计算机具有足够的内存容量，因此可统一存储、管理与控制大量的零件程序。利用分时操作系统，中央计算机可以同时完成一群数控机床的管理与控制，因此也称它为计算机群控系统。
目前DNC系统中的各台数控机床都有各自独立的数控系统，并与中央计算机连成网络，实现分级控制，而不再考虑让一台计算机去分时完成所有数控装置的功能。
随着DNC技术的发展，中央计算机不仅用于编制零件的程序以控制数控机床的加工过程，而且进一步控制工件与刀具的输送，形成了一条由计算机控制的数控机床自动生产线，它为柔性制造系统的发展提供了有利条件。
（2）柔性制造系统
柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）也叫做计算机群控自动线，它是将一群数控机床用自动传送系统连接起来，并置于一台计算机的统一控制之下，形成一个用于制造的整体。其特点是由一台主计算机对全系统的硬、软件进行管理，采用DNC方式控制两台或两台以上的数控加工中心机床，对各台机床之间的工件进行调度和自动传送；利用交换工作台或工业机器人等装置实现零件的自动上料和下料，使机床每天24小时均能在无人或极少人的监督控制下进行生产。如日本FANUC公司有一条FMS由60台数控机床、52个工业机器人、两台无人自动搬运车、一个自动化仓库组成，这个系统每月能加工10000台伺服电机。
（3）计算机集成制造系统
计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System，CIMS），是指用最先进的计算机技术，控制从定货、设计、工艺、制造到销售的全过程，以实现信息系统一体化的高效率的柔性集成制造系统。它是在生产过程自动化（例如计算机辅助设计、计算机辅助工艺规程设计、计算机辅助制造、柔性制造系统等）的基础上，结合其他管理信息系统的发展逐步完善的，有各种类型计算机及其软件系统的分析、控制能力，可把全厂的生产活动联系起来，最终实现全厂性的综合自动化。
3.我国数控机床发展概况
我国从1958年开始由北京机床研究所和清华大学等单位首先研制数控机床，并试制成功第一台电子管数控机床。从1965年开始研制晶体管数控系统，直到20世纪60年代末至70年代初，研制的劈锥数控铣床、非圆插齿机等获得成功。与此同时，还开展了数控铣床加工平面零件自动编程的研究。1972—1979年是数控机床的生产和使用阶段，例如清华大学成功研制了集成电路数控系统；在车、铣、镗、磨、齿轮加工、电加工等领域开始研究和应用数控技术；数控加工中心机床研制成功；数控升降台铣床和数控齿轮加工机床开始小批生产供应市场。从20世纪80年代开始，随着改革开放政策的实施，我国先后从日本、美国、德国等国家引进先进的数控技术。如北京机床研究所从日本FANUC公司引进FANUC3、FANUC5、FANUC6、FANUC7系列产品的制造技术；上海机床研究所引进美国GE公司的MTC－1数控系统等。在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上，北京机床研究所又开发出BSO3经济型数控系统和BSO4全功能数控系统，航空航天部706所研制出MNC864数控系统等。到“八五”末期，我国数控机床的品种已有200多个，产量已经达到年产10000台的水平，是1980年的500倍。我国数控机床在品种、性能以及控制水平上都有了新的飞跃，数控技术已经进入了一个继往开来的发展阶段。
【摘要】
本设计主要介绍了数车中级典型零件、零件的工艺分析、零件的程序编制、零件仿真软件以及零件的模拟加工等等。通过对数控车床中级题库中典型零件的工艺分析以及软件模拟仿真加工来加深对数控车床的熟练程度以及提高编制程序的能力。
设计过程综合运用了所学的机械制图、材料分析、测量技术、Auto CAD、CAM、UG以及钳工、车工等知识。把理论与实践相接合，全面提高个人能力及团队协作意识，进一步掌握常用机床的操作，仿真软件的使用，程序的编制，工艺的编写，提高个人的社会专业技能竞争力。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】数车中级库零件,项目化设计,工艺分析,模拟加工
引言 1
一、数控基础知识 2
（一）数控机床的产生与发展 2
（二）数控机床的概念及组成 4
（三）数控机床加工的特点及应用 7
二、数控中级项目七零件的项目话工艺设计 9
三、数控中级项目八零件的项目话工艺设计 18
四、轴类零件仿真加工 26
总结 31
参考文献 32
谢辞 33
引言
随着科技的迅速发展，人们需求的不断提高，人类对地球的索取量不断增加，人类就必须节约资源，并尽可能大的去发挥每个工具的功用，并且需要它具有较好的灵活性和通用性，来满足人们的生产生活需求。近年来，随着计算机技术的发展，数字控制技术（既数控技术）已经广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中，普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所代替。两年多来通过对数控知识的学习和一段时间的实习，对数控机床和编程和操作有一定程度的了解和掌握，已经可以进行独立的编程和操作，这时就需要一次来锻炼自己，检验自己的掌握程度。这次设计就达到了这样的目的，使自己更了解数控机床，对它的结构系统等有了一定更进一步的掌握，使自己的理论水平和实际操作水平更上一层楼。下面就给大家一起分享数控车中级零件的的设计和分析过程。
一、数控基础知识
（一）数控机床的产生与发展
1.数控机床的产生
数控机床的研制最早是从美国开始的。1948年，美国帕森斯公司（Parsons Co.）在完成研制加工直升机浆叶轮廓用检查样板的加工机床任务时，提出了研制数控机床的初步设想。1949年，在美国空军后勤部的支持下，帕森斯公司正式接受委托，与麻省理工学院伺服机构实验室（Servo Mechanism Laboratory of the Massachusetts Institute of Technology）合作，开始数控机床的研制工作。经过3年的研究，世界上第一台数控机床试验样机于1952年试制成功。这是一台采用脉冲乘法器原理的直线插补三坐标连续控制系统铣床，其数控系统全部采用电子管元件，其数控装置体积比机床本体还要大。后来经过3年的改进和自动编程研究，该机床于1955年进入试用阶段。此后，其他一些国家（如德国、英国、日本、前苏联和瑞典等）也相继开展数控机床的研制开发和生产。1959年，美国克耐·杜列克公司（Keaney & Trecker）首次成功开发了加工中心（Machining Center），这是一种有自动换刀装置和回转工作台的数控机床，可以在一次装夹中对工件的多个平面进行多工序的加工。但是，直到20世纪50年代末，由于价格和其他因素的影响，数控机床仅限于航空、军事工业应用，品种也多为连续控制系统。直到20世纪60年代，由于晶体管的应用，数控系统进一步提高了可靠性且价格下降，一些民用工业开始发展数控机床，其中多数为钻床、冲床等点定位控制的机床。数控技术不仅在机床上得到实际应用，而且逐步推广到焊接机、火焰切割机等，使数控技术应用范围不断地得到扩展。
2.数控机床的发展概况
自1952年美国研制成功第一台数控机床以来，随着电子技术、计算机技术、自动控制和精密测量等技术的发展，数控机床也在迅速地发展和不断地更新换代，先后经历了5个发展阶段。
第1代数控机床：1952—1959年采用电子管元件构成的专用数控装置（Numerical Control，NC）。
第2代数控机床：从1959年开始采用晶体管电路的NC系统。
第3代数控机床：从1965年开始采用小、中规模集成电路的NC系统。
第4代数控机床：从1970年开始采用大规模集成电路的小型通用电子计算机控制的系统（Computer Numerical Control，CNC）。
第5代数控机床：从1974年开始采用微型计算机控制的系统（Microcomputer Numerical Control，MNC）。
近年来，微电子和计算机技术日益成熟，其成果正不断渗透到机械制造的各个领域中，先后出现了计算机直接数控（DNC）系统、柔性制造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS）。这些高级的自动化生产系统均以数控机床为基础，它们代表着数控机床今后的发展趋势。
（1）计算机直接数控系统
所谓计算机直接数控（Direct Numerical Control，DNC）系统，即使用一台计算机为数台数控机床进行自动编程，编程结果直接通过数据线输送到各台数控机床的控制箱。中央计算机具有足够的内存容量，因此可统一存储、管理与控制大量的零件程序。利用分时操作系统，中央计算机可以同时完成一群数控机床的管理与控制，因此也称它为计算机群控系统。
目前DNC系统中的各台数控机床都有各自独立的数控系统，并与中央计算机连成网络，实现分级控制，而不再考虑让一台计算机去分时完成所有数控装置的功能。
随着DNC技术的发展，中央计算机不仅用于编制零件的程序以控制数控机床的加工过程，而且进一步控制工件与刀具的输送，形成了一条由计算机控制的数控机床自动生产线，它为柔性制造系统的发展提供了有利条件。
（2）柔性制造系统
柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）也叫做计算机群控自动线，它是将一群数控机床用自动传送系统连接起来，并置于一台计算机的统一控制之下，形成一个用于制造的整体。其特点是由一台主计算机对全系统的硬、软件进行管理，采用DNC方式控制两台或两台以上的数控加工中心机床，对各台机床之间的工件进行调度和自动传送；利用交换工作台或工业机器人等装置实现零件的自动上料和下料，使机床每天24小时均能在无人或极少人的监督控制下进行生产。如日本FANUC公司有一条FMS由60台数控机床、52个工业机器人、两台无人自动搬运车、一个自动化仓库组成，这个系统每月能加工10000台伺服电机。
（3）计算机集成制造系统
计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System，CIMS），是指用最先进的计算机技术，控制从定货、设计、工艺、制造到销售的全过程，以实现信息系统一体化的高效率的柔性集成制造系统。它是在生产过程自动化（例如计算机辅助设计、计算机辅助工艺规程设计、计算机辅助制造、柔性制造系统等）的基础上，结合其他管理信息系统的发展逐步完善的，有各种类型计算机及其软件系统的分析、控制能力，可把全厂的生产活动联系起来，最终实现全厂性的综合自动化。
3.我国数控机床发展概况
我国从1958年开始由北京机床研究所和清华大学等单位首先研制数控机床，并试制成功第一台电子管数控机床。从1965年开始研制晶体管数控系统，直到20世纪60年代末至70年代初，研制的劈锥数控铣床、非圆插齿机等获得成功。与此同时，还开展了数控铣床加工平面零件自动编程的研究。1972—1979年是数控机床的生产和使用阶段，例如清华大学成功研制了集成电路数控系统；在车、铣、镗、磨、齿轮加工、电加工等领域开始研究和应用数控技术；数控加工中心机床研制成功；数控升降台铣床和数控齿轮加工机床开始小批生产供应市场。从20世纪80年代开始，随着改革开放政策的实施，我国先后从日本、美国、德国等国家引进先进的数控技术。如北京机床研究所从日本FANUC公司引进FANUC3、FANUC5、FANUC6、FANUC7系列产品的制造技术；上海机床研究所引进美国GE公司的MTC－1数控系统等。在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上，北京机床研究所又开发出BSO3经济型数控系统和BSO4全功能数控系统，航空航天部706所研制出MNC864数控系统等。到“八五”末期，我国数控机床的品种已有200多个，产量已经达到年产10000台的水平，是1980年的500倍。我国数控机床在品种、性能以及控制水平上都有了新的飞跃，数控技术已经进入了一个继往开来的发展阶段。
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