件时,只需要重新编制新工件的加工程序,更换新的穿孔带或用手动方式输入工件程序,就能实现新工件加工。数控机床加工工件时,只需要简单的夹具,所以改变加工工件后,也不需要制造特别的工夹具,更不需要新重调整机床。因此,数控机床特别适合单件、小批量及试制产品的工件加工。
2)加工精度高,产品质量稳定 数控机床的脉冲当量普遍可达0.001mm/P,传动系统和机床结构都具有很高的刚度热稳定性,工件加工精度高,进给系统采用消除间隙措施,并对反向间隙与丝杠螺距误差等由数控系统实现自动补偿,所以加工精度高。特别是因为数控机床加工完全是自动进行的,这就消除了操作者人为产生的误差,使同一批工件的尺寸一致性好,加工质量十分稳定。
3)生产率高 工件加工所需时间包括机动时间和辅助时间。数控机床能有效减少这两部分时间。数控机床主轴转速和进给量的调速范围大,机床刚性好,快速移动和停止采用了加速、减速措施,因而既能提高空行程运动速度,又能保证定位精度,有效地降低加工时间。
数控机床更换工件时,不需要调整机床。同一批工件加工质量稳定,无需停机检验,故辅助时间大大缩短。特别是使用自动换刀装置的数控加工中心机床,可以在一台机床上实现多工序加工,生产效率的提高更加明显。
4)减轻劳动强度、改善劳动条件 数控机床是自动进行的,工件加工过程不需要人的干预,加工完毕后自动停车,这就使工人劳动条件大为改善。
5)良好的经济效益 虽然数控机床价格昂贵,分摊到每个工件上的设备费用较大,但是使用数控机床可节省许多其它费用。例如,工件加工前不用划线工序,工件安装、调整、加工和检验所花费的时间少,特别是不要设计制造专用工件夹具,加工精度稳定,废品率低,减少了调度环节等,所以总体成本下降,可获得良好经济效益。
6)有利于生产管理的现代化 数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息,特别是数控机床上使用计算机控制,为计算机辅助设计、制造以及实现生产过程的计算机管理与控制奠定了基础。
1.2本课题目前的现状
1.2.1数控机床的发展
近年来,随着计算机技术的发展,数字控制技术已经广泛应用于工业控制的
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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。目前国外机械设备的数控化率已达到85%以上,而我国的机械设备的数控化率不足20%,随着我国机制行业新技术的应用,我国世界制造业加工中心地位形成,数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都非常紧缺,再加上数控加工人员从业面非常广,可在现代制造业的模具、钟表业、五金行业、中小制造业、从事相应公司企业的电脑绘图、数控编程设计、加工中心操作、模具设计与制造、 电火花及线切割工作,所以目前现有的数控技术人才无法满足制造业的需求,而且人才市场上的这类人才储备并不大,企业要在人才市场上寻觅合适的人才显得比较困难,以至于导致模具设计、CAD/CAM工程师、数控编程、数控加工等已成为我国各人才市场招聘频率最高的职位之一。在各种招聘会上,数控专业人才更是企业热衷于标注“急聘”、“高薪诚聘”等字样的少数职位之一,以致出现了“月薪6000元难聘数控技工”,“年薪16万元招不到数控技工”的现象。据报载,我国高级技工正面临着“青黄不接”的严重局面,原有技工年龄已大,中年技工为数不多,青年技工尚未成熟。在制造业,能够熟练操作现代化机床的人才已成稀缺, 据统计,目前,我国技术工人中,高级技工占3.5%,中级工占35%,初级工占60%。而发达国家技术工人中,高级工占35%、中级工占50%、初级工占15%。这表明,我们的高级技工在未来5—10年内仍会有大量的人才缺口。
随着产业布局、产品结构的调整,就业结构也将发生变化。企业对较高层次的第一线应用型人才的需求将明显增加。 而借助国外的发展经验来看,当进入产业布局、产品结构调整时期,与产业结构高度化匹配、培养相当数量的具有高等文化水平的职业人才,成为迫切要求。而对于数控加工专业,不仅要求从业人员有过硬的实践能力,更要掌握系统而扎实的机加理论知识。因此,既有学历又有很强操作能力的数控加工人才更是成为社会较紧缺、企业最急需的人才 1.2.2我国数控机床的发展现状
数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位
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置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。
我国数控车床从20世纪70年代初进入市场,至今通过各大机床厂家的不懈努力,通过采取与国外著名机床厂家的合作、合资、技术引进、样机消化吸收等措施,使得我国的机床制造水平有了很大的提高,其产量在金属切削机床中占有较大的比例。目前,国产数控车床的品种、规格较为齐全,质量基本稳定可靠,已进入实用和全面发展阶段。
1.3本课题研究的目
1.3.1理论方面
(1)掌握数控的有关特点应用原理 (2)学会有关方面的计算
(3)学会对图纸的分析及其相关的程序 (4)掌握有关刀具方面的知识 (5)了解机械制造相关的基础知识 (6)通过高级工笔试 1.3.2操作方面
(1)按照机械制图标准绘制零件图
(2)学会加工过程中各阶段所需刀具的修磨、装夹和使用 (3)分析零件的加工工艺 (4)编写程序,加工零件
(5)加工时必须符合安全生产的规定 (6)零件加工成型得到保证
1.4完成本课题的可行性分析
凭借着五年所学的理论知识和实践知识,通过了数控中级工、高级工、普通车床、钳工等的考核,可以完成本论文的编写并与所学专业相对应,其具有充分的参考资料(例:数控加工技术、数控编程、机械制造基础、金属工艺、CAD/CAM制图等),和专业老师的耐心辅导。综合以上分析完成本课题
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第二章零件加工分析
2.1零件
该零件图如图2-1 2-2
图2-1
图2-2
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2.2零件的结构分析
该零件是配合件,该零件是由球、圆弧、内外螺纹、退刀槽、及倒角组成,其中多个尺寸直径有较严格的尺寸的公差。件1的毛坯材料规格为45#钢,Ф50mm,长度为75mm。件2的毛坯规格为45#钢,Ф50mm,长度为55mm。
2.3零件的表面分析
一、零件的形状
件1的外圆轮廓从左到右依次由:Ф40mm的球,R10的圆弧,Ф22m的外圆,R5的倒角,Ф48mm的外圆,Ф32mm的退刀槽和M36×1.5的螺纹。 二、尺寸分析
外轮廓分析:件1
Ф20mm的球其上偏差0.5下偏差0。5 R10的圆弧
Ф22mm的外圆其上偏差0下偏0.1 R5的到角
Ф48mm 的外圆其上偏差0.5下偏0.5 Ф32mm的退刀槽
M36×1.5的螺纹最大直径:36-0.1P=35.85最小直径:36-0.3P=35.55 件2右端Ф42mm的外圆其上偏差0下偏差0.05 内孔从左到右由20mm的内圆弧 Ф22mm的内圆其上偏差0.05下偏差0 直径36×6的退刀槽
M36×1.5的螺纹,最大直径:36-0.1P=35.85最小直径:36-0.3P=35.55 三、退刀槽的作用:防止零件与刀具相撞
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