數控加工論文精選(九篇)

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第1篇：數控加工論文范文

數控機床在現代制造業中扮演著一個重要的角色。本論文介紹了THY5940型立式加工中心設計思想和設計過程。主要敘述了數控進給系統的傳動設計及主要傳動件滾珠絲杠及其支承的設計計算。并對進給系統進行了校驗，取得了預期的效果。

該機床適用于摩托車、汽車、輕工機械等行業提高生產率。不僅對刀具的位置或軌跡進行控制，而且還具有自動換刀和補償功能，具有很高的強度，剛度和抗震性。以前采用的專用機床加工零件，雖然效率較高，但制約被加工零件的改進。而加工中心具有柔性，從而能適應產品在最短時間內達到商品化。本加工中心的設計擬采用主機，數控系統(包括伺服和驅動系統)及相關配套件三部分組成。在對以前研究成果分析總結的基礎上，按照技術要求指標，對初步擬訂的方案進行細化，論證，完善和總結。

加工中心的進給系統承擔加工中心各直線坐標軸的定位和切削進給，進給系統的好壞將直接影響整機的運行狀態和精度指標。設計過程中應使進給穩定性和快速響應的特性。同時，要求有合理的控制系統，而且要求對驅動元件和機械傳動裝置的參數進行合理的選擇，使整個進給系統工作時的動態特性相匹配。

THY5940型立式加工中心機床解決了單件，小批量，特別是復雜型面的零件的加工自動化問題。對于提高企業的生產率，提高工件的加工精度以及提高機床的使用壽命都具有十分重要的意義。

經過研究，本論文基本取得了預期效果，完成了進給系統的設計計算。同時，對數控機床的進給系統設計方法的研究也取得一定的效果。

關鍵詞：數控技術；數控機床；進給系統；滾珠絲杠

Abstract

Numericalcontrolmachinetoolsplayanimportantroleinnowadaysmanufacturing.ThisarticleintegratethedesignmethodanddesignprocessoftheenteringsystemofNCmachiningcenteroftypeofTHY5940.Itspecifiesthedrivingdesignandimportantdrivingaccessory–ballbearingandit，sbearingoftheenteringsystemofNCmachiningcenter.Inthesameway,checkouttheenteringsystem.Wehaveachievedthemethodofintelligentdesign.

Thismachineappliestocar/motorcycleandlightindustryofengineinordertoimprovetheirproductionratio.Itisnotonlycontrolthepositionandtrackofthefalchion,butalsohasthefunctionofchangethefalchionautomaticallyandcompensates;havehighintension/Steeltonandnon-shake.Intheolddays,peopleoftenusespecialmachinetoproductaccessories.Althoughhaveahighproductionratio,hobbletheimprovingofproducingaccessories.ButNCmachiningcenterisflexible,soitcanadoptthechangedproductionandorganizeproductionandshortenregulateperiodofproductionpossibly.TheNCmachinecenterdesignadoptmain–frame\NCmachiningcentersystemandcorrelativeaccessories,onthebaseoftheformerstudyprogeny.

TheenteringsystemofNCmachiningbearsNCmachiningalllinecoordinateordinationandcuttingentering.Theadvantageanddisadvantageofenteringsystemwillinfluencethedrivingstationofthewholemachineandprecisionguideline.Intheprocessofdesign,weshouldmakesurethattheinterringsystemmeetsthestabilityandresponsequickly.Contemporary,requirereasonablecontrolsystem.Furthermore,havealogicalchoosefortheparameterofdrivingsettings.Sothewholeenteringsystemcanmatchthemachinewhenitisworking.

TheenteringsystemofNCmachiningcenteroftypeofTHY5940settletheproblemsoftheproductautomaticallyofoneaccessorysmallproductionandcomplexaccessories.Thismachinehasanimportantroleinimprovingtheproductionofenterprisetoimprovetheproductprecisionandadvancethelongevityofmachine.

Afterthisstudy,wehaverealizedtheanticipatepurpose.Wehavecompletedtheantitypeoftheintelligentdesignsystem,andwehaveachievedthemethodofintelligentdesign.

Keywords：Numericalcontroltechnology；Numericalcontrolmachinetool；Feedsystem；Ballbearingguidescrew

THY5940型立式加工中心是為汽車/摩托車/輕工機械等行業提高生產效率而開發的新產品。該機床總體布局為工作臺固定，立柱移動式。主運動采用數字交流伺服電機拖動，可無機調速。該加工中心除針對汽車零件的加工外，還可以對其它種類的零件進行銑、鏜、鉆、擴、攻絲、平面及任何曲面的加工，它是輕工機械領域較為理想的設備，特別適合于汽車、摩托車行業以及輕工機械行業大批量生產的需要。該產品既可單機使用，也可以通過小的改動與柔性生產線聯機使用。因此，產品使用范圍廣。

根據加工特點及提高生產率的要求，采用加工和裝夾同時進行。使工作臺的一側為加工區，另一側為卸載區。加工時工作臺固定，加工完工作后，只做旋轉運動，代替交換工作臺的功能。機床的三個移動坐標(X、Y、Z)均由主軸實現。主軸箱側掛于立柱上，并實現Z向進給。立柱在滑座上移動實現Y向進給。滑座在床身上移動實現X向進給。在工作臺兩側設有螺旋排屑槽，將切屑排至機床的后面，在通過鏈式排屑器(與冷卻水箱一體)傳至切屑集中處。整機設有防護間，電器柜在防護間一側便于操作，液壓站安置在電器柜后面，從整體上設計較為合理。

目前我國數控機床的數量和品種，尚不能完全滿足國內市場需求，自2000年以來，我國數控機床年產量以平均37%的速度增長，2003年國產數控金屬切削機床年產量達到36000多臺。但由于進口機床的大量涌入，國產金切數控機床在國內市場的占有率明顯下降。2003年我國國內機床總消費為67.3億美元，其中進口機床41.3億美元，已連續三年成為世界最大的機床進口國。進口依存率113%，國內市場自我滿足率僅為44%，遠遠低于日本的86%，意大利的67%和德國的59%，可以說已威脅到我國機械制造基礎產業的安全。同時僅2003年1年，就有德國吉特邁集團，日本牧野銑床，日本豐田工，意大利利雅路集團及韓國大宇機床等在我國開辦獨資企業。在開拓國際市場的同時，中國機床企業在國內卻面臨著越來越嚴峻的競爭形式。2004年我國機床進口突破了55億美元大關。[1]

分析表明，中國機床市場目前仍分為中低端和高端兩個領域。眾多中國企業，通常是國有企業占據低端市場，“低端混戰“愈演愈烈，但高端市場則主要由外國制造商，特別是被歐洲，日本的制造商壟斷。我國汽車，航空和航天，發電，船舶，特別是軍工等行業急需的高技術數控機床75%甚至100%依賴進口。部分高檔數控機床仍然被作為戰略物資在國際市場上受到禁運限制。

但如今這一切正發生改變，新產品開發有了很大突破，技術含量高的產品山主導地位。沈陽機床集團機床股份有限公司中捷友誼)為上海磁懸浮快速列車線生產的s臺數控銼銑床組成的軌道梁生產線就是一個例子。數控機床發展的關鍵配套產品通過政府的支持有了突破和快速發展，如北京航天機床數控系統集團公司建立了具有自主知識產權的新一代開放式數控系統平臺;煙臺第_機床附件)開發為數控機床配套的多種動力卡盤和過濾排屑裝置。我國機床市場正形成以數控機床為主流的消費，但我國在數控機床網絡化方面與國外仍然有很大差別。

本機床為THY5940型立式銑鏜加工中心，產品規格為400*630*2。

技術參數

項目單位規格

型號THY5940

工作臺尺寸mm400x630x2

承重kg500

立柱橫向行程Xmm600

立柱縱向行程Ymm400

主軸箱垂直行程Zmm600

工作臺回轉C0°\180°

主軸錐孔ISO7:24No.40

主軸轉速r/min45-6000

主軸最大扭矩N.m

180

主電機功率kw7

主軸中心到立柱導軌面距離mm530

主軸端面到工作臺面最小距離mm210

切削進給X、Y、ZMm/min1-10000

快速移動X/Y/Zm/min24/24/15

刀庫容量把16

定位精度X、Y、Zmm±0.005

重復定位精度X、Y、Zmm±0.003

機床重量kg10000

機床外形尺寸(長x寬x高)mm2760x2850x2725

目錄

摘要I

ABSTRACTII

第1章引言1

第2章THY5940簡介4

2.1機床的設計參數4

2.2機床坐標與進給傳動機構5

第3章進給系統的設計計算6

3.1數控機床進給傳動系統機械結構6

3.1.1進給傳動系統的機械結構6

3.1.2設計傳動系統時應注意的問題7

3.1.3傳動過程中的關鍵元件8

3.2滾珠絲杠的選擇9

3.3絲杠拖動電機的確定9

3.3.1絲杠的轉動慣量J9

3.3.2電機的選擇10

3.4剛度計算11

第4章滾珠絲杠副的校驗與進給系統誤差分析13

4.1機床定位精度與絲杠精度13

4.2滾珠絲杠的疲勞強度13

4.3死區誤差的分析14

4.4由傳動剛度的變化引起的定位誤差14

第5章機床的總體設計思路16

5.1主軸箱平衡和主軸箱拖動16

5.2滑座及立柱拖動16

5.3床身及滑座拖動16

5.4機床的防護系統17

結論18

第2篇：數控加工論文范文

為了提高齒輪加工精度和加工效率，到了20世紀80年代以后，國內外開始對齒輪加工機床進行數控化改造和生產數控齒輪加工機床。特別是近年來，由于微電子技術的迅速發展和以現代控制理論為基礎的高精度、高速響應交流伺服系統的出現，為齒輪加工數控系統的發展提供了良好的條件和機遇。我們將齒輪加工系統分為全功能和非全功能兩大類。

差動掛輪箱

非全功能齒輪加工數控系統的結構

配這類數控系統的機床進給軸為數控軸，多采用伺服系統。由于80年代齒輪加工數控化剛開始起步，當時數控技術無法滿足齒輪加機床展成分度鏈的高同步性的要求,因此展成分度鏈和差動鏈仍為傳統的機械傳動。這種數控加工方式，調整比機械式齒輪加工機床要方便的多。它們可以通過幾個坐標軸的聯動來實現齒向修形齒輪的加工，省去了傳統加工修形齒輪所需要的靠模等裝置，提高了生產率和加工精度。但是這類齒輪加工數控系統屬經濟型數控系統，由于其展成分度鏈和差動鏈仍為傳統的機械式，齒輪加工精度取決于機械傳動鏈的精度。目前這種齒輪加工數控系統多用于對現有機械式齒輪加工機床的數控改造。

全功能齒輪加工數控系統的結構

近年來，由于計算機技術的迅猛發展和高精度、高速響應的伺服系統的出現，全功能數控齒輪加工機床已成為國際市場上的主流產品。全功能數控指不僅齒輪機床的各軸進給運動是數控的，而且機床的展成運動和差動運動也是數控的。目前展成分度鏈和差動鏈的數控處理方法不盡相同，有基于軟件插補以及基于硬件控制的兩種類型。

分度掛輪箱

基于軟件差補的齒輪加工數控系統

這類數控系統的刀具主軸一般采用變頻裝置控制，工件主軸通過數控指令經伺服電動機直接驅動。目前國產數控齒輪加工機床所配置的數控系統大多為國外知名品牌的通用數控系統，因而都是采用這種基于軟件插補的數控加工方式。

基于軟件插補方法的優點是工件主軸的轉速完全由數控系統的軟件控制，因此，可以通過編制適當的軟件，用通用的刀具來高精度快速地加工非圓齒輪、修形齒輪，且加工精度遠遠高于傳統的機械靠模加工方法。

目前，由于控制精度、動態響應等方面的原因，基于軟件插補的齒輪加工數控系統還不能勝任高速高精度磨齒機的要求。隨著計算機速度的不斷提高、新控制方法的出現和控制精度的提高，這種方法的應用面越來越廣。基于硬件控制的齒輪加工數控系統在傳統齒輪機床的展成分度鏈中，刀具和工件是由同一個電動機來拖動的，傳動鏈很長，并常需要采用精度不易提高的傳動元件(如錐齒輪、萬向聯軸節等)，所以提高機床精度受到限制。

目前多采用光電盤脈沖分頻分度傳動鏈。砂輪主軸以固定轉速旋轉，并帶動發信元件(如光電盤)，光電盤信號經數字分頻后，控制工件軸伺服電機以一定的轉速旋轉以實現精確分度傳動關系。同時把機床的差動鏈也納入控制系統。

基于硬件控制的齒輪加工數控系統的優點：采用硬件控制，特別是采用高同步精度的鎖相伺服控制時，精度高，響應速度快。缺點：機構上比較復雜，比軟件插補的方式多一個硬件控制電路部分。硬件控制的電子齒輪比(差動系數、主傳動比)，目前還不能做到實時修改，即不能實時改變工件主軸的轉速，因而不能用于加工非圓齒輪等。

非全功能數控系統由于加工精度取決于機械傳動鏈，仍存在交換掛輪，操作較繁，已較少使用。目前多用于現有機械式齒輪加工機床的數控化改造；基于軟件插補的齒輪加工數控系統具有柔性大的優點，可以很方便地通過程序控制，能加工非圓齒輪和各種修形齒輪，因而在加工精度不高的滾齒機和插齒機中有廣泛的應用；基于硬件控制的齒輪加工數控系統，由于展成運動是直接采用硬件控制，特別是采用跟蹤精度極高的鎖相伺服技術時，能很好地保證齒輪機床差動和展成運動精度，響應速度快，但柔性差，適于加工精度要求高的磨齒機。

全功能的齒輪加工數控系統在國際上已是主流產品，也必將在國內成為主流產品。

磨削技術除向超精密、高效率和超硬磨料方向發展外，自動化也是磨削技術發展的重要方向之一。

目前磨削自動化在CNC技術日趨成熟和普及基礎上，正在進一步向數控化和智能化方向發展，許多專用磨削軟件和系統已經商品化。磨削是一個復雜的多變量影響過程，對其信息化的智能化處理和決策，是實現柔性自動化和最優化的重要基礎。目前磨削中人工智能的主要應用包括磨削過程建模、磨具和磨削參數合理選擇、磨削過程監測預報和控制、自適應控制優化、智能化工藝設計和智能工藝庫等方面。近幾年來，磨削過程建模、模擬和仿真技術有很大發展，并已達到適用水平。

我國在磨削過程建模與模擬，聲發射過程監測與識別，工件表面燒傷及殘余應力預報，磨削加工誤差在線檢測、評價與補償等方面都有許多成果，并已開發出了新型磨削機器人。

第3篇：數控加工論文范文

1.指導思想按照人社部發[2009]86號文件精神，企業實景一體化教學模式是以國家職業標準為依據，以綜合職業能力培養為目標，以典型工作任務為載體，以學生為中心，根據典型工作任務和工作過程設計課程體系和內容，按照工作過程的順序和學生自主學習的要求進行教學設計并安排教學活動，實現理論教學與實訓教學融通合一、能力培養與工作崗位對接合一、實習實訓與頂崗工作學做合一。

2.實施過程（1）建構基于工作過程的課程體系。通過分析與數控專業相關的職業行動領域及職業任務構建數控專業學習內容，以數控加工（數控車工）的課程體系為例，如圖1所示。（2）企業實景化實訓實施（圖2）。（3）實現教學過程與生產過程對接。實習工件就是產品，產品也是實習工件，二者合一，使教學過程與生產過程對接。學院與大連神通模具有限公司校企合作，開發了嵌裝拉桿系列產品4套12件（圖3），這種產品材料是市場上最為常見的45號鋼，工件較小，成本較低，但所包含的教學內容較廣，非常適合數控加工專業的實訓要求，企業每年需求單件在5000～10000件，基本滿足了學生實訓的要求。（4）編寫一體化校本教材。為做好教材編寫工作，多次召開了由企業專家參與的研討會，教學內容緊貼生產一線，編寫體例采用任務架構，先后完成了《金屬材料與熱處理工作頁》《機械加工技術基礎》等校本教材，尤其是《零件的數控車床加工工作頁》，基本是按照嵌裝拉桿系列產品進行教學設計，將生產任務轉化為教學任務。（5）開展分層實訓。為了保證產品質量，我們在將生產任務轉化為教學任務時，進行分層實訓：對于低年級的學生，在設計教學任務時加大產品尺寸余量進行考核，產品進入到半成品庫保管（對于學生仍然是成品）；高年級的教學任務則要完成最后的精加工，進入到成品庫保管。（6）建立一體化考核評價體系。一是采用過程化考核方式，每個學期實訓的期末成績分別由占60%的本學期所有學習任務平均成績和占10%的出勤、10%的實訓態度、10%的設備保養考核和10%的職業道德、文明實訓、安全實訓構成，培養學生的綜合職業能力。二是實訓考試由自檢、互檢、專職檢、系抽檢組成，與企業的質檢體系保持一致，培養學生的質量意識。三是考試內容以批量生產工件為主，以成品、廢品作為賦分依據，與企業的產品質量標準接軌。例如考核5件產品加工，每件賦分12分（滿分60分），如果4件完全符合圖樣，1件產品有與圖樣不符出現廢品，那么這件產品即判為零分，學生得分48分。

二、條件保障

1.組織保障筆者學校結合自身的特點，成立企業實景一體化教學模式改革領導小組，負責一體化課程教學改革組織、實施工作。成立一體化專家組，負責審定一體化教師資格、教材審核、教學指導等工作。組織全體教師認真學習文件，到學生中間、到企業一線開展調研，從指導思想、工作目標、組織機構、實施步驟等方面進行安排。從實施性教學計劃、師資要求、設備要求、進度要求、成果展示等方面制定出切實可行的改革實施方案。

2.一體化教師的培養實現企業實景一體化教學模式，一體化教師的培養是關鍵。按照人社部《技工院校一體化教師標準》文件精神，學校確定了三級層級的一體化教師，制訂了師資培養計劃，突出措施，重點培養落實到人。充分發揮教師個人的教育教學改革能力、創新能力。如遼寧省專業帶頭人、現代機械加工系主任張有力參加人社部組織的一體化課程標準起草工作，張琦、張船海、許新兵、孫強、趙言順、王金杰、王寧等教師先后參加國家、省舉辦的一體化師資培訓班。目前，數控加工專業已經建設了一支既能講授專業技術理論，又能指導技能訓練的一體化教師隊伍，突破了一體化教學的瓶頸，為實現企業實景一體化教學模式的順利開展提供了強有力的保障。

3.一體化教學場地建設和資金保證企業實景一體化教學模式的實施是一項系統的工程，需要一體化教學平臺和場地的建設，需要經費投入的保證。示范校的建設提供了契機，在項目建設周期內，建成了數字化實訓平臺，包括3個PLM體驗中心（圖4）、3個一體化討論區、7塊電子白板一體機（圖5）、教學資源管理平臺、機床視頻采集系統（圖6）、實訓車間可視化管理平臺、庫房管理平臺等，實現了貼近企業真實工作環境的教學情境。

三、實際成果、成效及推廣情況

1.用工單位調查問卷為了檢驗企業實景一體化教學模式的效果，學校針對大連機床集團、大連創新零部件公司等10家用工單位進行了問卷調查，情況見下表。通過對以上問卷的分析，體現敬業精神、專業能力、方法能力和社會能力方面，企業的評價“較好”以上都超過了80%。

2.實現了“內涵上的工學結合”學校和教師從思想上轉變了自己的觀念，能用企業的眼光看待教學工作，按照企業的要求改造所有的教學，將企業文化、企業規范作為全部教學和管理的指導背景。在校內教學中強調師生的企業身份，強調項目的質量意識、安全意識，使學生不出校門就能體驗（而不僅僅是“知道”）企業的要求，積累盡可能真實的企業經驗，解決了數控加工專業在工學結合操作上的難題，實現“內涵上的工學結合”。

3.輻射作用企業實景一體化教學模式不但輻射到學校的模具制造、冷作工等專業，還被大連市予以推廣。2012年12月13日，大連市十大雙師型教師——于慶民，為來自大連地區的50余名主管教學校長、教務主任和教師進行了一堂一體化教學觀摩課（圖7）。

4.獲得榮譽企業實景一體化教學模式的實施得到了各方的高度評價：2012年6月6日，國家教育部《高等職業院校建設標準》編制組7名專家來校調研，對數控加工專業開展分層實訓給予高度評價；在2013年10月遼寧省技工院校一體化課程教學改革成果展上，張有力老師被聘為遼寧省一體化課程教學改革指導專家，許新兵、宮博娜老師被評為一體化課程教學改革骨干教師（圖8）。

四、體會與思考

第4篇：數控加工論文范文

（1）高職生的職業面向。數控技術專業高職生的主要就業崗位為數控機床的操作、數控加工工藝設計、數控加工編程技術、數控機床的維護與維修、制造類企業產品的銷售與生產管理。就業范圍為機械、電子、模具、航空航天、汽車、船舶、軍工等行業企業。同時，引入職業資格證書或技術等級證書，實施“雙證書”教育，畢業時，學生要求獲得畢業證書以及加工中心操作工或數控銑工或數控車工中級職業技能證書。

（2）課程培養目標的確定。《數控加工編程與操作》課程是本專業領域方向的核心技能課程。通過課程的學習，學生能熟練地操作數控車床、數控銑床與加工中心機床，熟悉數控加工的編程指令，掌握零件的數控加工工藝設計、編程的方法與技巧，綜合運用數控加工的理論知識與操作技能，提高分析與解決生產實際問題的能力，為將來走向職業崗位打好堅實基礎。

（3）課程教材模塊設計過程。根據教學規律要求和核心能力的可融合性，首先組合設計出許多教學模塊，同時參照國家職業技能鑒定考核大綱的內容要求，有重點的取舍模塊內容，然后進一步明確各模塊在學生未來工作中的意義和作用、完成模塊教學應采取的方式、模塊的權重和分值以及教學效果評價標準等，確定模塊教學所需的學時數，最后將教學模塊合理歸類并組合為課程。《數控加工編程與操作》課程分為數控車削編程與操作項目和數控銑削編程與操作項目，每個項目又分為數控機床操作技能、數控加工工藝和數控編程三個教學模塊。

2課程教材模塊設計

2.1數控機床操作技能模塊

（1）教學目標。數控機床操作技能模塊的培養重點應放在具體機床操作的技能上，包括機械設備的操控技能和數控設備的操控技能。該模塊主要是通過設計各個設備的實際操作練習項目來實現相關技能的培養。這個模塊主要是要保證學生的設備操作時間，即要保證每個學生的設備操作時間。該模塊不需要單獨設計綜合性的實訓項目，只須單獨設計各種設備操作技能考核的項目。

（2）教學內容。從內容上該模塊應包括數控銑（加工中心）操作、數控車操作。數控機床操作技能是高職院校數控技術等專業學生最基本的專業技能，它也是高職學生的就業優勢，因此高職院校的學生必須熟練掌握數控機床的操作。

2.2數控加工工藝模塊

（1）教學目標。數控加工工藝技能模塊對數控技術專業學生的培養重點應放在數控加工工藝制定能力上，可適當降低對相關知識的理論拓展。比如，工程材料可重點講解各種常用材料的類型及一些機械性能，而可少講一些材料組織方面的理論知識；切削方面的知識可重點講解切削用量的具體確定方法，而少講一些切削原理方面的知識。確定該模塊知識體系時，要緊緊圍繞培養學生數控加工工藝制定的技能。該模塊在整個知識內容講授后，需設計一個模塊技能綜合實訓項目，以加強和檢查學生對該技能的掌握程度。可以考慮設計一個或兩個典型數控加工零件讓學生進行數控加工工藝設計，包括工藝方案的制定、切削工藝參數的確定、進給路線的確定、工序尺寸與公差的確定以及工裝方案等相關工藝內容的確定。

（2）教學內容。從內容上該模塊包括工程材料知識、切削刀具知識、切削工藝參數確定的知識、數控加工工藝方案及機床夾具等知識。加工工藝是機械加工人員必須具備的專業知識，是基本功。

2.3數控編程模塊

（1）教學目標。該模塊內容非常多，但重點應該放在自動編程軟件的應用上，因為在目前企業實際工作中，大部分情況是采用自動編程的。該模塊應該設計一個綜合實訓項目，以提高學生的掌握能力。比如，可以用企業較典型的加工產品給學生做數控編程技能模塊的實訓項目。

（2）教學內容。數控編程模塊是數控技術專業核心的技能模塊，該模塊最能體現高職數控技術專業學生的水平和能力。數控編程技能模塊的教學內容包括數控車編程、數控銑床編程、加工中心編程。

3結語

第5篇：數控加工論文范文

為真實反映加工過程中工藝系統內各組成部分之間的相對運動及位置關系，必須首先構建數控加工工藝系統仿真環境。渦輪導向器的加工采用瑞士MIKRONUCP800DURO五軸加工中心，其工藝系統仿真環境按如下方式創建。

(一)創建仿真機床將五軸加工中心實體按運動邏輯關系(主要按各運動坐標軸)進行分解，利用三維CAD軟件(如SeimensNX8．0)分別建立各部件三維模型，并轉換成VERICUT軟件能識別的STL文件;然后根據各部件的邏輯結構關系在VERICUT軟件中進行裝配，得到需要的仿真機床模型;最后設置好機床參數，完成仿真機床的創建。三維建模時，只建立部件的外形模型，而不考慮機床內部傳動機構，機床本體及其它非運動部件可簡化為一體建模。各部件模型在建模坐標系中的位置尺寸最好與該部件在五軸加工中心上同機床原點的關系一致，以便于在導入VERICUT時，能直接確定各部件之間的位置關系，可從機床說明書上獲得相關數據。在VERICUT軟件中進行各部件裝配時，應首先根據機床的運動依存關系，建立機床項目樹，這是形成仿真機床的基礎。MIKRONUCP800DURO機床各部件的運動依存關系為:所有運動部件依存于機床本體;刀具安裝在主軸部件上，由主軸部件實現Z方向運動，主軸部件跟隨Y軸部件運動，而Y軸部件跟隨X軸部件運動;此外，工件安裝在工作臺上，工作臺實現C軸旋轉，而C軸工作臺跟隨A軸部件實現繞A軸的旋轉運動。因此，創建機床項目樹的順序應為:Base—X—Y—Z—Spindle—Tool，Base—A—C—Fixture—Stock。得到機床項目樹(如圖1)后，分別添加各部件幾何模型，完成MIKRON仿真機床的模型創建。所得到的仿真機床模型如圖2所示。對所創建的機床模型，需進行參數設置才能最終用于仿真加工。可利用VERICUT菜單條中的配置機床設定命令，對碰撞檢測、初始機床位置、換刀位置、機床行程極限等參數進行設置。

(二)配置數控系統MIKRON五軸加工中心配置的數控系統為Hei-denhainiTNC530，在VERICUT菜單條中選擇配置控制打開控制文件，在控制系統庫下選擇hei530．ctl作為機床控制系統。但VERICUT提供的控制系統是最基本的配置，需根據機床實際情況進行相關參數設置。可在VERICUT菜單條中選擇配置控制設定命令，在彈出對話框中“旋轉”標簽下設置A軸旋轉臺型為“EIA(360絕對)”，C2軸旋轉臺型為“線性”，絕對旋轉式方向為“正向CCW絕對”，使用RTCP參數項設置為“RTCP旋轉軸偏置”，并將RTCP輪廓運動設置為“是”。此外，該控制文件缺少A、C軸夾緊及松開輔助指令M10/M11以及M15/M16，為避免仿真時產生不必要的報警，需選擇VERICUT菜單條中配置文字格式命令，在彈出對話框的“字格式”標簽中添加此四個輔助功能名字。圖2MIKRONUCP800DURO仿真機床模型

(三)創建刀具庫利用VERICUT的刀具管理功能，可建立加工所需刀具并形成刀具庫。建立刀具時，需分別定義刀具(Cutter)及刀具夾持器(Holder)的形狀尺寸，應根據實際情況精確繪制，以保證仿真的可靠性。在刀具庫中，應為每一把創建的刀具設置好對應的刀具號，并將刀具的裝夾點設置在刀具夾持器頂面中心位置，以確保正確調用刀具。

二、渦輪導向器的加工仿真

調用已經創建好的五軸工藝系統仿真環境，完成以下步驟:(1)導入零件及毛坯模型。在VERICUT中導入模型文件后，應確保模型處于正確的位置，否則會出現加工錯誤的情況。通常的做法是，在機床上安裝好工件以后，通過對刀操作確定工件上對刀點在機床坐標系中的坐標值，然后在三維CAD軟件中移動零件模型，使模型上對刀點在工件坐標系(WCS)中的坐標值與實際對刀值一致，并將模型的加工坐標系(MCS)與工件坐標系設置為重合，再以STL格式導出模型文件。這樣可確保導入模型后，無需再在VERICUT環境中移動模型，也無需設置加工坐標系統，利用仿真軟件默認的機床原點及加工坐標系即可實現仿真加工。(2)調用NC程序。(3)啟動仿真。仿真過程中，若出現干涉、碰撞、超程等錯誤，仿真軟件能自動報錯，并指示出錯的具體情況。據此，可重新編制數控程序、調整刀具尺寸、調整工件裝夾位置，繼續仿真加工。渦輪導向器的加工仿真如圖3所示。

三、結論

第6篇：數控加工論文范文

1.1葉片加工材料一般來說，軸流泵葉片制造材料選用ZGOCr13Ni4Mo材料。這種材料具有可焊性強、硬度高、抗氣濁性強、耐磨等優點，是水泵、水輪機等制造業中常用的材料類型。該材料的各項化學成分如表1所示。

1.2數控加工技術要求軸流泵制造項目招標文件中，對葉片數控加工的技術要求主要體現在以下幾個方面：（1）葉片型線最大偏差應該控制在葉輪直徑的0.15%以下。（2）對葉片正面與背面的波浪度要求為，波浪度小于0.02，葉片進出水口容易出現氣濁現象的部位，波浪度需要控制在0.01。（3）葉片安放角度偏差需要控制在15°。（4）葉片表面粗糙程度應該滿足設計要求，需要控制在Ra6.3以下，采用數控機床五軸聯動模式實施加工。

1.3處理工藝傳統的軸流泵葉片加工方式主要是表面手工打磨，而現階段主要的葉片加工方式為數控機床加工，在數控機床系統中配置了COM/CAD/CAE軟件，能夠按照設計要求進行葉片曲面流線設計，進行仿形加工，與手工打磨工藝相比，數控加工方式在加工流程方面有一定的變化，增加了數控加工流程以及葉片表面坐標檢測等流程。采用數控機床加工葉片工藝流程為：葉片樹溶處理葉片隨形磨、打磨按照葉片坐標、投影檢測坐標，劃出中心孔位置線及零度位置線鉆兩端中心孔粗加工葉片柄部葉片坐標檢測、記錄探傷檢查精加工葉片柄部鉆定位孔或銑葉片坐標檢測、記錄葉片表面數控加工葉片稱重分組及轉子體裝配加工葉片外球形校靜平衡。其中，與傳統的葉片加工方式不同，數控機床葉片加工精度更加明顯，效果也更加顯著。雖然在小批量軸流泵葉片加工中，采用數控機床加工方式會增加成本費用，但是能夠確保葉片質量，確保葉片型線、表面粗糙度、重量等具有高度的精確值，滿足設計要求，能夠提升軸流泵的運行性能。

2軸流泵葉片的數控加工

軸流泵葉片數控加工工藝能夠提升加工效率，提高加工的精度，與常規的葉片精加工工藝相比，具有很大的優勢。傳統手工打磨方式，雖然在一定程度上降低了加工的成本，并且加工工藝簡單，但是很難保證葉片的精度。手工打磨主要是依靠木模精度來控制葉片精度的，而木模容易發生變形，最大的變形甚至達到12毫米。采用傳統的加工工藝，葉片的精度靠測量精度以及操作控制來實現，存在一定的誤差性。在葉片曲面加工的過程中，傳統的加工機床采用低速銑床，葉片的型線很難控制，特別是葉片較薄的位置，銑床在切削力作用下，會產生很大的振動，影響精度控制，并且容易形成加工死角，不能滿足客戶加工的具體要求。因此現階段這種手工打磨加工工藝逐漸被淘汰，數控機床葉片加工工藝成為這一領域發展的必然趨勢。

在利用數控機床加工軸流泵葉片的過程中，中心孔位置線劃線是加工的關鍵。中心線主要是兩端中心孔的連線，需要與葉片設計轉動中心線相吻合。按照具體設計要求尺寸建立一個立體的靠模，多由多塊樣板構成，每一塊樣板模型工作面必須符合設計截面尺寸要求，然后通過切割機機床沿中心線進行切割加工，將靠板組裝起來，形成立體的靠模。對于葉片工作面的加工，可以先加工好一面，然后翻面安裝，最后對另一面進行加工，利用多個軸聯動的方式加工。這種聯動加工方式能夠增加葉片兩端的輔助支撐，提高葉片安裝的剛性，保證安裝質量，避免行刀過程中的振動影響其表面粗糙度的要求。

在軸流泵葉片數控加工過程中，加工的方式多種多樣，加工速度、操作工藝等形式多樣，可快可慢，并且切割刀位變化軌跡較為靈活。為了能夠提高數控加工葉片的經濟效益，需要根據客戶的具體加工質量要求，選擇最佳的數控加工程序與方式。現階段，最常見的數控加工形式，是在數控機床上設置CAD軟件，利用軟件進行三維設計，然后利用CAM軟件對加工方式進行靈活設計，并計算加工的各項參數，選擇刀具等，并對刀具軌跡進行編輯、校核、優化以及模擬仿真，獲取最佳的行刀軌跡，并通過處理程序將其生成葉片加工程序。最后通過具體的加工程序，利用計算機實現數控加工。

3結束語

第7篇：數控加工論文范文

作者：惠延嶺 單位：鄭州市國防科技學校

在數控加工中，通常粗精加工一次完成，說以粗精加工有時候放在一個工序中，所以和普車有很大區別。學習機械加工工藝文件要加工工藝參數為重點。在數控教學教學中，由于課時少，設備少，教學往往過于強調指令的學習，對于加工工藝參數的學習幾乎沒有。加工藝參數是零件質量的重要保證，提高學生對選擇合理的工藝參數學習是不可缺少的，切削用量不僅是機械加工必須確定的重要參數，而且其數值合理與否對加工質量、加工效率、生產成本等有著非常重要的影響。生產實踐表明，靈活應用切削用量，在加工中有著重要的意義，能大大地提高工作效率，提高學生對機械加工工藝文件的加工工藝參數學習是提高學生技能的保證。

機械加工工藝文件的學習是滿足現代企業的需要，有助于學生對機械加工知識有一個系統學習和提高，畢業后才能較快地入到企業的生產活動之中，在日常的教學中，加強機械加工工藝文件是系統地學習和指導作用是要培養學生的獨立分析及解決問題的能力，從而，全面提高學生車工實習教學質量和教學效果。機械加工工藝文件對有助于數控實習合理安排。機械加工工藝文件是在具體的生產條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規定的形式書寫成工藝文件，經審批后用來指導生產。將工藝文件的內容，填入一定格式的卡片，即成為生產準備和施工依據的工藝文件。總的來說，工藝流程是綱領，加工工藝是每個步驟的詳細參數，工藝規程是某個廠根據實際情況編寫的特定的加工工藝。通過工藝文件的工藝流程可以科學的安排實習教學，對實習教學有很大的指導作用。機械加工工藝文件對有助于學生分析、解決問題能力的提高。在實習中，學生根據機械加工文件的要求獨立完成實習任務，對學生知識和技能的全面提高有指導作用。從工具、量具到刀具的選擇必須自己解決，零件雖然簡單，但需要磨外圓刀，鏜孔刀、端面刀，及相應的鉆頭、量具等工具的準備，還要自己根據加工工藝選擇加工順序，選擇切削用量等，如果沒有扎實的基本功和獨立的工作能力，想加工出來，也是不可能的。顯著提高有獨立分析解決問題的能力，機械加工工藝文件在車工實習中有助于學生對零件的作用及工作條件、表面幾何特征及組成、表面質量、材質性能方面的技術要求、結構工藝性、機加工方法達到結構要求的難易程度等進行正確的分析,以明確加工的內容及要求，從而正確地選擇加工方案，確定加工順序、走刀路線、選擇合適的機床、設計夾具、選擇刀具，確定合理的切削用量等，能提高學生知識把握的全面性。

機械加工工藝文件對安全隱患有指導作用，實習存在學生分布廣、實習場地情況各不相同等特點，首先要做到嚴格遵守實習安全操作規程，包括安全事故隱患、設備使用與維護的問題以及預防是車工實習教學管理的重中之重，一旦學生出現安全事故，將對學生、家庭、學校造成嚴重的影響。因此，教師教育學生執行安全操作規程，加強學生安全、守紀、順利地完成實習任務是不容忽視的。機械加工工藝文件中工藝參數的選擇，和工件裝夾和走到順序為實習安全提高保證。機械加工工藝文件在科學合理的規定工藝順序，加工工藝參數，時間定額等多方面內容，是科學合理安排加工重要依據，是按現代企業要求進行的，有助于學生的安全。

第8篇：數控加工論文范文

西門子NX是一個完全集成的CAD/CAM/CAE軟件集，具有強大的計算機輔助設計、分析和制造功能。本文通過西門子NX的CAD/CAM/CAE來完成建模、有限元分析及數控編程。首先，在NX的CAD模塊進行三維建模，完成建模后進入NX的結構分析模塊，創建新分析方案，選擇解算器，這里用NXnastran，材料設置為steel，即對應的45鋼。網格劃分是有限元分析的基礎，其目的是將結構轉化為離散的連續實體，有限元網格劃分的質量，直接影響到分析結果的精確度和分析所用的時間，在保證解算精度的情況下盡量提高數值計算的速度。

在NX仿真導航器中激活FEM文件，將其設為顯示部件，選擇“3D四面體網格”工具，選用具有較高計算精度的“10節點四面體單元”對零件進行網格劃分。在NX仿真導航器中激活仿真文件，將其設為顯示部件，在約束類型中選擇“固定約束”工具，選擇尺寸100的平面定義固定全約束。在載荷類型中選擇“力”工具，選擇固定約束對面橢圓面（事先適當分割面），設置作用力為500N，力的方向為100平面的垂直方向。有限元模型建立后，可進行模型檢查，如網格、節點/單元、載荷、約束及材料等，檢查沒有錯誤，進行求解，求解完成后，對分析結果進行綜合評定，如圖2所示。

變形輸出excel文件格式，經過后處理輸出的excel文件詳細地記錄了各坐標點上的變形量，如表1所示。有限元分析施加載荷和邊界條件時，添加的力和約束與實際加工時工件的夾緊力、支撐點應相符合，以模擬工件實際受力情況。

2數控編程加工

利用excel的計算功能，將原始點和變形量進行比較，得到變形后的坐標點。將這些坐標點輸入NX軟件，用NX的建模功能三維建模，得到變形后的橢圓模型，因為NX平面銑適用于側壁垂直底面或頂面為平面的工件加工，故選用NX的平面銑類型，加工輪廓刀具選用D40立銑刀，30°斜面選用60°成型刀，選擇加工面，設置相關參數，生成軌跡后，后處理輸出G代碼。實際加工中可以通過測量工件夾緊后的變形量來控制夾緊力。本例在有限元分析時添加的力為500N，分析橢圓200mm尺寸變形量為0.516mm。加工時工件夾緊后，實際測量橢圓200mm尺寸變形量達到0.516mm時停止夾緊，這時有限元分析時添加的力與實際工件夾緊力應基本相等。實際加工時上下方向可增加輔佐支撐，以防止數控加工時工件震動。

3結語

第9篇：數控加工論文范文

如圖1所示，課題要完成從選材至加工出成品的全過程，內容包括測繪零件，CAD畫零件圖，產品造型設計，生成凹、凸模，數控加工，產品檢驗，完成技師論文的編寫等。

一、數控銑/加工中心預備技師課題內容

1.課題來源

預備技師課題的來源一般有：具有一定技術含量的企業產品、歷年全國數控技能競賽試題、國家題庫、企業攻關課題、企業的技術改造課題、根據培養知識點設計的課題等。

本課題源自一燈具生產企業，產品為外貿定單，銷往日本。該產品是企業與我校合作開發的新產品。在實施本課題前，已完成了該模具圖紙的設計，本課題主要完成模具型芯和型腔的選材與加工。

2.能力目標

通過本套課題的學習，掌握利用數控設備加工具有實際價值產品的能力，以及培養學員應具有良好的團隊意識和工作習慣。

3.課題開發

根據能力目標，將金屬材料及熱處理、CAD、數控造型軟件的使用、自動編程知識、機械加工知識等涉及的技術融合在一起，形成完整的知識結構，強化各知識點的有機結合，形成較強的職業能力。

4.教學實踐

（1）教學形式――導師制。

（2）學習形式――2人/組，任務驅動式團隊自主學習。

（3）教學設備――數控銑/加工中心。

（4）學習內容――燈罩模具產品產出的全過程。

該燈罩模具的加工涵蓋了數控專業學習中所涉及到的知識。燈罩模具的加工過程即是以行動導向組織的教學過程，以師生共同確定的加工方案及完成的加工步驟來引導教學組織過程，學生通過主動和全面的學習，達到腦力勞動和體力勞動的統一。

該燈罩模具的加工任務（行動）絕非單指某一技術或技藝，而是燈罩模具產品產出的全過程，包括接受定單、確定任務、資料檢索、制訂計劃、服務加工、質量控制、售后服務等，是學生即將從事的數控加工職業可能發生的一個完整的工作過程。給學生提供了一個典型的綜合科技環境，使學生將學過的諸多單科專業知識在這里得到全面認識、綜合訓練和相互提升。

5.課題實施

（1）選擇型芯及型腔材料。

提出問題：如何選擇模具材料？選擇模具材料時要考慮哪些因素？所選擇模具材料的性能？

涉及知識：金屬材料及熱處理

教師行為：提供需查閱的相關資料，解答相關問題。

（2）畫模具型芯圖。

涉及知識：機械制圖及相關繪圖標準，手工畫圖、CAD繪圖。

教師行為：檢查所畫視圖的規范性與正確性，提出解決方案，CAD輔導。

（3）選擇毛坯并進行數控車加工。

涉及知識：數控車床的編程與操作、選擇刀具、夾具、切削用量、工件裝夾與校正。

教師行為：檢查數控車程序，數控車床的操作，數控車宏程序輔導。

（4）產品造型。

涉及知識：數控造型軟件的使用。

教師行為：實體造型輔導。

（5）生成數控加工程序。

涉及知識：自動編程知識，機械加工知識。

教師行為：加工方式選擇，加工刀具選擇，切削用量選擇輔導

（6）數控銑/加工中心加工。

涉及知識：程序的傳輸，數控銑/加工中心的操作，程序的修改，夾具的選擇，工件裝夾與校正。

教師行為：程序傳輸輔導。

（7）精度檢驗。

涉及知識：精度檢驗的方法。

教師行為：精度分析，提出解決措施。

（8）模具裝配。

涉及知識：模具裝配與調試。

教師行為：精度分析，提出解決措施。

（9）加工產品。

加工出的產品如圖2所示。

（10）完成技師論文。

涉及知識：完成課題全過程中的心得與體會。

教師行為：提供技師論文的格式，書寫論文的注意事項，論文輔導。

根據學員的學習情況及教學設備在實際使用過程中的效能，指導教師提出改進建議，完成成果評價。

二、成績考核及教學效果評定

為了嚴把預備技師的出口關，數控銑/加工中心預備技師考評主要有以下內容組成：

1.預備技師理論考試

本著夠用和實用的原則，檢驗學生對基本理論知識的掌握程度，其內容包括機械制圖、機制工藝知識、機械加工、數控加工工藝、數控編程、數控原理等知識。

2.編制加工工藝

檢驗學生分析問題、解決問題的能力。考試內容為編寫復雜零件的數控加工工藝規程（包括工序卡、刀具卡、切削用量參數表等內容）。

3.手工編程

檢驗學生對數控編程的基礎知識的掌握程度。考試內容為編寫考試工件的加工程序。

4.CAD繪圖

繪制復雜零件或裝配圖，考核學生的計算機繪圖能力及對機械制圖的掌握程度。

5.自動編程

考核學生造型能力和自動編程能力。

6.數控技能應會考核

完成數控機床加工技師操作課題，考核學生的實際動手能力。

7.預備技師論文答辯

通過預備技師論文的答辯，考核學生對預備技師所需掌握的各項知識的綜合運用能力，提高學生分析問題、解決問題的能力。

以上內容的1～3項歸納為應知考試，所占比例依次為60%、20%、20%。4～6項歸納為應會考試，所占比例依次為20%、30%、50%。當應知、應會和論文答辯全部合格后，方可認為預備技師合格。

（作者單位：江蘇省常州技師學院）