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数控机床的数控加工工艺

设计与编程设计书

1设计的内容及目的

1.1设计的内容

结构件的工艺与编程。

其要求如下：

（1）图形的分析；

（2）刀的选择；

（3）工艺路线；

（4）编写数控加工工序卡片；

（5）程序清单；

（6）废品分析及问题的解决。

1.2设计的目的

高等院校的毕业设计是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节。它

通过深入实践、了解社会、完成毕业设计任务或撰写论文等诸环节，着重培养

学生综合分析和解决问题的能力和独立工作能力、组织管理和社交能力；同

时，对学生的思想品德，工作态度及作风等诸方面都会有很大影响。对于增强

事业心和责任感，提高毕业生全面素质具有重要意义。是学生在校期间的学习

和综合训练阶段；是学习深化、拓宽、综合运用所学知识的重要过程；是学生

学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与工程实践能力培养效果

的全面检验；是实现学生从学校学习到岗位工作的过渡环节；是培养优良的思

维品质，进行综合素质教育的重要途径，培养学生综合运用多学科理论知识的

能力；是学生毕业及学位资格认定的重要依据；是衡量高等教育质量和办学效

益的重要评价内容。

2数控机床的知识

2.1数控机床的产生和发展

2.1.1产生

随着科学技术的发展，机械产品结构越来越合理，其性能、精度和效率日

趋提高更新换代频繁，生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转化。因

此，对机械产品的加工相应得提出了高精度、高柔性与高度自动化的要求。数

字控制机床就是为了解决单件、小批量、特别是复杂型面零件加工的自动化并

保证质量要求而产生的。

第一台数控机床是1952年美国PARSONS公司与麻省理工学院（MIT）合作研

制的三坐标数控铣床，它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密

检测与新型机械结构等多方面的技术成果，可用于加工复杂曲面零件。

数控机床的发展先后经历了电子管（1952年）、晶体管（1959年）、小规

摸集成电路（1965年）、大规模集成电路及小型计算机（1970年）和微处理机

或微型机算机（1974年）等五代数控系统。

2.1.2数控机床的发展趋势

1高速化：采用高速的32位以上的微处理器，可提高数控系统的分辨率及

实现连续小程序段的高速、高精加工。日本产的FANUC15系统开发出64位CPU系

统，能达到最小移动单位0.1um时，最大进给速度为100m/min。

2多功能化

3智能化：引进了自适应控制技术.自适应控制（AdaptiveControl，简称

AC）技术是能调节在加工过程中所测得的工作状态特性，且能使切削过程达到

并维持最佳状态的技术。

4高精度化：通过减少数控系统误差和采用补偿技术可提高数控机床的加

工精度。

5高可靠性：通过提高数控系统的硬件质量，采用模块化、标准化和通用

化来提高其可靠性。

2.2数控技术的基本概念

1数字控制（NumericalControl)，简称NC，它是采用数字化信息实现加

工自动化的控制技术，用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机

床称作数控机床。

2NC机床：早期的数控机床的NC装置是由各种逻辑元件、记忆元件组成随

机逻辑电路由硬件来实现数控功能，称作硬件数控，用这种技术实现的数控机

床称作NC机床。

3CNC机床：现代数控系统采用微处理器或专用微机的数控系统

（ComputerNumericalControl）由事先存放在存储器里的系统程序（软件）

来实现控制逻辑，实现部分或全部数控功能，并通过接口与外围设备进行联

接，这样的机床称作CNC机床。

2.3数控机床的组成

2.3.1组成

（1）程序的存储介质（纸带、磁带或磁盘等）

（2）输入输出装置

（3）数控装置（是数控机床的核心，接受脉冲信号经过译码、运算和逻辑

处理将指令信息输出给伺服系统，使设备按轨定的动作执行）

（4）伺服装置（是数控机床执行机构的驱动部件，作用是把来自数控装置

的脉冲信号转换成机床执行部件的运动）

（5）检测反馈装置（作用是对机床的实际运动速度、方向、位移量以及加

工状态加以检测并将结果反馈给数控装置，计算出与指令位移之间的偏差并发

出纠正误差指令）