数控技术毕业论文
前言
由于各种机械的用途和性能不同，其零件的材料、结构和技术要求也各不相同。所以，各种零件的加工工艺是不同的，即使是同类型的零件，由于生产条件和批量大小的不同，其工艺也不同，因此，必须制定合理的工艺规程。在数控加工中，加工工艺路线表示刀具刀位点相对于工件运动的轨迹，也称进给路线。它不仅包括加工内容也反映加工顺序，是编程工作的主要依据。
摘要
数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代数控技术专业学生必不可少的。
本次毕业设计内容介绍了数控加工的特点、加工工艺分析以及数控编程的一般步骤。并通过一定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。
关键词： 数控技术 加工工艺 编程
NC and NC machine tool technology in today's machine manufacturing industry in an important position and great benefits that its national infrastructure in the industrial modernization of the strategic role and has become a traditional machinery manufacturing industries to transform and enhance automation, flexible, Integrated production and an important means of signs. NC technology and the widespread application of NC machine tools, machinery manufacturing to the industrial structure, product variety and quality and production methods brought about a revolutionary change. NC machine tool processing workshop is the most important modern equipment. It is the development of information technology (1 T) and manufacturing technology (MT) with the result of the development. Modern CAD / CAM, FMS, CIMS, agile manufacturing and intelligent manufacturing technology, are built on the technology in the NC. NC master modern technology of modern machinery and electronic knowledge is essential to professional students.
The design of the content on the characteristics of the NC, processing and analysis of the general steps NC programming. And, through a detailed example of the NC on the process of analysis.
Key words: NC programming technology processing technology
1毛坯的选择
一、轴类零件的毛坯和材料
(一)轴类零件的毛坯
轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。
根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。
(二)轴类零件的材料
轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。
45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45~52HRC。
40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。
轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50~58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。
精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。
2零件图工艺分析
在设计零件的加工工艺规程时，首先要对加工对象进行深入分析。对于数控车削加工应考虑以下几方面：
1．构成零件轮廓的几何条件
在车削加工中手工编程时，要计算每个节点坐标；在自动编程时，要对构成零件轮廓所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时应注意：
（1） 零件图上是否漏掉某尺寸，使其几何条件不充分，影响到零件轮廓的构成；
（2） 零件图上的图线位置是否模糊或尺寸标注不清，使编程无法下手；
（3） 零件图上给定的几何条件是否不合理，造成数学处理困难。
（4） 零件图上尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。
2．尺寸精度要求
分析零件图样尺寸精度的要求，以判断能否利用车削工艺达到，并确定控制尺寸精度的工艺方法。
在该项分析过程中，还可以同时进行一些尺寸的换算，如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等。在利用数控车床车削零件时，常常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。
3．形状和位置精度的要求
零件图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要依据。加工时，要按照其要求确定零件的定位基准和测量基准，还可以根据数控车床的特殊需要进行一些技术性处理，以便有效的控制零件的形状和位置精度。
4．表面粗糙度要求
表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，也是合理选择数控车床、刀具及确定切削用量的依据。
5．材料与热处理要求
零件图样上给定的材料与热处理要求，是选择刀具、数控车床型号、确定切削用量的依据。
2．1零件加工工艺分析
1加工工艺路线的确定原则
加工工艺路线合理与否，关系到零件的加工质量
与生产效率。在确定加工工艺路线时，应综合考虑在保
证加工精度的前提下，应最大限度地缩短加工工艺路
线。所以数控加工工艺路线应遵循以下原则:
(1)保证产品质量，应将保证零件的加工精度和表
面粗糙度要求放在首位。
(2)提高劳动生产率和降低生产成本。在保证零件
加工质量的前提下，应力求加工路线最短，并尽量减少
空行程时间，提高加工效率。
(3)在满足零件加工质量、生产效率等条件下，尽
量简化数学处理的数值计算工作量，以简化编程工作。
此外，确定加工工艺路线中，还要综合考虑零件的形状
与刚度、加工余量、机床与刀具的刚度等，确定一次进
给还是多次进给，以及设计刀具的切人点与切出点、切
入方向与切出方向。在铣削加工中，是采用顺铣还是逆
铣等。
2加工工艺的选择要点
在数控加工编程中，应强化工艺规程，选择合理的
加工路线，优化程序编制。在制定加工工艺路线中应关
注以下事项:
(1)在确定加工路线时，为缩短行程，应考虑尽量
缩短刀具的空行程。通常通过合理选择起刀点，合理安
排回空路线都能使空行程缩短，提高生产效率。
(2)在安排加工工艺路线时，同时也要兼顾工序集
中的原则。零件在一次装夹中，尽可能使用同一把刀
具完成较多的加工表面，以减少换刀次数，简化加工
路线，缩短辅助时间。有条件者可采用复合刀具，当一
把刀具完成加工的所有部位后，尽可能为下道工序作
些预加工，如使用小钻头预钻定位孔或划位置痕.或
者进行粗加工，然后再换刀进行精加工。
(3)要选择工件在加工后变形小的加工路线。如
对于横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分数
次走刀至最终尺寸或应用对称去除余量法安排加工
数控车床毕业论文参考文献
数控车床毕业论文参考文献 数控车床毕业论文参考文献（1）： [1]吕斌杰，高长银，赵汶.华中系统数控车床培训教程[M].北京：化学工业出版社，2013. [2]刘宏军.数控车床编程与操作实训教程[M].上海：上海交通大学出版社，2014. [3]梁训，王宣，周延佑.世界制造技术与装备市场：机床技术发展的'新动向[J].世界制造技术与装备市场，2001（3）：13. [4]吴祖育，秦鹏飞.数控机床[M].上海：上海科学技术出版社，1994：242.？ [5]毕妍.科技创新与应用：经济型数控机床改造的优化方案研究[J].科技创新与应用，2014：26. 数控车床毕业论文参考文献（2）： [1]彭烨.数控车床操作技术分析[J].硅谷，2011（5）. [2]田海超.数控车床操作技术分析[J].科技与企业，2013（16）. [3]姚雪莲.浅谈数控车床操作技术常见问题分析[J].科技创新导报，2012（35）. [4]秦晓寅.数控车床操作中的撞车原因及对策分析[J].科技资讯，2014（21）. [5]李莹，吴成义.复杂零件在数控车床加工的工艺探讨[J].中国科技投资，2013（A19）：158. [6]宋理敏，李俊川.复杂椭球部件的数控车削加工工艺研究[J].组合机床与自动化加工技术，2013（4）：132-134. [7]刘仁春，袁维涛.提升数控机床复杂曲面零件加工效率[J].金属加工：冷加工，2013（14）：12-14. 数控车床毕业论文参考文献（3）： [1]徐亮.浅析数控机床的故障及完善方法[J].科技致富向导，2010（24）：56-57. [2]薛福连.数控机床故障诊断及处理[J].设备管理与维修，2010（4）：54-55. [3]徐亮.浅析数控机床的故障及完善方法[J].科技致富向导，2010（24）：56-57. [4]刘瑞已，李平化.数控机床参数故障的维修技巧[J].制造技术与机床，2008（5）：79-81. [5]薛福连.数控机床故障诊断及处理[J].设备管理与维修，2010（4）：54-55. [6]杨文彬.瑞安市农田水利建设现状分析及对策研究[D].南京农业大学，2012. ;
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嵌入式开放型数控系统研究
摘 要 在构建的开放式数控系统中,把μC/OS-Ⅱ实时操作系统移植到MCS-51上,在其内核上创建自己的任务,开发出实时运
动控制系统。该数控系统具有通信和网络功能。将该系统用在模拟加工平台上,验证了系统的可行性。
关键词 开放式数控 μC/OS-Ⅱ 实时操作系统
1 开放式数控
开放式数控是数控技术的发展趋势。前几年国内外对于
PC-based开放式数控讨论较多,并取得了一定成果。最近一段
时间,由于嵌入式技术的发展,采用嵌入式实时操作系统的开放
式数控逐渐引起业界的关注。其主要原因是基于PC技术的数
控系统在实时性方面有其先天不足之处。而这一方面嵌入式技
术刚好发挥了它的优势,逐渐显示出其强大的生命力。
目前采用嵌入式技术的开放型数控研究主要是指包含实时操
作系统的控制器。本文研究的是关于采用μC/OS-Ⅱ实时内核的数
控系统的软、硬件结构以及实验系统开发。和PC技术无关。
2 基本体系结构和工作原理
硬件结构以Windows 78E58(51系列)为核心,扩展了RAM,显
示、键盘接口8279,MAX232串口,8255并口以及RTL 8019 AS网络
芯片。去步进电机输出直接由78E58进行。如图1所示。
W inbond 78E58内核32kB的FlashROM,包含μC/OS-Ⅱ实
时内核在内的系统软件(即实时操作系统)约25kB左右。覆盖
了该实验系统的全部数控功能,包括输入、译码、插补、伺服输
出、显示、通讯等功能。
图1中8279主要用于管理自行设计的小键盘和LED显示
器。零件加工程序可以从小键盘输入。也可以从MAX232串行
口输入。并口8255主要用于机床I/O信号的输入、输出以及调
试时使用。8019AS是网络接口芯片,使得本嵌入式系统能和采
用TCP/IP协议的以太网连接,实现上网功能。78E58中包含一
个精简的TCP/IP协议栈。
实时时钟是嵌入式系统的一个显著特征,μC/OS-Ⅱ要求时
钟周期为10~100ms,刚好符合数控系统工作周期的需要。本
实验系统采用10ms的工作周期,复杂系统可以适当增大。
μC/OS-Ⅱ是一个源代码公开的实时占先式内核,它可以管
理64个任务,有8个留给系统,用户可以使用56个任务,每个
任务的优先级必须是不同的(对于数控系统而言这56个任务已
绰绰有余)。
GB/T 18759·1-2002开放式数控系统国家标准中,开放程度
分为三个层次。其中第二层次为“控制装置在明确固定的拓扑
结构下允许替换、增加NC核心中的特定模块以满足用户的特
殊要求”。只要在μC/OS-Ⅱ开放式内核下“挂”上不同功能的
任务,比如译码、插补、输出等模块就可以基本达到第二层次的
要求,实现开放式数控的目标。
3 开放式数控的软件实现
3·1 软件接口
整个软件系统以μC/OS-Ⅱ作为平台,并在创建的各个任务中
调用相应的应用软件模块,结合实时中断服务程序,共同完成系
统功能。为了实现开放式数控系统的模块化,提高应用软件模块
的互换性和可移植性,给各应用软件模块定义了相应的程序接
口。只要软件接口一致的应用软件模块则可以替代和互换。
下面是插补程序的部分接口定义(C语言),其中包括插补
数据的数据结构和一些相关的函数接口。
3·2 任务实现
整个软件除了μC/OS-Ⅱ以外,建立了9个任务外加一个系
统初始化例程。9个任务分别是。
9个任务被分配在一个前后台结构中,前台程序是实时性
较强的任务,包括插补任务,监控任务,机床信号输入/输出任
务。其余为后台任务,零件加工程序输入任务主要是从键盘输
入加工程序,放在存储器中。串行通信是从外部输入零件加工
程序。网络任务是和局域网交换信息。显示放在空闲任务之
中。
系统初始化在启动时只运行一次,以启动多任务OSStart()
结束,见图2
为实现各个任务之间的通信以及数据共享,μC/OS-Ⅱ提供
了三种方法:信号量、邮箱和消息队列。下面以信号量为例说明
任务间通信的方法。用户任务形式如下:
这样,任务就是一个无限循环的C语言函数。函数中任务
通过OSSemPend()函数等待相应信号量的到来,触发任务的执
行;并利用系统延时函数OSTimeDly()延时。如图2所示,系统
初始化完成的工作为μC/OS-Ⅱ初始化,创建信号量,创建任务,
接口初始化等。在启动多任务OSStart();后,就处于μC/OS-Ⅱ
的调度下运行。首先,在键盘命令没有下达之前,系统处于等待
状态,各用户任务都在等待信号量的到来。在此期间,系统执行
的是优先级最低的任务OSTask Idle,进行一些显示等工作。实
时中断定时发生,只是没有键盘命令,只进行一些例外监控等,
不会出现插补等加工状态。一等加工的键盘命令按下,经过键
盘解析任务KeyAnalyse Task对任务的解析,向译码任务Trans-
late Task发出信号量,进入译码过程,译码任务从存储器中取出
零件加工程序进行编译处理,同时给插补程序发出信号量,等到
实时中断发生后,插补任务接收到信号量后,即开始插补加工。
本次实验系统采用步进电机伺服系统,一边插补,一边就向外输
出。译码任务在没有遇见M02、M30之前,则不断进行编译,一
直到零件加工程序结束。零件加工程序输入任务InputTask是
在非加工状态下运行的,下达键盘命令后经KeyAnalyse Task任
务解析,向输入任务InputTask发出信号量。InputTask在获得
信号量后,即开始从键盘输入零件加工程序至存储器。串行通
信和网络通信亦设计成非加工状态下执行。
在以太网网络通信的硬件设计上,采用了RTL8019AS,它是一
款10Mbps的以太网网卡控制芯片,大量应用于PC机的ISA接口
以太网网卡中。虽然如今计算机网卡市场中的主流产品已经是
PCI接口的10M/100M自适应的以太网网卡了,但是,RTL8019AS的
生产线仍然没有停止。因为RTL8019AS支持8位数据总线,在跳
线工作方式下可以非常方便地连接单片机,所以在嵌入式系统领域
中仍然有很大的应用价值。图3为硬件连接图。
除了硬件连接外,在软件上要编写相应的驱动程序。内容
有芯片初始化、发送以太帧数据包和接收以太帧数据包三种。
4 开放式数控的实现和验证
按照前面提出的系统体系结构,我们搭建了一个小型的开
放式数控实验台。在图1的基础上,通过P1口接一个X-Y实验
工作台。通过键盘输入一段零件加工程序,在按下起按钮后,进
行译码、插补、伺服输出。工作台的X、Y轴由二台步进电机驱
动,插补算法采用最常用的逐点比较法,演示的结果达到了预期
的效果。证明了开放式数控系统控制思想的正确性。
5 结束语
基于μC/OS-Ⅱ的开放式数控系统工作台稳定可靠,且开放
性强,虽然就目前只是初步实现了数控系统的基本功能,但可以
随时根据需要,利用嵌入式系统的软硬件资源进行功能扩展,方
便二次开发,以满足不同的功能要求。是实现开放式数控和
“个性化”CNC的一个有效途径。
参 考 文 献
[ 1 ]谭峰,等.基于μC/OS-Ⅱ的开放式数控系统研究.机械与电子,
2004, 12.
[ 2 ]李诚人,等.嵌入式系统及单片机应用.北京:清华大学出版社,
2005.
[ 3 ]谭峰,等.基于以太网的嵌入式数控系统的研究开发.西北工业大
学硕士论文, 2005, 3.
[ 4 ]李诚人,等.现代机电控制系统.西安:西北工业大学出版社, 1999.
[ 5 ] GB/T 18759. 1-2002,开放式数控系统标准第一部分:总则.
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