加工中心的人性化设计与应用
加工中心是典型的高科技机械加工设备,其发展代表了一个国家设计和制造业的水平。加工中心具有高精度、高速度、高效率和高自动化且能适应多品种小批量生产的显著特点,故其发展受到国内外企业界的高度重视。国外加工中心大量进入中国市场,对我国的机床行业冲击很大。作为生产和制造加工中心的中国企业,如何顶住国外的冲击,提高自身的竞争力,重要的是使国内外加工中在性能、质量、可靠性和外观造型上缩小与国外的差距。因此,在借鉴和研究外国先进技术、进一步改进和提高产品各项性能的同时,也要在外观造型设计、人机工程、色彩设计上进行深入的研究,使我国的加工中心制造业在操作方面更加宜人,在外观设计上能体现企业的特色,在色彩上给客户留下深刻的视觉印象,给操作者带来愉悦的心情。加工中心的人性化设计就是在人机工程原则的指导下探讨个人的行为、能力、本能极限和其他特性,来对加工中心进行设计,创造一种良好的人机互动关系,体现加工中心对人的需求的关注。而目前我国的部分数控加工中心设计中,没有很好的考虑人机工程问题,对于人机系统也缺乏必要的研究和实验。论文分析了人性化设计的概念,并将人性化设计的思想引入加工中心的设计中。通过对加工中心的结构与造型的分析,分析现有加工中心在人性化设计存在的问题,并提出加工中心造型设计的研究思路。本文重点是利用人机工程学系统的研究方法,运用人体模型技术,对与加工中心设计相关的人体尺寸进行了细致的分析和研究,包括操作者视距、视高、视角范围、肘部高度的设定,控制面板布局设计、按键设计,作业空间的分析研究。本文总结了加工中心显示-控制面板,加工中心防护罩、以及操作空间的设计方法。对所研究的加工中心进行全方位的可靠性研究,力争通过本研究使企业的人、机床、环境得到很好的协调,使企业所用数控机床的可靠性、加工能力及生产效率得到大幅度提高。论文通过对加工中心环境的分析,对影响作业的环境因素:照明、噪声、温度、等外部环境的因素,做了相关的范围的规定,使人在舒适操作机床的同时,达到最高的工作效率。本文将以山东华兴机械有限公司的SMC3205石材加工中心为代表,利用现代工业设计方法进行设计研究,为其提供科学、客观的设计依据:并利用计算机辅助设计方法,应用现代工业设计理论,对加工中心人性化设计出具体的设计方案,并对其建模、渲染制作出相应的效果图。本文通过理论研究、数据分析、实例设计,总结出加工中心设计特征和方法,并用3D Max和Rhino进行建模和渲染,绘制三维造型效果图,并对最佳方案进行设计,最后设计出符合人性化设计要求的加工中心。
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对加工中心滑枕的结构设计 摘要：数控机床及数控加工中心是现代制造业的关键设备，一个国家数控机床的产量和技术水平在某种程度上就代表这个国家的制造业水平和竞争力。滑枕是加工中心的核心结构之一，是对零部件加工的直接执行机构，它的结构设计是否合理对加工中心的加工结果有着直接的影响。因而加工中心滑枕的结构设计尤为重要。 关键词：加工；滑枕；结构设计 1前言 数字控制也是最近几年新兴起来的一种自动控制的技术，利用数字化的信息实现机床控制的一种方法。数字控制的机床是采用数字来对机床进行控制。数控的机床是装有数控控制的装备。数字控制的系统主要的功能就是采用逻辑处理的方式，或者是运用其他的运算符编码指令来对规定的程序进行编写，数控系统也是一种控制的系统，他能够完成对数控信息的输入、编码以及运算，对数控机床进行全面的加工。 2数控机床及加工中心的工作原理 数控机床的加工中心主要就是运用了计算机技术的自动控制，精密的测量方法和完善的机械设计等方面知识，也是机电一体化的产品，是未来机床的发展趋势。数控机床的工作原理是：首先将加工零件图上的信息和工艺的信息数字化，按照相关规定的代码和格式对其进行相应的加工。数字化信息的定义就是将工件与道具的坐标分割成一个小单位，也可以叫做最小位移量，数控系统是按照程序的要求，对信息进行处理和分配，使得坐标的移动可以是若干个小的位移单位，在工件与道具运动的过程中完成零件的加工。 3 数控加工中心滑枕结构设计 主轴和主轴电机等构件与移动部分相连，随移动部件移动。丝杠电机与固定件连接。丝杠与固定部分连接，丝杠丝母控制移动部分上下移动。主轴电机选择西门子1PH7-137—NG，配套减速器型号为2LG4320。丝杠驱动电机选择西门子1FK7101-5AF71，配套减速器型号为LP155-M01。丝杠公称直径选为55 mm，导程20 mm，长度约为1200 mm。丝母的型号选择为BNFN5520-5。联轴器选择为ROTEX梅花型弹性联轴器。型号NO.001-钢材料，规格38。 3.1滑枕设计计算 3.1.1滚珠丝杠选择计算 （1）已知参数 丝杠的公称直径55mm，导程20mm，长度1500mm，BNFN5520-5。 （2) 切削力的确定 按照立铣（不对称顺铣）计算各向分力，如下图所示：已知主切削力Fc =5000(N)，fw—运转系数，见下表：
毕业设计方案 题 计 目CXH500 数控车铣复合机床主传动系统设 学专院 业 机械工程学院 机械工程 二〇一七年月日
设计题目CXF500 数控车铣复合机床主传动系统设计 一、选题背景与意义 1. 选题背景及国内外研究现状 车铣复合机床在数控车床的基础上增加了主轴分度和动力刀架功能，可以实现曲面、端面车 削以及工件圆柱面的铣削、钻孔、攻丝等功能。1982 年，奥地利林茨机床公司（WFL ）开发出了全世界第一台车铣数控专用机床——WVC500S 车铣加工中心。经过近20 年的不断努力，车铣复合机床已经能实现车削、铣削、镗削、插齿及滚齿等多种加工。进入21 世纪以来，数控车铣复合机床发展非常迅速，不仅规格齐全，硬件功能完善，且软件功能也十分强大，如WFL 的M 系列和MAZAK 的E-H 系列等[1]。目前，先进的五轴车铣复合机床除了可以进行车、铣、钻、 镗、攻丝等加工外，还可以进行镗型腔、钻深孔、滚齿、铣叶片以及进行磨削加工和工件的在线 测量，实现各种误差补偿、刀具在线监控和适应控制等。国外的主流车铣复合机床呈现出了配有 仿真系统、多轴控制扩大机床加工能力及高速度、高精度、智能化的特点，其应用也由单机向系 统化、集成化和网络化的高层次发展。 我国数控车铣复合机床的研制工作起步比较晚，在2001 年由沈阳数控机床厂制造出我国第一台SSCKZ63-5 五轴车铣复合机床，该机床引进了德国玛斯廖拉公司（MAXMULLER ）的技术，达到了国际90 年代末的水平。现在通过国家相关的政策的支持，我们在车铣复合加工机床成功 取得多方面突破，例如：攻克了动力驱动单元，大直径大通孔的高速强力主轴，刀架，机床热平
毕业设计说明书 典型零件的数控加工工艺编制及仿真加工 学号09835123 姓名 班级数控091班 专业数控专业 系部机电工程学院 指导老师 完成时间2012年2月20日至2012年3月26日
目录 引言 第一章加工中心概述 (1) 1.1加工中心的分类及结构组成 (1) 1.2加工中心的加工工艺特点 (4) 第二章零件加工工艺分析 (7) 2.1零件图工艺分析 (7) 2.2选择设备及刀具 (8) 2.3确定零件的定位基准和装夹方式 (8) 2.4确定加工路线 (8) 2.5确定切削参数 (9) 2.6确定编程原点、编程坐标系、对刀位置及对刀方法 (10) 2.7编制刀具卡片和工序卡片 (10) 第三章零件的仿真加工 (14) 3.1数控程序的调试及仿真加工 (14) 3.2仿真结果分析 (25) 结束语 (26) 参考文献 (27) 附录
引言 大家都知道，数控加工是目前的一门新的专业，热门专业，正在高速发展，数控加工程序是有多道复杂的程序组成的，这就为我们学习带来不便，为了使学习更方便，使用更加有条理，我编写了这份典型加工中心铣削编程与操作设计，希望为大家的工作、学习带来方便。我的这份毕业设计包括设计任务书、摘要、前言、设计说明书等多个部分。设计的主要是内容是对我们机械类加工日常加工中常见的工件取其中的一典型零件进行系统的编程与操作设计，从数控加工前应做的准备开始到数控加工工艺分析、数控刀具及其选择、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制中的数值计算、数控加工程序的编制、数控车削加工、NC 加工、数控加工中心编程及自动编程技术等内容等数控加工时应注意的问题做了一一的说明。其中数控机床我们现在用的是西门子系统的，包括编程语言到是西门子系统的。由于水平有限，自己对设计的完成还不是很完善，有不足之处，希望老师多多指教。
一、操作面板 二、软件界面 键盘及功能键介绍 功能键说明： ?MONITOR –为坐标显示切换及加工程序呼叫 ?TOOL/PARAM –为刀补设置、刀库管理（刀具登录）及刀具寿命管理 ?EDIT/MDI –为MDI运行模式和程序编辑修改模式 ?DIAGN/IN-OUT –为故障报警、诊断监测等 ?FO –为波形显示和PLC梯形图显示等 三、机械操作面板 四、常用操作步骤 (一）回参考点操作 ?先检查一下各轴是否在参考点的内侧，如不在，则应手动移到参考点的内侧，以避 免回参考点时产生超程； ?选择“原点复归”操作模式，分别按-X 、+Y 、+Z 轴移动方向按键选择移动轴，此时按键上的指示灯将闪烁，按“回零启动”按键后，则Z 轴先回参考点，然 后X 、Y 再自动返回参考点。回到参考点后，相应按键上的指示灯将停止闪烁。 （二）步进、点动、手轮操作 选择“寸动进给”、“阶段进给”或“手轮进给”操作模式； 按操作面板上的“ +X ”、“ +Y ”或“ +Z ”键，则刀具相对工件向X 、Y 或Z 轴的正方向移动，按机床操作面板上的“－X ” “ -Y ”或“－Z ”键，则刀具相对工件向X 、Y 或Z 轴的负方向移动； (二)点动、步动、手轮操作 如欲使某坐标轴快速移动，只要在按住某轴的“＋”或“－”键的同时，按住中间的“快移”键即可。 “阶段进给” 时需通过“快进修调”旋钮选择进给倍率、“手轮进给” 时则在手轮上选择进给率。 在“手轮进给” 模式下，左右旋动手轮可实现当前选择轴的正、负方向的移动。 （三）MDI 操作 ?使用地址数字键盘，输入指令，例如：G91G28Z0 ；G28X0Y0 ；输入完一段或几段程序后，点“ INPUT/CALC ”键确认，然后点击机械操作面板上的“循环启动” 按钮，执行MDI 程序。 ?选择操作面板上的“手动资料”操作模式，再按数控操作面板上的“ EDIT/MDI ”功能键，机床进入MDI 模式，此时CRT 界面出现MDI 程序编辑窗口。 ?另外，在任一操作模式下，按“ MONITOR ”功能键，在“相对值”显示画页下，可输入M 、S 、T 指令，然后按“ INPUT ”键执行这些辅助功能指令。 ?例如：键入“ T2 ” →“ INPUT ”可选刀，接着键入“ M6 ” →“ INPUT ”可换刀。 ? （四）对刀及刀补设定 （1）工件零点设定 ?装夹好工件后，在主轴上装上电子寻边器，碰触左右两边后，X 轴移动到此两边坐标中值的位置，再碰触前后两边，Y 轴移到此两边坐标中值的位置处，然后按“ TOOL/PARAM ”→菜单软键→“工件”，显示G54/G55/…设置画页，在下方输入区左端输入#（54），移动光标到X下方，按“SHIFT”→“INPUT/CALC”提取当前
龙门机床加工中心主轴系统改型设计
龙门镗铣床加工中心主轴部分的改型设计 学院机械学院 专业机械设计制造及其自动化 班级 学号 姓名 指导教师
辽宁科技大学2015，04
目录 龙门镗铣床加工中心主轴部分的改型设计 (2) 摘要 (7) 第一章绪论 (9) 1.1 我国机床行业发展趋势 (9) 1.1.1 我国机床发展史 (9) 1.1.2 我国机床行业今年的发展 状况 (10) 1.1.3 我国机床行业未来发展的 趋势 (10) 1.2 本课题的提出 (12) 1.2.1 龙门镗铣床及镗铣加工中 心简介 (12) 1.2.2本课题提出的意义 (13) 1.3 本课题研究的主要任务 (14) 1.4可行性分析 (15) 第二章主轴系统的设计 (17) 2.1 设计参数 (17) 2.2 主轴箱体方案设计 (17) 2.2.1 加工中心主轴型号的选择 (17)
2.2.2 电机型号的选择 (18) 2.2.3 电机主轴轴颈的确定.. 19 2.2.4 电机转速的确定 (19) 2.2.5 加工中心变速箱总体结构 设计 (20) 2.3 主要结构的设计与计算 (21) 2.3.1 带传动的设计 (21) 2.4齿轮传动设计 (24) 2.4.1 轴Ⅰ上的第一组啮合齿轮 (24) 2.4.2 轴Ⅰ上的第二组啮合齿轮 (28) 2.4.3 轴Ⅱ上的第一组啮合齿轮 (33) 2.2.4 轴Ⅱ上的第二组啮合齿轮 (37) 2.4.5 第Ⅲ轴啮合齿轮 (42) 2.5轴的尺寸设计及强度校核 (46) 2.5.1 轴Ⅰ的尺寸设计 (46) 2.5.2 轴Ⅱ的尺寸设计错误!未定 义书签。
烟台南山学院毕业设计（论文） 卧式加工中心主传动系统设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日
《数控铣床及加工中心产品设计》开题报告 一、课题名称： 数控铣床及加工中心产品设计 二、选题理由 制造技术是各国经济竞争的重要支柱之一，经济的成功在很大程度上得益于先进的制造技术，而机床是机械制造技术重要的载体，它标志着一个国家的生产能力和技术水平。 机床工业是国民经济的一个重要先行部门，担负这为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务，以1994年为例，全世界基础的消费额达261.7亿美元。其中美国的消费额56亿美元、中国33.6亿美元。所以，在我国国民经济建设中，机床工业起着重要的作用。然而在机械制造业中，大批大量生产时采用专用机床、组合机床、专用自动线等并配以相应的工装，这些设备的初期投资费用大、生产准备时间长，并且不适应产品的更新换代。单件小批生产时，由于产品多变而不宜采用专用机床，特别是在国防、航空、航天和深潜的部门，其零件的精度要求非常高，几何形状也日趋复杂，且改型频繁，生产周期短，这就要求迅速适应不同零件的加工。书空机床就是在这样的背景下产生和发展起来的一种新型自动化机床，它较好的解决了小批量、品种多变化、形状复杂和精度高的零件的自动化加工问题。随着计算机技术，特别是微型计算机技术的发展及其在数控机床上的应用，机床数控技术正从普通数控向计算机数控发展。一个国家数控机床的拥有量（相对值），标志着这个国家机械制造业的现代化程度。数控铣床和加工中心因其特有的加工方式及其加工范围广在数控机床中占有重大的比例，因此研究《数控铣床及加工中心产品设计》具有重大意义。 三、国内外研究现状 当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竞相发展机电一体化、高质量、高精、高效、自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，早已成
数控铣床毕业设计 毕业设计 （2013届） 题目凸件的加工 系（院）漯河职院机电系 专业数控技巧 班级 学号 学生姓名 指导教师张超凡师长教师上交日期2014.01.04
摘要 本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺筹划的分析，工装筹划切实其实定，刀具和切削用量的选择，肯定加工次序和加工路线，数控加工法度榜样编制。经由过程全部工艺的过程的制订，充分表现了数控设备在包管加工精度，加工效力，简化工序等方面的优势。 目录 第1章前言 第2章数控机床的产生与成长 2.1 数控机床的产生 2.2 数控机床的成长 第3章工艺筹划分析 3.1 零件图 3.2 零件图分析
3.3 肯定加工办法 3.4 肯定加工筹划 第4章工件的装夹 4.1 定位基准的选择 4.2 定位基准选择的原则 4.3 肯定零件的定位基准 4.4 装夹方法的选择 4.5 数控铣床常用的装夹方法 4.6 肯定合理的装夹方法 第5章刀具及切削用量 5.1 选择数控刀具的原则 5.2 选择数控铣削用刀具 5.3 设置刀点和换刀点 5.4 肯定切削用量 第6章典范轴类零件的加工 6.1 凸件加工工艺分析 6.2 凸件的加工工艺 6.3 加工法度榜样的编辑 第7章停止语 第8章申谢词 参考文献 第1章前言
在机械加工工艺教授教化中，机械制造专业学生及数控技巧专业学生都要进修数控车床操作技巧。让学生懂得相干工种的先辈技巧，同时培养工作岗亭的前瞻性；在讲解数控常识的同时，必须要肄业生控制根本的机械加工工艺，加强体系意识，懂得手动操作与主动操作之间的接洽，真正把学生培养成为适应各类工作情况和岗亭的多面手。数控车工基本工艺理论及技能有机融合，包含夹具的应用、量具的识读和应用、刃具的刃磨及应用、基准定位等，分类论述了车床操作、数控车床主动编程仿真操作、数控车床编程与操作的初、中级内容。以机械加工中车工工艺学与数控车床技能练习密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清楚地展示了数控车工必须控制的常识和技能的练习门路。对涉及与数控专业相干的基本常识、专业计算，都进行了有针对性的阐述，目标在于塑造理论充分、技能扎实的专业技能型人才。 本文以与切削用量的选择，工件的定位装夹，加工次序和典范零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺筹划分析，机床的选择，刀具加工路线切实其实定，数控法度榜样的编制，最终形成可以指导临盆的工艺文件。在全部工艺过程的设计过程中，要经由过程分析，肯定最佳的工艺筹划，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方法，使得零件加工便利、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在包管零件精度的情况下，加工效力最高、刀具消费最低。最终形成的工艺文件要完全，并能指导实际临盆。 第二章数控机床的产生及成长
毕业论文 课题：数控加工中心孔类零件加工专业：加工中心 姓名： 指导老师： 完成日期：
目录 内容摘要 (3) 正文 (3) 1. 盘类零件加工工艺性分析 (3) 选择并确定数控加工中心加工盘类零件 (3) 盘类零件图样的工艺性分析 (4) 盘类零件的加工路线 (5) 2. 盘类零件加工工艺的确定 (6) 工艺分析 (6) 工艺卡片 (7) 刀具卡片 (8) 走刀路线 (8) 程序的编制 (13) 3. 误差分析 (17) 4. 结论 (17) 参考文献 (18) 盘类零件的加工 内容摘要 盘类零件是由多个端面、深孔、螺纹孔、曲面、沟槽、外轮廓组合而成的较复杂的盘形零件。其特点是零件基本形状呈盘形块状，零件表面汇集了多种典型表面。加工时，装夹次数一般较少，但所用刀具一般较多，编制程序较繁琐。加工前需要做好充分的准备，包括图纸分析、确定加工工艺、选用机床型号、选用毛坯大小、确定走刀路线与加工顺序等，其前期的准备工作比较复杂。 关键词：盘类零件图纸分析确定加工工艺机床 正文：数控加工过程中需要考虑多方面的因素，包括图纸的分析、选择适合加工该 零件的数控机床、选择加工中将要用到的刀具规格、选择良好的切削用量等等。由此看出，数控加工实践是一门复杂的技术。需要多学习、多熟练才能在保证安全的情况下完成任务。所以，我作为数控行业的一份子要努力的提高自身的专业水平，不断的锻炼自己的实践技能，成为一个全方面发展的数控技术人才。 1盘类零件加工的工艺性分析 盘类零件加工工艺性分析是编程前的重要工艺准备工作之一，根据实际加工，利用数控加工中心具有高精度、高柔性、高效率，且适合加工具有复杂轮廓、端面的零件等
机械工程学院 《数控机床编程》课程设计 题目：“王”字凸台 专业：机械设计制造及其自动 班级：机制1201 姓名：王超 学号：1209331031 成绩： 指导教师：张丽娟 2015年4月25日 .
目录 一、任务书 (1) 二、设计零件 (2) 三、数控加工工艺分析 (4) 四、程序清单 (5) 五、零件加工 (6) 六、设计小结 (7) 七、参考文献 (8) 八、感想 (9)
一、任务书 1.课程设计概述 《数控机床编程》课程设计是机械设计制造及其自动化专业的必修课程之一，它可以提高学生的动手能力，丰富学生的理论知识。是一门理论与实践相结合的综合性专业基础课。通过《数控机床编程》课程设计的学习，要求学生能够设计常用的轴类零件和型腔壳体类零件，并能够合理的选择卡具和加工设备，独立分析工艺，独立编程及完成其加工。通过数控机床编程课程设计，使学生提高数控机床实际操作和手工编程能力。同时还要求学生掌握数控机床的组成及其控制原理和方法。为以后的工作和学习打下坚实的基础。 2.课程设计目的 通过本次课程设计，掌握数控机床进行机械加工的基本方法，巩固数控加工编制的相关知识，将理论知识与实际工作相结合，并最终达到独立从事数控加工程序编制的工作能力。 3．课程设计任务 根据本任务书相关技术要求，完成零件设计，零件工艺分析，加工工序卡的编制，数控加工程序的编制，最后用HNC-21M数控系统机床加工出所设计的工件。
《数控机床编程》课程设计班级：机械设计制造及其自动化姓名：王超 二、设计零件 我要做的零件是在金属块上刻一个“王”字。由于我是第一次将所学理论用于实践，因此我选择笔画相对较少的“王’字来做。本次编程我打算用顺时钟圆弧指令G02和直线指令G01来刻画这个字。
前言 加工中心集计算机技术、电子技术、自动化控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体，是典型的机电一体化产品，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大变化。现在的CAD/CAM、FMS、CIMS，都是建立在数控技术之上。目前数控技术已经广泛运用于制造业，数控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志。而加工中心的发展最为重要。 随着科学技术的高速发展，市场上对数控的要求也有很大的改变，正要求数控系统朝着高速、高精度、高可靠性发展，为追求加工效率及更通用化迫使数控机床结构模块化、智能化、柔性化、用户界面图形化，科学计算可视化，内置高性能PLC，多媒体技术应用等方面发展。 加工中心的优点有：1）提高加工质量；2）缩短加工准备时间；3）减少在制品；4）减少刀具费；5）最少的直接劳务费；6）最少的间接劳务费；7）设备利用率高。总的来说，加工中心的发展动向是高速、进一步提高精度和愈发完善的机能。 本设计说明书以大量图例来说明加工中心的主轴箱设计及横向进给机构的设计的思路。设计中得到颜竟成教授的悉心指导，在此向他表示诚挚的的感谢。由于编者的水平和经验有限，加之设计时间较短、资料收集较困难，说明书中难免有缺点和错误，在此恳请读者谅解，并衷心希望广大读者提出批评意见，使本设计说明书能有所改进。 编者 2009年6月
1. 机床总体方案设计 1.1机床总体尺寸参数的选定 根据设计要求并参考实际情况，初步选定机床主要参数如下： 工作台宽度×长度 400×1600mm×mm 工作台最大纵向行程 650mm 工作台最大横向行程 450mm 工作台最大垂直行程 500mm X、Y轴步进电机 a12/3000i Z步进电机 a12/3000i 主轴最大输出扭矩 70公斤力×米 主轴转速范围 45～2000r/min 主电动机的功率 4kw 主轴电动机转速 1500r/min 机床外行尺寸（长×宽×高） 2488×1200×2710mm×mm×mm 机床净重 500kg 1.2机床主要部件及其运动方式的选定 1.2.1主运动的实现 因所设计的卧式加工中心要求能进行车、铣和镗，横向方向的行程比较大，因而采用工作台不动，而主轴箱各轴向摆放为卧式的机构布局；采用交流无级调速电动机实现无级调速，并且串联有级变速箱来扩大变速范围。为了使主轴箱在数控的计算机控制上齿轮的传动更准确、更平稳、工作更可靠，主轴箱主要采用离合器交换齿轮的有级变速。 1.2.2给运动的实现 本次所设计的机床进给运动均由单片机进行数字控制，因此在X、Y、Z三个方向上，进给运动均采用滚珠丝杠螺母副，其动力由步进电机通过调隙齿轮传递。 1.2.3数字控制的实现
毕业设计（论文）-立式铣削五轴五联动加工中心设计提供完整版的各专业毕业设计， 目录 第一章概述-------------------------------- 1.1 课题研究内容---------------------- 1.2 国内外相关技术现状---------------- 1.3 课题分工及简介--------------------- 第二章技术支持及其发展趋势---------------- 2.1 虚拟制造的应用及发展------------- 2.2 相关软件介绍--------------------- 第三章具体设计方案 3.1 设计参数计算--------------------- 3.2 造型设计------------------------- 第四章装配及其仿真 4.1 零件的装配----------------------- 4.2 装配仿真------------------------- 第五章设计结论及参考文献------------------- 第一章概述 1.1 课题研究内容: 本次设计的主要任务是立式铣削五轴五联动加工中心，它具有较强的数控功能，可以加工各种复杂轮廓表面的工件。可作铣、镗、钻孔等加工，广泛应用于机械制造业。它可以实现五轴控制、五轴联动。主轴电机采用交流伺服驱动系统，可实现主轴的自动无级变速。它采用了自动液压拉松刀结构，使刀具交换方便快捷。这一部分主要是主轴头的设计，主轴头可沿X、Y、Z三个方向移动，并可绕 A(B)、C轴作旋转运动，具有很大的灵活性，且加工性能好。安装专用刀杆及附
件，可以加工平面，斜面、螺旋面、沟槽、花键、弧形槽等等。通过转动的主轴头，机床可实现铣削空间前半球任意角度的加工它采用精密同步带传递主传动，采用伺服电机实现摆动，该主轴头具有较高刚度，主轴转速变换范围宽。主轴电机为28KW，采用高速钢或硬质合金刀具可进行高速度的强力切削，主轴头与滑枕作成分离式，便于用户安装拆卸。主传动采用变六变频的无级调速，便于用户选用适合的切削转速和参数。 这次设计的数据参数来源于桂林机床厂，主要参数见下: 主轴锥孔 40 GB3838.1-83 主轴转速级数无级 主轴转速范围 0~10000 rpm 主轴转数级数无级 主电机功率 28KW 加工中心其它部分参数如下 工作台面积1600×4000 mm 工作台T型槽槽数 9 槽宽 22 mm 槽距 160 mm 工作台行程纵向X 4000 mm 滑枕行程横向Y 2500 mm 垂向Z 1000 mm 滑枕进给量范围纵向X 4000 mm 横向Y 4000 mm 垂向Z 4000 mm A及C轴摆角 A 轴 ?100?
loudi Vocational and Technical College 毕 业 设 计 书
姓名：聂文伟 学号： 208100314 指导教师：贺应和 专业：模具设计与制造 教学系部：机电系 毕业设计题目：数控加工中心加工工艺与编程综合设计 开题报告（阐述课题的目的、意义、研究内容、研究方案、预期结果等） ●课题目的：该毕业设计从选题到最终的完成，运用到了大学三年所学 到的各门学科的知识。通过完成这次毕业设计，首先让我熟悉了我们以 前所学的知识，把比较分散的知识集中化，对我们以前所学的各科知识 进一步的熟练、巩固与提高。同时也锻炼我们在工艺设计及数控编程等 方面的实际能力。也使我们能够系统的集中的复习、总结了这二年多所 学的各学科的知识。让自己在专业方面有很大的提升。 ●课题意义：数控加工技术对我国经济建设的发展具有重要的意义。当 前我国企业的生产正逐步从原来的粗放型转向内涵型，产品生产也从原 来的“粗制”转变为“精制”。为了保证产品质量，降低成本，提高生产效 率，企业在未来的生产中自动化程度将大大提高，一线的生产将向机电
一体化、程控化、数字化方向发展。形式迫使我们在机械加工方面不仅要会操作普通机床而且更要会操作数控机床。此外，还要求我们具有分析、判断、处理生产过程中的突发事件的能力；具有开拓创新能力、团队协作能力和交际能力。通过本课题的完成，我们能加强自己对数控知识的掌握。 ●研究内容：本课题主要研究凸盘的数控加工。包括零件的加工工艺分 析，并确定最终加工工艺方案；合理选择数控机床；确定各工序的加工路线与定位方式，选择设计相应的工装；合理选择刀具和确定各工步的切削用量；通过以上各项的分析和设计，最后各工序编制相应的加工程序。 ●研究方案：课题通过以下步骤来完成：首先，分析零件图，初步确定 零件的分类以及大体对设备的要求；其次，对工艺的方案进行分析和拟定，这一步中包括工艺分析处理、机床的选择、刀具的确定、切削用量的确定、拟订加工方案；第三步，确定工艺文件，包括数控加工工艺卡，工件安装和零点设定卡、数控刀具明细表、加工零件刀具轨迹图；最后编制适合机床和零件的程序。 ●预期结果：通过本次毕业设计，能够提高自己对资料的收集和查阅能 力；会合理应用资料和工具软件解决设计问题，提高设计效率；锻炼自己分析问题和解决问题的能力；会对零件进行工艺分析，能解决中等以上复杂程度零件的工艺问题和数据处理问题；提高编程能力，编制合理的加工程序。同时自己学会了遇到问题后，怎样的办法去解决问题和利用有限的资料去解决的能力，并对这三年来所学的知识的一个综合运用，另一面看也检查了自己对知识的撑握的情况，也为自己今后的工作 打下了一点点基础。 学生签名：聂文伟 2010年10月28 日
行业模块《加工中心操作与加工》 项目1 加工中心的操作编程 学习单元1 加工中心的手动方法 一、FANUC 0i —MATE 系统加工中心控制面板 FANUC 0i —MATE 数控系统分为4个部分，分别是CNC 操作面板，屏幕显示区，屏幕软键和机床控制面板，如图H.1.1所示。 图H.1.1 FANUC 数控系统加工中心控制面板 1 FANUC 数控系统CNC 操作面板 FANUC 数控系统CNC 操作面板如图H.1.2所示，各按键功能见表H1.1。 CNC 操作面板 屏幕显示区 屏幕软键 机床控制面板
图H.1.2 FANUC数控系统CNC操作面板 表H1.1： FANUC数控系统操作面板各键功能 键名称功能说明 0~9 地址、数字键输入输入字母、数字和符号SHIFT 上档键切换字符 EOB 段结束符键每条语句结束后加 “；” POS 加工操作区域键显示加工状态 PROG 程序操作区域键显示程序界面 OFS/SET 参数操作区域键显示参数和设置界面SYSTEM 系统参数键设置系统参数MESSAGE 报警参数键显示报警参数 CSTM/GR 图像显示键显示当前走刀路线INSERT 插入键手动编程时插入字符ALTER 替换键编程时替换字符 CAN 回退键编程时回退清除字符DELETE 删除键删除程序及字符INPUT 输入键输入各种参数 RESET 复位键复位数控系统 HELP 帮助键获得帮助信息 翻页键程序编辑时进行翻页 光标移动键移动光标 2 机床控制面板如图H.1.3所示,面板各按钮说明见表H.1.2所示。
图H.1.3 FANUC数控系统机床控制面板 表H.1.2: FANUC数控系统机床控制面板各按钮说明类型按钮/名称功能说明 模式选择自动按此按钮后，进入自动加工 编辑按此按钮后，进入程序编辑 MDI 按此按钮后，进入MDI，手动输入程序 DNC 按此按钮后，可进行输入输出程序（在线加 工） 回原点模式 按此按钮后，机床进入回原点模式 JOG 按此按钮后，进入手动状态 增量 按此按钮后，进入增量模式 手轮 按此按钮后，进入首轮模式，可手轮操作机 床 电源开 接通电源 电源关 关闭电源 主轴倍率调节主轴转速 急停按钮按下急停按钮机床立即停止所有移动 进给倍率可调节机床进给速度 手轮键按此键可用手轮操作机床
课题名称：数控加工中心技术及应用 指导老师：________________ 院系：_________________ 专业：_______________ 班级：_________________ 姓名：___________________ 二零一四年三月十日 机电工程系
摘要：我的这篇论文是基于工作岗位的实践，进行的数控车床方面的研究。数控车床已应用于工厂企业机械加工的各个领域，它的产品多以轴、盘、套筒类零件为主，适用于加工小批量、高效率、程序多变的零件的加工生，并对一轴类零件的图样进行了分析、编程等阐述。图样由Auto CAD设计软件制作，其中有相应的尺寸标注。此零件结构虽简单，但它却反映了数控车床产品特征和车削的部分加工范围。 关键词：机械加工，数控车床，车削，轴类零件，加工中心，编程
前言 随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理。 长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，己不适应日益复杂的制造过程，因此，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
FANUC系统加工中心面板各键使用方法 1 ALTER 修改程序及代码 2 INSRT 插入程序 3 DELET 删除程序 4 EOB 完成一句(END OF BLOCK) 5 CAN 取消(EDIT 或MDI MODE 情况下使用) 6 INPUT 输入程序及代码 7 OUTPUT START 输出程序及指令 8 OFFSET 储存刀具长度、半径补当值9 AUX GRAPH 显示图形 10 PRGRM 显示程序内容11 ALARM 显示发生警报内容或代码 12 POS 显示坐标13 DGONS PARAM 显示自我诊断及参数功能14 RESET 返回停止15 CURSOR 光标上下移动 16 PAGE 上下翻页19 G 准备功能代码 17 O 程序号码由O0001~O999918 N 顺序号码由N0001~N9999 20 X 坐标轴运动方向指令21 Y 坐标轴运动方向指令 22 Z 坐标轴运动方向指令23 H 长度补偿功能代码 24 F 进给(FEED)指令25 R 圆弧半径指令 26 M 辅助功能指令27 S 主轴指速指令 28 T 刀具号码29 D 半径补偿功能代码 30 I . J .K 圆弧起点至圆弧中心距离(分别在X,Y,Z轴上) 31 P 子程序调用代码 32 PROGRAM PROTECT 程序记忆保护开关33 MEMORY 自动执行程序 34 EDIT 编辑35 MDI 手动编辑36 SINGL BLOCK 单句执行 37 BLOCK DELET 指定不执行单句程序(与/ 键共享) 38 OPT STOP 选择性停止(与M01码共享)39 DRY RUN 空运行 40 PRG TEST 不执行M.S.T.码指令41 CYCLE START 循环 动(执行程序)绿灯 42 CYCLE STOP 循环停止(暂停程序)红灯43 PRG STOP 程序停止(与M00共享) 44 HOME 返回X.Y.Z.各轴机械原点;45 JOG 手动进给(行位或切削) 46 MPG 手动 驱动器50 HIGH 手动快速进给 51 SPDL DEC 主轴(RPM) 速52 SPDL 100% 执行程序中Ｓ指令 速 53 SPDL CW 主轴顺时钟转动54 SPDL STOP 主轴停止 55 SPDL CCW 主轴逆时钟转动56 SPDL INC 主轴(RPM)增速 57 Z+,Y+,X+ 机床X.Y.Z.轴往正方向移动58 Z-,Y-,X- 机床X.Y.Z.轴往负方向移动59 4-,4+ 机床第四轴60 TRVRS 执行机床各轴移动指令 61 CLNT ON 供应切削液62 CLNT OFF 停止供应切削液 63 CLNT AUTO 自动执行供应切削液64 OVERRIDE 切削速度随控0--150% 65 EMERGENCY STOP 紧急停止66 THERMAL ALARM 主轴负荷过热报警 67 LUB ALARM 润滑油不足报警70 RAPID OVERRIDE 快速行程控制 71 DNC 直接数控：由于外部接口设备输入程序至数控机床，而又因子控机床本身记忆容量有限，需要执行边读边做(即同时执行收取程序和执行程序指令动作)，称为DNC操作。当完成DNC操作后，数控机床记忆是不存在的，由DNC输入之程序。 72 BACKGROUD EDIT 背景编程：BG-EDIT ) 当数控机床执行自动(AUTO)加工时，可同时输入或编写另一程序，而不需耍停止操作。 73 MANU ABS 手动绝对值74 PROG RSTAT 程序再起动 75 Z NEGLT 取消执行Ｚ轴指令76 AXIS LOCK 取消执行三轴指令 77Emergency stop紧急停止执行
加工中心总体、主轴部件及立柱设计 摘要 加工中心是一种具有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。它是适应省力、省时和节能的时代要求而迅速发展起来的高科技产品，综合了数控铣床、数控镗床、数控钻床多功能的加工设备。 基于加工中心的迅速发展，本次毕业设计的任务是设计加工中心总体、主轴部件及立柱。加工中心的总体设计主要是通过设计各部件之间的尺寸联系来满足它们之间的位置关系要求。主轴部件是机床的重要部件之一。它是机床的执行件，其功用是支承并带动工件或刀具旋转进行切削，承受切削力和驱动力等载荷，从而完成表面成形运动。主轴部件由主轴及其支承和安装在主轴上的传动件、密封件等组成。加工中心立柱主要是对主轴箱起到支承作用，满足主轴Z向运动。根据对立柱的结构、性能及其经济性的要求，采用井字型的内腔结构。 加工中心的设计符合数控机床高速化、高精度化、智能化、系统化与高可靠性等发展趋势。目前，加工中心已成为现代机床发展的主流方向，广泛应用于机械制造中。 关键词：加工中心，主轴，轴承，立柱
DESIGN OF THE OVERALL , SPINDLE ASSEMBLY AND COLUMN OF MACHININING CENTER ABSTRACT Machining center (MC) is a kind of CNC machine with tool magazine. It can perform the multi-processing of workpiece by change cutting tool automatically. It is the high-tech product developed to adapt to the requirements for effort-saving and time-saving, and the multi-function equipment which integrated CNC milling machine with CNC boring and drilling machines. The tasks of graduation design are to design the overall of machine, the spindle assembly and column. The purpose of MC overall design is to establish the dimension relation between components. Spindle assembly is one of the important parts of the machine. It is the executive pieces, and its function is to support and carry the workpiece or rotary cutting tools, and bear the cutting force. The spindle assembly consists of the spindle and its support, the transmission members, seals and other components mounted on it. The function of MC column is to support the headstock to satisfy the movement of Z-axis. Based on the performance requirements of the structure and the economy, Column is of the cross-type structure inside. The design of MC is consistent with the development trend in high-speed, high precision, intelligent, and high reliability of CNC machine tools. Currently, MC stands for the main development direction of modern machine tool, which is widely used in machine manufacturing. KEYWORDS: machining center, spindle, bearing, column
毕业论文题目西门子数控铣床及实例操作专业数控加工与维护工程班级07 大专数控（一）班学生梦然然指导教师汪化娟西安工业大学函授部二00 九年摘 要在数控编程之前，编程员应了解所用数控机床的规格、性能、数控系统所具备的功能及编程指令格式等。根据零件形状尺寸及其技术要求，分析零件的加工工艺，选定合适的机床、刀具与夹具，确定合理的零件加工工艺路线、工步顺序以及切削用量等工艺参数，这些工作与普通机床加工零件时的编制工艺规程基本是相同的。 1.确定加工方案此时应考虑数控机床使用的合理性及经济性，并充分发挥数控机床的功能。 2.工夹具的设计和选择应特别注意要迅速完成工件的定位和夹紧过程，以减少辅助时间。使用组合夹具，生产准备周期短，夹具零件可以反复使用，经济效果好。此外，所用夹具应便于安装，便于协调工件和机床坐标系之间的尺寸关系。 3.选择合理的走刀路线合理地选择走刀路线对于数控加工是很重要的。应考虑以下几个方面：1尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程，提高生产效率。2合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳，没有冲击。3保证加工零件的精度和表面粗糙度的要求。4保证加工过程的安全性，避免刀具与非加工面的干涉。5有利于简化数值计算，减少程序段数目和编制程序工作量。4.选择合理的刀具根据工件材料的性能、机床的加工能力、加工工序的类
型、切削用量以及其它与加工有关的因素来选择刀具，包括刀具的结构类型、材料牌号、几何参数。5.确定合理的切削用量在工艺处理中必须正确确定切削用量。刀位轨迹计算在编写NC 程序时，根据零件形状尺寸、加工工艺路线的要求和定义的走刀路径，在适当的工件坐标系上计算零件与刀具相对运动的轨迹的坐标值，以获得刀位数据，诸如几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、几何元素的交点或切点等坐标值，有时还需要根据这些数据计算刀具中心轨迹的坐标值，并按数控系统最小设定单位（如0.001mm）将上述坐标值转换成相应的数字量，作为编程的参数。在计算刀具加工轨迹前，正确选择编程原点和工件坐标系是极其重要的。工件坐标系是指在数控编程时，在工件上确定的基准坐标系，其原点也是数控加工的对刀点。工件坐标系的选择原则为: 1所选的工件坐标系应使程序编制简单；2工件坐标系原点应选在容易找正、并在加工过程中便于检查的位置；3引起的加工误差小。编制或生成加工程序清单根据制定的加工路线、刀具运动轨迹、切削用量、刀具号码、刀具补偿要求及辅助动作，按照机床数控系统使用的指令代码及程序格式要求，编写或生成零件加工程序清单，并需要进行初步的人工检查，并进行反复修改。程序输入在早期的数控机床上都配备光电读带机，作为加工程序输入设备，因此，对于大型的加工程序，可以制作加工程序纸带，作为控