泵體零件數控加工工藝設計、編程及夾具設計

泵體零件數控加工工藝設計、編程及夾具設計,零件,數控,加工,工藝,設計,編程,夾具 本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告 論文(設計)題目 泵體零件數控加工工藝設計、 編程及夾具設計 作者所在系別 機電工程學院 作者所在專業(yè) 作者所在班級 作 者 姓 名 作 者 學 號 指導教師姓名 指導教師職稱 完 成 時 間 2017 年 3 月 說 明 1．根據學校《畢業(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》。開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。 2．開題報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，經指導教師簽署意見及所在專業(yè)教研室論證審查后生效。開題報告不合格者需重做。 3．畢業(yè)設計開題報告各項內容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現縮寫詞，須注出全稱。 4．開題報告中除最后一頁外均由學生填寫，填寫各欄目時可根據內容另加附頁。 5．閱讀的主要參考文獻應在10篇以上（土建類專業(yè)文獻篇數可酌減），其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。 6．參考文獻的書寫應遵循畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范要求。 7．開題報告應與文獻綜述、一篇外文譯文和外文原文復印件同時提交，文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范的要求，字數在2000字左右。 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名 專 業(yè) 車輛工程 班 級 指導教師姓名 職 稱 副教授 工作單位 課題來源 校企合作 課題性質 課題名稱 泵體數控加工工藝設計、編程及夾具設計 本設計的科學依據 （科學意義和應用前景，國內外研究概況，目前技術現狀、水平和發(fā)展趨勢等） 數控技術在機械加工生產中的運用實現了機械加工制造的歷史性改革。應用數字化信息技術對機床的運動以及加工過程完成各個方面的管理和控制，應用數控設備和可編程設備等多個系統(tǒng)完成一系列系統(tǒng)化的操作，進而在一定程度上提升機械加工生產精度，滿足技術有關需求。 目前企業(yè)主要采用單件生產、多品種/小批量和重復大批量生產等多種方式。多樣化經營模式、工藝復雜，所需設備和工裝繁多。多采用工序集中原則，隨著技術發(fā)展生活水品提高多品種高質量的產品越來越多的為人們所需。所以采取了更多更為復雜的工藝作為支撐。目前采用CAPP編制工藝很普遍。成組工序在工藝中得到廣泛的運用它允許采用同一設備和工藝裝置，以及相同或相近的機床調整方式來加工工全組零件。夾具也經歷了一個大變革，從最初的基本加工輔助設備發(fā)展至今成為一種門類齊全的工藝裝備。 現如今出現了更多的柔性制造對夾具提出了更高的要求。未來夾具正向著標準化、精密化、高效化、柔性化發(fā)展。當前國外先進的制造工藝是將泵體和泵蓋分別加工，然后組合到一起進行產品的總裝，在保證精度的前提下，大大提高了加工效率，降低了成本。落后就要挨打，在這需求多變精益求精的當代采用多工藝生產出高質量高品質的泵體部件仍需要泵行業(yè)不懈努力。 設計內容和預期成果 （具體設計內容和重點解決的技術問題、預期成果和提供的形式） 本設計是泵體零件工藝編程及夾具設計。首先分析零件結構、作用、工藝性，然后進行工藝規(guī)程設計、夾具設計、編制說明書。主要內容包括：生產類型、零件的作用、結構特點、結構工藝性、關鍵表面的技術要求分析等。然后進行工藝設計，主要內容包括：確定毛坯類型；毛坯選擇與說明；工藝路線的確定（粗、精基準的選擇，各表面的加工方法的確定，工序集中與分散的考慮，工序順序的安排的原則，加工設備與工裝的選擇，不同方案的分析比較等）；加工余量、切削用量及基本時間、工序尺寸與公差的確定。然后根據工藝進行數控編程。最后進行專用夾具設計，主要內容包括：夾具設計思想與不同。方案的對比；定位裝置和對刀及導引裝置的選擇；夾緊機構設計與夾緊力的計算。 重點解決的技術問題：粗、精基準的選擇，工序順序的安排，機床與工裝的選擇，加工余量、切削用量的計算，編程定位裝置與對刀裝置的選擇，夾緊力的計算。 預期成果及提供形式：工序卡片一套，泵體二維零件圖及三維實物圖，一套夾具裝配圖一張，一套夾具零件圖一張，設計說明書一份。 擬采取設計方法和技術支持 （設計方案、技術要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 設計方案：首先對零件進行分析，然后對給定零件進行工藝過程設計，編寫加工程序，制訂編制相應的工序卡片，最后進行專用夾具的設計。 技術要點：分析零件、選擇定位基準、制訂加工順序、計算工序尺寸、制訂切削參數、制訂工時定額等。根據現有機床刀具進行編程。準備所有設計資料；制訂合理的定位方案，并設計定位元件結構；制訂合理的夾緊方案，并設計夾緊結構設計夾具體；標注合理的技術要求，并分析精度是否滿足要求；對夾具進行技術經濟分析。 可能遇到的問題及解決辦法：1、基準如何選擇定位基準的選擇。 2、工序順序如何安排。3、工序尺寸、切削參數、工時定額的有關計算。 4、如何完成整套編程。5、如何制訂夾具方案。 對以上可能遇到的問題積極查詢公司資料和已有生產經驗，并及時和老師以及公司溝通、交流、反饋。 實現本項目預期目標和已具備的條件 （包括過去學習、研究工作基礎，現有主要儀器設備、設計環(huán)境及協(xié)作條件等） 在機械制造技術基礎的學習期間對夾具的設計和零件的加工工藝設計有了一定的掌握。通過實習和自學掌握了編程知識。中國知網上浩瀚的論文期刊為我們更好的去了解提供了優(yōu)越的條件。在機床、夾具、刀具的選用上以數控機床為主。在公司可以實時向老師傅咨詢問題，在公司室內完成。 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進度 (以周為單位) 1、查閱資料，撰寫文獻綜述； 1周 2、根據撰寫的文獻綜述填寫開題報告，并查找與之相關的外文資料并翻譯； 1周 3、準備各種資料，熟悉零件圖，并繪制零件圖； 1周 4、完成機械加工過程的設計； 1周 5、對所設計的加工工藝進行技術經濟分析； 1周 6、完成工藝技術經濟分析報告； 1周 7、編寫工序卡片； 1周 8、根據工序內容編寫數控程序； 1周 9、對程序進行模擬； 1周 10、根據工序內容編寫夾具設計任務書； 1周 11、設計專用夾具； 1周 12、拆一套零件圖； 1周 13、拆第二套零件圖； 1周 14、完成設計說明書一份； 1周 15、對所設計的專用夾具進行技術經濟分析，并完成分析報告； 1周 16、其它時間：機動處理，比如整理打印圖紙、打印裝訂分析報告,答準備等。 1周 開 題 報 告 審 定 紀 要 時 間 地點 主持人 參 會 教 師 姓 名 職 務（職 稱） 姓 名 職 務（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導 教 師 意 見 指導教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 5 本科生畢業(yè)設計(論文)文獻綜述 設計 (論文)題目 泵體零件數控加工工藝設計、 編程及夾具設計 作者所在系別 機電工程學院 作者所在專業(yè) 作者所在班級 作 者 姓 名 作 者 學 號 指導教師姓名 指導教師職稱 完 成 時 間 2017 年 3 月  說 明 1．根據學?！懂厴I(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫畢業(yè)設計(論文)文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。 2．文獻綜述應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計(論文)工作前期內完成，由指導教師簽署意見并經所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻綜述各項內容要實事求是，文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現縮寫詞，須注出全稱。 4．學生撰寫文獻綜述，閱讀的主要參考文獻應在10篇以上（土建類專業(yè)文獻篇數可酌減），其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。 5．文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范的要求，字數在2000字左右。文獻綜述應與開題報告同時提交。 畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述 文獻綜述題目 摘要： 隨著機械制造業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的加工技術已經不能滿足現代制造業(yè)發(fā)展的需要。數控技術在機械加工中的合理應用將對現代工業(yè)的發(fā)展起到至關重要的作用。本文介紹了泵體在實際加工過程中的數控編程、工藝及夾具的具體內容，通過查閱資料分析了數控技術加工的國內外發(fā)展現狀，還分析了機械數控加工工藝的發(fā)展趨勢與發(fā)展方向。 關鍵詞：數控技術;泵體工藝;夾具設計 Abstract: With the development of machinery manufacturing, the traditional processing technology has been unable to meet the needs of modern manufacturing development. The rational application of CNC technology in machining will play a vital role in the development of modern industry. This paper introduces the specific contents of NC programming, process and fixture in the actual processing of the pump body. The status quo of the development of CNC machining at home and abroad is analyzed by referring to the data. The development trend and development direction of the CNC machining process are also analyzed. Keyword: numerical technology，Pump body process，Fixture design 1 前言 數控技術在機械加工生產中的運用實現了機械加工制造的歷史性改革。應用數字化信息技術對機床的運動以及加工過程完成各個方面的管理和控制，應用數控設備和可編程設備等多個系統(tǒng)完成一系列系統(tǒng)化的操作，進而在一定程度上提升機械加工生產精度，滿足技術有關需求[6]。 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產品或零件機械加工工藝過程和操作方法等最為合理的工藝文件，根據文件的工藝生產可使資源合理利用產能最大化。機床夾具是機床上裝夾工件的一種裝置，它保證了工件在機床和刀具的相對位置。在過去它僅僅是一種加工輔助裝置而現在已經發(fā)展為一種重要的工藝裝備。使用夾具可以有效的保證加工質量，提高生產效率，降低生產成本，減輕工人勞動強度，保證安全生產等，因此，夾具在機械制造中占有重要的地位[7]。本課題主要問題是實際生產中，用數控機床完成加工過程并完成編程。并處理好生產中工件的加工質量、生產效率和經濟性三者之間的關系。在實際加工中，要想完成整個零件的加工，工藝編程夾具都是必不可少的。 2 數控加工工藝及夾具的國內外發(fā)展現狀 我國數控機床制造業(yè)在上世紀80年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機床廠從傳統(tǒng)產品實現向數控化產的轉型。但總的來說，技術水平不高，質量不佳，所以在上世紀90年代初期面臨國家經濟由計劃性經濟市場經濟轉移調整，國家從擴大內需啟動機床市場，加強限制進口數控設備的審批，投資重點支持關鍵數控系統(tǒng)、設備、技術攻關，對數控設備生產起到了很大的促進作用。 目前，絕大多數國外生產的數控機床，已廣泛采用了32的系統(tǒng)，而國內生產的數控機床由于受到進口技術的限制，大多采用的是16的系統(tǒng)。這就使得國產數控機床在功能上就先天不足，與國外數控機床相比，有明顯的差距。不論是加工中心或是數控車削中心，這類新型的數控設備均顯示出能滿足許多復雜零件在批量生產中的強大的生產力，一般均具有4一5軸連動，一次裝夾可進行多面加工的功能Csl在程序控制下，可行主軸立、臥式自動轉換，轉換前后均可自動換刀，五座標控制，五座標連動，可以加工出六面體中的五面份次裝夾定位)及復雜的曲線型面和空間曲面體。計算機在機器制造的各個領域，已越來越被廣泛應用，設備越來越趨向柔性化、智能化、多功能化[9]。 成組技術在制造工藝方面廣泛應用。利用成組技術形成成組工序減少由于零件品種更換所需要的機床調整時間，于是便可大大提高生產的效率，降低生產成本。有了成組工序就可設計出與之相配的成組夾具。只要進行少量的調整或更換某些零件，成組夾具就可適用于全組零件的工序安裝[8]。 國內泵體類零件加工線的一個新突破是以三臺德國Ch iron高速加工中心為主體的VE分配泵泵體新的生產線，實踐證明，它工序高度集中，生產率高，加工精度高，輔助工序減少，并使生產計劃組織工作得以簡化[1]。當然由于工序高度集中，如果設備可靠性、使用維修、刀具管理跟不上，有可能產生單機瓶頸。這就要求加工設備具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。因此對機床的主軸、傳動部件、導軌、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等提出了很高的要求[2]。在生產中采用先進的機床和刀具，采用氣動、液動、多件裝夾等高效夾具，采用可換工作臺、可換夾具、多位夾具等可以使加工高效、簡潔、可靠[3]。 3 數控加工工藝及夾具的發(fā)展趨勢與發(fā)展方向 現代機床數控系統(tǒng)發(fā)展總的來說就是更加通用、開放、智能、人性化和柔性化。系統(tǒng)結構除原有的并行總線系統(tǒng)以外，近幾年國際上又推出了串行總線數控系統(tǒng)。而且有關專家預測，在新的世紀里，串行總線數控系統(tǒng)將逐漸取代并行總線數控系統(tǒng)。目前基于個人計算機(PC)的CNC數控系統(tǒng)(業(yè)界稱之為第六數控系統(tǒng))，是數控系統(tǒng)的又一種新的發(fā)展方向[10]。 現在主要是設備技術的集成。即機電一體化未來的集成化是讓整個產品從其設計、生產、裝配、檢驗、出廠的全過程在一個自動化系統(tǒng)內完成[11]。 國外先進的制造工藝是將泵體和泵蓋分別加工，然后組合到一起進行產品的總裝，在保證精度的前提下，大大提高了加工效率，降低了成本。在大型泵體部件的加工工藝中，采用先進的設備、工裝和檢測手段確保產品質量，是泵行業(yè)不斷追求工藝技術創(chuàng)新和突破的努力方向[4]。 4 總結 綜上所述，在泵體零件數控加工工藝和專用夾具設計方面的研究，主要是從采用先進的設備、工裝和檢測手段以及對機床夾具的要求等方面入手，盡量使工序集中，提高生產率，提高加工精度，減少輔助工序，降低成本，使生產計劃組織工作得以簡化。但是由于工序高度集中容易造成單機瓶頸，這是一個需要解決的問題，這些問題出現在機床的穩(wěn)定性、可靠性，對設備的使用維護以及刀具的制造管理上。所以，對泵體零件機械加工工藝和專用夾具設計的研究仍要不斷進行。 參考文獻 [1] 劉新亞. 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[9] 宋春華．數控技術的現狀及發(fā)展趨勢．Equipment Manufactring, Technology2011.1:114 [10] 朱同興．國內外數控技術發(fā)展動向．兵工自動化．2001 :10 [11] S.M.Hsiung.thermal–mechanical processes observed at the Drift-Scale Heater Test at Yucca Mountain, Nevada, USA, Elsevier Journal, 2005:23-25. 畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述 指導教師意見 指導教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負責人： 年 月 日 5 密 級 分類號 編 號 成 績 本科生畢業(yè)設計 (論文) 外 文 翻 譯 原 文 標 題 The Effective Use in the Process of Numerical Technology in Mechanical Manufacturing 譯 文 標 題 數控技術在機械制造中的有效應用 作者所在系別 作者所在專業(yè) 作者所在班級 作 者 姓 名 作 者 學 號 指導教師姓名 指導教師職稱 完 成 時 間 2017 年 2 月 譯文標題 數控技術在機械制造中的有效應用 原文標題 The Effective Use in the Process of Numerical Control Technology in Mechanical Manufacturing 作 者 Lian Fu Yang; Hong Sun; 譯 名 無 國 籍 中國 原文出處 Trans Tech Publications 摘要：隨著機械制造業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的加工技術已經不能滿足現代制造業(yè)發(fā)展的需要。數控技術改變了形勢。數控技術在機械加工中的合理應用將對現代工業(yè)的發(fā)展起到至關重要的作用。本文分析了數控技術在機械制造中的應用，通過對數控技術應用現狀的研究，指出數控技術的發(fā)展趨勢，指明了未來的發(fā)展方向。 關鍵詞：數控技術;機械制造;有效應用。 數控（N / C）是一種可編程的自動化系統(tǒng)，通過數字、字母和其他符號來控制加工設備。數字，字母和符號用適當的格式編碼成一個特定工件的指令程序。更改作業(yè)時，必須更改指令程序。改變程序可以使N / C適合于中小批次的生產。改寫程序要比改裝設備容易得多。 數控機床有兩種基本類型：點對點型和連續(xù)路徑型（又稱輪廓型）。點對點機采用異步電動機，其結果是加工頭位置只有一個運動或只由一個電動機帶動運行。這種機器主要用于直線切割、鉆孔或鏜孔。 N / C系統(tǒng)由以下部分組成：數據輸入部分，帶控制單元的讀卡器，反饋裝置，和金屬切削機床或其他類型的N / C設備。 數據輸人裝置，也稱“人機聯系裝置”，可用人工或全自動方法向機床提供數據。人工方法作為輸人數據唯一方法時，只限于少量輸入。人工輸入裝置有鍵盤，撥號盤，按鈕，開關或撥輪選擇開關，這些都位于機床附近的一個控制臺上。撥號盤通常連到一個同步解析器或電位計的模擬裝置上。在大多數情況下，按鈕、開關和其他類似的旋鈕是數據輸入元件。人工輸入需要操作者控制每個操作，這是一個既慢又單調的過程，除了簡單加工場合或特殊情況，已很少使用。 幾乎所有情況下，信息都是通過卡片、穿孔紙帶或磁帶自動提供給控制單元。在傳統(tǒng)的數控系統(tǒng)中，八信道穿孔紙帶是最常用的數據輸入形式，紙帶上的編碼指令由一系列稱為程序塊的穿孔組成。每一個程序塊代表一種加工功能、一種操作或兩者的組合。紙帶上的整個數控程序由這些連續(xù)數據單元連接而成。帶有程序的長帶子像電影膠片一樣繞在盤子上，相對較短的帶子上的程序可通過將紙帶兩端連接形成一個循環(huán)而連續(xù)不斷地重復使用。帶子一旦安裝好，就可反復使用而無需進一步處理。此時，操作者只是簡單地上、下工件。穿孔紙帶是在帶有特制穿孔附件的打字機或直接連到計算機上的紙帶穿孔裝置上做成的。紙帶制造很少不出錯，錯誤可能由編程、卡片穿孔或編碼、紙帶穿孔時的物理損害等形成。通常，必須要試走幾次來排除錯誤，才能得到一個可用的工作紙帶。 雖然紙帶上的數據是自動進給的，但實際編程卻是手工完成的，在編碼紙帶做好前，編程者經常要和一個計劃人員或工藝工程師一起工作，選擇合適的數控機床，決定加工材料，計算切削速度和進給速度，決定所需刀具類型，仔細閱讀零件圖上尺寸，定下合適的程序開始的零參考點，然后寫出程序清單，其上記載有描述加工順序的編碼數控指令，機床按順序加工工件到圖樣要求。 控制單元接受和儲存編碼數據，直至形成一個完整的信息程序塊，然后解釋數控指令，并引導機床得到所需運動。 為更好理解控制單元的作用，可將它與撥號電話進行比較，即每撥一個數字，就儲存一個，當整個數字撥好后，電話就被激活，也就完成了呼叫。 裝在控制單元里的紙帶閱讀機，通過其內的硅光二極管，檢測到穿過移動紙帶上的孔漏過的光線，將光束轉變成電能，并通過放大來進一步加強信號，然后將信號送到控制單元里的寄存器，由它將動作信號傳到機床驅動裝置。 有些光電裝置能以高達每秒1000個字節(jié)的速度閱讀，這對保持機床連續(xù)動作是必須的，否則，在輪廓加工時，刀具可能在工件上產生劃痕。閱讀裝置必須要能以比控制系統(tǒng)處理數據更快的速度來閱讀數據程序塊。 反饋裝置是用在一些數控設備上的安全裝置，它可連續(xù)補償控制位置與機床運動滑臺的實際位置之間的誤差。裝有這種直接反饋檢查裝置的數控機床有一個閉環(huán)系統(tǒng)裝置。位置控制通過傳感器實現，在實際工作時，記錄下滑臺的位置，并將這些信息送回控制單元。接受到的信號與紙帶輸入的信號相比較，它們之間的任何偏差都可得到糾正。 在另一個稱為開環(huán)的系統(tǒng)中，機床僅由響應控制器命令的步進電動機驅動定位，工件的精度幾乎完全取決于絲杠的精度和機床結構的剛度。有幾個理由可以說明步進電機是一個自動化申請的非常有用的驅動裝置。對于一件事物，它被不連續(xù)直流電壓脈沖驅使，是來自數傳計算機和其他的自動化的非常方便的輸出控制系統(tǒng)。當多數是索引或其他的自動化申請所必備者的時候，步進電機對運行一個精確的有角進步也是理想的。因為控制系統(tǒng)不需要監(jiān)聽就提供特定的輸出指令而且期待系統(tǒng)適當地反應的公開- 環(huán)操作造成一個回應環(huán)，步進電機是理想的。 一些工業(yè)的機械手使用高抬腿運步的馬乘汽車駕駛員，而且步進電機是有用的在數字受約束的工作母機中。 這些申請的大部分是公開- 環(huán) ，但是雇用回應環(huán)檢測受到驅策的成份位置是可能的。 環(huán)的一個分析者把真實的位置與需要的位置作比較，而且不同是考慮過的錯誤。 那然后駕駛員能發(fā)行對步進電機的電脈沖，直到錯誤被減少對準零位。在這個系統(tǒng)中，沒有信息反饋到控制單元的自矯正過程。出現誤動作時，控制單元繼續(xù)發(fā)出電脈沖。比如，一臺數控銑床的工作臺突然過載，阻力矩超過電機轉矩時，將沒有響應信號送回到控制器。因為，步進電機對載荷變化不敏感，所以許多數控系統(tǒng)設計允許電機停轉。然而，盡管有可能損壞機床結構或機械傳動系統(tǒng)，也有使用帶有特高轉矩步進電機的其他系統(tǒng)，此時，電動機有足夠能力來應付系統(tǒng)中任何偶然事故。 最初的數控系統(tǒng)采用開環(huán)系統(tǒng)。在開、閉環(huán)兩種系統(tǒng)中，閉環(huán)更精確，一般說來更昂貴。起初，因為原先傳統(tǒng)的步進電動機的功率限制，開環(huán)系統(tǒng)幾乎全部用于輕加工場合，最近出現的電液步進電動機已越來越多地用于較重的加工領域。 附錄： The Effective Use in the Process of Numerical Control Technology in Mechanical Manufacturing Numerical control (N/C) is a form of programmable automation in which the processing equipment is controlled by means of numbers, letters and other symbols. The numbers, letters, and symbols are coded in an appropriate format to define a program of instructions for a particular workpart or job. When the job is changed, the program of instructions must be changed. The capability to change the program is what makes N/C suitable for low-volume and medium-volume production. It is much easier to write programs than to make major alterations of the processing equipment. There are two basic types of numerically controlled machine tools: point—to—point and continuous—path (also called contouring). Point—to—point machines use unsynchronized motors, with the result that the position of the machining head Can be assured only upon completion of a movement, or while only one motor is running. Machines of this type are principally used for straight—line cuts or for drilling or boring. The N/C system consists of the following components: data input, the tape reader with the control unit, feedback devices, and the metal—cutting machine tool or other type of N/C equipment. Data input, also called “man—to—control link”, may be provided to the machine tool manually, or entirely by automatic means. Manual methods when used as the sole source of input data are restricted to a relatively small number of inputs. Examples of manually operated devices are keyboard dials, pushbuttons, switches, or thumbwheel selectors. These are located on a console near the machine. Dials ale analog devices usually connected to a synchronization-type resolver or potentiometer. In most cases, pushbuttons, switches and other similar types of selectors are digital input devices. Manual input requires that the operator set the controls for each operation. It is a slow and tedious process and is seldom justified except in elementary machining applications or in special cases. In practically all cases, information is automatically supplied to the control unit and the machine tool by cards, punched tapes, or by magnetic tape. Eight—channel punched paper tape is the most commonly used form of data input for conventional N/C systems. The coded instructions on the tape consist of sections of punched holes called blocks. Each block represents a machine function, a machining operation, or a combination of the two. The entire N/C program on a tape is made up of an accumulation of these successive data blocks, Programs resulting in long tapes all wound on reels like motion-picture film. Programs on relatively short tapes may be continuously repeated by joining the two ends of the tape to form a loop. Once installed, the tape is used again and again without further handling. In this case, the operator simply loads and unloads the parts. Punched tapes ale prepared on type writers with special tape—punching attachments or in tape punching units connected directly to a computer system. Tape production is rarely error-free. Errors may be initially caused by the part programmer, in card punching or compilation, or as a result of physical damage to the tape during handling, etc. Several trial runs are often necessary to remove all errors and produce an acceptable working tape. While the data on the tape is fed automatically, the actual programming steps ale done manually, Before the coded tape may be prepared, the programmer, often working with a planner or a process engineer, must select the appropriate N/C machine tool, determine the kind of material to be machined, calculate the speeds and feeds, and decide upon the type of tooling needed. The dimensions on the part print are closely examined to determine a suitable zero reference point from which to start the program. A program manuscript is then written which gives coded numerical instructions describing the sequence of operations that the machine tool is required to follow to cut the part to the drawing specifications. The control unit receives and stores all coded data until a complete block of information has been accumulated. It then interprets the coded instruction and directs the machine tool through the required motions. The function of the control unit may be better understood by comparing it to the action of a dial telephone, where, as each digit is dialed, it is stored. When the entire number has been dialed, the equipment becomes activated and the call is completed. Silicon photo diodes, located in the tape reader head on the control unit, detect light as it passes through the holes in the moving tape. The light beams are converted to electrical energy, which is amplified to further strengthen the signal. The signals are then sent to registers in the control unit, where actuation signals are relayed to the machine tool drives. Some photoelectric devices are capable of reading at rates up to 1000 characters per second. High reading rates are necessary to maintain continuous machine—tool motion; otherwise dwell marks may be generated by the cutter on the part during contouring operations. The reading device must be capable of reading data blocks at a rate faster than the control system can process the data. A feedback device is a safeguard used on some N/C installations to constantly compensate for errors between the commanded position and the actual location of the moving slides of the machine tool. An N/C machine equipped with this kind of a direct feedback checking device has what is known as a closed-loop system. Positioning control is accomplished by a sensor which, during the actual operation, records the position of the slides and relays this information back to the control unit. Signals thus received ale compared to input signals on the tape, and any discrepancy between them is automatically rectified. In an alternative system, called an open—loop system, the machine is positioned solely by stepping motor drives in response to commands by a controllers. There are three basic types of NC motions, as follows: Point-to-point or Positional Control In point-to-point control the machine tool elements (tools, table, etc.) are moved to programmed locations and the machining operations performed after the motions are completed. The path or speed of movement between locations is unimportant; only the coordinates of the end points of the motions are accurately controlled. This type of control is suitable for drill presses and some boring machines, where drilling, tapping, or boring operations must be performed at various locations on the work piece. Straight-Line or Linear Control Straight-Line control systems are able to move the cutting tool parallel to one of the major axes of the machine tool at a controlled rate suitable for machining. It is normally only possible to move in one direction at a time, so angular cuts on the work piece are not possible, consequently, for milling machines, only rectangular configurations can be machined or for lathes only surfaces parallel or perpendicular to the spindle axis can be machined. This type of controlled motion is often referred to as linear control or a half-axis of control. Machines with this form of control are also capable of point-to-point control. Continuous Path or Contouring Control In continuous path control the motions of two or more of the machine axes are controlled simultaneously, so that the position and velocity of the can be tool are changed continuously. In this way curves and surfaces can be machined at a controlled feed rate. It is the function of the interpolator in the controller to determine the increments of the individual controlled axes of the machines necessary to produce the desired motion. This type of control is referred to as continuous control or a full axis of control. Some terminology concerning controlled motions for NC machines has been introduced. For example, some machines are referred to as four-or five-or even six-axis machines. For a vertical milling machine three axes of control are fairly obvious, these being the usual X, Y, Z coordinate directions. A fourth or fifth axis of control would imply some form of rotary table to index the work piece or possibly to provide angular motion of the work head. Thus, in NC terminology an axis of control is any controlled motion of the machine elements (spindles, tables, etc). A further complication is use of the term half-axis of control; for example, many milling machines are referred to as 2.5-axis machine. This means that continuous control is possible for two motions (axes) and only linear control is possible for the third axis. Applied to vertical milling machines, 2.5axis control means contouring in the X, Y plane and linear motion only in the Z direction. With these machines three-dimensional objects have to be machined with water lines around the surface at different heights. With an alternative terminology the same machine could be called a 2CL machine (C for continuous, L for linear control). Thus, a milling machine with continuous control in the X, Y, Z directions could be termed be a three-axis machine or a 3c machine. Similarly, lathes are usually two axis or 2C machines. The degree of work precision depends almost entirely upon the accuracy of the lead screw and the rigidity of the machine structure. With this system, there is no self-correcting action or feedback of information to the control unit. In the event of an unexpected malfunction, the control unit continues to put out pulses of electrical current. If, for example, the table on an N/C milling machine were suddenly to become overloaded, no response would be sent back to the controller. Because stepping motors are not sensitive to load variations, many N/C systems are designed to permit the motors to stall when the resisting torque exceeds the motor torque. Other systems are in use, however, which in spite of the possibility of damage to the machine structure or to the mechanical system, ale designed with special high—torque stepping motors. In this case, the motors have sufficient capacity to “overpower” the system in the event of almost any contingency. The original N/C used the closed—loop system. Of the two systems, closed and open loop, closed loop is more accurate and, as a consequence, is generally more expensive. Initially, open—loop systems were used almost entirely for light-duty applications because of inherent power limitations previously associated with conventional electric stepping motors. Recent advances in the development of electro hydraulic stepping motors have led to increasingly heavier machine load applications. 參考文獻 [1]LianFuYang,HongSun.TheEffectiveUseintheProcessofNumericalControlTechnologyinMechanicalManufacturing[J].AppliedMechanicsandMaterials,2014,2948(496). 9 指 導 教 師 評 語 外文翻譯成績： 指導教師簽字： 年 月 日 注：1. 指導教師對譯文進行評閱時應注意以下幾個方面：①翻譯的外文文獻與畢業(yè)設計（論文）的主題是否高度相關，并作為外文參考文獻列入畢業(yè)設計（論文）的參考文獻；②翻譯的外文文獻字數是否達到規(guī)定數量（3 000字以上）；③譯文語言是否準確、通順、具有參考價值。 2. 外文原文應以附件的方式置于譯文之后。