2053 CA6140車床后托架的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
2053 CA6140車床后托架的加工工藝及夾具設(shè)計(jì),ca6140,車床,托架,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì)
各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號是 1714879127 該論文含配套的圖紙(需購買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127目 錄1 引言 .11.1 機(jī)械制造加工工藝的現(xiàn)狀與發(fā)展 .11.2 CA6140 車床后托架加工工藝規(guī)程 .22 CA6140 車床后托架的加工工藝設(shè)計(jì) .32.1 CA6140 車床后托架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求 .32.2 CA6140 車床后托架的材料、毛坯和熱處理 .32.2.1 毛坯材料及熱處理 .32.2.2 毛坯的結(jié)構(gòu)確定 .42.3 工藝過程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題 .52.3.1 加工方法選擇的原則 .52.3.2 加工階段的劃分 .52.3.3 工序的合理組合 .62.3.4 加工順序的安排 .62.4 CA6140 車床后托架的機(jī)械加工工藝過程分析 .82.4.1 CA6140 車床后托架零件圖分析 .82.4.2 CA6140 車床后托架的加工工藝的路線 .82.5 CA6140 車床后托架的工序設(shè)計(jì) .132.5.1 工序基準(zhǔn)的選擇 .142.5.2 工序 尺寸的確定 .142.5.3 加工余量的確定 .162.5.4 確定各工序的加工設(shè)備和工藝裝備 .172.5.5 確定切削用量及工時(shí)定額 .183 專用夾具設(shè)計(jì) .283.1 銑平面夾具設(shè)計(jì) .283.1.1 研究原始資料 .283.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .283.1.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 .283.1.4 誤差分析與計(jì)算 .303.1.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 .303.2 鉆三杠孔夾具設(shè)計(jì) .313.2.1 研究原始資料 .313.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .31 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 頁 共 頁3.2.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 .313.2.4 誤差分析與計(jì)算 .323.2.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 .333.3 鉆底孔夾具設(shè)計(jì) .333.3.1 研究原始資 料 .333.3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .343.3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 .343.3.4 誤差分析與計(jì)算 .353.3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 .35結(jié)束語 .36致謝 .37參考文 獻(xiàn) .38 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 1 頁 共 38 頁1 引言1.1 機(jī)械制造加工工藝的現(xiàn)狀與發(fā)展從國內(nèi)外機(jī)械制造工藝的技術(shù)水平來看發(fā)展較迅速，出現(xiàn)了很多新型的加工工藝技術(shù)。如制造自動化：（1） 在形式方面，制造自動化有三個(gè)方面的含義：代替人的體力勞動；代替或輔助人的腦力勞動；制造系統(tǒng)中人、機(jī)及整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化。（2） 在功能方面，制造自動化代替人的體力勞動或腦力勞動僅僅是制造自動化功能目標(biāo)體系的一部分。制造自動化的功能目標(biāo)是多方面的，已形成一個(gè)有機(jī)體系。 （3） 在范圍方面，制造自動化不僅涉及到具體生產(chǎn)制造過程，而是涉及產(chǎn)品生命周期所有過程。近年來，機(jī)械制造工藝有著飛速的發(fā)展。比如，應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程。因?yàn)樘胤N加工的微觀物理過程非常復(fù)雜，往往涉及電磁場、熱力學(xué)、流體力學(xué)、電化學(xué)等諸多領(lǐng)域，其加工機(jī)理的理論研究極其困難,通常很難用簡單的解析式來表達(dá)。近年來，雖然各國學(xué)者采用各種理論對不同的特種加工技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，并取得了卓越的理論成就，但離定量的實(shí)際應(yīng)用尚有一定的距離。然而采用每一種特種加工方法所獲得的加工精度和表面質(zhì)量與加工條件參數(shù)間都有其規(guī)律。因此，目前常采用研究傳統(tǒng)切削加工機(jī)理的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方 法來了解特種加工的工藝規(guī)律，以便實(shí)際應(yīng)用，但還缺乏系統(tǒng)性 1。受其限制，目前特種加工的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗(yàn)選取，還難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化和自動化，例如，電火花成形電極的沉入式加工工藝，它在占電火花成形機(jī)床總數(shù) 95%以上的非數(shù)控電火花成形加工機(jī)床和較大尺寸的模具型腔加工中得到廣泛應(yīng)用。雖然已有學(xué)者對其 CAD、CAPP 和 CAM 原理開展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工藝數(shù)據(jù)的缺乏，仍未有成熟的商品化的 CAD/CAM 系統(tǒng)問世。通常只能采用手工的方法或部分借助于 CAD 造型、部分生成復(fù)雜電極的三維型面數(shù)據(jù)。隨著模糊 數(shù)學(xué)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及專家系統(tǒng)等多種人工智能技術(shù)的成熟發(fā)展，人們開始嘗試?yán)眠@一技術(shù) 來建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、效率、經(jīng)濟(jì)性等實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并得到了初?的成果。因此，通過實(shí)驗(yàn)建模，將典型加工實(shí)例和加工經(jīng)驗(yàn)作為知識存儲起來，建立描述特 種加工工藝規(guī)律的可擴(kuò)展性開放系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟。并為進(jìn) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 2 頁 共 38 頁一步開展特種加工加工工藝過程的計(jì)算機(jī)模擬，應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎(chǔ) 2。1.2 CA6140 車床后托架加工工藝規(guī)程為了能具體確切的說明過程，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來，就得制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程來作為生產(chǎn)的指導(dǎo)性技術(shù)文件，學(xué)習(xí)研究制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的意義與作用就是本課題研究目的。要制定 CA1640 車床加工工藝路線。(1) 我們必須仔細(xì)了解后托架零件結(jié)構(gòu)，認(rèn)真分析其零件圖,培養(yǎng)我們獨(dú)立識圖能力,增強(qiáng)我們對零件圖的認(rèn)識和了解,通過對零件圖的繪制,不僅能增強(qiáng)我們的繪圖能力和運(yùn)用 AutoCAD 軟件的能力。 (2) 制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計(jì)算、工時(shí)定額計(jì)算、定位誤差分析等。在整個(gè)設(shè)計(jì)中也是非常重要的,通過這些設(shè)計(jì),不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過程、加工尺寸的確定,而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定,必須與工廠實(shí)際的機(jī)床相適應(yīng)。 這對以前學(xué)習(xí)過的知識的復(fù)習(xí),也是以后工作的一個(gè)鋪墊。 (3) 在這個(gè)設(shè)計(jì)過程中,我們還必須考慮工件的安裝和夾緊.安裝的正確與否直接影響工件加工精度,安裝是否方便和迅速,又會影響輔助時(shí)間的長短,從而影響生產(chǎn)率,夾具是加工工件時(shí),為完成某道工序,用來正確迅速安裝工件的裝置.它對保證加工精度、提高生產(chǎn)率和減輕工韌動量有很大作用。這是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn),也是一個(gè)難點(diǎn)。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 3 頁 共 38 頁2 CA6140 車床后托架的加工工藝設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，對零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。對于某個(gè)具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進(jìn)行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益來看，可能其中有種方案比較合理且切實(shí)可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程。2.1 CA6140 車床后托架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求由零件圖 2.1 可得：CA6140 車床后托架是鑄造件，從整體形狀來看類似長方體。根據(jù)要求主要是加工孔和底平面。具體特點(diǎn)和技術(shù)要求如下：(1) 精加工孔 mm, mm, mm 要求達(dá)到的精度等級025+4.02+3.03+5.為 。粗糙度為 um，且以底平面為基準(zhǔn)，要求平行度公差為 ，87IT61=.Ra 07.主要滿足加工孔的位置精度。(2) 其他各個(gè)孔的加工都要以底平面為定位基準(zhǔn)。所以，底平面的形位公差要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。(3) mm、 mm 粗糙度為 mm； mm 為錐孔，且粗糙20-13-50=Rz20-度為 um。61=.Ra(4) 其余未注要求的加工表面為不去除材料加工。2.2 CA6140 車床后托架的材料、毛坯和熱處理2.2.1 毛坯材料及熱處理毛坯材料： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 4 頁 共 38 頁灰鑄鐵（HT150） ，由資料4機(jī)械加工工藝手冊表 4-71，可得力學(xué)性能：表 2.1 灰鑄鐵（HT150）的性能參數(shù)牌號 鑄件壁厚 最小抗拉強(qiáng)度 硬度 鑄件硬度范圍 金相組織HT150 2.5-1010-2020-3030-50175145130120H175 150-200 鐵素體+珠光體灰鑄體一般的工作條件：(1) 承受中等載荷的零件。(2) 磨檫面間的單位面積壓力不大于 490KPa。毛坯的熱處理：灰鑄鐵（HT150）中的碳全部或大部分以片狀石墨方式存在鑄鐵中，由于片狀石墨對基體的割裂作用大，引起應(yīng)力集中也大；因此，使石墨片得到細(xì)化，并改善石墨片的分布，可提高鑄鐵的性能?？刹捎檬嘶?，來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)） ，以便于切削加工。2.2.2 毛坯的結(jié)構(gòu)確定毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求：CA6140 車床后托架為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求：(1) 鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。(2) 鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖角。(3) 鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。(4) 加強(qiáng)肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時(shí)鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。(5) 鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。毛坯形狀、尺寸確定的要求：設(shè)計(jì)毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：(1) 各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。(2) 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。(3) 便于裝夾、加工和檢查。(4) 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 5 頁 共 38 頁在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類、形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖 35 。2.3 工藝過程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題2.3.1 加工方法選擇的原則(1) 所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的經(jīng)濟(jì)、精度要求相適應(yīng)。(2) 所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。(3) 所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。(4) 加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。(5) 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件和工人技術(shù)水平相適應(yīng)。2.3.2 加工階段的劃分按照加工性質(zhì)和作用的不同，工藝過程一般可劃分為三個(gè)加工階段：(1) 粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為 ，粗糙度為 um。12IT108Ra(2) 半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為 。表面粗糙度為109ITum。2510.Ra(3) 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 6 頁 共 38 頁度精加工的加工精度一般為 ，表面粗糙度為 um。76IT2510.Ra(4) 光整加工階段對某些要求特別高的需進(jìn)行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級一般為 ,表面粗65IT糙度為 um。32051.Ra此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。2.3.3 工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：(1) 工序分散原則工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。(2) 工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。2.3.4 加工順序的安排零件的加工過程通常包括機(jī)械加工工序，熱處理工序，以及輔助工序。在安排加工順序時(shí)常遵循以下原則：見下表 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 7 頁 共 38 頁表 2.2 加工工序安排原則工序類別 工序 安排原則機(jī)械加工 1. 對于形狀復(fù)雜、尺寸較大的毛坯，先安排劃線工序，為精基準(zhǔn)加工提供找正基準(zhǔn)。2. 按“先基準(zhǔn)后其他”的順序，首先加工精基準(zhǔn)面。3. 在重要表面加工前應(yīng)對精基準(zhǔn)進(jìn)行修正。4. 按“先主后次，先粗后精”的順序。5. 對于與主要表面有位置精度要求的次要表面應(yīng)安 排在主要表面加工之后加工。退火與正火 毛坯預(yù)備性熱處理，應(yīng)安排在機(jī)械加工之前進(jìn)行。時(shí)效 為消除殘余應(yīng)力，對于尺寸大結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件，需在粗加工前、后各安排時(shí)效處理；對于一般鑄件在鑄造后或則粗加工后安排時(shí)效處理；對于精度高的鑄件，在半精加工前、后各安排一次時(shí)效處理。淬火 淬火后工件硬度提高，應(yīng)安排在精加工階段的磨削加工前進(jìn)行。滲碳 滲碳易產(chǎn)生變形，應(yīng)安排在精加工前。熱處理滲氮 一般安排在工藝過程的后部、該表面的最終加工之前。中間檢驗(yàn) 一般安排在粗加工全部結(jié)束之后，精加工之前；花費(fèi)工時(shí)較多和重要工序的前后。輔助工序特種檢驗(yàn) 熒光檢驗(yàn)、磁力探傷主要用于表面質(zhì)量的檢驗(yàn)，通常安排在精加工階段。熒光如用于檢驗(yàn)毛坯的裂紋，則安排在加工前。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 8 頁 共 38 頁表面處理 電鍍、涂層、發(fā)藍(lán)等表面處理工序一般安排在工序的最后進(jìn)行。2.4 CA6140 車床后托架的機(jī)械加工工藝過程分析2.4.1 CA6140 車床后托架零件圖分析圖 2.1 CA6140 車床后托架零件圖由圖 2.1 可知：(1) 該零件為鑄件，材料為灰鑄鐵 ，重量為 。)150(HTkg05.3(2) 要求加工 mm、 mm、 mm 的精度等級為 ，粗025+4.2+3.+.7IT糙度 um，且要求與底平面的平行度公差為 。61=.Ra 7.(3) 要求精加工底平面粗糙度 um，平面度公差為 。61=.Ra03.(4) 要求加工 mm、 mm 粗糙度為 。20-3-5Rz(5) mm 是錐孔，要求精鉸加工，粗糙度 um。1-2 61=.a 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 9 頁 共 38 頁(6) 對于 mm 孔口進(jìn)行锪平加工。03+52.(7) 加工螺紋孔 。6M2.4.2 CA6140 車床后托架的加工工藝的路線擬定工藝路線是制定工藝過程的關(guān)鍵性的一步。在擬定時(shí)應(yīng)充分調(diào)查研究，多提幾個(gè)方案，加以分析比較確定一個(gè)最合理方案。采用加工方法一般所能達(dá)到的公差等級和表面粗糙度以及需留的加工余量。 表 2.3 加工表面參考參數(shù)加工表面 加工方法 表面粗糙度 Ra表面光潔度公差等級 公差等級加工余量說 明外圓粗 車半精車精 車細(xì) 車粗 磨精 磨研 磨12.56.31.60.81.00.40.11345677867891014IT12IT11IT10IT9IT8IT7IT6IT5IT8IT7IT6IT5IT6IT5111010887767645150.51.600.20.50.10.250.20.850.060.10.03指尺寸在直徑180 以下,長度在500 以下,鑄件的直徑余量內(nèi)孔鉆 孔擴(kuò) 孔粗 鏜半精鏜精 鏜細(xì) 鏜粗 鉸精 鉸粗 磨精 磨研 磨256.36.31.60.80.23.21.61.60.20.113452456679105667679101014IT13IT11IT10IT9IT10IT9IT9IT8IT8IT7IT7IT6IT8IT7IT8IT7IT6IT7IT610898876877676540.30.51.81.01.80.50.80.10.30.10.550.40.20.20.30.20.50.10.20.010.02指孔徑在 180 以下,鑄件直徑的余量.L/d0經(jīng)過比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。3.1.4 誤差分析與計(jì)算該夾具以平面定位 V 形塊定心，V 形塊定心元件中心線與平面規(guī)定的尺寸公差為。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所370.規(guī)定的工序公差。gwj+（3.7）與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj +=（3.8）由資料10機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊可得：(1) 平面定位 V 形塊定心的定位誤差： 0=WD(2) 夾緊誤差： cos)-(=minaxyj（3.9） 其中接觸變形位移值：m04.=)62.19(+(=nZHBaZRy lNck（3.10）由式 3.9 得： 3.os=yj(3) 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj 05.(4) 夾具相對刀具位置誤差： 取ADm1. 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 32 頁 共 38 頁誤差總和： m07.KW因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的 17-18。3.2.4 誤差分析與計(jì)算該夾具以底平面、側(cè)面和蓋板平面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差 11?？?軸線與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由資料640互換性與技術(shù)測量表 可知：25-1取 （中等級）即：尺寸偏差為m3.07+由資料10機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊可得：(1) 定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）： m.=WD(2) 夾緊誤差： 其中接觸變形位移值：cos)-(=minaxyj 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 35 頁 共 38 頁m014.=8.9+)(=1nZHBaZRy SNcKk（3.15） m02.cosyj(3) 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj05.(4) 夾具相對刀具位置誤差： 取ADm6.誤差總和： 4.0KW因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。3.3.4 誤差分析與計(jì)算該夾具以底面、側(cè)面和頂面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差?？着c左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由資料6互換性與技術(shù)測量表 可知：25-1取 （中等級）即 ：尺寸偏差為 、m2.015 3.7由資料10機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊可得：(1) 定位誤差：定位尺寸公差 ，在加工尺寸方向上的投影，這里的m.=方向與加工方向一致。即：故 20W.D(2) 夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均小。即： 0=j(3) 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj5.0(4) 夾具相對刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即 m06.=AD誤差總和： 5.2+wj從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求 1316 。3.3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明本夾具用于在搖臂鉆床上加工后托架的底孔、錐孔。工件以底平面、側(cè)面和頂端為定位基準(zhǔn)，在支承釘和支承板上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 38 頁 共 38 頁結(jié)束語關(guān)于 CA6140 車床后托架的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，經(jīng)過 4 個(gè)月的努力，已經(jīng)基本完成，現(xiàn)總結(jié)如下：（1） 通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我能夠?qū)镜闹R做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、銑鉆夾具的設(shè)計(jì)與分析，對我們在大學(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。（2） 掌握了一般的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)，對機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)有了個(gè)全面的認(rèn)識，培養(yǎng)了正確的設(shè)計(jì)思路和分析解決問題的能力，同時(shí)提升了運(yùn)用知識和實(shí)際動手的能力。（3） 進(jìn)一步規(guī)范了制圖要求，學(xué)會運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊和查閱相關(guān)資料本領(lǐng)。（4） 我國機(jī)械行業(yè)還有很大的發(fā)展空間，需要我們的不斷努力。由于本人水平有限，文中肯定存在很多不妥和錯(cuò)誤之處。請各位老師給予指正和教導(dǎo)。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 39 頁 共 38 頁致 謝本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師張少文的指導(dǎo)下完成的，衷心感謝張老師的悉心指導(dǎo)以及在生活上給予的關(guān)心和幫助。張老師以淵博的學(xué)識、高度的責(zé)任感使我不僅在學(xué)術(shù)上受益匪淺，而且言傳身教，以其高尚的人格教導(dǎo)了我做人的道理。在此畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之際，瑾向張老師表示最衷心的感謝！同時(shí)，我深深感謝我們機(jī)械工程系的領(lǐng)導(dǎo)和老師，我在思維方法、學(xué)習(xí)態(tài)度和工作作風(fēng)方面得到的進(jìn)步都受益于您們的指導(dǎo)和影響；對我能順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)給予了很大的幫助。在課題的研究和設(shè)計(jì)過程中，得到了同學(xué)的無私幫助，在此對他們表示衷心的感謝。最后感謝學(xué)院這么多年來對我的大力栽培。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 40 頁 共 38 頁參 考 文 獻(xiàn)1 于駿一典型零件制造工藝M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1989.2 王季琨,沈中偉,劉錫珍機(jī)械制造工藝學(xué)M天津：天津大學(xué)出版社，2004.3 孟少龍機(jī)械加工工藝手冊M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.4 李洪機(jī)械加工工藝手冊M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.5 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊修訂組金屬機(jī)械加工工藝人員手冊M上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1997.6 莫雨松,李碩根等互換性與技術(shù)測量M北京：中國計(jì)量出版社，1988.7 方昆凡公差與配合技術(shù)手冊M北京：北京出版社，1984.8 馬賢智機(jī)械加工余量與公差手冊M北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994.9 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會金屬切削手冊M上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984.10 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,長春汽車廠工人大學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊M上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1980.11 余光國,馬俊,張興發(fā)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M重慶：重慶大學(xué)出版社，1995.12 東北重型機(jī)械學(xué)院等機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊M上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979.13 劉文劍,曹天河,趙維夾具工程師手冊M哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987.14 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊M貴陽：貴州人民出版社，1983.15 孫已德機(jī)床夾具圖冊M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984.16 成大先機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本連接與緊固M北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2004.17 John L.Feirer. Machine Tool Metal working M.New York: Springer Press, 1973.18 Peter.Hydraulic control System-Design M. New York: Springer Press, 1981. 各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號是 1714879127 該論文含配套的圖紙(需購買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表學(xué)生姓名 萬小強(qiáng) 學(xué) 號 0501510136 指導(dǎo)教師 路建萍 張少文課題名稱 CA6140 車床后托架的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務(wù)書 有 無開題報(bào)告 有 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢中期工作匯報(bào)及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：中所在專業(yè)意見：學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，基本按進(jìn)度和規(guī)定要求完成設(shè)計(jì)任務(wù)。負(fù)責(zé)人： 2009 年 4 月 1 日各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號是 1714879127 該論文含配套的圖紙(需購買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系 部： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動化 姓 名： 萬小強(qiáng) 學(xué) 號： 0501510136 外文出處：FOREIGN PATENT DOCUMENTS. 2325.2002. 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評語：該譯文大體正確地表達(dá)了原文意思，敘述條理清楚，語句通順，翻譯質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的要求，個(gè)別專業(yè)術(shù)語譯文不夠準(zhǔn)確。2簽名： 2009 年 3 月 18 日注：請將該封面與附件裝訂成冊。附件1：外文資料翻譯譯文數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢1 國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點(diǎn)，對制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)3雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢在必行。2 數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢2.1性能發(fā)展方向(1) 高速高精高效化速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。(2) 柔性化包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。(3) 工藝復(fù)合性和多軸化以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺機(jī)床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。(4) 實(shí)時(shí)智能化早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動設(shè)定和刀具自動管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動控制中引入提前預(yù)測和預(yù)算功能、動態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系4統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。2.2功能發(fā)展方向(1) 用戶界面圖形化用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前INTERNET、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。(2) 科學(xué)計(jì)算可視化科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。(3) 插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、樣條插補(bǔ)(A、B、C樣條)、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?4) 內(nèi)裝高性能PLC數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圖或高級語言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)嵗?，用戶可在?biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。(5) 多媒體技術(shù)應(yīng)用多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。52.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展(1) 集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。(2) 模塊化硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。(3) 網(wǎng)絡(luò)化機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作。通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺機(jī)床上對其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺機(jī)床的屏幕上。(4) 通用型開放式閉環(huán)控制模式采用通用計(jì)算機(jī)組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴(kuò)展和升級，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機(jī)封閉式開環(huán)控制模式提出的。由于制造過程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過程中動態(tài)調(diào)整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補(bǔ)償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。3智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補(bǔ)償、動6態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系。附件 2：外文原文NC technology development trends1 NC system developments at home and abroad With the rapid development of computer technology, the traditional beginning of a fundamental change manufacturing, the industrial developed countries spent huge sums of money on the modern manufacturing technology research and development, to create a new model. In modern manufacturing systems, CNC technology is the key to technology, which combines microelectronics, computers, information processing, automatic detection, automatic control, such as the integration of advanced, a high-precision, high-efficiency, flexible automation, and other characteristics, the manufacturing industry Flexible automation, integrated, intelligent play the pivotal role. At present, NC technology is undergoing a fundamental change, from a special closed-loop control mode to general-purpose real-time dynamic open all closed-loop control mode. In the integrated on the basis of 7the CNC systems ultra-thin, ultra-light; on the basis of the intelligent, integrated computers, multimedia, fuzzy control, neural network and other technical disciplines, NC system to achieve high-speed, high-precision, Efficient control, automatic processing can be amended to regulate compensation and the parameters for an online intelligent fault diagnosis and treatment of the network based on the CAD / CAM and CNC systems integration as one machine network, makes the central government centralized control of the group control processing. For a long time, Chinas CNC system for traditional closed architecture, but only as a non-intelligent CNC machine controller. Process variables based on experience in the form of pre-fixed parameters, processing procedures before the actual processing by hand or through CAD / CAM and automatic programming system prepared. CAD / CAM and CNC have no feedback control link, the entire manufacturing process CNC is a closed ring-opening implementing agencies. In a complex and changing environment under the conditions of processing tool in the process of composition, workpiece material, spindle speed, feed rate, tool path, cutting depth, step, allowance and other processing parameters, not at the scene circumstances under external interference and real-time dynamic random factors, not by random amendment feedback control link CAD / CAM settings volume, in turn, affect the work of CNC machining efficiency and product quality. Clearly, the traditional fixed CNC system that controlled mode and closed architecture, limiting the CNC to the development of more intelligent control variables, can no longer meet the increasingly complex manufacturing process, therefore, the CNC technology in the potential for change inevitable. 2 NC technology development trends 2.1 Performance development direction (1) high-speed high-precision efficient speed, accuracy and 8efficiency of machinery manufacturing technology is the key performance indicators. As a result of the high-speed CPU chips, RISC chip, as well as multi-CPU control system with high-resolution detector of the absolute exchange digital servo system, taken at the same time improve the machine dynamic and static characteristics of effective measures, the high-speed high-precision machine has been efficient greatly enhanced. (2) Flexible includes two aspects: CNC system itself flexibility, NC system is modular in design, functional coverage, can be cut and strong, and easy to meet the needs of different users; group control system flexibility, with a control system pursuant to the requirements of different production processes, materials flow and information flow automatically dynamically adjusted to maximize their group control system performance. (3) Process of composite and multi-axis to reduce the process time for the main purpose of supporting the composite processing, and are moving towards multi-axis, multi-function control of the direction of series development. NC Machine Tool Technology composite refers to the workpiece in a single machine on a fixture, through an automatic tool change, rotating spindle head or turntable, and other measures to accomplish multiple processes, multi-surface machining compound. Axis CNC technology, Siemens 880-axis control system for up to 24 axes. (4) Real-time Intelligent early for the real-time system is usually relatively simple ideal environment, and its role is to scheduling tasks, to ensure that the task be completed within a specified time limit. And artificial intelligence is used to model the realization of mankinds various intelligent behaviors. To the development of science and technology today, real-time systems and artificial intelligence combined with each other towards artificial intelligence is a real-time response, a more realistic field of development, and also in the real-9time system with intelligent behavior, the more complex application development, resulting in the Intelligent real-time control of this new area. NC technology in the field, real-time intelligent control of the research and application of development along several main branches: adaptive control, fuzzy control, neural network control, experts control, learning control, feed-forward control. For example, in CNC programming system with expert systems, fault diagnosis expert system parameters automatically set and tool management and automatic compensation, such as adaptive conditioning systems, in high-speed processing of the integrated motion control ahead of the introduction of budget projections and functional, dynamic Feedforward functions in pressure, temperature, position, velocity, control, fuzzy control, the control of the NC system performance greatly improved, so as to achieve optimal control purposes. 2.2 functional development direction (1) The user interface is graphical user interface with the CNC system of dialogue between the user interface. Since different users interface requirements are different, thus the development of the workload of great user interface, user interface software developed into the most difficult part of. At present INTERNET, virtual reality, visualization in scientific computing and multimedia technologies, such as the user interface has put a higher demand. Graphical user interface greatly facilitates the use of non-professional users, it can be carried out through the window and menu operation, ease of programming and blueprint for rapid programming, three-dimensional dynamic three-dimensional color graphics, graphics, simulation, graphics, dynamic tracking and simulation, and the different directions view and partial display ratio scaling function can be achieved. (2) visualization in scientific computing visualization in scientific computing can be used for efficient data processing and 10interpretation of data, so that the exchange of information is no longer limited to using the written word and language, and can direct the use of graphics, image, animation, video and other information. Visualization technology and virtual environment technology, to further broaden the application areas, such as a drawing design, virtual prototyping technology, which shorten product design cycles, improving product quality, reduce production cost is of great significance. NC technology in the areas of visualization technology can be used for CAD / CAM, such as automatic programming design parameters automatically set, tool compensation and tool management of dynamic data processing and display, as well as the processing of visual simulation, and other presentations. (3) interpolation, and a variety of methods of compensation interpolation methods such as multiple linear interpolation, circular interpolation, cylindrical interpolation, space elliptical surface interpolation, thread interpolation, polar coordinates interpolation, 2 D +2 helical interpolation , NANO interpolation, interpolation NURBS (non-uniform rational B-spline interpolation), spline interpolation (A, B, C kind), such as polynomial interpolation. A variety of functions such as compensation gap compensation vertical compensation quadrant error compensation, and measurement systems pitch error compensation, and speed-related feedforward compensation and temperature compensation, with nearly smooth and exit, as well as the opposite point of the cutter radius compensation. (4) high-performance PLC contents contents performance CNC system PLC control module can be directly used ladder diagram or high-level language programming, with intuitive online debugging and online help function. Programming tools include the standard used lathe and milling machine PLC user program an example, users may PLC user program standards on the basis of editorial changes, thus easily build their 11own applications. (5) application of multimedia technology of multimedia technology-computers, audio-visual and communication technology, and it has the computer integrated voice, text, images and video information. In NC technology, multimedia technology can be applied to information processing integrated, intelligent, real-time monitoring system in the field and production equipment fault diagnosis, monitoring of process parameters such as production has a significant value. 2.3 Development of the Architecture (1) integration of a highly integrated CPU, programmable RISC chips and large-scale integrated circuits FPGA, EPLD, CPLD and ASIC ASIC chips that can improve the CNC system integration and hardware and software operating speed. Application FPD flat panel display technology can improve display performance. Flat-panel displays with high science and technology content, light weight, small size, low power consumption and portability advantages can be realized Supersized, a counterweight to the emerging and CRT display technology, display technology in the 21st century the mainstream. Application of advanced packaging and interconnect technologies, semiconductors and surface mount technology integration. By increasing the density of integrated circuits, reducing the length and number of interconnection products to reduce prices, improve performance, reduce component size, improve the reliability of the system. (2) easy to implement modular hardware modular NC systems integration and standardization. According to various functional requirements, the basic modules, such as CPU, memory, position servo, PLC, the input and output interfaces, and communications modules, making the standard Series products, through functional building-block approach to cutting the number of steps and modules, a NC system at different grades. 12(3) machine interconnection network for remote control of unmanned operation. Machine through networking, can be in any one machine on the other machine programming, configuration, operation, operating, different machine can be displayed on the screen each machine on the screen. (4) general-open the closed-loop control mode to adopt a common computer component Bus, modular, open, embedded architecture, ease of cutting, expansion and upgrading, can be composed of different grades, different types, different degree of integration CNC system. Closed-loop control mode is the traditional CNC system only for single closed-open-loop control mode proposed. The manufacturing process is a multi-variable control and the role of integrated processing complex process, including processing, such as size, shape, vibration, noise, temperature and thermal deformation, and other factors, therefore, to achieve the process of multi-objective optimization, Multivariable must adopt the closed-loop control, real-time processing in the dynamic adjustment process variables. Processing the adoption of open universal real-time closed-loop control mode the whole dynamic, easy real-time intelligent computer technology, network technology, multimedia technology, CAD / CAM, servo control, adaptive control, dynamic data management and dynamic tool compensation, dynamic simulation and other high technology into one, a tight closed-loop manufacturing process control system to achieve integrated, intelligent, network-based. 3 PCNC new generation of intelligent CNC system Research and Development adapted to the current complexity of the manufacturing process, with the structure of the closed-loop control system, a new generation of intelligent PCNC CNC system has become possible. PCNC NC intelligent system will be a new generation of intelligent computer technology, network technology, CAD / CAM, servo control, adaptive control, dynamic data management and dynamic tool 13compensation, dynamic simulation and other high technology into one, a tight closure of the manufacturing process Central control system.
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