数控论文精选8篇
控技术作为现代制造技术的基础，其作用越来越广泛。下面是差异网的小编为您带来的8篇《数控论文》，希望能够对困扰您的问题有一定的启迪作用。
数控论文 篇一
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。
2.数控技术的发展趋势
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面：
2.1高精度、高速度的发展趋势
尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
2.25轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。
2.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。
目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
3.结束语
随着人们对数控技术重视，它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势，另外数控技术的正不断走向集成化，并行化，仍有广阔的发展空间。
参考文献
[1]王立新。浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报。2007.
[2]董淳。数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化。2006.
[3]张亚力。简述数控发展的新趋势[J].国土资源高等职业教育研究。2005.
[4]陈芳。数控技术的发展和途径[J].科技资讯。2008.
数控论文 篇二
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。
2.数控技术的发展趋势
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面：
2.1高精度、高速度的发展趋势
尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
2.25轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。
2.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。
目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
3.结束语
随着人们对数控技术重视，它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势，另外数控技术的正不断走向集成化，并行化，仍有广阔的发展空间。
【论文关键词】：数控技术；趋势；智能
【论文摘要】：随着计算机业的快速发展，数控技术也发生了根本性的变革，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术，文章结合国内外情况，分析了数控技术的发展趋势。
参考文献
[1]王立新。浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报。2007.
[2]董淳。数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化。2006.
数控加工论文 篇三
零件数控加工工艺的标准化，就是利用标准化的理论和方法对零件的数控编程过程中涉及到的工艺信息如零件工艺分析、基准选择、刀具选择以及加工工序和加工路线等，即所有与数控加工过程有关的要素进行规范化处理。其目的就是利用标准化的加工工艺来生产相同或类似要求下的零件，防止不必要的工艺多样化，或者借助成组零件的相似性原理使得属于同一类型的零件采用相似的加工工艺，从而，提高零件的数控编程效率，减少劳动力的投入，还能保证零件产品的质量。
2数控加工工艺标准化的方法
2.1典型工艺法1938年索克洛夫首次提出典型工艺的概念，其着眼点是工艺过程的标准化，也就是将零件按照结构、形状相似性和工艺过程相似性标准进行分类，则同类零件可以采用同一的典型工艺。因此，典型工艺法能够很好地应用于如齿轮、标准件等结构形状相对稳定、批量相对较大的零件，而其他的一些批量不大或非标准结构的零件就很难使用典型工艺法。对于一些形状结构差别较大、批量小和种类多的生产场合，典型工艺只能作为零件工艺设计的参考资料。据统计有将近20%左右的零件可以用到典型工艺法，而且即使应用了典型工艺法其效果也不是很明显。
2.2成组工艺法1959年米特洛范诺夫首次提出成组工艺的新概念，其着眼点在于工序的标准化，即把零件加工过程中的全部或一部分相似加工工序的零件划分为一组，然后，针对每一组的具体情况制定适宜的成组加工工艺。因此，它能够很好地弥补典型工艺法的不足。当加工一个属于此类的零件时，只需要根据该零件的需要，按照成组加工工艺做出适当的调整或者补充，即可完成对该零件加工工艺的设计。实践表明，80%以上的零件品种可以采用成组工艺。
3采用成组工艺法标准化的过程
3.1分析零件的加工特征，从零件的形状特征入手，并结合工艺特征中的工序，借助成组技术的相似性原理建立零件的分类标准，在此基础之上将零件合理地分类成组。
3.2分析零件数控加工工艺的设计原则，并据此研究每一类零件的优化工艺信息设计。设计的内容主要包括成组零件数控加工工艺过程和工艺内容的设计，其中工艺内容涉及到具体的加工基准、加工工序、加工策略以及刀具和工艺参数等。
3.3研究零件数控加工工艺信息的存储和重用，主要涉及到工艺信息存储方式的选择及其相应数据库的建立，工艺信息再次调用的实现过程，以及重用过程中对相似工艺的修改和增加等。
3.4数控加工工艺标准化系统的设计和实现，包括系统的功能设计和结构设计，并对各类成组零件的工艺信息进行匹配和调用，实现对零件数控加工工艺的标准化。
4总结
根据零件结构和数控加工工艺的特点，从零件的分类原则出发提出了基于零件形状特征和加工工序的分类方法，并建立起相应的零件分类相似性标准来使零件数控加工编程趋于规范化和标准化，规范了零件的数控加工，为后续进一步研究打下坚实的基础，同时给数控加工带来了新的内容。在应用上，本研究能够有效地挖掘企业以往的工艺信息、资源等，优化企业的生产工艺，同时也使得整个企业的零件加工趋于标准化，不会因为编程人员的流失和更替而使得零件加工工艺文件不断增加，节省了企业的人力、管理等资源，缩短了生产周期，大大降低了企业生产的成本，提高了工作效率，并且还能保证零件的加工质量。
数控论文 篇四
对于工科类学生来讲，数控加工实践教学环节在整个专业课程中占有重要地位，此教学环节是理论与实际的结合体，更是培养学生工程意识、创新能力的基础。数控加工实践课所设置的教学内容完全由学生自主、动手、动脑独立操作完成指定任务，对于初次接触工程实践的学生来讲，这门课比较难学。培养社会需要的人才是我们高等教育的主要任务，也是我们教育工作者的历史使命，因此把我们的学生培养成为拥有良好的实践能力、创新能力、分析和解决问题能力的人才，是我们的重要任务。为此我们要有明确的教学目标：教学过程中要求学生做到严谨认真；在实践的过程中培养良好的科学素质；在实践中养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，树立团队协作精神。
2确定科学实践课程改革方法
2.1建立完善实训预习报告制度
一份明确的预习报告，可以详细的指出本实践课程所要涉及的预备知识、前期准备工作、实验原理、实验内容、实验方法和实验目的。由于学生的层次存在着不同程度的差异，通过建立预习报告制度的学习方法，可以最大程度的拉平学生个体差异，使学生对数控实训做到有备而来。
2.2建立预设问题的方法
在实践的过程中，科学、合理的预先设置问题，能够培养学生学会分析并能解决问题的能力，改变以往“填鸭式”教学模式，让学生体会到成功解决问题的喜悦，激发学生探求科学奥秘的激情。
2.3充分利用多媒体教学资源以及CAD\CAM技术
多媒体教学能够使实践教学课程的难点通过文字、声音、图像、视频等多种方式，更加形象生动的展示给学生，充分发挥CAD\CAM技术优势，积极树立学生现代工程技术理念。
3建立开放性实验室
学生是参与实验的主体，实验室是学生实验、实践的重要场所，我们要充分利用现有实验资源，为学生提供良好的实验、实践环境，围绕以学生为主体的理念建立并健全开放性实验室。
3.1实验室开放的实践项目要满足学生自主发展需要
我们要有针对性的开放实验场所，而不是大面积的、无选择行的开放。不同学生群体有各自的自主学习需求，要注意到学生个体知识层面的差异性，有侧重性的引导学生学习，培养学生的科研能力。对不同专业的学生制定相应的实验室开放方案。科学、细致的制定培养计划，对传统的灌输式教育进行彻底改革。
3.2开放性实验室要有一定的规模
开放性实验室、是为了培养学生的个性与能力，满足学生的实践要求，因此实验室的实验设备要做到多样化、信息化、规模化，设备类型要改变传统模式，不能使得实验设备类型单一化。如原有数控加工实践教学的主要设备有数控车床、数控铣床、加工中心，通过这三种设备进行实践教学，虽然学生得到了一定的技能训练，但是对完整的加工工艺性掌握不够全面，因此从培养学生综合能力的目的上来讲，我们还是要扩大开放范围，增加电加工、快速成型加工、激光加工、超声波加工等类型的机床，使学生的眼界放宽、接触面变广，通过实践课程对多种加工方法的了解，拓宽学生对现代制造工程的全面认识。
4改革考评方式
数控加工实践课程传统的评分办法是，理论考试与实际操作成绩相累加的计分方式。考试项目比较单调，笼统。所以考试的成绩不能反映学生实践效果的优劣。我们要培养新型人才来满足社会需求，就要对传统的考评方式进行改革。
4.1建立考核课题，分组加工
考核课题的建立，要从综合角度出发，把参加考核的学生所掌握的预备理论知识与实践活动相结合，对不同专业的学生制定出不同的考核课题。机械专业的学生，要突出配合精度，装配精度，加工工艺等方面的要求；对电子专业的学生要突出结构设计、加工工艺的要求。以小组的方式对课题进行攻关。其目的是通过课题的有序进展，综合考察学生对已学知识的掌握程度，再经过学生间的相互讨论交流，互相学习共同消化理解知识难点。
4.2书写课题论文，进行集体答辩
小组分工书写课题论文或是实结，通过书写论文，让学生能仔细回想自己课题的制作过程，把原本含糊不清的知识点、数据，最终都落实到纸上，纠正了过去那种得过且过的思想，正真做到一板一眼，严谨认真的科研作风。最后组织集体答辩，发现课题制作中的问题，并由此展开讨论，使容易发生的问题得到大家的广泛重视，由于每组课题的课题内容不同，所以发现的问题也不同，经过集体答辩，使各种问题得以解决，这样就避免了学习的单一性，片面性，使全体同学获得更多收获。
4.3理论考试
理论考试是必不可少的环节，但是由于所学专业不同，前期预备知识的掌握程度存在着一定差异，因此要对不同专业的学生制定不同的考核题目，有针对性的进行考核。
4.4综合测评
综合评测是对学生实践课程的总结，要把理论考试、实践操作、课题完成的情况加以综合，做出恰当的综合评定。
5结束语
数控加工论文 篇五
该零件的材料为锻铝LD10，零件底面含有大小不同、形状各异的小孔40余个，部分小孔与侧面的若干个不同角度油路深孔相交汇，零件结构如图1所示，孔位示意如图2所示。在加工深孔的过程中，采用了进口的MAYKESTAG加长准3mm钻头、准4.5mm合金键槽刀和加长中心钻等特种刀具。
2加工质量和步骤分析
2.1加工质量分析
影响零件加工精度的因素主要取决于其工艺系统的几何误差、受力变形、受热变形、振动变形、调整误差和工件内应力引起的误差等。孔加工可分为浅孔和深孔加工两种，孔深与孔径之比>5称为深孔加工。深孔加工与普通的孔加工相比，具有其自身的一些特点，主要表现在以下几方面。
（1）深孔加工处于一种封闭或半封闭的加工状态，不能直接观察刀具的切削和走刀情况。
（2）切屑在深孔内排屑路径较长，不便于排屑，且易发生堵屑。
（3）钻头细长，刚性差，工作时容易偏斜和产生振动，直线精度及表面粗糙度难以保证。
（4）钻头在相对封闭的状态下工作，热量容易积累，使钻头温度升高，磨损严重，使被加工零件发生受热变形。因此，选用正确的切削工具，采用合理的切削方法和切削参数，从而有效地控制或减小这些因素引起的加工误差，是保证深孔加工质量的关键。
2.2加工步骤分析
2.2.1切削参数选择
（1）转速的选取。在进行深孔加工时，钻头的转速高低直接影响工件的表面质量和钻头的正常运转。实际加工中在其它参数不变的情况下，钻头转速低于一定值时将造成切削刃黏刀，工件表面粗糙度达不到技术要求，不能满足加工质量要求；而转速大于一定值时又会造成切削噪声过大、温度过高、刀具磨损加重的后果。因此，钻头的转速选取必须有一个合理的范围，才能保证钻头的使用寿命和工件质量。钻头的转速主要取决于所加工的材料和钻头的直径，根据刀具厂家提供的不同材料和钻头直径的加工表，然后计算出转速。本零件的材料为铝合金，加长钻头直径为3mm，由于为深孔加工，应降低切削速度，减少进刀量。根据机械加工工艺手册查得的切削线速度的范围大约为80～300m/min，根据工件情况，为小直径深孔切削，取最低值80m/min，由于属于深孔加工降低50%，使用加长钻头再降低50%，这样就可以根据钻头直径算出所需的转速：n=20000/（3π）=2120r/min。同理可计算出其它刀具所需的转速。
（2）进给量的选取。在深孔加工中，每转进给量的选取直接关系到切屑长度和形状，实践证明，转速不变并且在钻头负荷之内的情况下，钻削的进给量过大或过小都会造成断屑不畅，切屑堵塞，影响顺利排屑。所以选取一个合适的进给量非常重要，进给量的选取取决于钻头直径和加工材料，因加工材料为铝合金，钻头的直径为3mm,故得出每转进给量大约为0.013mm,再乘以转速，就可以计算出每分钟的进给量：V=0.013×2120=27.6mm/min。
2.2.2工装夹具的设计
工装的优劣直接影响工件的加工精度、表面质量、劳动生产率和加工成本，该工装的设计需考虑在分度头上的安装，以及安装后工装与机床工作台及刀柄的干涉问题，并进行最大限度的减重处理。如图3（a）所示，零件与工装依靠销孔定位，利用大(主压板)、小（辅压板）两个压板固定零件，侧面让开零件待加工部分，防止加工干涉，该工装既方便装夹又可保证加工完成后方便取下工件。
2.2.3切削步骤的安排
在深孔加工过程中，最容易产生的问题是孔位偏斜，另外是深孔内排屑路径较长，排屑不易，造成切屑挤压内壁，影响孔壁粗糙度。为防止以上问题，在进行深孔加工过程中应采用以下工艺方法。
（1）在加工孔时首先要看所加工孔是否垂直于所在平面，由于零件含有倾斜表面的斜孔，在加工前要用铣刀先将其所在平面铣平并垂直于孔的方向，如图4中的A放大图，剖面线部分应先用相同直径的立铣刀铣平，再用中心钻钻定位孔。
（2）为防止加长钻头在加工过程中导向出现偏差，可以采用分段加工的方法，即用同直径普通长度的钻头进行导向加工，目的是为之后的加长钻头钻削加工约束导向，防止孔位偏差。例如加工长度为80mm的深孔，为保证加工质量和安全性，又要提高其深孔加工的效率，可将孔分为三段式加工，分别采用3把不同长度的刀具进行加工，最上段0~30mm为浅孔加工，使用普通长度的刀具，并采用较大的进给速度，中段30~50mm使用中等长度的刀具，采用普通的进给速度加工，最下段50~80mm为深孔加工，使用加长的特制刀具，采用较小的进给速度，保证刀具不会折断。
（3）利用加长钻头进行深孔切削时，由于排屑路径较长，可编制宏程序进行分段加工，并且为了更方便排屑，每次进给后，钻头需要提到安全平面高度，并作短暂停留。
（4）遇到相交的丁字孔，先钻盲孔再钻透孔，如图5中，应该先钻b孔再钻a孔。
（5）在加工孔径公差0~0.006mm的平底沉孔过程中，首先用小于沉孔直径0.1mm的钻头加工，然后用专用铣刀进行精加工，以保证沉孔尺寸要求。交叉深孔的加工一定要从全局考虑，先确定加工孔的顺序，只有采用了正确的加工顺序才能顺利完成加工任务，达到事半功倍的效果。
2.2.4切削程序的编制与仿真加工
深孔加工中除合理选择刀具和切削参数外，编制切削程序时，需要考虑解决3个主要问题，即排屑、冷却钻头和使加工周期最小化。FANUC数控系统提供了G73和G83两个深孔加工指令，G73为高速深孔往复排屑钻，G83为深孔往复排屑钻。排屑主要是依靠切屑在钻头螺旋槽中的流动来保证的，因此深孔加工，特别是孔深比较大的深孔，为保证顺利加工并排出切屑，应优先采用G83指令。在实际加工中，当钻头退出时，切屑在冷却液冲刷下又会落入孔中，当钻头再次进入后，它将撞击位于孔底部的切屑，切屑在刀具的作用下开始旋转，将切屑切断或熔化。因此，在必要时应暂停加工来清理和吹净切屑，否则会引起刀具散热困难，甚至造成刀具折断。为了有足够时间冷却钻头和清理切屑，增加编制了一个带退刀与清除残留切屑的宏程序。用参数设置切削量与进给速度，用IF条件指令设定切削深度与退刀条件。当刀具加工到设定的某一深度时，自动退刀至离开工件表面，冷却液充分冷却刀具并且清除刀具上残留的切屑，保证钻头有足够的耐用度，解决了深孔加工中刀具不易排屑、散热困难等影响加工的不利因素。
3结论
本文针对某型号伺服机构中关键零件的侧面油路深孔的数控加工，开展了相关的工艺技术改进。综合考虑刀具转速、切削速度、进给量、排屑方式等对加工质量、效率和刀具磨损的影响，采用适当的装夹方式，有效地减少和控制该类零件的加工尺寸误差，合理进行工艺规划，选择合适的切削方法和切削参数，解决了加工中心深孔加工这一难题，显著提高了零件的加工精度，提高了生产效率。
数控加工论文 篇六
长期以来，我国数控方面高深层次人才的匮乏和流失，成为阻碍我国数控技术发展的最大障碍。企业有资金引进高精密的数控设备，却寻找不到能够维护和熟练操作的人员，面对厚重的用户手册无力消化吸收，更谈不上技术的改造和创新。由此可见，人才竞争是根本，人才战略是关键。数控技术的复杂性决定了引入高效、直观的培训机制是提高人才素质的有效途径，而此培训机制的关键是要开发一套适合学员的培训系统。随着利用VRML和JAVA开发的虚拟现实技术和USB技术的日益成熟，可以很好地解决了这个难题。这套技术结合计算机图形学、图像处理学、模式识别、智能接口、人工智能、传感器、网络和并行处理等多学科的虚拟现实技术使得人机交互方式有了质的突破。
虚拟现实技术应用于数控加工中心的培训系统中，就是通过计算机产生数控加工中心、被加工工件的虚拟造型，加入音响效果和运动仿真，并配有控制面板，学员根据虚拟环境提供的视觉、听觉、触觉感受，可以感受到与操作实际的数控加工中心一样的状态。与传统的数控加工中心培训相比，此系统摆脱了“试切”、“轨迹显示”等方法，极大地提高了系统的主动性、交互性和沉浸感等性能，给学员逼真的感受，改善了数控加工培训的教学效果，并且大大降低了开发成本。
1.Java和VRML通信实现机理
Java是Sun公司于1995年5月23日推出的，当时并没有引起太多的注意。但是随着Internet的迅猛发展，环球信息网WWW的快速增长，促进了Java语言研究的进展，使得它逐渐成为Internet上受欢迎的开发与编程语言。Java语言具有简单、面向对象、分布式、解释执行、鲁棒、安全、体系结构中立、可移植、高性能、多线程以及动态性的特点，正是这些特点为开发人员开发强大的仿真系统提供了便利。
VRML(VirtualRealityModelingLanguage,虚拟现实造型语言)包含了3D动画、3D音效、传感器触发、时间输入输出、行为控制、支持多种脚本与多重使用者等功能，真正在Web上实现了动态页面，并加强了互动功能，达到真正的虚拟效果。VRML可以用在各行各业，如创建虚拟城市、虚拟校园、虚拟超市、虚拟公司等。VRML210的基本元素是节点，节点是组成3D场景的基本元素，大约定义了50多个节点，利用它们可以简单、轻松地创建虚拟的三维空间。
对VRML的访问是基于传统C/S模式扩展的B/S模式，B/S采用Internet上广泛使用的Web浏览器作为客户前端，操作界面友好、一致。B/S的最大优势还在于其强大的跨平台移植能力，能够极大地降低异构系统的开发难度。目前，VRML主流编程是基于Java、JavaScript,特别是Javaapplet小程序可以与VRML世界嵌在同一WEB页上。EAI(ExternalAu2thoringInterface),是一种介于VRML世界与外部环境的创作接口。通过EAI为VRML与外部世界建立一个通信接口，可以使用户通过这个接口真正成为VRML中的一个角色、一个参与者。EAI提供了一套针对VRML浏览器的Java类，通过这些类，外部环境可以访问当前所运行的VRML世界，还可以完成动态的添加、删除和驱动仿真实体等功能。
2.培训系统的体系结构
该培训系统是以韩国大宇PUMA200、215轴数控车削中心为具体仿真实例开发的。如图1所示为本文所述的虚拟数控车削中心加工仿真系统界面，其中客户前端为Web浏览器，浏览器左侧为提供功能模块选择的视图区，右侧为对应的场景区。
数控加工中心培训系统硬件设备由多媒体计算机、投影设备、USB通讯接口、音箱及电器小元件等构成。计算机最低配置为PentiumⅢ550,内存为128MB,10/100MB以太网卡，可以满足动态三维图形较大的资源消耗。系统总体结构由操作仿真模块、视觉仿真模块、音响仿真模块、运动仿真模块组成，如图2所示。其中视景仿真模块是实现培训系统沉浸感的重要因素，操作仿真模块是实现学员与虚拟数控机床之间交互作用的主要手段。
2.1操作仿真模块
数控加工中心培训系统中控制面板的布置与实际的一样，并与实际的面板有相近的动作范围和相似的力感，如图3所示，如转动手轮时有真实的手感，按下按钮、拨动开关有真实的力感，学员在看到加工过程中有异常情况可以按下急停键，并且可以保持状态。操作过程中，有些键必须配合使用，如进给倍率与手轮的配合、刀号与换刀按钮的配合、主轴正反转与主轴启动的配合，这些配合键使用的设置，使操作更加接近实际操作情况。
2.2视景仿真模块
视景仿真模块利用计算机图形图像技术和3D技术，生成数控机床的各个部件，如门、刀库及刀具、夹具、坯料、油管、散热孔等。为了使图像处理实时且逼真，要选用高档的显卡、高性能的图形加速卡等硬件条件的支持，更需要图形技术和开发平台的发展。视景仿真模块采用计算机平台和专用三维建模软件的三维图形开发技术。
2.3音响仿真模块
音响仿真模块利用计算机多媒体技术，生成数控机床加工过程中的声音信息，包括机床在加工工件中的声音信息、刀具进给的声音信息、主轴正反转的声音信息、装夹工件的声音信息以及换刀的声音信息。其中刀具进给声由进给倍率决定，主轴转动声由主轴倍率决定。音响仿真系统采用支持多媒体保准接口的声卡取代专用的数字信号处理器，具有通用性好、易移植、易升级等优点，并且大大降低了系统成本。
2.4运动仿真模块运动仿真模块通过模拟数控机床中的运动机构及其控制系统，实现操作过程中逼真的感受，如刀具进给时由于轨道不光滑产生的轻微晃动。运动仿真模块是提高培训系统逼真度的有效手段。建立虚拟数控机床作业环境，可随意移动、旋转、缩放及变换视点，尤其是适用于三轴以上数控机床针对加工过程中过切及干涉的校验。数控车削中心运动仿真模块主要包括回参考点、刀具进给、主轴启动、卡盘松紧、选刀等。
3.仿真控制一体化平台的技术实现
3.1技术实现方案
3.1.1静态造型及机械动作的实现
首先对所研究的数控加工中心进行建模、仿真，利用Autodesk公司推出的最新版的三维动画与造型软件3DSMAX610对数控加工中心进行建模、静态造型。造型结束后，根据部件运动时的状况设计动画。最后把3DSMAX文件转换成VRML格式，分析各个运动部件，并进行时间分配，调节VRML源代码中各个部件运动时间周期使之符合实际情况──实现机械部分的静态、动态造型。
3.1.2电器控制开发过程
根据数据采集与传输的特点，我们充分利用了USB技术的优点。自主开发的USB高速多功能卡是基于USB210协议的，所以其速率可高达480Mbps,完全满足高实时性的数据采集场合。实践证明该方案取得了良好的效果。总体硬件框图如图4所示。
3.1.3CAI软件测试与安装
为了验证CAI软件的可行性，我们与山东济南星科公司合作，完成CAI软件在多台个人计算机上的安装，测试了软件的稳定性和时间响应。经过长时间的调试，系统的稳定性是可靠的，时间响应也在允许范围之内。多家职业学校使用该软件进行专业学员的培训工作，取得了良好的反响。
3.2开发过程中的关键技术点
3.2.1材质透明化处理
在VRML空间中几何体的透明度是通过Material节点中transparency域的域值指定的，其值从完全不透明表面的0.0到完全透明表面的1.0。该域的缺省值为0,表明不透明。如图5所示，材质的透明效果使得学生可以一目了然地看明白数控机床加工工件的过程，增强了学生学习的兴趣。
3.2.2视点变换处理在VRML2.0中所谓视点就是浏览者在空间中所处的某一特定的位置和朝向，在这个位置通过朝向，浏览者可以浏览到虚拟世界中相关的场景。用vrmlscript可以控制视点的变化，使浏览者可以从当前视点快速切换到其它视点。在VRML中先用DEF定义Viewpoint节点，然后再定义Script,具体代码如下：
DEFssScript
{//定义节点名
eventInSFBoolget_touch1
//Script节点输入接口
eventOutSFBoolset_view1
//Script节点输出接口
url"vrmlscript:functionget_touch1(){//
url提供节点和程序之间的联系
set_view1=1;}"}
在该数控加工中心培训系统中，运用视点转换，产生的效果如图6所示。图6(a)可以观看数控机床的整体，对数控机床产生整体的印象；图6(b)可以观看加工工件的过程以及插补情况；图6(c)展示了加工工件时的G代码，可以了解NC代码；图6(d)可以观看刀具回零点和换刀的情况。
3.2.3现场声音的设定VRML场景中可以添加声音，与静态网页上的声音相比，VRML场景所播放的声音不是简单的2D声音，而是有自己的声源，以及模拟现实中的声音传播路径的3D声音，它会给人和现实中一样的听觉感应。VRML所支持的声音文件有WAV、MIDI和MPEG-1文件，AudioClip只支持前两种文件格式。利用AudioClip节点引入一个外部声音文件，并规定这个声音文件的播放参数，必须作为Sound节点的source域的域值来使用，Sound节点中的域值都可通过Javaapplet来重新设定。Sound节点格式如下：
Sound{
sourceDEFFeedSoundAudioClip
{//引入一个外部声音文件节点
url"FeedSound1wav"
//指定声音文件的URL地址
description"FeedSound"//
指定一组描述所引用声音文件的文本
loopFALSE
//是否循环播放
tartTime1
//所引用声音文件开始播放的绝对时间
pitch1//
加快或减慢播放速度
intensity1//声音强度
location000//指定声源位置
direction001//指定是否声音立体化
minBack1//空间声源的最小后点
minFront1//空间声源的最小前点
maxBack1000000//空间声源的最大后点
maxFront1000000//空间声源的最大前点
首先用MP3录制数控机床各种动作时的现场声音，然后进行声音剪裁、分段。通过相应的声音节点在VRML世界需要的场合添加合适的声音，使整个VRML世界更加具有真实感，更加生动逼真、栩栩如生。
3.2.4文件的优化措施
(1)在不影响视觉效果的前提下，简化设备结构。
(2)对于复杂模型用模型优化器(optimizer或wingz或Gzip)进行优化。
(3)对于反复使用的部件，可先对其命名(DEF),然后再重复使用(USE)。
(4)必要时使用帖图。
4.结论
本文介绍了数控加工中心培训系统的开发，对于软件的结构体系、实现机理、关键技术作了详细的说明。该系统与使用录像和实物的传统培训系统相比，具有系统造价低、训练费用少、训练周期短、训练效果显著等特点，对我国数控人才的培养起到了重要的推动作用。
数控加工论文 篇七
切削用量包括切削速度(主轴转速)、背吃刀量、进给量，通常称为切削用量三要素。数控加工中选择切削用量，就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。粗、精加工时切削用量的选择原则如下。
粗加工时，一般以提高生产效率为主，但也应考虑经济性和加工成本。切削用量的选择原则首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。
半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。切削用量的选择原则首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合实践经验而定。
(1)背吃刀量ap(mm)的选择
背吃刀量ap根据加工余量和工艺系统的刚度确定。在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，ap就等于加工余量，这是提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。具体选择如下：
粗加工时，在留下精加工、半精加工的余量后，尽可能一次走刀将剩下的余量切除；若工艺系统刚性不足或余量过大不能一次切除，也应按先多后少的不等余量法加工。第一刀的ap应尽可能大些，使刀口在里层切削，避免工件表面不平及有硬皮的铸锻件。
当冲击载荷较大（如断续表面）或工艺系统刚度较差（如细长轴、镗刀杆、机床陈旧）时，可适当降低ap，使切削力减小。
精加工时，ap应根据粗加工留下的余量确定，采用逐渐降低ap的方法，逐步提高加工精度和表面质量。一般精加工时，取ap=0.05～0.8mm；半精加工时，取ap=1.0～3.0mm。
(2)切削宽度L（mm）
一般L与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。在数控加工中，一般L的取值范围为：L=(0.6～0.9)d。
(3)进给量(进给速度)f(mm/min或mm/r)的选择
进给量(进给速度)是数控机床切削用量中的重要参数，根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，参考切削用量手册选取。对于多齿刀具，其进给速度vf、刀具转速n、刀具齿数Z及每齿进给量fz的关系为：Vf=fn=fzzn。
粗加工时，由于对工件表面质量没有太高的要求，f主要受刀杆、刀片、机床、工件等的强度和刚度所承受的切削力限制，一般根据刚度来选择。工艺系统刚度好时，可用大些的f；反之，适当降低f。
精加工、半精加工时，f应根据工件的表面粗糙度Ra要求选择。Ra要求小的，取较小的f，但又不能过小，因为f过小，切削厚度hD过薄，Ra反而增大，且刀具磨损加剧。刀具的副偏角愈大，刀尖圆弧半径愈大，则f可选较大值。一般，精铣时可取20～25mm/min,精车时可取0.10～0.20mm/r。还应注意零件加工中的某些特殊因素。比如在轮廓加工中，选择进给量时，应考虑轮廓拐角处的超程问题。特别是在拐角较大、进给速度较高时，应在接近拐角处适当降低进给速度，在拐角后逐渐升速，以保证加工精度。
(4)切削速度Vc（m/min）的选择
根据已经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度选择切削速度。可用经验公式计算，也可根据生产实践经验在机床说明书允许的切削速度范围内查表选取或者参考有关切削用量手册选用。在选择切削速度时，还应考虑：应尽量避开积屑瘤产生的区域；断续切削时，为减小冲击和热应力，要适当降低切削速度；在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度；加工大件、细长件和薄壁工件时，应选用较低的切削速度；加工带外皮的工件时，应适当降低切削速度；工艺系统刚性差的，应减小切削速度。
(5)主轴转速n(r/min)
主轴转速一般根据切削速度VC来选定。
计算公式为：n=1000VC/πD
式中，D为工件或刀具直径（mm）。
数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调(倍率)开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。
2.结论
随着数控机床在生产实际中的广泛应用，数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控加工程序的编制过程中，要在人机交互状态下合理的确定切削用量。因此，编程人员必须熟悉数控加工中切削用量的确定原则，结合现场的生产状况，选择出合理的切削用量，从而保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。
参考文献
[1]赵长旭。数控加工工艺。西安：西安电子科技大学出版社，2006.1（2007.9重印）.
[2]刘万菊。数控加工工艺及编程。北京：机械工业出版社，2006.10.
[3]高勇等。UGNX中文版数控加工基础教程。北京：人民邮电出版社，2006.4.
[4]郑焕文。机械制造工艺学。北京：高等教育出版社，1994.
【论文关键词】：隧道；数控加工；切削用量；合理选择
数控论文 篇八
因为数控机床低速运行时的爬行现象往往取决于机械传动部分的特性，高速时的振动又通常与进给传动链中运动副的预紧力有关，由此数控机床的爬行与振动故障可能会在机械部分。
如果在机械部分，首先应该检查导轨副。因为移动部件所受的摩擦阻力主要是来自导轨副，如果导轨副的动、静摩擦系数大，且其差值也大，将容易造成爬行。尽管数控机床的导轨副广泛采用了滚动导轨、静压导轨或塑料导轨，如果导轨间隙调整不好，仍会造成爬行或振动。对于静压导轨副应着重检查静压是否到位，对于塑料导轨可检查有否杂质或异物阻碍导轨副运动，对于滚动导轨则应检查预紧措施是否良好。关注导轨副的润滑也有助于分析爬行问题，导轨副润滑状态不好，导轨的润滑油不足够，致使溜板爬行。这时，添加润滑油，且采用具有防爬作用的导轨润滑油是一种非常有效的措施。这种导轨润滑油中有极性添加剂，能在导轨表面形成一层不易破裂的油膜，从而改善导轨的摩擦特性防止爬行。
其次，要检查进给传动链。因为在进给系统中，伺服驱动装置到移动部件之间必定要经过由齿轮、丝杠螺母副或其他传动副所组成的传动链。定位精度下降、反向间隙增大也会使工作台在进给运动中出现爬行。通过调整轴承、丝杠螺母副和丝杠本身的预紧力，调整松动环节，调整补偿环节，都可有效地提高这一传动链的扭转和拉压刚度（即提高其传动刚度），对于提高运动精度，消除爬行非常有益；另外传动链太长，传动轴直径偏小，支承座的刚度不够也是引起爬行的因素。因此，在检查时也要考虑这些方面是否有缺陷，逐个排查。
二、分析进给伺服系统原因与对策
如果故障原因在进给伺服系统，则需分别检查伺服系统中各有关环节。数控机床的爬行与振动问题属于速度问题，与进给速度密切相关，所以也就离不开分析进给伺服系统的速度环，检查速度调节器故障一是给定信号，二是反馈信号，三是速度调节器自身故障。根据故障特点（如振动周期与进给速度是否成比例变化）检查电动机或测速发电机表面是否光整；还可检查系统插补精度是否太差，检查速度环增益是否太高；与位置控制有关的系统参数设定有无错误；伺服单元的短路棒或电位器设定是否正确；增益电位器调整有无偏差以及速度控制单元的线路是否良好，应对这些环节逐项检查、分类排除。
三、其它因素
有时故障既不是机械部分的原因，又不是进给伺服系统的原因，有可能是其它原因如编程误差。如FANUC6M系统数控机床在一次切削加工时出现过载爬行。经过仔细核查，发现电动机故障引起过载，更换电动机过载消除，可爬行还是存在。先从机床着手寻找故障原因，结果核实传动链没问题，又查进给伺服系统确认无故障，随后对加工程序进行检查，发现工件曲线的加工，采用细微分段圆弧逼近来实现，而在编程中用了G61指令，也即每加工一段就要进行一次到位停止检查，从而使机床出现爬行现象，将G61改为G64指令连续切削，爬行消除。
如果故障既有机械部分的原因，又有进给伺服系统的原因，很难分辨出引起这一故障的主要矛盾，这是制约我们迅速查出故障原因的重要因素。面对这种情况，要进行多方面的检测，运用机械、电气、液压等方面的综合知识，采取综合分析判断，排除故障。
数控机床是技术密集和知识密集的设备，故障现象是多样的，其表现形式也没有简单的规律可遵循，这就要求维修的技术人员要有电子技术、计算机技术、电气自动化技术、检测技术、机械理论与实践技术、液压与气动等较全面的综合技术知识，还要求具有综合分析和解决问题的能力。
参考文献：
1、蒋建强数控机床故障诊断与维修北京：电子工业出版社2006
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