数控技术毕业论文
数控技术毕业论文 华中科技大学 毕业论文（设计） 题目学院学院专业学生姓名学号年级级指导教师 毕业教务处制表 毕业 二一四年 六月二十日 数控技术毕业论文 一、论文说明 本团队长期从事毕业论文写作与论文发表服务，擅长案例分析、编程仿真、 图表绘制、理论分析等，专科本科论文300起，具体信息联系。二、毕业论文参考选题 可重构数控系统模块化设计与开发 基于sercos接口的开放式数控系统的研究 基于pc的数控系统软件设计研究 基于pc机的通用数控系统的开发及在普通车床上的应用 三维四轴pcb板铣床数控系统 汽轮发电机线圈铜排数控铣孔机的研制 高速、高精度数控等离子弧切割技术研究 数控车床可靠性增长技术研究 数控车间管理系统的开发与应用 数控加工仿真中的碰撞干涉检查与精度验证高速响应活塞环数控车床的开发研究 基于vb下西门子840d数控系统界面的二次开发 五轴五支链并联机床数控系统的软硬件设计 工业设计理论在数控机床外观造型设计中的应用研究 面向web的数控机床虚拟操作与加工仿真研究 我国数控产业人力资源开发的策略研究 基于嵌入式linux现场总线型开放式数控系统研究 数控铣床加工过程虚拟仿真系统的研究 面向开放式数控系统平台的编译系统的研究与开发 数控插齿机传动链传动精度分析及实验研究 开放式数控系统的研究开发 基于运动控制器的开放式数控车床软件系统研究 基于西门子840d数控系统的m84125轧辊磨床控制界面的开发 基于 windowsxp的三坐标数控系统的研究 基于波纹法兰加工的车床数控化改造 开环数控系统的加工误差检测及补偿的研究 数控连接板冲孔机控制系统的设计与开发 基于组件技术的数控刀具管理系统的研究与实现 三维数控镂铣机参数与结构设计 mcv1350加工中心数控系统改造研究 基于加工环境模型的数控加工仿真研究基于hust控制器的全自动数控系统产品化开发 ct40型数控车床控制系统开发 数控车削仿真系统的研究与开发 叶片多坐标数控抛光装备及编程技术研究 数控布带缠绕机工艺参数控制方法研究 大直径薄壁导管数控弯曲回弹解析及工艺数据库 数控铣削加工切削参数优选专家系统的研究 卧式车铣复合机床数控系统的研发和精度检测 基于普通机床回转功能曲面数控加工技术的研究 数控代码自动生成及仿真方法的研究与实现 研抛专用装备数控系统体系结构的研究 中国数控机床市场预测与沈阳机床集团发展战略研究 数控机床热误差检测及补偿技术研究 基于pmac的开放型螺杆磨床数控系统的研制 数控切削加工工艺参数及刀具运动轨迹的研究 数控机床精度检测装置及误差分析研究 直线伺服六位置环虚拟轴数控机床的解耦研究 三轴数控机床通用几何误 差软件补偿技术的研究 数控加工过程监测与故障诊断技术的研究 柳州职业技术学院毕业设计论文 第一章 绪论 1.1课题背景及意义 两年多来通过对数控专业的学习和一段时间的实习，对数控机床和编程和操作有一定程度的了解和掌握，已经可以进行独立的编程和操作，这时就需要一 次来锻炼自己，检验自己的掌握程度。这次设计就达到了这样的目的，使自己更 了解数控机床，对它的结构系统等有了一定更进一步的掌握，使自己的理论水平 和实际操作水平更上一层楼。
1.1.2课题的意义 装备工业的技术水平和现代程度决定着整个国民经济的水平和现代化程 度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、 生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。
马克思曾经说过“各种经济时代的区别，在于生产什么，而在于怎样生产，用什 么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生活的最基本的生产资料，而数控 又是当今先进制造技术和装备最核心和技术。当今世界各国制造业广泛采用数控 技术，以提高制造业能力和水平，提高对动态多变市场和适应能力和竞争能力。
此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家战略物资，不仅采 取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装 备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制 造业技术 1 已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途 径。
1.2数控机床的发展趋势 随着科学技术不断发展，数控机床的发展越来越快，数控机床也正朝着高 性能、高精度、高速高柔性化和模块化方向发展。
高性能：随着数控系统集成 度的增强，数控机床出实现多台集中控制，甚至远距离遥控。
高精度：数控机 床本身的精度和加工件的精度越来越高，而精度保持性要好。
高速度：数控机 床各轴运行的速度将大大加快。
高柔性：数控机床的柔性化将向自动化程度更 高的发展方向，将管理、物流及各相应辅机集成柔性制造系统。
数控机床要缩短周期和降低成本，就必然向模块化方向发展，这既有利于 制造商又有利于客户。我国近几年数控机床虽然发展较快，但与国际先进水平还 有一定的差距，主要表现在：可靠性差，外观质量差，产品开发周期长，应变能 力差。为了缩短与世界水平的差距，有关专家建议机床企业应在以下6个方面着 力研究：1.加大力度实施质量工程，提高数控机床无故障率。
2.跟踪国际水平，使数控机床向高效高精方面发展。
3.加大成套设计开发能力上求突破。
4.发挥服务优势，扩大市场占有率。
5.多品种制造，满足不同层次的用户。
6.模块化设计，缩短开发周期，快速响应市场。
数控机床使用范围越来越大，国际市场容量也越来越大，但竞争也会加剧， 我们只紧跟先进技术进步的大方向，并不断创新，才能赶超世界先进水平。
1.3课题任务 1.3.1课题 复杂零件的数控车削加工 1.3.2课题来源 学校毕业设计课题 1.3.3课题零件图 1.3.4课题要做的零件要求 1.合金钢4.0crni：具有较高的机械强度，热处理性能好，淬火性好，在传 递大功率，要求结紧凑，耐磨性好，采用合金钢。
2.毛坏是铸件（了解铸件的相关内容） 3.数控加工后形位加工公差尺寸表面粗糙度都要满足图纸要求。
4.数控工艺设计的每个参数都要有据可查，并写清出处。
1.4设计与实习的要求及任务1.4.1设计的要求及任务 1.基于fanuc-0td数控系统的数控车床进行加工零件；
2.用autocad进行绘制零件图；
3.详细数控加工工艺分析；
4.零件的数控编程；
5 .fanuc-0td模拟系统中进行模拟加工；
6.对零件的质量进行检验与分析；
1.4.2实习的要求及任务 1.数控加工、编程与操作 ---某机床有的编程、操作及某零件的加工 2.数控设备及相关先进设备安装、使用和维护 ---某设备安装、使用和维护 3.常规设备的机械设计 ---某设备的机械设计 4.计算机软件的应用 ---某软件的应用 5.电气控制系统的设计 ---某电气控制系统的设计 1.5论文内容及关键问题 1.5.1论文的内容1.熟悉fanc-0td数控系统 指令系统、数控系统的特点、精度与以前所学的区别；
2.熟悉autocad软件操作并进行绘制零件图，用cad对所要加工的零件进 行绘图；
1.5.2论文的关键问题 1.毛坏的设定和材料的选择。
2.夹具的设计（怎样定位所加工的零件，设计出合理、简单的夹具） 3.刀具的选择（加工零件过程中要用到的刀，如外圆刀、镗刀、钻头以及 刀具的参数、结构、国际） 4.切削用量的选择（车成型面主轴的转速，钻孔主轴的转速，镗空主轴的 转速，切削主轴转速，进给速度的确定，背吃刀量包括粗精加工，要根据 机床的自身情况决定）。
5.零件加工的顺序，先加工孔，再加工外圆面。加工零件的走刀路线。
6.程序的编写，在编程序的过程中各个节点、基点的计算。
毕业论文、毕设计选择题目 机床结构及操作研究 ca6140型车床主运动机械传动系统的结构设计 普通车床数控改造设计 套筒加工工艺及夹具设计 数控机床加工精度异常故障诊断分析 经济型数控螺杆铣床的改制 汽车盖板冲裁模设计箱体零件生产过程 减速器中齿轮轴的数控加工 数控车零件工艺设计及程序编制 支撑筒的冲压成型工艺及模具设计 垫片多工位级进模设计 基于普通机床的后托架及夹具设计开发 通孔压铆螺母柱凸轮的地位及其性能的讨论数控车床的编程技巧 数控铣床的编程技巧 加工中心的编程技巧 普通车床的结构及传动分析 普通铣床的结构及传动分析 磨机的传动装置设计 球磨机的主减速机设计 x62w万能铣床电气控制系统的故障诊断 z32摇臂钻床大修计划及典型零件修复工艺 气动与plc实验装置的设计 声光显示智力竞赛抢答器 c615型车床仿型加工装置的设计 c620车床仿型加工装置的设计 c620车床电气控制系统的故障诊断 ca6140车床电气控制系统的故障诊断 z32摇臂钻床电气控制系统的故障诊断直流电机控制系统 m7130磨床砂轮夹具设计 15t冲床设计 φ300物料输送机单级齿轮减速器设计 带式输送机的单级减速箱设计 plc控制技术改造摇臂钻床电气控制系统 plc控制技术改造卧式双面扩孔组合机床电气控制系统 离心机变频调速 系统的设计 交通信号灯plc控制系统设计 黑板自动升降装置的设计 ck6150车床大修计划及典型零件修复工艺 数控加工工艺课程设计（轴类零件的加工） 攻丝组合机床设计 钻孔组合机床设计 ca6140车床后拖架零件加工工艺及铣底面专用夹具设计ca6140普通车床 的数控技术改造（机械部分） ca6140普通车床床头1轴轴承座夹具设计 ce7132仿形车床的plc改造 wh212减速机壳体加工工艺及夹具设计 数控车床系统xy工作台与控制系统设计 手机外壳的数控铣削加工拨叉c加工工艺及夹具设计 设计“ca6140车床拨叉”零件的机械加工工艺及工艺设备ca6140车床后托 架加工工艺设计 c6140拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计 减速器箱体零件的加工工艺和工装夹具 普通车床数控研究及改造设计 ca6140车床主运动机械变速传动系统的结构设计 数控车床加工工艺 ca6140车床后托架加工工艺及夹具设计 实验用减速器的设计 数控车床主传动机构设计 中型四柱式液压机及液压系统设计 双铰接剪叉式液压升降台的设计 尾座体加工工艺及夹具设计 端盖冲压工艺及模具设计 ca6140车床后托架加工工艺及夹具设计 数控车零件工艺设计及程序编制 ca6140卧式车床上的法兰盘 根据自己的实习岗位设计加工工艺及工装夹具或进行技术革新 叶片五轴联动加工刀位轨迹的生成 针对大型混流式叶片各曲面的特点，进行合理的刀位轨迹规划和计算，是使所生成的刀位轨迹无干涉、无碰撞、稳定性好、编程效率高的关键。由于五轴 加工 的刀具位置和刀具轴线方向是变化的，因此五轴加工的是由工件坐标系中 的刀位点位置矢量和刀具轴线方向矢量 组成，刀轴可通过前倾角和倾斜角来控 制，于是我们可根据曲面在切削点处的局部坐标计算出刀位矢量和刀轴 矢量。
从加工效率、 表面质量和切削工艺性能来看，选择沿叶片造型的参数线作为铣削加工的 方向分多次粗铣和一次精铣，然后划分加工区域，定义与机床有关的参数，根据 以上 所选叶片的加工部位、装夹混流式叶片的刀轨生成定 位 方 式 、 机 床 、 刀具及切削参数和余量分布情况将叶片分为多个组合面分别进行加工。通过对曲 面曲率的分布情况的分析对于 不同的区域采用不同的面铣刀。粗加工给出每次 加工的 余量，精加工采用同一直径的铣刀，根据粗糙度要求给 定残余高度，根 据具体情况选择切削类型、切削参数、 刀轴方向、进退刀方式等参数。但是对 于像叶片这样的曲率变化很大而又不均匀的雕塑曲面零件我们还要根据情况作 大量的刀位编辑， 并且必须进一步通过切削仿真做干涉和碰撞检查修改和编辑 刀轨。
叶片五轴联动数控加工仿真 数控加工仿真通过软件模拟加工环境、刀具路径与材料切除过程来检验并 优化加工程序。在计算机上仿真验证多轴联动加工的刀具轨迹，辅助进行加工刀 具干 涉检查和机床与叶片的碰撞检查，取代试切削或试加工过程，可大大地降 低制造成本，并缩短研制周期，避免加工设备与叶片和夹具等的碰撞，保证加工 过程的安 全。加工零件的代码在投入实际的加工之前通常需要进行试切，水轮 机叶片是非常复杂的雕塑曲面体，开发利用数控加工仿真技术是其成功采用五轴 联动数控加工的 关键。在此，我们首先进电子商务资料库(行工艺系统分析，明 确机床!"!系统型号、机床结构形式和尺寸、机床运动原理和机床坐标系统。用三 维!,-软件建 立机床运动部件和固定部件的实体几何模型，并转换成仿真软件可 用的格式，然后建立刀具库，在仿真软件中新建用户文件，设置所用!"!系统，并 建立机床运动 模型，即部件树，添加各部件的几何模型，并准确定位，最后设 置机床参数。
接下来将叶片模型变换到加工位置计算出刀具轨迹，再以此轨迹 进行叶片切削过程、刀位轨迹和机床运动的三维动态仿真。这样就可以清楚的监 控到叶片加工过程中 的过切与欠切、刀杆和联接系统与叶片、机床各运动部件 与叶片和夹具间的干涉碰撞，从而保证了数控编程的质量，减少了试切的工作量 和劳动强度，提高了编程的 一次成功率，缩短了产品设计和加工周期，大大提 高生产效率。如在数控加工行业进行推广，可产生巨大的经济和社会效益。
混 流式叶片的机床加工仿真叶片刀位轨迹的后置处理 后置处理是数控编程的一个重要内容，它将我们前面生成的刀位数据转换 成适合具体机床的数据。后处理最基本的两个要素就是刀轨数据和后处理器。我 们应 首 先了解龙门移动式五坐标数控铣镗床的结构、机床配备的附属设备、机床 具备的功能及功能实现的方式和机床配备的数控系统，熟悉该系统的"!编程包括 功能代 码的组成、含义。然后应用通用后置处理器导向模板，根据以上掌握的 知识，开发定制专用后置处理器。然后将我们已得刀位源文件进行输入转换成可 控制机床加工 的代码。
结束语 复杂曲面的多轴联动数控编程是一涉及到众多领域知识的复杂流程，是数 字化仿真及优化的过程。本文介绍的大型水轮机叶片的多轴联动编程技术，已用 于工 程实际大型叶片的数控编程中，实现了大型转轮叶片的五轴联动数控加工 的刀位轨迹计算和加工仿真，保证了后续数控加工的质量和效率，已作为大型水 轮机叶片 五 轴联动数控加工的编程工具用于实际生产中。
雕塑曲面体混流式叶片的多轴联动数控加工编程技术摘要：转轮叶片是水 轮机能量转换的关键部件，也是最难加工的零件，目前多轴联动数控加工是解决 该类 大型雕塑曲面零件最有效的加工方法。多轴联动数控加工编程则是实现其 高精度和高效率加工的最重要环节。本文介绍混流式水轮机叶片五轴联动数控加 工大型雕塑 曲面编程中涉及到转轮叶片三维造型、刀位轨迹计算、切削仿真、 机床运动碰撞仿真、后置变换等关键技术。通过对这些技术的链接和研究，开发 实现了大型叶片的 多轴联动加工。
关键词：数控编程 引言 水轮机是水力发电的原动机，水轮机转轮叶片的制造，转轮的优劣，对水 电站机组的安全、可靠性、经济性运行有着巨大的影响。水轮机转轮叶片是非常复杂 的雕塑面体。在大中型机组制造工艺上，长期以来采用的“砂型铸造――砂 轮铲磨――立体样板检测 ―的制造工艺，不能有效地保证叶片型面的准确性和 制造质量。目前采用五轴联动数控加工技术是当今机械加工中的尖端高技术。大 型复杂曲面零件的数控加工编程 则是实现其数字化制造的最重要的技术基础， 其数控编程技术是一个数字化仿真评价及优化过程。其 关键技术包括：复杂形 状零件的三维造型及定位，五 轴联动刀位轨迹规划和计算，加工雕塑曲面体的 刀轴 控制技术，切削仿真及干涉检验，以及后处理技术等。
大型复杂曲面的多 轴联动数控编程技术使雕塑曲面体 转轮叶片的多轴数控加工成为可能，这将大 大推动我国水轮机行业的发展和进步，为我国水电设备制造业 向着先进制造技 术发展奠定基础。
大型混流式水轮机叶片的多轴数控加工编程过程大型复杂曲面零件的五 轴联动数控编程比普通零件编程要复杂得多，针对混流式叶片体积大并且型面曲 率变化 大的特点，通过分析加工要求进行工艺设计，确定加工方案，选择合适 的机床、刀具、夹具，确定合理的走刀路线及切削用量等；
建立叶片的几何模型、 计算加工过 程中的刀具相对于叶片的运动轨迹，然后进行叶片的切削仿真以及 机床的运动仿真，反复修改加工参数、刀具参数和刀轴控制方案，直到仿真结果 确无干 涉碰撞发 生，则按照机床数控系统可接受的程序格式进行后处理，生成 叶片加工程序。
大型混流式叶片的五轴联动数控加工编程流程混流式水轮机叶片的三维 几何建模混流式叶片这一复杂雕塑曲面体由正面、背面、与上冠相接的带状回转 面、与 下环相接的带状回转面大，可 编 写 一 个程序读入这些三维坐标点， 然后采用双三次多补片曲面片通过自由形式特征的通过曲线的方法进行曲面造 型。叶片的毛坯形状可从设计数据点进行偏置计算处理， 或者从三维测量得到 的点云集方式确定对叶片的各个曲面分别进行234$曲面造型，并缝合成实体。
叶片加工工艺规划 加工方案和加工参数的选择决定着数控加工的效率和质量。我们根据要加 工叶片的结构和特点可选择大型龙门移动式五坐标数控铣镗床，根据三点定位原 理经 大量的研究分析，决定在加工背面是采用通用的带球形的可调支撑，配以 叶片焊接的定位销对叶片定位，在叶片上焊接必要的工艺块，采用一些通用的拉 紧装置来装 夹。加工正面时，采用在加工背面时配合铣出的和背面型面完全一致的胎具，将叶片背面放入胎具，利用焊接的工艺块进行调整找正，仍然采用通 用的拉压装置进行 装夹。由于叶片由多张曲面组合而 成，为了解决加工过程中 的碰撞问题，我们采用沿流线 走刀，对于叶片的正背面进行分区域加工，根据 曲面各处曲率的不同采用不同直径的刀具、不同的刀轴控制方式来加工。对每个 面一般分多次粗铣和一次精铣。在机 床与工件和夹具不碰撞和不干涉情况下， 尽量采用大直 径曲面面铣刀，以提高加工效率。叶片正背面我们选用 刀具直 径!-56曲面面铣刀粗铣、曲面面铣刀精铣， 叶片头部曲面采用76的曲面面铣刀 加工，出水边采用76螺旋玉米立铣刀五轴联动侧铣。根据后续仿真情况反复做刀 位编辑，以寻求合理的加工方案。
感谢 [摘要]电子技术的发展以及国内数控装置的发展使得数控装置的价格走 低,特别是经济型数控车系统的价格已经是到达了它的最低点。经济型数控车床 在中国的机械加工行业中得到了迅速普及,使得我国机械加工水平无论在加工质 量方面还是在加工效率方面也得到了迅速提高。但是随着机床使用时间的延长, 数控机床会出现这样或那样的故障,本文就以经济型数控机床的常见故障为例,谈 了一些解决的办法。
[关键词]数控车床 霍尔开关 继电器 伺服驱动 数控车床典型故障诊断及维修 一、换刀装置故障 数控车换刀一般的过程是:换刀电机接到换刀信号后,通过蜗轮蜗杆减速带 动刀架旋转,由霍尔元件发出刀位信号,数控系统再利用这个信号与目标值进行比 较以判断刀具是否到位。刀换到位后,电机反转缩紧刀架。在我维修数控车的过 程中遇到了以下几个故障现象。故障一:一台四刀位数控车床,发生一号刀位找不 到,其它刀位能正常换刀的故障现象。故障分析:由于只有一号刀找不到刀位,可以 排除机械传动方面的问题,确定就是电气方面的故障。可能是该刀位的霍尔元件 及其周围线路出现问题,导致该刀位信号不能输送给plc。对照电路图利用万用表 检查后发现:1号刀位霍尔元件的24v供电正常,gnd线路为正常,t1信号线正常。因此 可以断定是霍尔元件损坏导致该刀位信号不能发出。
解决办法:更换新的霍尔元件后故障排除,一号刀正常找到。故障二:一台六刀位数控车床,换刀时所有刀位都找不到,刀架旋转数周后 停止,并且数控系统显示换刀报警:换刀超时或没有信号输入。
故障分析查找:对于该故障,仍可以排除机械故障,归咎于电气故障所致。产 生该故障的电气原因有以下几种:1.磁性元件脱落;2.六个霍尔元件同时全部损 坏;3.霍尔元件的供电和信号线路开路导致无电压信号输出。其中以第三种原因可 能性最大。因此找来电路图,利用万用表对霍尔元件的电气线路的供电线路进行 检查。结果发现:刀架检测线路端子排上的24v供电电压为0v,其它线路均正常。以 该线为线索沿线查找,发现从电气柜引出的24v线头脱落,接上后仍无反应。由此判 断应该是该线断线造成故障。
解决办法:利用同规格导线替代断线后,故障排除。
故障三:一台配有fanuc-0imate系统大连机床厂的六刀位车床,选刀正常但 是当所选刀位到位之后不能正常锁紧。系统报警:换刀超时。
故障分析查找:刀架选刀正常,正转正常,就是不能反向锁紧。说明蜗轮蜗杆 传动正常,初步定为电气线路问题。在机床刀架控制电气原理图上,发现刀具反向 锁紧到位信号是由一个位置开关来控制发出的,是不是该开关即周围线路存在问 题呢为了确认这个故障原因,打开刀架的顶盖和侧盖,利用万用表参照电路图检查 线路,发现线路未有开路和短路,通过用手按动刀架反向锁紧位置开关,观察梯形 图显示有信号输入,至此排除电气线路问题。推断可能是挡块运动不到位,位置微 动开关未动作。于是重新换刀一次来观察一下,结果发现:果然挡块未运动到位。
于是把挡块螺栓拧紧,试换刀一次正常。再换一次刀,原故障又出现了,同时发现蜗 杆端的轴套打滑并且爬升现象。难道是它造成了电机反转锁紧时位置开关的挡块 不能到位于是把该轴套进行了轴向定位处理,将刀架顶盖装好。结果刀架锁紧正 常了。
解决办法:对轴套进行轴向定位故障解决。
二、稳压电源故障 机床在运行时机床照明灯突然不亮,机床操作面板灯也不亮,系统电源正常, 同时系统急停报警,和主轴无信号警。关机后重新上电故障依旧。
故障分析检查:经询问当时操作人员,没有违规操作,排除人为原因,也可以 排除机械原因,应该是电气故障引起。该机床的电器原理图显示,这些失电区域都和24v有关,并且该机床拥有两个稳压电源,一个是i/o接口电源,另一个为系统电源。
失电区域都与i/o接口有关,于是打开电气柜观察发现i/o接口稳压电源指示灯未能 点亮,说明该电源未能正常工作或损坏。由稳压电源的工作原理知道,稳压电源有 电流短路和过载保护的功能,当电源短路或过载时自动关断电源输出,以保护电源 电路不被损坏。于是试着把电源的输出负载线路拆下来,结果发现重新上电后电 源指示灯亮了。这说明电源本身没有损坏。通过分析得知该电源为i/o接口电源, 负载不大,也不会出现过载现象,应该是输出回路中有短路故障。沿着输出线号进 行检查发现有一根24v+输出线接头从绝缘胶布中露出并接触到机床床体。原因很 明显:由于该线与机床发生对地短路,造成该稳压电源处于自我保护状态,使得操 作面板和一些i/o接口继电器供电停止,导致发生以上故障。至于变频器报警可能 24v信号不能到位发出报警。
解决办法:用绝缘胶布把接头处重新包好,重新上电开机所有故障解决,报 警解除照明灯也亮了。