复杂曲面零件加工的要求共50页
复杂曲面零件的加工与测量技术
复杂曲面零件的加工与测量技术复杂曲面零件的加工与测量技术在现代制造业中扮演着至关重要的角色。
由于复杂曲面零件的几何形状复杂，传统的加工和测量方法已经无法满足对其高精度和高质量的需求。
因此，研究和应用新的加工和测量技术对于提高零件的生产效率和质量至关重要。
本文将探讨复杂曲面零件加工与测量技术的一些重要发展和应用。
一、加工技术1. 数控加工技术数控加工技术是一种通过预先编程的方式，利用数控机床对复杂曲面零件进行加工的方法。
通过将设计师绘制的零件图形转化为数控机床可以理解的程序，精确控制机床的运动轨迹和刀具的运动参数，实现对复杂曲面零件的高精度加工。
数控加工技术不仅提高了生产效率，还可以减少加工误差，提高零件的质量和精度。
2. 高速切削技术高速切削技术是指在高速旋转条件下进行金属切削加工的技术。
这种技术通过提高切削速度和进给速度，减少切削时间和切削力，降低切削温度和切削振动，从而实现对复杂曲面零件的高效加工。
高速切削技术可以有效地提高加工效率和零件的表面质量，同时也可以减少切削工具的磨损和损伤。
二、测量技术1. 光学测量技术光学测量技术是利用光学原理对复杂曲面零件进行测量的方法。
常用的光学测量技术包括激光测量、视觉测量和相机测量等。
这些技术可以非接触地获取零件的三维形貌和尺寸信息，并通过计算机处理和分析，得到零件的测量结果。
光学测量技术具有高精度、高效率和非接触等优点，广泛应用于复杂曲面零件的测量领域。
2. 接触式测量技术接触式测量技术是指通过接触传感器对复杂曲面零件进行测量的方法。
常用的接触式测量技术包括坐标测量、形状测量和表面测量等。
这些技术通过在零件表面接触传感器进行测量，获取零件的形状、尺寸和表面粗糙度等信息。
接触式测量技术具有高精度和可靠性的特点，适用于对复杂曲面零件的几何形状和尺寸进行测量。
三、加工与测量技术的应用1. 航空航天工业在航空航天工业中，复杂曲面零件的加工和测量技术对飞机和宇宙飞船的制造具有重要意义。
五轴加工中心实习报告
一、实习背景随着我国制造业的快速发展，加工中心技术在工业生产中的应用越来越广泛。
五轴加工中心作为加工中心的一种，具有高精度、高效率、自动化程度高等特点，能够满足复杂曲面零件的加工需求。
为了更好地了解和掌握五轴加工中心技术，我们开展了为期一周的五轴加工中心实习。
二、实习目的1. 了解五轴加工中心的基本结构、工作原理及加工特点；2. 掌握五轴加工中心的操作方法和编程技巧；3. 学会使用五轴加工中心进行复杂曲面零件的加工；4. 提高动手能力和团队协作能力。
三、实习内容1. 五轴加工中心基本知识实习期间，我们首先学习了五轴加工中心的基本结构、工作原理及加工特点。
五轴加工中心主要由床身、立柱、主轴、工作台、刀库、数控系统等部分组成。
其工作原理是通过X、Y、Z三个线性移动轴和两个旋转轴（A、B轴）的联动，实现对工件的五面加工。
2. 五轴加工中心操作方法在实习过程中，我们掌握了五轴加工中心的操作方法。
主要包括：（1）开机：接通电源，启动数控系统，检查机床状态是否正常；（2）装夹工件：根据加工需求，选择合适的夹具，将工件装夹在工作台上；（3）编程：根据加工图纸，使用CAD/CAM软件进行编程，生成加工路径；（4）调试：在加工前，对机床进行调试，确保加工精度；（5）加工：启动机床，按照编程路径进行加工；（6）卸件：加工完成后，取下工件，检查加工质量。
3. 五轴加工中心编程技巧五轴加工中心编程需要考虑刀具路径、加工顺序、加工参数等因素。
实习期间，我们学习了以下编程技巧：（1）合理选择刀具：根据加工需求，选择合适的刀具，确保加工质量；（2）优化刀具路径：尽量缩短刀具路径，提高加工效率；（3）合理设置加工参数：根据工件材料和加工要求，设置合适的切削参数、进给速度等；（4）注意编程安全：在编程过程中，注意避免发生碰撞、过切等安全问题。
4. 复杂曲面零件加工实习期间，我们使用五轴加工中心加工了一个复杂曲面零件。
通过实际操作，掌握了以下技能：（1）工件装夹：根据零件形状和加工需求，选择合适的夹具和装夹方式；（2）编程：根据加工图纸，使用CAD/CAM软件进行编程，生成加工路径；（3）加工：按照编程路径进行加工，注意观察加工过程，确保加工质量。
计算机辅助制造练习题
41 刀具有很多特点，但（
）不是机夹刀具的特点
。
数值计算
进给量 刀具要经常进行重新刃 磨
190．（ ）结构主要分两大部分，一是与机床工作台 42 或主轴端相连接的夹具底座部分，另一部分是工件的 可调夹具
定位和夹紧部分，它随工件的变化而需更换和调整。
43 191. 选择铣削加工的主轴转速的依据（
）。
立铣刀
107 59.数控铣粗加工三维曲面应该选用( )。
立铣刀
108
60.选择数控机床的精度等级应根据被加工工件( 的要求来确定。
) 关键部位加工精度
109
61.在加工阶段划分中，保证各主要表面达到成品图纸 所规定的技术要求的是( )。
精加工阶段
110
62.当机床的进给机构有传动间隙时，轮廓铣削加工应 按照( )安排进给路线。
底面和侧面不用留有余 量
78
30.在数控机床上进行孔系加工时，安排进给路线要尽 量避免( )对孔位精度的影响。
机床进给系统反向间隙
79
31.某一表面在某一道工序中所切除的金属层深度为( )。
加工余量
80
32.用空运行功能检查程序，除了可快速检查程序是否 能正常执行，还可以检查( )。
运动轨迹是否超程
球头刀
21
170．（ ）表示工作坐标系选取指令即加工前设定 好的坐标系。
G57
22
171．数控铣的机床零点，由制造厂调试时存入机床计 算机，一般情况该数据( )。
临时调整
23
172．在数控铣床上加工不太复杂的立体曲面，通常采 用( )坐标联动的加工方案。
2
24
250．数控铣可钻孔、镗孔、铰孔、铣平面、铣斜面、 铣槽、铣曲面(凸轮)、攻螺纹等。( )
数控加工技术(第4版)第一章
1. 1 数控加工的基本概念
• 1949 年, 帕森斯公司在麻省理工学院 ( MIT) 伺服机构试验室的协助 下开始从事数控机床的研制工作, 经过三年时间的研究, 于 1952 年试 制成功世界第一台数控机床试验性样机。 这是一台采用脉冲乘法器 原理的直线插补三坐标连续控制铣床, 即数控机床的第一代。 1955 年, 美在美国进入迅速发展阶段, 市场上出现了商品化数控机床。 1958 年, 美国克耐·杜列克公司 ( Keaney Trecker) 在世界上首先研 制成功带自动换刀装置的数控机床, 称为 “ 加工中心” ( Machining Center, MC)。
• 数控技术 ( Numerical Control Technology) 是指采用数字控制的方 法对某一个工作过程实现自动控制的技术。 在机械加工过程中使用 数控机床时, 可将其运行过程数字化, 这些数字信息包含了机床刀具的 运动轨迹、 运行速度及其他工艺参数等, 而这些数据可以根据要求很 方便地实现编辑修改, 满足了柔性化的要求。 它所控制的通常是位移、 角度、 速度等机械量或与机械能量流向有关的开关量。 数控的产生 依赖于数据载体及二进制形式数据运算的出现, 数控技术的发展与计 算机技术的发展是紧密相连的。
• 数控系统 ( Numerical Control System) 是实现数控技术相关功能 的软、 硬件模块的有机集成系统。 相对于模拟控制而言, 数字控制 系统中的控制信息是数字量, 模拟控制系统中的控制信息是模拟量, 数 字控制系统是数控技术的载体。
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1. 1 数控加工的基本概念
• 数控技术的发展过程见表 1 - 1。
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1. 1 数控加工的基本概念
基于PLC的加工中心刀库换刀控制系统设计
基于PLC的加工中心刀库换刀控制系统设计[摘要]本设计的题目是基于PLC加工中心刀库换刀控制系统的设计。
通过分析刀库的自动换刀的过程，使刀库在加工中心上能配合换刀机械手的需要——能在数控程序的控制下灵活的实现换刀过程每次换新刀只需输入相应换刀号信号即可。
在分析控制要求的基础上，设计出相应控制程序。
控制程序包含：建立当前刀具库映像、记录请求刀具号、转盘转动方向判断并确定转盘正反转、发出脉冲控制刀盘转动、到位灯及换刀指示灯显示等部分，程序结构性好、可读性强、运行效率高，能很好地满足实用要求。
[关键词]加工中心，刀库换刀， PLCBased on the PLC Machining Center Tool Change ControlSystem Design[ Abstract]this design topic is based on the PLC machining center tool change control system design. Through the analysis of the knife of the automatic tool changing process, so that the cutter in machining center can be matched with the tool changing manipulator needs -- in NC program under the control of flexible implementation tool changing process every time new knife only needs to input the corresponding tool change signal can be. The analysis and control on the basis of the requirements, designs the corresponding control procedure. The control program includes: establish the library image, recording request tool number, the rotation of the turntable direction judgment and to determine the turntable is reversed, to send pulses to control the cutter disc to rotate in place, lights and tool change indicator display parts, good program structure, readability is strong, operation efficiency is high,which can meet the practical requirements.[ Key words] MC, changing tool , PLC目录目录 (I)引言 (1)1 PLC在加工中心中的应用 (5)1.1 数控加工中心组成结构及工作过程 (5)1.2 数控机床中PLC和NC的关系 (7)1.3 PLC在数控机床中的应用 (8)1.3.1PLC在数控机床中的应用形式 (9)1.3.2 PLC与数控系统及数控机床间的信息交换 (9)1.3.3 PLC与数控机床外围电路的关系 (10)2 刀库自动选刀系统 (11)2.1刀库自动选刀机械系统 (11)2.2 刀库选刀方式 (11)2.3驱动装置步进电机工作原理与控制 (13)2.3.1 步进电机工作原理和特性 (13)2.3.2 基于PLC步进电机的控制原则 (14)3 选刀控制的PLC 系统设计 (16)3.1三菱PLC及其原理 (16)3.1.1 PLC系统组成及各部分的功能 (16)3.1.2 PLC的基本工作原理 (18)3.2编程方法与规则 (20)3.2.1 编程要求 (20)3.2.2 编程方法 (21)3.3 CNC与PLC的通信 (22)3.4 PLC型号的选择分析 (22)3.5 PLC地址分配 (23)3.6 PLC接线 (24)3.6.1 PLC接线图 (24)3.6.2 PLC硬件接线 (25)4 换刀控制过程 (27)4.1换刀总过程 (27)4.2换刀程序过程 (28)4.2.1建立刀具库映像 (28)4.2.2换刀号输入 (28)4.2.3得出换刀号所在的刀座号 (28)4.2.4判断刀盘转动方向并得出控制刀盘转动脉冲数 (29)4.2.5发出脉冲以及控制指示灯 (29)4.3 三菱FX2N指令使用 (29)4.4程序流程图 (33)5 程序梯形图 (35)6 软件编程 (43)6.1 GX Developer的特点 (43)6.2 GX Developer的编程环境 (44)致谢 (46)参考文献 (47)毕业设计实物模型 (48)引言进入21世纪，我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求而引发的良机，也遭遇到加入WTO（世界贸易组织）后激烈的市场竞争压力。
数控车铣智慧树知到期末考试章节课后题库2024年甘肃省农垦中等专业学校
数控车铣智慧树知到期末考试答案章节题库2024年甘肃省农垦中等专业学校1.刀具在刀库上应该均匀布置（）。
答案:对2.数控机床的定位精度与重复定位精度具有相同的含义,没有本质的区别（）。
答案:错3.主运动只有一个，进给运动可以是一个或多个（）。
答案:对4.轮廓控制的数控机床能加工复杂曲面的零件（）。
答案:对5.准备功能字G代码一般描述了数控机床的辅助功能（）。
答案:错6.进给功能F指令是续效代码（）。
答案:对7.温度是刀具磨损的主要原因（）。
答案:对8.由于硬质合金的抗弯强度较低,冲击韧性差,所以前角应小于高速钢刀具的合理前角（）。
答案:对9.一般车削工件，欲得良好得精加工面，可选用正前角刀具（）。
答案:对10.刀具几何参数、刀具材料和刀具结构是研究金属切削刀具的三项基本内容（）。
答案:对11.数控机床执行G28指令时,直接返回机床参考点（）。
答案:错12.程序号就是给零件加工程序一个编号 ,必须由四位数字组成（）。
答案:错13.切削液只要加水就可以了（）。
答案:错14.直线插补指令G01的运动速度是由数控系统指定（）。
答案:错15.刀具的材料中,它们的耐热性由低到高次排列是碳素工具钢、合金工具钢,高速钢和硬质合金（）。
答案:对16.刀库内的铁屑应及时清理掉（）。
答案:对17.螺纹切削时,最好采用逐段运行加工的方法进行检验（）。
答案:错18.在切削过程中,具切削部分在高温时仍需保持其硬度,并能继续进行切削。
这种具有高温硬度的性质称为红硬性（）。
答案:对19.主轴部件故障将导致定位精度下降、反向间隙过大,机械爬行,轴承噪声过大等状况（）。
答案:错20.步进电机开环进给系统的进给速度与脉冲当量有关（）。
答案:错21.通过G99指令,固定循环结束时返回到由R参数设定的参考点平面（）。
答案:对22.数控机床直流伺服电机要在10到12个月进行一次维护保养（）。
答案:对23.T指令若用四位数码指令时,则前两位数字表示刀号,后两位数字表示刀补号（）。
难加工合金材料复杂曲面磁性磨料光整加工技术
难加工合金材料复杂曲面磁性磨料光整加工技术马付建;陶德松;宫臣;康仁科;张生芳;沙智华【摘要】磁性磨料光整加工技术是一种非常重要的光整加工技术,与低频振动和超声振动相结合,可实现高精度、高质量和高效率的光整加工.介绍了磁性磨料光整加工、振动辅助磁性磨料光整加工及超声辅助磁性磨料光整加工技术的原理和特点及相关的国内外研究现状.根据难加工合金材料复杂曲面的特点,提出实现复杂曲面磁性磨料光整加工,需要就以下问题开展进一步研究和探索:通过提高加工间隙的磁通量密度及磁能与其他能量复合来提高光整加工效率;建立复杂曲面磁性磨粒光整加工过程控制函数;探讨在磁极工具的空间几何约束作用下复杂曲面磁性磨料光整加工工艺的规划方法等.【期刊名称】《河北科技大学学报》【年(卷),期】2016(037)005【总页数】8页(P449-456)【关键词】特种加工工艺;难加工合金;复杂曲面;超声;光整加工;磁性磨料【作者】马付建;陶德松;宫臣;康仁科;张生芳;沙智华【作者单位】大连交通大学机械工程学院,辽宁大连 116028;大连交通大学机械工程学院,辽宁大连 116028;大连交通大学机械工程学院,辽宁大连 116028;大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室,辽宁大连 116024;大连交通大学机械工程学院,辽宁大连 116028;大连交通大学机械工程学院,辽宁大连 116028【正文语种】中文【中图分类】TG663钛合金和高温合金等难加工合金材料具有强度高，耐高温和耐腐蚀，且具有良好的抗疲劳性和抗断裂韧性等优点[1]，在航空、航天、船舶、能源及其他工业领域得到越来越广泛的应用[2-3]。
这些合金材料主要被用于制造汽轮机和飞机发动机的叶轮、涡轮分子泵转子及精密模具等，如图1所示。
在这些典型的零件中，均需要对复杂曲面进行光整加工，但由于这类零件所采用的钛合金和高温合金等合金材料的强度高、韧性强、黏性大，是典型的难加工材料，加之这类零件结构复杂，在加工中易产生刀具干涉，且对加工精度和加工效率要求高。
加工中心上加工零件的工艺和要求
加工中心加工内容的选择
• 选定适合加工中心加工的零件之后，需要进一步选择确定适合加工中 心加工的零件表面。通常选择下列表面： • ①尺寸精度要求较高的表面。 • ②相互位置精度要求较高的表面。 • ③丌便于普通机床加工的复杂曲线、曲面。 • ④能够集中加工的表面。
加工零件的结构工艺性分析
• 从机械加工的角度考虑，在加工中心上加工的零件，其结构工艺性应 具备以下几点要求 ： • ①零件的切削加工量要小，以便减少加工中心的切削加工时间，降 低零件的加工成本。 • ②零件上光孔和螺纹的尺寸规格尽可能少，减少加工时钻头、铰刀 及丝锥等刀具的数量，以防刀库容量丌够。 • ③零件尺寸规格尽量标准化，以便采用标准刀具。 • ④零件加工表面应具有加工的方便性和可能性。 • ⑤零件结构应具有足够的刚性，以减少夹紧变形和切削变形。
在加工中心上加工零件的工艺和要求
立式加工中心
• 加工范围广泛，可完成铣、镗、钻、绞、攻丝等加工、若选用数控转 台，可扩大为四轴控制实现多轴加工、大件采用稠筋封闭式框架结构、 刚性高、抗震性好、五大件由进口五面体加工中心加工，切削应力小， 热变形少 、大部分配套件（包括电器元件）采用进口或合资品牌，整 机可靠性高
加工路线的确定
• 加工中心上刀具的进给路线包括孔加工进给路线和铣削加工进给路线。 • 孔加工时，一般是先将刀具在xy平面内快速定位到孔中心线的位置上， 然后再沿z向（轴向）运动进行加工。
由于5. 6孔不1.2.3.4孔在Y向的定位方向相反，y向反向 间隙会使误差增加，从而影响5.6孔不其它孔的位置精度。按 图c所示路线，可避克反向间隙的引入。
• 五轴联动加工中心立式系列具有X﹑Y﹑Z三个直线运动的数控坐标轴 和二个旋转运动的数控坐标轴, 可实现五轴联动。各坐标轴可自动定 位,工件在一次装夹后,可自动完成铣﹑钻﹑镗﹑铰和攻丝等多种工序 的加工。适用于蜗轮、叶片、复杂模具和空间凸轮等具有复杂曲面的 零件加工，已在军工、航空、航天、发电和造船等机械加工行业中获 得了广泛应用。