1、高速化和高精度化
質量、效率是優良製造技術的關鍵。
高速和高精的加工技術會大大提高效率，同時也會提高產品檔次和質量，並縮短生產的週期以及增強市場的競爭能力
2、多軸聯動的加工與複合的加工
使用 這種5 軸聯動來對三維曲面的零件進行加工，還可用刀具的最佳的幾何形狀來進行切削，這樣光潔度很高，同時效率也提高了。
3、網絡化、開放式、智能化
大量的採用計算機技術與網絡通信的技術，這樣機牀製造廠商就可以通過遠程技術體系，以此來實現工況的信息傳輸、查詢、存儲和顯示，甚至是遠程的智能診斷。
4、高柔性化
所謂柔性也就是數控設備對適應加工的對象變化的能力。
隨着數控車牀的發展，對加工對象變化有了很較強的適應性，並朝着單元的柔性化與系統的柔性化這個方向發展。
5、綠色化
在當今世紀，數控車牀應該把重心放在節能與環保上，也就是要努力做到切削加工的工藝綠色化。
而且綠色製造這種趨勢將使得我國把環保節能車牀的發展放在重要位置，來為我們將來佔領更廣泛的世界市場做準備。
葉片五軸聯動加工刀位軌跡的生成
針對大型混流式葉片各曲面的特點，進行合理的刀位軌跡規劃和計算，是使所生成的刀位軌跡無干涉、無碰撞、穩定性好、編程效率高的關鍵。由於五軸加工 的刀具位置和刀具軸線方向是變化的，因此五軸加工的是由工件座標系中的刀位點位置矢量和刀具軸線方向矢量 組成，刀軸可通過前傾角和傾斜角來控制，於是我們可根據曲面在切削點處的局部座標計算出刀位矢量和刀軸 矢量。從加工效率、
表面質量和切削工藝性能來看，選擇沿葉片造型的參數線作為銑削加工的方向分多次粗銑和一次精銑，然後劃分加工區域，定義與機牀有關的參數，根據以上 所選葉片的加工部位、裝夾混流式葉片的刀軌生成定 位 方 式 、機 牀 、刀具及切削參數和餘量分佈情況將葉片分為多個組合面分別進行加工。通過對曲面曲率的分佈情況的分析對於 不同的區域採用不同的面銑刀。粗加工給出每次加工的 餘量，精加工採用同一直徑的銑刀，根據粗糙度要求給 定殘餘高度，根據具體情況選擇切削類型、切削參數、刀軸方向、進退刀方式等參數。但是對於像葉片這樣的曲率變化很大而又不均勻的雕塑曲面零件我們還要根據情況作大量的刀位編輯， 並且必須進一步通過切削仿真做干涉和碰撞檢查修改和編輯刀軌。 葉片五軸聯動數控加工仿真
數控加工仿真通過軟件模擬加工環境、刀具路徑與材料切除過程來檢驗並優化加工程序。在計算機上仿真驗證多軸聯動加工的刀具軌跡，輔助進行加工刀具幹 涉檢查和機牀與葉片的碰撞檢查，取代試切削或試加工過程，可大大地降低製造成本，並縮短研製週期，避免加工設備與葉片和夾具等的碰撞，保證加工過程的安 全。加工零件的代碼在投入實際的加工之前通常需要進行試切，水輪機葉片是非常複雜的雕塑曲面體，開發利用數控加工仿真技術是其成功採用五軸聯動數控加工的 關鍵。在此，我們首先進電子商務資料庫(行工藝系統分析，明確機牀！“！系統型號、機牀結構形式和尺寸、機牀運動原理和機牀座標系統。用三維！，-軟件建 立機牀運動部件和固定部件的實體幾何模型，並轉換成仿真軟件可用的格式，然後建立刀具庫，在仿真軟件中新建用户文件，設置所用！”！系統，並建立機牀運動 模型，即部件樹，添加各部件的幾何模型，並準確定位，最後設置機牀參數。 接下來將葉片模型變換到加工位置計算出刀具軌跡，再以此軌跡進行葉片切削過程、刀位軌跡和機牀運動的三維動態仿真。這樣就可以清楚的監控到葉片加工過程中 的過切與欠切、刀杆和聯接系統與葉片、機牀各運動部件與葉片和夾具間的干涉碰撞，從而保證了數控編程的質量，減少了試切的工作量和勞動強度，提高了編程的 一次成功率，縮短了產品設計和加工週期，大大提高生產效率。如在數控加工行業進行推廣，可產生巨大的經濟和社會效益。 混流式葉片的機牀加工仿真
葉片刀位軌跡的後置處理
後置處理是數控編程的一個重要內容，它將我們前面生成的刀位數據轉換成適合具體機牀的數據。後處理最基本的兩個要素就是刀軌數據和後處理器。我們應 首
先了解龍門移動式五座標數控銑鏜牀的結構、機牀配備的附屬設備、機牀具備的功能及功能實現的方式和機牀配備的數控系統，熟悉該系統的"！編程包括功能代 碼的組成、含義。然後應用通用後置處理器導向模板，根據以上掌握的知識，開發定製專用後置處理器。然後將我們已得刀位源文件進行輸入轉換成可控制機牀加工 的代碼。
結束語
複雜曲面的多軸聯動數控編程是一涉及到眾多領域知識的複雜流程，是數字化仿真及優化的過程。本文介紹的大型水輪機葉片的多軸聯動編程技術，已用於工 程實際大型葉片的數控編程中，實現了大型轉輪葉片的五軸聯動數控加工的刀位軌跡計算和加工仿真，保證了後續數控加工的質量和效率，已作為大型水輪機葉片
五 軸聯動數控加工的編程工具用於實際生產中。
雕塑曲面體混流式葉片的多軸聯動數控加工編程技術摘要：轉輪葉片是水輪機能量轉換的關鍵部件，也是最難加工的零件，目前多軸聯動數控加工是解決該類 大型雕塑曲面零件最有效的加工方法。多軸聯動數控加工編程則是實現其高精度和高效率加工的最重要環節。本文介紹混流式水輪機葉片五軸聯動數控加工大型雕塑 曲面編程中涉及到轉輪葉片三維造型、刀位軌跡計算、切削仿真、機牀運動碰撞仿真、後置變換等關鍵技術。通過對這些技術的鏈接和研究，開發實現了大型葉片的 多軸聯動加工。
關鍵詞：數控編程
引言
水輪機是水力發電的原動機，水輪機轉輪葉片的製造，轉輪的優劣，對水電站機組的安全、可靠性、經濟性運行有着巨大的影響。水輪機轉輪葉片是非常複雜 的雕塑面體。在大中型機組製造工藝上，長期以來採用的“砂型鑄造——砂輪鏟磨——立體樣板檢測 —的製造工藝，不能有效地保證葉片型面的準確性和製造質量。目前採用五軸聯動數控加工技術是當今機械加工中的尖端高技術。大型複雜曲面零件的數控加工編程 則是實現其數字化製造的最重要的技術基礎，其數控編程技術是一個數字化仿真評價及優化過程。其 關鍵技術包括：複雜形狀零件的三維造型及定位，五 軸聯動刀位軌跡規劃和計算，加工雕塑曲面體的刀軸 控制技術，切削仿真及干涉檢驗，以及後處理技術等。 大型複雜曲面的多軸聯動數控編程技術使雕塑曲面體 轉輪葉片的多軸數控加工成為可能，這將大大推動我國水輪機行業的發展和進步，為我國水電設備製造業 向着先進製造技術發展奠定基礎。
大型混流式水輪機葉片的多軸數控加工編程過程大型複雜曲面零件的五軸聯動數控編程比普通零件編程要複雜得多，針對混流式葉片體積大並且型面曲率變化 大的特點，通過分析加工要求進行工藝設計，確定加工方案，選擇合適的機牀、刀具、夾具，確定合理的走刀路線及切削用量等；建立葉片的幾何模型、計算加工過 程中的刀具相對於葉片的運動軌跡，然後進行葉片的切削仿真以及機牀的運動仿真，反覆修改加工參數、刀具參數和刀軸控制方案，直到仿真結果確無干
涉碰撞發 生，則按照機牀數控系統可接受的程序格式進行後處理，生成葉片加工程序。
大型混流式葉片的五軸聯動數控加工編程流程混流式水輪機葉片的三維幾何建模混流式葉片這一複雜雕塑曲面體由正面、背面、與上冠相接的帶狀迴轉面、與 下環相接的帶狀迴轉面大，可 編 寫 一 個程序讀入這些三維座標點，然後採用雙三次多補片曲面片通過自由形式特徵的通過曲線的方法進行曲面造型。葉片的毛坯形狀可從設計數據點進行偏置計算處理， 或者從三維測量得到的點雲集方式確定對葉片的各個曲面分別進行234$曲面造型，並縫合成實體。
葉片加工工藝規劃
加工方案和加工參數的選擇決定着數控加工的效率和質量。我們根據要加工葉片的結構和特點可選擇大型龍門移動式五座標數控銑鏜牀，根據三點定位原理經 大量的研究分析，決定在加工背面是採用通用的帶球形的可調支撐，配以葉片焊接的定位銷對葉片定位，在葉片上焊接必要的工藝塊，採用一些通用的拉緊裝置來裝 夾。加工正面時，採用在加工背面時配合銑出的和背面型面完全一致的胎具，將葉片背面放入胎具，利用焊接的工藝塊進行調整找正，仍然採用通用的拉壓裝置進行 裝夾。由於葉片由多張曲面組合而 成，為了解決加工過程中的碰撞問題，我們採用沿流線 走刀，對於葉片的正背面進行分區域加工，根據曲面各處曲率的不同採用不同直徑的刀具、不同的刀軸控制方式來加工。對每個面一般分多次粗銑和一次精銑。在機 牀與工件和夾具不碰撞和不干涉情況下，儘量採用大直 徑曲面面銑刀，以提高加工效率。葉片正背面我們選用 刀具直徑！-56曲面面銑刀粗銑、曲面面銑刀精銑， 葉片頭部曲面採用76的曲面面銑刀加工，出水邊採用76螺旋玉米立銑刀五軸聯動側銑。根據後續仿真情況反覆做刀位編輯，以尋求合理的加工方案。
感謝
畢業論文、畢設計選擇題目
機牀結構及操作研究
機牀故障的修理及改造
ca6140型車牀主運動機械傳動系統的結構設計 普通車牀數控改造設計
套筒加工工藝及夾具設計
數控機牀加工精度異常故障診斷分析
經濟型數控螺桿銑牀的改制
汽車蓋板衝裁模設計
箱體零件生產過程
減速器中齒輪軸的數控加工
數控車零件工藝設計及程序編制
支撐筒的衝壓成型工藝及模具設計
墊片多工位級進模設計
基於普通機牀的後托架及夾具設計開發
通孔壓鉚螺母柱凸輪的地位及其性能的討論數控車牀的編程技巧
數控銑牀的編程技巧
加工中心的編程技巧
普通車牀的結構及傳動分析
普通銑牀的結構及傳動分析
磨機的傳動裝置設計
球磨機的主減速機設計
x62w萬能銑牀電氣控制系統的故障診斷
z32搖臂鑽牀大修計劃及典型零件修復工藝 氣動與plc實驗裝置的設計
聲光顯示智力競賽搶答器
c615型車牀仿型加工裝置的設計
c620車牀仿型加工裝置的設計
c620車牀電氣控制系統的故障診斷
ca6140車牀電氣控制系統的故障診斷
z32搖臂鑽牀電氣控制系統的故障診斷
直流電機控制系統
m7130磨牀砂輪夾具設計
15t衝牀設計
φ300物料輸送機單級齒輪減速器設計
帶式輸送機的單級減速箱設計
plc控制技術改造搖臂鑽牀電氣控制系統
plc控制技術改造卧式雙面擴孔組合機牀電氣控制系統 離心機變頻調速系統的設計
交通信號燈plc控制系統設計
黑板自動升降裝置的設計
ck6150車牀大修計劃及典型零件修復工藝
數控加工工藝課程設計（軸類零件的加工）
攻絲組合機牀設計
鑽孔組合機牀設計
ca6140車牀後拖架零件加工工藝及銑底面專用夾具設計ca6140普通車牀的數控技術改造（機械部分）
ca6140普通車牀牀頭1軸軸承座夾具設計
ce7132仿形車牀的plc改造
wh212減速機殼體加工工藝及夾具設計
數控車牀系統xy工作台與控制系統設計
手機外殼的數控銑削加工
撥叉c加工工藝及夾具設計
設計“ca6140車牀撥叉”零件的機械加工工藝及工藝設備ca6140車牀後托架加工工藝設計
c6140撥叉零件的機械加工工藝規程及夾具設計
減速器箱體零件的加工工藝和工裝夾具
普通車牀數控研究及改造設計
ca6140車牀主運動機械變速傳動系統的結構設計
數控車牀加工工藝
ca6140車牀後托架加工工藝及夾具設計
實驗用減速器的設計
數控車牀主傳動機構設計
中型四柱式液壓機及液壓系統設計
雙鉸接剪叉式液壓升降台的設計
尾座體加工工藝及夾具設計
端蓋衝壓工藝及模具設計
ca6140車牀後托架加工工藝及夾具設計
數控車零件工藝設計及程序編制
ca6140卧式車牀上的法蘭盤
根據自己的實習崗位設計加工工藝及工裝夾具或進行技術革新
1、高速的切削技術
目前國產的高速立和卧式的加工中心，工作台的直徑在 320到500mm 之間的機牀，其主軸的轉速已經高達20000r/min;
其直徑在 63到1000mm 之間的機牀，其主軸的轉速都在 15000r/min 以上。
然而與國外的產品來比較還是存在明顯的差距，主要表現在電主軸這上面。
因為國產電主軸的性能、質量和品種與國外產品相比有較大的差距，所以目前所有的高精度、高轉速的數控機牀與加工中心需要使用的'電主軸都要從國外進口。
2、超精密的車削技術
我國的超精密機牀研製其起步時間並不算太晚，開始於 1960 年代，在近幾年見有了較大的發展，但與發達國家之間還存在較大的差距，這集中表現在：超精密的非球面這種車牀還不能夠大批量化的生產；
其精度與國外相比要低上一個等級；
機牀的精度保持的時間遠遠要低於國外的產品等等。
3、複合加工的技術
雖然複合加工的機牀研究時間起步比較晚， 但卻早已在實踐中得到廣泛的應用。
這加快了我國的機牀企業探索相關領域的腳步。
從 2001 年起我國的第一台高檔次五軸的車銑中心出現，在到被用於航空領域的飛機制造的五座標控制和四座標的聯動數控纖維纏繞機等， 國產的複合型加工機牀在不斷地推陳出新， 雖然與國外高檔次的複合型的加工機牀相比，任然存在差距。
通過本文對數控車牀的發展狀況、國內外數控車牀對比以及未來發展方向的展望，這讓我們清楚的瞭解到我國數控機牀的不足之處，雖然經濟型的數控車牀廉價，但是隨着我國的發展，我國更多的是需要高檔次的數控車牀技術。
所以加大對數控車牀的創新力度，並不斷的改進與完善現有的車牀技術，去解決主機雖大但不強、功能部件和數控系統的發展落後、高檔次數控車牀的關鍵技術存在很大的差距、機牀的可靠性並不高、行業整體的經濟效益比較差等一些問題，以此來培育核心的競爭力，以期佔領更多世界市場。
華中科技大學
畢業論文（設計）
題目學院學院專業學生姓名學號年級級指導教師
畢業教務處製表 畢業
二〇一四年 六月二十日
數控技術畢業論文
一、論文説明
本團隊長期從事畢業論文寫作與論文發表服務，擅長案例分析、編程仿真、圖表繪製、理論分析等，專科本科論文300起，具體信息聯繫。
二、畢業論文參考選題
可重構數控系統模塊化設計與開發
基於sercos接口的開放式數控系統的研究
基於pc的數控系統軟件設計研究
基於pc機的通用數控系統的開發及在普通車牀上的應用
三維四軸pcb板銑牀數控系統
汽輪發電機線圈銅排數控銑孔機的研製
高速、高精度數控等離子弧切割技術研究
數控車牀可靠性增長技術研究
數控車間管理系統的開發與應用
數控加工仿真中的碰撞干涉檢查與精度驗證
高速響應活塞環數控車牀的開發研究
基於vb下西門子840d數控系統界面的二次開發
五軸五支鏈並聯機牀數控系統的軟硬件設計
工業設計理論在數控機牀外觀造型設計中的應用研究
面向web的數控機牀虛擬操作與加工仿真研究
我國數控產業人力資源開發的策略研究
基於嵌入式linux現場總線型開放式數控系統研究
數控銑牀加工過程虛擬仿真系統的研究
面向開放式數控系統平台的編譯系統的研究與開發
數控插齒機傳動鏈傳動精度分析及實驗研究
開放式數控系統的研究開發
基於運動控制器的開放式數控車牀軟件系統研究
基於西門子840d數控系統的m84125軋輥磨牀控制界面的開發 基於windowsxp的三座標數控系統的研究
基於波紋法蘭加工的車牀數控化改造
開環數控系統的加工誤差檢測及補償的研究
數控連接板衝孔機控制系統的設計與開發
基於組件技術的數控刀具管理系統的研究與實現
三維數控鏤銑機參數與結構設計
mcv1350加工中心數控系統改造研究
基於加工環境模型的數控加工仿真研究
基於hust控制器的全自動數控系統產品化開發
ct40型數控車牀控制系統開發
數控車削仿真系統的研究與開發
葉片多座標數控拋光裝備及編程技術研究
數控布帶纏繞機工藝參數控制方法研究
大直徑薄壁導管數控彎曲回彈解析及工藝數據庫
數控銑削加工切削參數優選專家系統的研究
卧式車銑複合機牀數控系統的研發和精度檢測
基於普通機牀迴轉功能曲面數控加工技術的研究
數控代碼自動生成及仿真方法的研究與實現
研拋專用裝備數控系統體系結構的研究
中國數控機牀市場預測與瀋陽機牀集團發展戰略研究
數控機牀熱誤差檢測及補償技術研究
基於pmac的開放型螺桿磨牀數控系統的研製
數控切削加工工藝參數及刀具運動軌跡的研究
數控機牀精度檢測裝置及誤差分析研究
直線伺服六位置環虛擬軸數控機牀的解耦研究 三軸數控機牀通用幾何誤差軟件補償技術的研究 數控加工過程監測與故障診斷技術的研究
柳州職業技術學院畢業設計論文 第一章 緒論
1.1課題背景及意義
兩年多來通過對數控專業的學習和一段時間的實習，對數控機牀和編程和操作有一定程度的瞭解和掌握，已經可以進行獨立的編程和操作，這時就需要一次來鍛鍊自己，檢驗自己的掌握程度。這次設計就達到了這樣的目的，使自己更瞭解數控機牀，對它的結構系統等有了一定更進一步的掌握，使自己的理論水平和實際操作水平更上一層樓。
1.1.2課題的意義
裝備工業的技術水平和現代程度決定着整個國民經濟的水平和現代化程度，數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業（如信息技術及其產業、生物技術及其產業、航空、航天等國防工業產業）的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經説過“各種經濟時代的區別，在於生產什麼，而在於怎樣生產，用什麼勞動資料生產”。製造技術和裝備就是人類生活的最基本的生產資料，而數控又是當今先進製造技術和裝備最核心和技術。當今世界各國製造業廣泛採用數控技術，以提高製造業能力和水平，提高對動態多變市場和適應能力和競爭能力。此外世界上各工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家戰略物資，不僅採取重大措施來發展自己的數控技術及其產業，而且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之，大力發展以數控技術為核心的先進製造業技術 1
已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
1.2數控機牀的發展趨勢
隨着科學技術不斷髮展，數控機牀的發展越來越快，數控機牀也正朝着高性能、高精度、高速高柔性化和模塊化方向發展。 高性能：隨着數控系統集成度的增強，數控機牀出實現多台集中控制，甚至遠距離遙控。 高精度：數控機牀本身的精度和加工件的精度越來越高，而精度保持性要好。 高速度：數控機牀各軸運行的速度將大大加快。 高柔性：數控機牀的柔性化將向自動化程度更高的發展方向，將管理、物流及各相應輔機集成柔性製造系統。
數控機牀要縮短週期和降低成本，就必然向模塊化方向發展，這既有利於製造商又有利於客户。我國近幾年數控機牀雖然發展較快，但與國際先進水平還有一定的差距，主要表現在：可靠性差，外觀質量差，產品開發週期長，應變能力差。為了縮短與世界水平的差距，有關專家建議機牀企業應在以下6個方面着力研究：
1、加大力度實施質量工程，提高數控機牀無故障率。
2、跟蹤國際水平，使數控機牀向高效高精方面發展。
3、加大成套設計開發能力上求突破。
4、發揮服務優勢，擴大市場佔有率。
5、多品種製造，滿足不同層次的用户。
6、模塊化設計，縮短開發週期，快速響應市場。
數控機牀使用範圍越來越大，國際市場容量也越來越大，但競爭也會加劇，我們只緊跟先進技術進步的大方向，並不斷創新，才能趕超世界先進水平。
1.3課題任務
1.3.1課題
複雜零件的數控車削加工
1.3.2課題來源
學校畢業設計課題
1.3.3課題零件圖
1.3.4課題要做的零件要求
1、合金鋼4.0crni：具有較高的機械強度，熱處理性能好，淬火性好，在傳
遞大功率，要求結緊湊，耐磨性好，採用合金鋼。
2、毛壞是鑄件（瞭解鑄件的相關內容）
3、數控加工後形位加工公差尺寸表面粗糙度都要滿足圖紙要求。
4、數控工藝設計的每個參數都要有據可查，並寫清出處。
1.4設計與實習的要求及任務
1.4.1設計的要求及任務
1、基於fanuc-0td數控系統的數控車牀進行加工零件；
2、用autocad進行繪製零件圖；
3、詳細數控加工工藝分析；
4、零件的數控編程；
5 。fanuc-0td模擬系統中進行模擬加工；
6、對零件的質量進行檢驗與分析；
1.4.2實習的要求及任務
1、數控加工、編程與操作
---某機牀有的編程、操作及某零件的加工
2、數控設備及相關先進設備安裝、使用和維護
---某設備安裝、使用和維護
3、常規設備的機械設計
---某設備的機械設計
4、計算機軟件的應用
---某軟件的應用
5、電氣控制系統的設計
---某電氣控制系統的設計
1.5論文內容及關鍵問題
1.5.1論文的內容
1、熟悉fanc-0td數控系統
指令系統、數控系統的特點、精度與以前所學的區別；
2、熟悉autocad軟件操作並進行繪製零件圖，用cad對所要加工的零件進
行繪圖；
1.5.2論文的關鍵問題
1、毛壞的設定和材料的選擇。
2、夾具的設計（怎樣定位所加工的零件，設計出合理、簡單的夾具）
3、刀具的選擇（加工零件過程中要用到的刀，如外圓刀、鏜刀、鑽頭以及
刀具的參數、結構、國際）
4、切削用量的選擇（車成型面主軸的轉速，鑽孔主軸的轉速，鏜空主軸的
轉速，切削主軸轉速，進給速度的確定，背吃刀量包括粗精加工，要根據機牀的自身情況決定）。
5、零件加工的順序，先加工孔，再加工外圓面。加工零件的走刀路線。
6、程序的編寫，在編程序的過程中各個節點、基點的計算。
[1] 我國數控車牀業的現狀和發展；機械工程師；2007 年第 1 期
[2] 江崇民；荀洪偉；;數控車牀技術發展現狀及趨勢；齊齊哈爾二機牀（集團）有限責任公司；黑龍江；齊齊哈爾；161005;。燕山大學；河北；秦皇島；066004
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