畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）蝴蝶形零件數(shù)控加工工藝及程序編制

1、一、課題名稱(chēng)： 蝴蝶形零件數(shù)控加工工藝及程序編制二、畢業(yè)論文主要內(nèi)容： 本論文對(duì)一個(gè)復(fù)雜典型零件進(jìn)行分析，利用所學(xué)知識(shí)對(duì)零件的加工工藝進(jìn)行分析，比較普通機(jī)械加工與數(shù)控加工的優(yōu)缺點(diǎn)，最后對(duì)零件進(jìn)行數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析，以及完成該零件的數(shù)控加工編程。三、計(jì)劃進(jìn)度：第 1 周 查閱資料、選型對(duì)比調(diào)研，確定系統(tǒng)方案； 第2-3 周 對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行工藝性分析，確定工藝方案； 第4-5 周 確定加工工序，編制程序；第 5 周 答辯。四、畢業(yè)論文結(jié)束應(yīng)提交的材料： 1、畢業(yè)論文； 2、產(chǎn)品零件圖； 3、產(chǎn)品加工工序卡及加工程序。指導(dǎo)教師 教研室主任 年 月 日 年 月 日0論文真實(shí)性承諾及指導(dǎo)教師聲明學(xué)生論文真

2、實(shí)性承諾本人鄭重聲明：所提交的作品是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，內(nèi)容真實(shí)可靠，不存在抄襲、造假等學(xué)術(shù)不端行為。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。如被發(fā)現(xiàn)論文中存在抄襲、造假等學(xué)術(shù)不端行為，本人愿承擔(dān)本聲明的法律責(zé)任和一切后果。畢業(yè)生簽名： 日 期： 指導(dǎo)教師關(guān)于學(xué)生論文真實(shí)性審核的聲明本人鄭重聲明：已經(jīng)對(duì)學(xué)生論文所涉及的內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格審核，確定其內(nèi)容均由學(xué)生在本人指導(dǎo)下取得，對(duì)他人論文及成果的引用已經(jīng)明確注明，不存在抄襲等學(xué)術(shù)不端行為。指導(dǎo)教師簽名： 日 期：

3、目 錄摘要1abstract1第一章 緒 論21.1數(shù)控技術(shù)概述21.1.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展21.1.2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)21.2數(shù)控加工工藝簡(jiǎn)介51.3數(shù)控機(jī)床的工作原理61.4常見(jiàn)數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介及其主要輔助裝置61.4.1常見(jiàn)數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介61.4.2數(shù)控機(jī)床的主要輔助裝置71.5 cam的簡(jiǎn)介81.5.1 cam簡(jiǎn)述81.5.2 cam的功能8第二章 蝴蝶形零件圖樣分析102.1 零件圖樣分析102.2確定加工內(nèi)容以及技術(shù)要求11第三章 蝴蝶形零件數(shù)控加工工藝分析123.1零件工藝性分析123.2確定加工方案123.3數(shù)控機(jī)床的選擇123.3.1功能參數(shù)133.2.2編程特點(diǎn)133.4

4、零件的定位與夾具的選擇133.5刀具的選擇143.6切削方式的選擇143.7切削用量的選擇153.8量具及冷卻方式的選擇163.9設(shè)計(jì)加工工序163.9.1設(shè)計(jì)加工工序163.9.2數(shù)控加工工序卡17第四章 mastercam 的自動(dòng)編程和程序的檢驗(yàn)184.1 mastercam的自動(dòng)編程程序及走刀路線(xiàn)18附錄1 刀具的參數(shù)設(shè)定26附錄2 全部程序29致謝30參考文獻(xiàn)3132摘要本文簡(jiǎn)單介紹了數(shù)控技術(shù)，數(shù)控加工工藝，數(shù)控機(jī)床的工作原理，常見(jiàn)數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介及其輔助裝置，主要是設(shè)計(jì)蝴蝶形零件的數(shù)控加工工藝過(guò)程，包括對(duì)蝴蝶形零件的圖樣分析，加工方案的確定，零件的工藝性分析等，最終完成蝴蝶形零件的編程。

5、關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù) 加工工藝 編程abstractthis article simply introduces the numerical control technology, nc machining process, the working principle of nc machine, cnc profile and common design is mainly device, the butterfly shaped parts of nc machining process, including the design of the butterfly shaped parts p

6、rocessing, the analysis of technology, components, finishing the butterfly shaped parts of programming.keywords: cnc technology process programming第一章 緒 論1.1數(shù)控技術(shù)概述1.1.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)控控制（nc，numerical control)簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)控，是指利用數(shù)字化的代碼構(gòu)成的程序?qū)刂茖?duì)象的工作過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的一種方法。數(shù)控系統(tǒng)（ncs）是指利用數(shù)字控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)中的控制信息是數(shù)字兩0和1，它與模擬控制

7、相比較具有很多的優(yōu)點(diǎn)，如不同的字長(zhǎng)表示不同的精度，對(duì)數(shù)字化信息進(jìn)行邏輯的運(yùn)算、數(shù)字運(yùn)算等復(fù)雜的信息處理工作，特別是可用軟件來(lái)改變信息的處理方式或過(guò)程，具有很強(qiáng)的“柔性”。數(shù)控設(shè)備則是采用數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制的機(jī)械設(shè)備，其的操作命令是用數(shù)字或數(shù)字代碼的形式來(lái)描述，工作的過(guò)程是按照指定的程序自動(dòng)的進(jìn)行，裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床稱(chēng)為數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床是數(shù)控系統(tǒng)的典型的代表；其他的數(shù)控設(shè)備也包括數(shù)控雕刻機(jī)、數(shù)控火焰切割機(jī)、數(shù)控測(cè)量機(jī)，數(shù)控描繪機(jī)數(shù)控插件機(jī)電腦繡花機(jī)、工業(yè)機(jī)器等數(shù)控系統(tǒng)的硬件的基礎(chǔ)是數(shù)字邏輯電路，最初的數(shù)控系統(tǒng)是由數(shù)控邏輯電路的構(gòu)成，因而稱(chēng)之為硬件數(shù)控系統(tǒng)，隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，硬件數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)

8、被淘汰，取而代之的是當(dāng)前廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（cnc）。cnc系統(tǒng)的是由計(jì)算機(jī)承擔(dān)數(shù)控中的命令發(fā)生器和控制器，他采用存儲(chǔ)程序的方式實(shí)現(xiàn)部分或全部基本數(shù)控功能，從而具有了真正的柔性，并可以處理硬件落件電路難以處理的復(fù)雜信息，使數(shù)控系統(tǒng)的性能大大的提高。從1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出第一臺(tái)試驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng)，到現(xiàn)在已走過(guò)了半個(gè)世紀(jì)歷程。隨著電子技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)功能已經(jīng)非常強(qiáng)大，與此同時(shí)加工技術(shù)以及一些其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步提出了新的要求。1.1.2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)趨勢(shì)之一：數(shù)控系統(tǒng)向開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)發(fā)展20世紀(jì)90年代以來(lái)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，推

9、動(dòng)數(shù)控技術(shù)更快的更新?lián)Q代。世界上許多數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家利用pc機(jī)豐富的軟、硬件資源開(kāi)發(fā)開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)。開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、可擴(kuò)展性，并可以較容易的實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化。近幾年許多國(guó)家紛紛研究開(kāi)發(fā)這種系統(tǒng)，如美國(guó)科學(xué)制造中心(ncms)與空軍共同領(lǐng)導(dǎo)的“下一代工作站/機(jī)床控制器體系結(jié)構(gòu)”ngc，歐共體的“自動(dòng)化系統(tǒng)中開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)” osaca，日本的osec計(jì)劃等。開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)可以大量采用通用微機(jī)技術(shù)，使編程、操作以及技術(shù)升級(jí)和更新變得更加簡(jiǎn)單快捷。開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)，其硬件、軟件和總線(xiàn)規(guī)范都是對(duì)外開(kāi)放的，數(shù)控系統(tǒng)制造商和用戶(hù)可以根據(jù)

10、這些開(kāi)放的資源進(jìn)行的系統(tǒng)集成，同時(shí)它也為用戶(hù)根據(jù)實(shí)際需要靈活配置數(shù)控系統(tǒng)帶來(lái)極大方便，促進(jìn)了數(shù)控系統(tǒng)多檔次、多品種的開(kāi)發(fā)和廣泛應(yīng)用，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期大大縮短。同時(shí)，這種數(shù)控系統(tǒng)可隨cpu升級(jí)而升級(jí)，而結(jié)構(gòu)可以保持不變。趨勢(shì)之二：數(shù)控系統(tǒng)向軟數(shù)控方向發(fā)展現(xiàn)在，實(shí)際用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)控系統(tǒng)主要有以下四種類(lèi)型，分別代表了數(shù)控技術(shù)的不同發(fā)展階段，對(duì)不同類(lèi)型的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，數(shù)控系統(tǒng)不但從封閉體系結(jié)構(gòu)向開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)發(fā)展，而且正在從硬數(shù)控向軟數(shù)控方向發(fā)展的趨勢(shì)。傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)，如fanuc 0系統(tǒng)、mitsubishi m50系統(tǒng)、sinumerik 810m/t/g系統(tǒng)等。這是一種專(zhuān)用的封閉體系結(jié)構(gòu)的數(shù)

11、控系統(tǒng)。目前，這類(lèi)系統(tǒng)還是占領(lǐng)了制造業(yè)的大部分市場(chǎng)。但由于開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)正在受到挑戰(zhàn)，已逐漸減小。“pc嵌入nc”結(jié)構(gòu)的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，如fanuc18i、16i系統(tǒng)、sinumerik 840d系統(tǒng)、num1060系統(tǒng)、ab 9/360等數(shù)控系統(tǒng)。這是一些數(shù)控系統(tǒng)制造商將多年來(lái)積累的數(shù)控軟件技術(shù)和當(dāng)今計(jì)算機(jī)豐富的軟件資源相結(jié)合開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。它具有一定的開(kāi)放性，但由于它的nc部分仍然是傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)，用戶(hù)無(wú)法介入數(shù)控系統(tǒng)的核心。這類(lèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能強(qiáng)大，價(jià)格昂貴?！皀c嵌入pc”結(jié)構(gòu)的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)它由開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制卡和pc機(jī)共同構(gòu)成。這種運(yùn)動(dòng)控制卡通常選

12、用高速dsp作為cpu，具有很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)控制和plc控制能力。它本身就是一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)，可以單獨(dú)使用。它開(kāi)放的函數(shù)庫(kù)供用戶(hù)在windows平臺(tái)下自行開(kāi)發(fā)構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種開(kāi)放結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制卡被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)自動(dòng)化控制各個(gè)領(lǐng)域。如美國(guó)delta tau公司用pmac多軸運(yùn)動(dòng)控制卡構(gòu)造的pmac-nc數(shù)控系統(tǒng)、日本mazak公司用三菱電機(jī)的meldasmagic 64構(gòu)造的mazatrol 640 cnc等。soft型開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)這是一種最新開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)。它提供給用戶(hù)最大的選擇和靈活性，它的cnc軟件全部裝在計(jì)算機(jī)中，而硬件部分僅是計(jì)算機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)和外部i/o之間的標(biāo)準(zhǔn)化通用接口

13、。就像計(jì)算機(jī)中可以安裝各種品牌的聲卡和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序一樣。用戶(hù)可以在windows nt平臺(tái)上，利用開(kāi)放的cnc內(nèi)核，開(kāi)發(fā)所需的各種功能，構(gòu)成各種類(lèi)型的高性能數(shù)控系統(tǒng)，與前幾種數(shù)控系統(tǒng)相比，soft型開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)具有最高的性能價(jià)格比，因而最有生命力。通過(guò)軟件智能替代復(fù)雜的硬件，正在成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢(shì)。其典型產(chǎn)品有美國(guó)mdsi公司的open cnc、德國(guó)power automation公司的pa8000 nt等。趨勢(shì)之三：數(shù)控系統(tǒng)控制性能向智能化方向發(fā)展智能化是21世紀(jì)制造技術(shù)發(fā)展的一個(gè)大方向。隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)引入了自適應(yīng)控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制

14、機(jī)理，不但具有自動(dòng)編程、前饋控制、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)裙δ?，而且人機(jī)界面極為友好，并具有故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨完善。伺服系統(tǒng)智能化的主軸交流驅(qū)動(dòng)和智能化進(jìn)給伺服裝置，能自動(dòng)識(shí)別負(fù)載并自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。世界上正在進(jìn)行研究的智能化切削加工系統(tǒng)很多，其中日本智能化數(shù)控裝置研究會(huì)針對(duì)鉆削的智能加工方案具有代表性。趨勢(shì)之四：數(shù)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，主要指數(shù)控系統(tǒng)與外部的其它控制系統(tǒng)或上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制。數(shù)控系統(tǒng)一般首先面向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，然后再經(jīng)由因特網(wǎng)通向企業(yè)外部，這就是所謂i

15、nternet/intranet技術(shù)。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和發(fā)展，最近業(yè)界又提出了數(shù)字制造的概念。數(shù)字制造，又稱(chēng)“e-制造”，是機(jī)械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一，也是國(guó)際先進(jìn)機(jī)床制造商當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)配置的供貨方式。隨著信息化技術(shù)的大量采用，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)用戶(hù)在進(jìn)口數(shù)控機(jī)床時(shí)要求具有遠(yuǎn)程通訊服務(wù)等功能。數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)一步促進(jìn)了柔性自動(dòng)化制造技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)從點(diǎn)(數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床)、線(xiàn)(fmc、fms、ftl、 fml)向面(工段車(chē)間獨(dú)立制造島、fa)、體(cims、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng))的方向發(fā)展。柔性自動(dòng)化技術(shù)以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標(biāo)，同時(shí)注重加強(qiáng)單元技術(shù)的開(kāi)拓、完善

16、，數(shù)控機(jī)床及其構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)能方便地與cad、cam、capp、mts聯(lián)結(jié)，向信息集成方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向開(kāi)放、集成和智能化方向發(fā)展。趨勢(shì)之五：數(shù)控系統(tǒng)向高可靠性方向發(fā)展隨著數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的日趨廣泛，數(shù)控系統(tǒng)的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造商追求的目標(biāo)。對(duì)于每天工作兩班的無(wú)人工廠而言，如果要求在16小時(shí)內(nèi)連續(xù)正常工作，無(wú)故障率在p(t)99%以上，則數(shù)控機(jī)床的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間mtbf就必須大于3000小時(shí)。我們只對(duì)某一臺(tái)數(shù)控機(jī)床而言，如主機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為10:1(數(shù)控的可靠比主機(jī)高一個(gè)數(shù)量級(jí))。此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的mtbf就要大于33333.3小時(shí)，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動(dòng)等的

17、mtbf就必須大于10萬(wàn)小時(shí)。如果對(duì)整條生產(chǎn)線(xiàn)而言，可靠性要求還要更高。當(dāng)前國(guó)外數(shù)控裝置的mtbf值已達(dá)6000小時(shí)以上，驅(qū)動(dòng)裝置達(dá)30000小時(shí)以上，但是，可以看到距理想的目標(biāo)還有差距。趨勢(shì)之六：數(shù)控系統(tǒng)向復(fù)合化方向發(fā)展在零件加工過(guò)程中有大量的無(wú)用時(shí)間消耗在工件搬運(yùn)、上下料、安裝調(diào)整、換刀和主軸的升、降速上，為了盡可能降低這些無(wú)用時(shí)間，人們希望將不同的加工功能整合在同一臺(tái)機(jī)床上，因此，復(fù)合功能的機(jī)床成為近年來(lái)發(fā)展很快的機(jī)種。 柔性制造范疇的機(jī)床復(fù)合加工概念是指將工件一次裝夾后，機(jī)床便能按照數(shù)控加工程序，自動(dòng)進(jìn)行同一類(lèi)工藝方法或不同類(lèi)工藝方法的多工序加工，以完成一個(gè)復(fù)雜形狀零件的主要乃至全部車(chē)

18、、銑、鉆、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴(kuò)孔等多種加工工序。普通的數(shù)控系統(tǒng)軟件針對(duì)不同類(lèi)型的機(jī)床使用不同的軟件版本，比如siemens的810m系統(tǒng)和802d系統(tǒng)就有車(chē)床版本和銑床版本之分。復(fù)合化的要求促使數(shù)控系統(tǒng)功能的整合。目前，主流的數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商都能提供高性能的復(fù)合機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)。 趨勢(shì)之七：數(shù)控系統(tǒng)向多軸聯(lián)動(dòng)化方向發(fā)展由于在加工自由曲面時(shí)，3軸聯(lián)動(dòng)控制的機(jī)床無(wú)法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削，進(jìn)而對(duì)工件的加工質(zhì)量造成破壞性影響，而5軸聯(lián)動(dòng)控制對(duì)球頭銑刀的數(shù)控編程比較簡(jiǎn)單，并且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過(guò)程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率，因此，各大系

19、統(tǒng)開(kāi)發(fā)商不遺余力地開(kāi)發(fā)5軸、6軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，隨著5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)和編程軟件的成熟和日益普及，5軸聯(lián)動(dòng)控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。最近，國(guó)外主要的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商在6軸聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究上已經(jīng)取得和很大進(jìn)展，在6軸聯(lián)動(dòng)加工中心上可以使用非旋轉(zhuǎn)刀具加工任意形狀的三維曲面，且切深可以很薄，但加工效率太低一時(shí)尚難實(shí)用化。電子技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊控制技術(shù)的發(fā)展使新一代數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)水平大大提高，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，也促進(jìn)了現(xiàn)代制造技術(shù)的快速發(fā)展。數(shù)控機(jī)床性能在高速度、高精度、高可靠性和復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化、綠色化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。現(xiàn)代制造業(yè)正在迎來(lái)一場(chǎng)

20、新的技術(shù)革命。1.2數(shù)控加工工藝簡(jiǎn)介所謂數(shù)控加工工藝，就是用數(shù)控機(jī)床加工零件的一種方法。數(shù)控加工與普通機(jī)床加工在方法和內(nèi)容上很相似，但加工過(guò)程的控制方式卻大相徑同，以機(jī)械加工中小批零件為例，在通用機(jī)床上加工，就某工序而言，其工步的安排、機(jī)床運(yùn)動(dòng)的先后次序、進(jìn)給路線(xiàn)及相關(guān)切削參數(shù)的選擇等，雖然也有工藝文件說(shuō)明，但操作上往往是由操作者自行考慮和確定的，而且是用手工方式進(jìn)行控制的。在數(shù)控機(jī)床上加工時(shí)，將記錄在控制介質(zhì)上、描述加工過(guò)程所需的全部工藝信息，即原先在通用機(jī)床上加工時(shí)需要操作者考慮和決定的內(nèi)容及動(dòng)作的數(shù)碼信息輸入數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置，對(duì)輸入信息進(jìn)行運(yùn)算和控制，并不斷向伺服機(jī)構(gòu)使機(jī)床實(shí)現(xiàn)加工運(yùn)動(dòng)

21、的機(jī)電功能轉(zhuǎn)換部件發(fā)送脈沖信號(hào)，伺服機(jī)構(gòu)對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和放大處理，然后由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)床按所編程序進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，便可加工出我們所需要的零件?？梢?jiàn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關(guān)鍵。但必須有編程前的數(shù)控工藝做必要準(zhǔn)備工作和編程后的善后處理工作。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，數(shù)控編程也屬于數(shù)控工藝的范疇。因此，數(shù)控加工工藝主要包括以下幾方面內(nèi)容： （1）選擇并確定需要進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容。（2）對(duì)零件進(jìn)行加工工藝方案的制定。（3）確定加工工序。（4）確定走刀路線(xiàn)。（5）對(duì)零件圖進(jìn)行數(shù)值處理。（6）編制數(shù)控加工程序。（7）首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理。（8）數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的編寫(xiě)與歸檔。數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)：（1）工序內(nèi)

22、容復(fù)雜 數(shù)控加工的內(nèi)容比普通機(jī)床加工的工序內(nèi)容復(fù)雜。這是由于數(shù)控機(jī)床比普通機(jī)床價(jià)格貴，若只加工簡(jiǎn)單工序在經(jīng)濟(jì)上不合算所以在數(shù)控機(jī)床上通常安排較復(fù)雜的工序，甚至在普通機(jī)床上難以完成的工序。（2）工步安排更為詳盡數(shù)控機(jī)床加工程序的編制比普通機(jī)床工藝規(guī)程的編制復(fù)雜。這是因?yàn)樵谄胀C(jī)床的加工工藝中不必考慮的問(wèn)題，如工序內(nèi)工步的安排、對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)、及加工路線(xiàn)的確定等問(wèn)題，在編制數(shù)控機(jī)床加工工藝時(shí)卻不能忽略。數(shù)控機(jī)床是自動(dòng)進(jìn)行加工的，加工過(guò)程中，不需要人的干預(yù)。所以一些輔助動(dòng)作需事先安排，譬如切削液何時(shí)打開(kāi)，何時(shí)關(guān)閉，都要事先確定并寫(xiě)進(jìn)程序。 1.3數(shù)控機(jī)床的工作原理用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，首先應(yīng)將加工零

23、件的幾何信息和工藝信息編制成 加工程序，由輸入部分送入數(shù)控裝置，經(jīng)過(guò)數(shù)控裝置的處理、運(yùn)算，按各坐標(biāo)系的分量送到各軸的驅(qū)動(dòng)電路，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換放大去驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)各軸運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)行反饋控制，使刀具與工件及其他輔助裝置嚴(yán)格地按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)有條不紊地工作，從而加工出零件的全部輪廓。數(shù)控機(jī)床具有很好的柔性，當(dāng)加工對(duì)象變換時(shí)，只需重新編制加工程序即可，原來(lái)的加工程序可存儲(chǔ)備用，也不必像組合機(jī)床那樣需要針對(duì)新加工零件重新設(shè)計(jì)組合機(jī)床，致使生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。1.4常見(jiàn)數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介及其主要輔助裝置1.4.1常見(jiàn)數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介數(shù)控車(chē)床可分為臥式和立式兩大類(lèi)。臥式車(chē)床又有水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌兩種。檔

24、次較高的數(shù)控臥車(chē)一般都采用傾斜導(dǎo)軌。按刀架數(shù)量分類(lèi)，又可分為單刀架數(shù)控車(chē)床和雙刀架數(shù)控車(chē)，前者是兩坐標(biāo)控制，后者是4坐標(biāo)控制。雙刀架臥車(chē)多數(shù)采用傾斜導(dǎo)軌。數(shù)控車(chē)床與普通車(chē)床一樣，也是用來(lái)加工零件旋轉(zhuǎn)表面的。一般能夠自動(dòng)完成外圓柱面、圓錐面、球面以及螺紋的加工，還能加工一些復(fù)雜的回轉(zhuǎn)面，如雙曲面等。車(chē)床和普通車(chē)床的工件安裝方式基本相同，為了提高加工效率，數(shù)控車(chē)床多采用液壓、氣動(dòng)和電動(dòng)卡盤(pán)。數(shù)控車(chē)床的外形與普通車(chē)床相似，即由床身、主軸箱、刀架、進(jìn)給系統(tǒng)壓系統(tǒng)、冷卻和潤(rùn)滑系統(tǒng)等部分組成。數(shù)控車(chē)床的進(jìn)給系統(tǒng)與普通車(chē)床有質(zhì)的區(qū)別，傳統(tǒng)普通車(chē)床有進(jìn)給箱和交換齒輪架，而數(shù)控車(chē)床是直接用伺服電機(jī)通過(guò)滾珠絲杠驅(qū)

25、動(dòng)溜板和刀架實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因而進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。數(shù)控車(chē)床品種繁多，規(guī)格不一，可按如下方法進(jìn)行分類(lèi)。按車(chē)床主軸位置分類(lèi)(1)立式數(shù)控車(chē)床 立式數(shù)控車(chē)床簡(jiǎn)稱(chēng)為數(shù)控立車(chē)，其車(chē)床主軸垂直于水平面，一個(gè)直徑很大的圓形工作臺(tái)，用來(lái)裝夾工件。這類(lèi)機(jī)床主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對(duì)較小的大型復(fù)雜零件。(2)臥式數(shù)控車(chē)床臥式數(shù)控車(chē)床又分為數(shù)控水平導(dǎo)軌臥式車(chē)床和數(shù)控傾斜導(dǎo)軌臥式車(chē)床。其傾斜導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)可以使車(chē)床具有更大的剛性，并易于排除切屑。按加工零件的基本類(lèi)型分類(lèi)(1)卡盤(pán)式數(shù)控車(chē)床 這類(lèi)車(chē)床沒(méi)有尾座，適合車(chē)削盤(pán)類(lèi)(含短軸類(lèi))零件。夾緊方式多為電動(dòng)或液動(dòng)控制，卡盤(pán)結(jié)構(gòu)多具有可調(diào)卡爪或不淬火卡爪(即軟卡爪

26、)。(2)頂尖式數(shù)控車(chē)床這類(lèi)車(chē)床配有普通尾座或數(shù)控尾座，適合車(chē)削較長(zhǎng)的零件及直徑不太大的盤(pán)類(lèi)零件。按刀架數(shù)量分類(lèi)(1)單刀架數(shù)控車(chē)床數(shù)控車(chē)床一般都配置有各種形式的單刀架，如四工位臥動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架或多工位轉(zhuǎn)塔式自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。(2)雙刀架數(shù)控車(chē)床 這類(lèi)車(chē)床的雙刀架配置平行分布，也可以是相互垂直分布。按功能分類(lèi)（1）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和單片機(jī)對(duì)普通車(chē)床的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行改造后形成的簡(jiǎn)易型數(shù)控車(chē)床，成本較低，但自動(dòng)化程度和功能都比較差，車(chē)削加工精度也不高，適用于要求不高的回轉(zhuǎn)類(lèi)零件的車(chē)削加工。（2）普通數(shù)控車(chē)床根據(jù)車(chē)削加工要求在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)并配備通用數(shù)控系統(tǒng)而形成的數(shù)控車(chē)床，數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)，自

27、動(dòng)化程度和加工精度也比較高，適用于一般回轉(zhuǎn)類(lèi)零件的車(chē)削加工。這種數(shù)控車(chē)床可同時(shí)控制兩個(gè)坐標(biāo)軸，即x軸和z軸。（3）車(chē)削加工中心 在普通數(shù)控車(chē)床的基礎(chǔ)上，增加了c軸和動(dòng)力頭，更高級(jí)的數(shù)控車(chē)床帶有刀庫(kù)，可控制x、z和c三個(gè)坐標(biāo)軸，聯(lián)動(dòng)控制軸可以是(x、z)、(x、c)或(z、c)。由于增加了c軸和銑削動(dòng)力頭，這種數(shù)控車(chē)床的加工功能大大增強(qiáng)，除可以進(jìn)行一般車(chē)削外可以進(jìn)行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線(xiàn)不在零件回轉(zhuǎn)中心的孔和徑向孔的鉆削等加工。1.4.2數(shù)控機(jī)床的主要輔助裝置數(shù)控機(jī)床輔助裝置的作用是配合機(jī)床完成對(duì)零件的輔助加工。它通常也是一個(gè)完整的機(jī)器或裝置，如切削液或油液處理系統(tǒng)中的冷卻過(guò)濾裝置，油

28、液分離裝置，吸塵吸霧裝置，潤(rùn)滑裝置及輔助主機(jī)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和控制的氣、液動(dòng)裝置等，雖然在某些自動(dòng)化或非數(shù)控精密機(jī)床上已配備使用了這些裝置，但是數(shù)控機(jī)床要求配備的裝置的質(zhì)量、性能更為優(yōu)化。例如從油質(zhì)、水質(zhì)、配方及元器件的挑選開(kāi)始，一直到過(guò)濾、降溫、動(dòng)作等各個(gè)環(huán)節(jié)均從嚴(yán)要求。對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，一般意義上的輔助裝置指的是除主軸之外（因?yàn)橹鬏S也是用m代碼來(lái)控制的）用m代碼來(lái)控制的裝置（或叫做系統(tǒng)）。 主要有以下幾個(gè)系統(tǒng)（或叫做裝置） 1、自動(dòng)換刀系統(tǒng)（atc） 2、冷卻系統(tǒng)（外冷、內(nèi)冷、氣吹，冷卻液處理系統(tǒng)等） 3、排屑系統(tǒng) 4、夾具系統(tǒng) 5、加工中心的工作臺(tái)交換系統(tǒng)（apc）6、數(shù)控車(chē)床的自動(dòng)送料系統(tǒng)對(duì)于

29、加工中心除上述部件外，有的還有雙工位自動(dòng)交換裝置。而對(duì)于柔性制造單元還帶有工位數(shù)較多的工件自動(dòng)交換裝置，有的甚至還配有用于上下料的工業(yè)機(jī)器人。隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)的不斷發(fā)展，其輔助裝置也會(huì)逐步變化擴(kuò)展。 1.5 cam簡(jiǎn)介1.5.1 cam簡(jiǎn)述mastercam 軟件簡(jiǎn)介摘要：數(shù)控銑床數(shù)控車(chē)床編程軟件edgecamv10.0機(jī)床行業(yè)常用英文對(duì)照關(guān)于“超精密加工“的對(duì)話(huà)縫焊機(jī)恒流控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用數(shù)控機(jī)床定位精度自動(dòng)螺距補(bǔ)償功能的應(yīng)用普通v帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)軸承保持架用材料的技術(shù)要求廣義企業(yè)級(jí)pdm系統(tǒng)下的ppm（工藝規(guī)劃管理）透視先進(jìn)測(cè)量技術(shù)新趨勢(shì)鉆孔技術(shù)如何有效提高伺服系統(tǒng)定位精度江蘇多棱多面加工技術(shù)

30、獲突破性進(jìn)展切削加工用傳感器的發(fā)展動(dòng)向 cad/cam軟件助模具商發(fā)展掌握設(shè)計(jì)產(chǎn)品的“生命”加工中心在葉片生產(chǎn)上的應(yīng)用smt工藝經(jīng)典十大步驟全自動(dòng)玻璃刻花機(jī)控制系統(tǒng)解決方案閥門(mén)材質(zhì)術(shù)語(yǔ)英漢對(duì)照數(shù)控車(chē)床模擬系統(tǒng) 標(biāo)簽:tag mastercam是美國(guó)cnc公司開(kāi)發(fā)的基于pc平臺(tái)的cad/cam軟件，它具有方便直觀的幾何造型 mastercam提供了設(shè)計(jì)零件外形所需的理想環(huán)境，其強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線(xiàn)、曲面零件。 mastercam具有強(qiáng)勁的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。 mastercam提供了多種先mastercam是美國(guó)cnc software, inc公司開(kāi)發(fā)的基于pc平

31、臺(tái)的cad/cam軟件。它集二維繪圖、三維實(shí)體造型、曲面設(shè)計(jì)、體素拼合、數(shù)控編程、刀具路徑摸擬及真實(shí)感摸擬等到功能于一身，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境要求較低，使用戶(hù)無(wú)論是在造型設(shè)計(jì)、cnc銑床、cnc車(chē)床或cnc線(xiàn)切割等加工操作中，都能獲得最佳效果。它具有方便直觀的幾何造型 mastercam提供了設(shè)計(jì)零件外形所需的理想環(huán)境，其強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線(xiàn)、曲面零件。 mastercam9.0以上版本還有支持中文環(huán)境，而且價(jià)位適中，對(duì)廣大的中小企業(yè)來(lái)說(shuō)是最理想的選擇。1.5.2 cam的功能mastercam具有強(qiáng)勁的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。 mastercam提供了多種先進(jìn)的粗加工技術(shù)

32、，以提高零件加工的效率和質(zhì)量。mastercam還具有豐富的曲面精加工功能，可以從中選擇最好的方法，加工最復(fù)雜的零件。mastercam的多軸加工功能，為零件的加工提供了更多的靈活性。可靠的刀具路徑校驗(yàn)功能 mastercam可模擬零件加工的整個(gè)過(guò)程，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況。mastercam提供400種以上的后置處理文件以適用于各種類(lèi)型的數(shù)控系統(tǒng)，我廠采用的是fanuc系統(tǒng)，機(jī)床為四軸聯(lián)動(dòng)臥式銑床。根據(jù)機(jī)床的實(shí)際結(jié)構(gòu)，我們編制了專(zhuān)門(mén)的后置處理文件，繩槽曲面加工刀具路徑nci文件經(jīng)后置處理后生成加工程序。使用mastercam 實(shí)現(xiàn)dnc加工

33、, dnc（直接數(shù)控）是指用一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)數(shù)控機(jī)床，其技術(shù)是實(shí)現(xiàn)cad/cam的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于本工件較大，處理的數(shù)據(jù)多，所生成的程序長(zhǎng)，數(shù)控機(jī)床的磁泡存儲(chǔ)器已不能滿(mǎn)足程序量的要求，這樣就必須采用dnc加工方式，利用rs-232串行接口，將計(jì)算機(jī)和數(shù)控機(jī)床連接起來(lái)。利用mastercam的communes功能進(jìn)行通訊，而不必考慮機(jī)床的內(nèi)存不足問(wèn)題,經(jīng)大量的實(shí)踐，用mastercam軟件編制復(fù)雜零件的加工程序極為方便，而且能對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，真實(shí)反映加工過(guò)程中的實(shí)際情況，不愧為一優(yōu)秀的cad/cam軟件。mastercam強(qiáng)項(xiàng)在3軸數(shù)控加工，簡(jiǎn)單易用，產(chǎn)生的nc程序簡(jiǎn)單高效。一、

34、 三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)完整的曲線(xiàn)功能：可設(shè)計(jì)、編輯復(fù)雜的二維、三維空間曲線(xiàn)。還能生成方程曲線(xiàn)。尺寸標(biāo)注、注釋等也很方便。 強(qiáng)大的曲面功能：采用nurbs、parametrics等數(shù)學(xué)模型，有十多種生成曲面方法。還具有曲面修剪、曲面間等（變）半徑導(dǎo)圓角、導(dǎo)角 、曲面偏置、延伸等編輯功能。嶄新的實(shí)體功能：以parasolid為核心，導(dǎo)圓角、抽殼、布爾運(yùn)算、延伸、修剪等功能都很強(qiáng)。 二、銑床3d加工系統(tǒng)完整三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 外形銑削：外形可以是空間的任意曲線(xiàn)。 型腔加工：加工方式多達(dá)8種以上。提供清角及殘料加工功能?？尚本€(xiàn)及螺旋式入刀、退刀。容許斜壁及不同高度、斜度的島嶼，可面銑島嶼。 實(shí)體加工：在實(shí)體上自動(dòng)

35、確定加工外形參數(shù)。 鉆孔、鏜孔、螺紋加工。 可定義刀具庫(kù)、材料庫(kù)等。 可對(duì)刀具路徑作圖形編輯，可對(duì)nc、nci作修改、平移、旋轉(zhuǎn)、放大、縮小等編輯。可做實(shí)體切削模擬。 支持4軸加工。 可同各種cnc控制器，dnc傳輸。三、車(chē)銑復(fù)合系統(tǒng)完整三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)。精車(chē)、粗車(chē)、螺紋加工。徑向切槽加工。鉆孔、鏜孔。c 軸加工。可產(chǎn)生切削循環(huán)指令。 可自定義刀具庫(kù)及材料庫(kù)。 自動(dòng)計(jì)算刀具補(bǔ)正、過(guò)切偵測(cè)。第二章 蝴蝶形零件圖樣分析2.1 零件圖樣分析 本設(shè)計(jì)對(duì)一個(gè)蝴蝶形零件進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析，制定工藝方案，編寫(xiě)工藝過(guò)程，完成加工程序的編制和檢驗(yàn)。該零件主要由凸臺(tái)、曲面及外輪廓組成。組成輪廓的各幾何元素清楚，條件

36、充分，所需要基點(diǎn)坐標(biāo)容易求得。零件毛坯為160mm120mm30mm的板材。材料為34號(hào)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，具有良好的工藝性，零件精度要求較高。蝴蝶形零件圖如下圖2-1所示：圖2-1 蝴蝶形零件圖蝴蝶形零件的三維實(shí)體圖如下圖2-2所示：圖2-2 蝴蝶形零件三維實(shí)體圖2.2確定加工內(nèi)容以及技術(shù)要求該零件主要由中心的輪廓、凸臺(tái)、曲面以及孔組成，按照工件外形特點(diǎn)，該工件的主要加工內(nèi)容可分為零件毛坯表面，2個(gè)矩形凸臺(tái)，一個(gè)曲面凸臺(tái)和2個(gè)通孔，蝴蝶形凸臺(tái)。加工零件的精度一般體現(xiàn)在三個(gè)方面，尺寸公差、表面粗糙度及形位公差。對(duì)這幾項(xiàng)要求進(jìn)行綜合分析，才能決定最終的工藝方案。（1）零件毛坯表面加工內(nèi)容及技術(shù)要求

37、 零件毛坯加工到160mm120mm29的長(zhǎng)方體，高度的公差為0-0.003糙度值ra6.3。（1） 矩形凸臺(tái)的技術(shù)要求 矩形凸臺(tái)的寬為mm為mm為mm。（2） 蝴蝶形輪廓的技術(shù)要求 表面粗糙值為ra6.3高為10mm（3） 曲形凸臺(tái)的技術(shù)要求中心高為 mm長(zhǎng)為60mm，寬為mm（5）2孔中心距為mm。（6）2孔的直徑為mm第三章 蝴蝶形零件數(shù)控加工工藝分析3.1零件工藝性分析該零件為平板輪廓零件。表面有凸臺(tái)和曲面凸臺(tái)以及2個(gè)通孔組成組成。零件圖尺寸標(biāo)注完整，符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求；輪廓描述清楚完整；零件材料為45鋼，切削加工性能較好，無(wú)熱處理和硬度要求。通過(guò)上述分析，采取以下幾點(diǎn)工藝措施：

38、（1）零件圖樣上帶公差的尺寸，因公差值較小，故編程時(shí)不必取其平均值，而取基本尺寸即可。（2）表面的凸臺(tái)均為多個(gè)尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，相應(yīng)工序加工前，應(yīng)該先里后外銑出來(lái)。3.2確定加工方案本零件采用的加工方案為銑削和鉆削。銑削是一種常見(jiàn)的金屬冷加工方式，和車(chē)削不同之處在于銑削加工中刀具在主軸驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，而被加工工件處于相對(duì)靜止，用高速旋轉(zhuǎn)的銑刀在毛坯上走刀，切出需要的形狀和特征。傳統(tǒng)銑削較多地用于銑輪廓和槽等簡(jiǎn)單外形和特征。數(shù)控銑床可以進(jìn)行復(fù)雜外形和特征的加工。銑鏜加工中心可進(jìn)行三軸或多軸銑鏜加工，用于加工，模具，檢具，胎具，薄壁復(fù)雜曲面，人工假體，葉片等。 在選擇數(shù)控銑削加工內(nèi)容時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)

39、控銑床的優(yōu)勢(shì)和關(guān)鍵作用。適宜采用數(shù)控銑削加工工藝內(nèi)容有：（1）工件上的曲線(xiàn)輪廓，直線(xiàn)、圓弧、螺紋或螺旋曲線(xiàn)、特別是由數(shù)學(xué)表達(dá)式給出的非圓曲線(xiàn)與列表曲線(xiàn)等曲線(xiàn)輪廓。（2）已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲線(xiàn)或曲面。（3）形狀雖然簡(jiǎn)單，但尺寸繁多、檢測(cè)困難的部位。（4）用普通機(jī)床加工時(shí)難以觀察、控制及檢測(cè)的內(nèi)腔、箱體內(nèi)部等。（5）有嚴(yán)格尺寸要求的孔或平面。（6）能夠在一次裝夾中順帶加工出來(lái)的簡(jiǎn)單表面或形狀。（7）采用數(shù)控銑削加工能有效提高生產(chǎn)率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的一般加工內(nèi)容。 適合數(shù)控銑削的主要加工對(duì)象有以下幾類(lèi)：平面輪廓零件、變斜角類(lèi)零件、空間曲面輪廓零件、孔和螺紋等。3.3數(shù)控機(jī)床的選擇選擇數(shù)控機(jī)床，首先應(yīng)

40、考慮的是零件的外形尺寸和質(zhì)量，使其在機(jī)床的允許范圍內(nèi)，其次考慮數(shù)控機(jī)床的精度是否能滿(mǎn)足零件的精度要求。根據(jù)以上條件可選擇兩軸以上的數(shù)控銑床。本零件選用tk7640型數(shù)控銑床，采用fanuc0i-mb系統(tǒng)。該銑床的功能參數(shù)以及編程特點(diǎn)如下。3.3.1功能參數(shù)機(jī)床重：3000kg工作臺(tái)：800mm長(zhǎng) 400mm寬行程：x600 y400mm z600mm主軸轉(zhuǎn)速：201280、12803000rmingoo進(jìn)給：5000mmmingo1進(jìn)給：2500mmmin刀柄型號(hào)：bt-40電源：380v氣壓：0.6mpa工作臺(tái)允許荷載：300kg3.2.2編程特點(diǎn)數(shù)控銑床與銑削加工中心具備多種加工功能，所以

41、在編制數(shù)控加工程序時(shí)，從加工工序的確定、刀具的選擇、加工路線(xiàn)的安排，到數(shù)控加工程序的編制，都比一般數(shù)控機(jī)床要復(fù)雜一些。其編程具有以下特點(diǎn):（1）工藝分析 由于零件加工的工序多，使用的刀具種類(lèi)多，甚至在一次裝夾下，要完成粗加工、半精加工與精加工，周密合理地安排各工序加工的順序，有利于提高加工精度和提高生產(chǎn)效率。（2）盡量按刀具集中法安排加工工序，減少換刀次數(shù)。（3）足夠的換刀空間 有些刀具直徑較大或尺寸較長(zhǎng)，自動(dòng)換刀時(shí)要有足夠的換刀空間，避免發(fā)生撞刀。（4）盡量采用刀具機(jī)外預(yù)調(diào) 將測(cè)量尺寸填寫(xiě)到刀具卡片中，以便于操作者在運(yùn)行程序前，及時(shí)修改刀具補(bǔ)償參數(shù)，提高機(jī)床利用率。（5）認(rèn)真檢查程序 由于手

42、動(dòng)編程比自動(dòng)編程出錯(cuò)率要高，特別是在操作現(xiàn)場(chǎng)，為加工而臨時(shí)編程時(shí)，出錯(cuò)率更高，認(rèn)真檢查程序并安排好試運(yùn)行就更為必要。（6）盡量采用子程序 當(dāng)零件加工工序較多時(shí)，為了便于程序的調(diào)試，一般將各工序內(nèi)容分別安排到不同的子程序中，主程序主要完成換刀及子程序的調(diào)用。這種安排便于按每一工序獨(dú)立調(diào)試程序，也便于因加工工序不合理而做出重新調(diào)整。3.4零件的定位與夾具的選擇數(shù)控銑床上可以加工形狀復(fù)雜的零件，但數(shù)控銑床上的工件裝夾方法與普通銑床一樣，所以使用的夾具往往并不很復(fù)雜，只要求有簡(jiǎn)單的定位、夾緊機(jī)構(gòu)就可了。但要將加工部位敞開(kāi)，不能因?yàn)檠b夾工件而影響進(jìn)給和切削加工。選擇夾具時(shí)，應(yīng)注意減少裝夾次數(shù)，盡量做到在

43、一次安裝中能把零件上所有要加工的表面都加工出來(lái)。夾具選用機(jī)用虎鉗，將機(jī)用虎鉗安裝在工作臺(tái)上，并以已加工過(guò)的底面為定位基準(zhǔn)，用機(jī)用虎鉗夾緊工件前后兩側(cè)面。3.5刀具的選擇刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量，以及其他相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿(mǎn)足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工時(shí)的剛性。根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工零件表面用mm（r型面銑刀片），加工外輪廓時(shí)加工中間凸臺(tái)時(shí)，先用mm的立銑刀進(jìn)行粗加工以及去殘料。在用mm的立銑刀進(jìn)行精加工3個(gè)矩形凸臺(tái)，在用mm

44、的球頭銑刀精加工曲面。最后進(jìn)行孔的加工，先用mm的立銑刀進(jìn)行打孔，在用的鉸刀進(jìn)行鉸孔。刀具清單見(jiàn)表3-2。表3-1 蝴蝶形零件加工生產(chǎn)刀具清單序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格數(shù)量備注1面銑刀100mm（r型面銑刀）12立銑刀10mm，8mm 23球頭銑刀r8mm14鉸刀12mm的鉸刀5刀柄、夾頭以上刀具相關(guān)刀柄、鉆夾頭、彈簧夾若干6夾具精密平口鉗及墊鐵13.6切削方式的選擇在銑削加工中，采用順銑還是逆銑是影響工件粗糙度的重要因素之一。銑削方式的選擇應(yīng)視零件圖樣的加工要求，工件材料的性質(zhì)、特點(diǎn)以及機(jī)床、刀具等條件綜合考慮。普通機(jī)床通過(guò)傳統(tǒng)的絲杠傳遞工作臺(tái)與主軸運(yùn)動(dòng)，在普通銑削加工過(guò)程中，順銑因?yàn)榻z杠的間隙使刀具在切

45、削過(guò)程中的振動(dòng)，引起刀具加工不穩(wěn)定導(dǎo)致工件表面光潔度差與刀具損壞率高，而逆銑能夠通過(guò)刀具切入方向與工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向相反消除絲杠的間隙，解決順銑產(chǎn)生的問(wèn)題，能夠參與重型切削。但是在數(shù)控機(jī)床加工時(shí)建議采用順銑，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床一般都采用滾珠絲杠，滾珠絲杠的特點(diǎn)是間隙小，傳遞精度高，采用順銑不會(huì)產(chǎn)生普通絲杠出現(xiàn)的問(wèn)題，而且能夠更好地提高已加工表面光潔度與刀具使用壽命。所以，順銑的工藝性就優(yōu)于逆銑。由于零件表面及輪廓表面需要良好的粗糙度，所以本零件加工的切削方式選擇順銑加工。3.7切削用量的選擇切削用量主要包括主軸旋轉(zhuǎn)（切削速度）、進(jìn)給量（進(jìn)給速度）。切削用量的小直接影響機(jī)床的性能、刀具的磨損、加工質(zhì)量和生

46、產(chǎn)效率。數(shù)控加工中心選擇切削用量時(shí)，就是保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和切削性能，使切削效率最高加工成本最低。切削用量的選擇原理：（1）粗加工時(shí)切削用量的選擇原則：首先選取盡可能大的進(jìn)給量；其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。（2）精加工時(shí)切削用量的選擇原則：首先根據(jù)粗加工后的余量確定進(jìn)給量；其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。確定主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度時(shí)，先查閱切削用量手冊(cè)，確定切削速度與每齒進(jìn)給量，然后進(jìn)行計(jì)算，具體切削用量見(jiàn)表3-3。表3-2

47、 切削用量的選擇工序工序內(nèi)容切削用量工藝裝備及編號(hào)吃刀量主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度刀具量具夾具1銑表面1800120100的r型銑刀游標(biāo)卡尺機(jī)用虎鉗2挖槽時(shí)2.580012010的立銑刀3精加工凸臺(tái)時(shí)19001208的鍵槽銑刀4精加工曲面時(shí)19001208的鍵槽銑刀5鉆2個(gè)通孔280012010的立銑刀6對(duì)孔進(jìn)行精加工190012012的鉸刀3.8量具及冷卻方式的選擇蝴蝶形零件加工生產(chǎn)量具見(jiàn)下表3-4。表3-4 蝴蝶形零件加工生產(chǎn)量具清單序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格數(shù)量備注1游標(biāo)卡尺0150mm 0.021測(cè)量寬度2千分尺2550mm 0.011測(cè)量高度冷卻方式采用切削液。冷卻液的主要功能包括清理切屑、防止腐蝕、保證生

48、物穩(wěn)定性和提供對(duì)操作員友好的環(huán)境。冷卻液由復(fù)雜的化學(xué)配方組合而成，以滿(mǎn)足這些專(zhuān)門(mén)性能要求。 機(jī)加工廠通常有許多不同的加工操作，每個(gè)都有自己特定的冷卻液要求。為了滿(mǎn)足這些要求，冷卻液配方已經(jīng)衍生出數(shù)以百計(jì)其有不同功能的產(chǎn)品。 過(guò)去，機(jī)加工廠往往在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備成打不同的冷卻液來(lái)滿(mǎn)足工程師針對(duì)每臺(tái)機(jī)床采用鼓佳冷卻液的要求。但是，加工車(chē)間不同冷卻液引起了交叉污染和廢液不相容等問(wèn)題。此外，多種冷卻液還引起了庫(kù)存的增加。 如今，機(jī)加工廠趨向于在車(chē)間對(duì)所有工藝都采用一種或有限數(shù)目的冷卻液。 這種做法促使冷卻液供應(yīng)商們開(kāi)發(fā)更綜合的產(chǎn)品，幫助在制造優(yōu)良產(chǎn)品的同時(shí)解決冷卻、潤(rùn)滑、防腐及微生物控制等問(wèn)題。而對(duì)如此眾多的

49、工藝和市場(chǎng)上大量的冷卻液品種，機(jī)加工廠在針對(duì)其操作而選擇性能最佳、最經(jīng)濟(jì)的冷卻液方而遇到了復(fù)雜的挑戰(zhàn)。 此外，對(duì)于各個(gè)特定工藝最佳冷卻液這個(gè)問(wèn)題，始終存在仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智的現(xiàn)象?；玖私庖幌氯箢?lèi)主要冷卻液純油、可溶油及合成劑的各種成分如何對(duì)性能產(chǎn)生影響，可以使冷卻液的選擇變得簡(jiǎn)單。最好的冷卻液可以保護(hù)機(jī)床，并延長(zhǎng)刀具壽命。 3.9設(shè)計(jì)加工工序3.9.1設(shè)計(jì)加工工序本零件由于需要銑的深度較大，殘留的殘料較多，由于考慮到加工路線(xiàn)最短、加工效率較快的加工原理。所以本零件先從端面開(kāi)始用挖槽的方式銑零件，把3個(gè)凸臺(tái)和一個(gè)曲面粗銑成型，在用等高的方式銑3個(gè)矩形凸臺(tái)，最后用球頭銑刀精加工曲面，最后進(jìn)行鉆孔

50、。第一步是面銑，讓其表面粗糙度及光潔度相同。第二步是挖槽，挖槽的根本目的是粗銑出凸臺(tái)的輪廓，以及去殘料。第三布是精加工，分別精加工3個(gè)矩形凸臺(tái)和一個(gè)曲面凸臺(tái)。最后一步是鉆孔，因?yàn)檫@2個(gè)孔有精度要求，所以必須分2步來(lái)完成，第一步，用10的立銑刀先進(jìn)行鉆孔，在用12的鉸刀進(jìn)行精加工。3.9.2數(shù)控加工工序卡為了更好地指導(dǎo)編程和加工操作，把該零件的加工順序、所用刀具和切削用量等參數(shù)編入下表3-4所示蝴蝶形零件數(shù)控加工工序卡中。表3-4蝴蝶形零件加工生產(chǎn)加工工序卡（工廠）數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱(chēng)或代號(hào)零件名稱(chēng)蝴蝶形凸臺(tái)工序號(hào)夾具名稱(chēng)夾具編號(hào)使用設(shè)備機(jī)用虎鉗數(shù)控銑床tk7640工步號(hào)工序內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)

51、格mm主軸轉(zhuǎn)速（rmin）進(jìn)給速度（mmmin）備注1用100mm面銑刀銑零件表面t01100mm（r型面銑刀）800200自動(dòng)2用8的立銑刀粗銑表面凸臺(tái)的輪廓和去掉多余的殘料t0210的立銑刀800120自動(dòng)3用8mm的立銑刀把粗銑過(guò)的凸臺(tái)周面進(jìn)行精加工t038的立銑刀900120自動(dòng)4用8mm的球頭銑刀對(duì)曲面進(jìn)行精加工t048的球頭銑刀900120自動(dòng)5用10的立銑刀進(jìn)行鉆孔t0210的立銑刀800120自動(dòng)6用12的鉸刀進(jìn)行精加工t0512的鉸刀900120自動(dòng)第四章 mastercam 的自動(dòng)編程和程序的檢驗(yàn)4.1 mastercam的自動(dòng)編程程序及走刀路線(xiàn) 由于mastercam具有

52、強(qiáng)大的自動(dòng)編程功能，只要設(shè)定相應(yīng)的吃刀深度、進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速以及刀具的格式，cam會(huì)自動(dòng)生成合理的走刀路線(xiàn)，從復(fù)雜零件進(jìn)行手工編程到電腦編程的一個(gè)很大的提升。蝴蝶形零件三維圖如4-1所示。圖4-1 蝴蝶形零件三維圖cam程序編制及走到路線(xiàn)如下：1、粗精加工毛坯上表面（1）、面銑上表面程序： o0001n100 g21n102 g0 g17 g40 g49 g80 g90n104 t1 m6n106 g0 g90 g54 x-190. y-59.998 s800 m3n108 g43 h1 z50.n110 z10.n112 g1 z0. f80.n114 x140. f120.n116 g3

53、y0. r29.999n118 g1 x-140.n120 g2 y59.998 r29.999n122 g1 x190.n124 g0 z50.n126 m5（2）、采用面銑刀具路徑，走刀路線(xiàn)如下圖：2、粗加工四凸臺(tái)輪廓（1）、粗加工四凸臺(tái)輪廓粗加工程序：n128 g91 g28 z0.n130 m01n132 t2 m6n134 g0 g90 g54 x-80. y-60. s800 m3n136 g43 h2 z5.n138 g1 z-.2 f80.n140 x-79.918 y-59.393 f120.n142 x-65.889 y44.743n144 x-65.483 y44.774

54、n146 x-65.134 y44.986n148 x-64.99 y45.129n150 x-64.775 y45.477n152 x-64.741 y45.885n154 x-64.897 y46.263n156 x-65.208 y46.529n158 x-65.606 y46.625n160 x-65.75n162 x-66.085 y46.558n164 x-66.369 y46.369n166 x-66.558 y46.085n168 x-66.625 y45.75n170 y45.607n172 x-66.53 y45.211n174 x-66.266 y44.9n176 x-65.889 y44.743n178 g2 x-65.464 y44.361 r.862n180 g1 x-64.148 y41.951n182 g3 x-62.768 y41.768 r.862n184 g1 x-62.403 y42.149n186 x-62.061 y42.488n188 x-61.751 y42.782n190 x-61.04 y43.428n7974 x24.647 y-56.843n7976 x24.628 y-56.889n7978 x24.439 y-57.298n7980 x2