【正文】 ................................................................................ 13 自動(dòng)編程 ............................................................................................................. 13 后處理 ................................................................................................................ 27 數(shù)控加工仿真 ........................................................................................................... 33 附 表 一 數(shù)控加工工藝卡片擬訂 .................................................... 38 附表二零件數(shù)控加工刀具卡片 ................................................................................................. 38 總結(jié) ....................................................................................................................................... 39 致 謝 ..................................................................................................................................... 40 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................ 41 畢 業(yè)設(shè)計(jì)用紙 1 一、緒論 當(dāng)今世界 ,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)機(jī)床工業(yè)高度重視 ,競(jìng)相發(fā)展機(jī)電一體化、高精、高效、高自動(dòng)化先進(jìn)機(jī)床 ,以加速工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái) ,歐、美、亞在 國(guó)際市場(chǎng)上相互展開(kāi)激烈競(jìng)爭(zhēng) ,已形成一條無(wú)形戰(zhàn)線 ,特別是隨微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步 ,數(shù)控機(jī)床在 20世紀(jì) 80年代以後加速發(fā)展 ,各方用戶提出更多需求 ,早已成為四大國(guó)際機(jī)床展上各國(guó)機(jī)床制造商競(jìng)相展示先進(jìn)技術(shù)、爭(zhēng)奪用戶、擴(kuò)大市場(chǎng)的焦點(diǎn)。 根據(jù)市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床重點(diǎn)推進(jìn)高效、精密為核心的數(shù)控機(jī)床，加強(qiáng)民展性能、高可靠性數(shù)控功能部件，積極開(kāi)展復(fù)合加工機(jī)床、超精密數(shù)控機(jī)床和可重構(gòu)制造系統(tǒng)的工程化研究等機(jī)械加工裝備產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)的重要基礎(chǔ)，鐨的民展一直備受人們關(guān)注。它開(kāi)創(chuàng)了機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電一體化發(fā)展的先 河，因此數(shù)控技術(shù)成為先進(jìn)成為先進(jìn)制造技術(shù)的一項(xiàng)核心技術(shù)。 現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的高技術(shù)趨勢(shì)，促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的有信息技術(shù)管理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)等機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的方向主要是有切削加工技術(shù)的研究、精密、超精密加工技術(shù)和納米加工技術(shù)的研究、先進(jìn)制造技術(shù)的研究。 目前，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化、開(kāi)放化、并聯(lián)驅(qū)動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、極端化、綠色化已成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢(shì)和方向。 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨 著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對(duì)國(guó)際民生的一些重要行業(yè)國(guó)防、汽車等的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，這些行業(yè)裝備數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì)，如：橋式三、五坐標(biāo)高速數(shù)控龍門銑床、龍門移動(dòng)式五坐標(biāo) AC 擺角數(shù)控龍門銑床、龍門移動(dòng)式三坐標(biāo)數(shù)控龍門銑床等。 畢 業(yè)設(shè)計(jì)用紙 2 隨著數(shù)控系統(tǒng)核心處理器性能的進(jìn)步，目前高速加工中心進(jìn)給速度最高可達(dá)80m/min，空運(yùn)行速度可達(dá) 100m/min 左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國(guó)的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合 機(jī)床 。 美國(guó)CINCINNATI 公司的 HyperMach 機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá) 60m/min，快速為 100m/min，加速度達(dá) 2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá) 60000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用 30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需 3小時(shí)，在普通銑床加工需 8小時(shí)。 隨著伺服控制技術(shù)和傳感器技術(shù)的進(jìn)步，在數(shù)控系統(tǒng)的控制下， 機(jī)床 可以執(zhí)行亞微米級(jí)的精確運(yùn)動(dòng)。在加工精度方面，近 10 年來(lái)，普通級(jí) 數(shù)控機(jī)床 的加工精度已由10μm 提高到 5μm ，精密級(jí)加工中心則從 3～ 5μm ，提高到 1～ ，并且超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí) () 。 由于 計(jì)算機(jī) 硬件的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，以及軟件模塊化，開(kāi)放化技術(shù)的日益成熟，數(shù)控技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入開(kāi)放化的階段。開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性。美國(guó)、歐共體和日本等國(guó)紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范 (OMAC、 OSACA、 OSEC)的研究和制定，世界 3 個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和技術(shù)規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來(lái)臨。我國(guó)在 2021 年也開(kāi)始進(jìn)行中國(guó)的 ONC 數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。 隨著產(chǎn)品外觀曲線的復(fù)雜化致使模具加工技術(shù)必 須不斷升級(jí)，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)提出了新的需求。 機(jī)床 五軸加工、六軸加工已日益普及，機(jī)床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢(shì)。新日本工機(jī)的 5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn) 4 個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工，使得 5面加工和 5 軸加工可 在同 一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。 德國(guó) DMG 公司展出 DMUVoution 系 列加工中心，可 在一次裝夾下 5面加工和 5 軸聯(lián)動(dòng)加工，可由 CNC系統(tǒng)控制或 CAD/CAM 直接或間接控制。 畢 業(yè)設(shè)計(jì)用紙 3 二、 電話機(jī)型芯 的工藝分析 （一）、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 如圖 (圖若不清晰 ,詳見(jiàn) CAD 零件圖 )，分析其加工工藝性。 圖 CAD圖 畢 業(yè)設(shè)計(jì)用紙 4 圖 從上圖 ，我們可以看出 ,零件主要由、凸臺(tái)、半圓形凸臺(tái)、凹槽、臺(tái)階 曲面組成 從這些結(jié)構(gòu)中更可以看出，該零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。但在加工曲面時(shí)，需要注意。 （二）、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件主要由凸臺(tái)、半圓形 凸臺(tái)、凹槽、臺(tái)階 、圓弧面組成。其中尺寸精度和表面粗糙度如圖所示。零件材料為 40cr，熱處理調(diào)質(zhì)硬度 250300HBS。該形狀比較簡(jiǎn)單，但是工序復(fù)雜，表面質(zhì)量和精度要求高，所以從精度要求上考慮，定位和工序安排比較關(guān)鍵。為了保證加工精度和表面質(zhì)量，根據(jù)毛胚形狀和尺寸，分析采用兩次定位（一次粗定位，一次精定位）裝夾加工完成，按照基準(zhǔn)面先主后次、先近后遠(yuǎn)、先里后外、先粗加工后精加工、先面后孔的原則依次劃分工序加工 .。 （三）、零件的技術(shù)要求分析 從圖中分析得知，該零件的技術(shù)要求主要如下： （ 1）外輪廓部分 外 形 210 100 的精度等級(jí)為 IT12 級(jí)，表面粗糙度為 。下表面的粗糙度為 ，；。 （ 2）凸臺(tái)部分 半圓弧凸臺(tái)輪廓的精度為 IT8，表面粗糙度要求為 ，需要進(jìn)行粗精加工方能達(dá)到要求，臺(tái)階表面，表面粗糙度要求為 ，可直接粗銑即可。 （ 3）未注表面 未注尺寸加工面的精度等級(jí)按 IT12 級(jí)進(jìn)行控制，表面粗糙度按 控制。 （四）、確定毛坯 毛坯類型 畢 業(yè)設(shè)計(jì)用紙 5 毛 坯是用來(lái)加工各種工件的坯料 ,毛坯的生產(chǎn)方法主要有 :鑄造 、 鍛造 、 焊接 、沖壓件 ,以及各種型材也可以用作毛坯 。 （ 一）鑄件 對(duì)形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對(duì)尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。 （二）鍛件 鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。 （三）型材 型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形 和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺