【正文】 的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品日新月異，年年翻新。 FANUC 數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)上長期采用大板結(jié)構(gòu)，但在新的產(chǎn)品中已采用模塊化結(jié)構(gòu)。 采用專用LSI，以提高集成度、可靠性，減小體積和降低成本。產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣。每一 CNC裝置上可配多種上控制軟件，適用于多種機(jī)床。 不斷采用新工藝、新技術(shù)。如表面安裝技術(shù) SMT、多層印制電路板、光導(dǎo)纖維電纜等。 CNC 裝置體積減小，采用面板裝配式、內(nèi)裝式 PMC（可編程機(jī)床控制器）。在插補(bǔ)、加減速成、補(bǔ)償、自動(dòng)編程、圖形顯示、通信、控制和診斷方面不斷增加 六代歷史 。 斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件概述 斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件簡介 南京斯沃軟件技術(shù)有限公司開發(fā) FANUC、 SINUMERIK、 MITSUBISHI、廣州數(shù)控GSK、華中世紀(jì)星 HNC、北京凱恩帝 KND、大連大森 DASEN 數(shù)控車銑及加工中心仿湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 真軟件，是結(jié)合機(jī)床廠家實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與高校教學(xué)訓(xùn)練一體所開發(fā)的。通過該軟件可以使學(xué)生達(dá)到實(shí)物操作訓(xùn)練的目的，又可大大減少昂貴的設(shè)備投入。 斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件包括八大類， 28 個(gè)系統(tǒng)， 62 個(gè)控制面板。具有 FANUC、SIEMENS(SINUMERIK)、 MITSUBISHI、廣州數(shù) 控 GSK、華中世紀(jì)星 HNC、北京凱恩帝KND 系統(tǒng)、 大連大森 DASEN、南京華興 WA 編程和加工功能，學(xué)生通過在 PC 機(jī)上操作該軟件，能在很短時(shí)間內(nèi)掌握各系統(tǒng)數(shù)控車、數(shù)控銑及加工中心的操作，可手動(dòng)編程或讀入 CAM 數(shù)控程序加工，教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，可隨時(shí)獲得學(xué)生當(dāng)前操作信息。 斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件的功能 控制器 FANUC 工業(yè)系統(tǒng)使用的 CNC 數(shù)控機(jī)床一樣。 NC 代碼并編輯機(jī)床進(jìn)給命令。 。 ，自動(dòng)操作，編輯方 式，空運(yùn)行等功能。 ， 單位毫米脈沖轉(zhuǎn)換開關(guān)等。 1 操作編程手冊斯沃?jǐn)?shù)控仿 圖 1— 1 FANUC 0MD(銑床 ) （ 1）在左邊工具框，選擇毛坯功能鍵： （ 2）選擇基準(zhǔn)芯棒選擇 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 （ 3）選擇基準(zhǔn)芯棒規(guī)格和塞尺厚度如： （ 4）直接對(duì)工件，根據(jù)左下角提示確定是否對(duì)好。 （ 5） Z 坐標(biāo)工件零點(diǎn) =當(dāng)前 Z坐標(biāo) 基準(zhǔn)芯棒長度 塞尺厚度 （ 6）把計(jì)算結(jié)果 Z、 Y、 X、坐標(biāo)工件零點(diǎn)輸入 G54～ G59。 圖 1— 2 FANUC 0i(銑床 ) 功能介紹 、縮放、移動(dòng)、全屏顯示等功能的實(shí)時(shí)交互操作方式 ISO1056 準(zhǔn)備功能碼（ G代碼）、輔助功能碼（ M代碼）及其它指令代碼 UG、 PROE、 Mastercam 等 CAD/CAM 后置處理文件模擬加工 系統(tǒng)的宏錄制和回放 、裝夾 、四方刀架、八方刀架 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 、手動(dòng)對(duì)刀 ，帶加工冷卻液、加工聲效、鐵屑等 、 塞尺、千分尺、卡尺等工具 FANUC 銑床編程 坐標(biāo)系 編程坐標(biāo)系采用右手直角笛卡爾坐標(biāo)系 如圖 13所示。 圖 1— 3 坐標(biāo)系 安全距離 :此功能不屬于坐標(biāo)系，它僅僅顯示移動(dòng)命令發(fā)出后目的位置與當(dāng)前機(jī)床位置之間的距離。僅當(dāng)各個(gè)軸的剩余距離都為零時(shí)，這個(gè)移動(dòng)命令才完成。 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 圖 1— 4 安全距離示意圖 G 代碼命令 、 代碼組及其含義 “模態(tài)代碼”的功能在它被執(zhí)行后會(huì)繼續(xù)維持，而“一般代碼”僅僅在收到該命令時(shí)起 78操作編程手冊 FANUC 銑床編程作用。定義移動(dòng)的代碼通常是“模態(tài)代碼”，像直線、圓弧和循環(huán)代碼。反之，像原點(diǎn)返回代碼就叫“一般代碼”。 每一個(gè)代碼都?xì)w屬其各自的代碼組。在“模態(tài)代碼”里，當(dāng)前的代碼會(huì)被加載的同組代碼替換。 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 表 1— 5 G代碼組及解釋 (帶 *者表示是開機(jī)時(shí)會(huì)初始化的代碼 ) 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第 2 章 數(shù)控銑床刀具、夾具、量具 刀具的結(jié)構(gòu) 對(duì)刀具的基本要求 銑刀剛性要好。要求銑刀剛性好目的，一是滿 足為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量的要求；二是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)。在數(shù)控銑削中，因銑刀剛性較差而斷刀并造成零件損傷的事例是經(jīng)常有的，所以解決數(shù)控銑刀的剛性是至關(guān)重要的。 銑刀的耐用度要高。當(dāng)一把銑刀加工的內(nèi)容很多時(shí)，如果銑刀磨損較快，不僅會(huì)影響零件的表面質(zhì)量和加工精度，而且會(huì)增加與對(duì)刀的次數(shù)，從而導(dǎo)致零件加工表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺(tái)階，降低零件的表面質(zhì)量。 除上述兩點(diǎn)之外，銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇與排削性能等也是很重要的。切削粘刀形成積削瘤在數(shù)控銑削中是十分忌諱的?？?之，根據(jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量，選擇剛性好、耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率并獲得滿意加工質(zhì)量的前提條件。 刀柄的類型 數(shù)控銑削刀柄系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) ， 如圖 21 所示 : 圖 21刀柄的類型 刀柄的結(jié)構(gòu) 下面是一些典型的刀柄結(jié)構(gòu) ， 如圖 22 所示： 圓柱銑刀刀柄 錐柄鉆頭刀柄 盤銑刀刀柄 直柄鉆頭刀柄 鏜刀刀柄 絲錐刀柄 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 22數(shù)控銑床刀柄 刀具的選擇 在數(shù)控銑床上使用的刀具主要為銑刀，包括面銑刀 、立銑刀、球頭銑刀、三面刃盤銑刀、環(huán)形銑刀等，除此以外還有各種孔加工刀具，如鉆頭（锪鉆、鉸刀、鏜刀等）、絲錐等。 下面是一些常用銑刀 ， 如圖 23所示 : 立銑刀 機(jī)夾式球頭銑刀 機(jī)夾式環(huán)形銑刀 圖 23銑刀的類型 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 夾具的結(jié)構(gòu) 夾具的選擇 數(shù)控銑床可以加工形狀復(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，所使用的夾具往往并不很復(fù)雜，只要求有簡單的定位、裝夾機(jī)構(gòu)就可以了。但要將加工部位敞開，不能因裝夾工件而影響進(jìn)給和切削加工。選擇夾具時(shí)，應(yīng)注意 減少裝夾次數(shù)，盡量做到在一次安裝中能把零件上所有要加工的表面都加工出來，下面是一些典型的裝夾結(jié)構(gòu)，如圖 24所示： 氣 動(dòng) 卡 盤 平 口 鉗 圖 24夾具的類型 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 量具的結(jié)構(gòu) 數(shù)控銑削加工零件的檢測，一般常規(guī)尺寸仍可使用普通的量具進(jìn)行測量，如游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分表等，也可以采用投影儀測量；而高精度尺寸、空間位置尺寸、復(fù)雜輪廓和曲面的檢驗(yàn)則只有采用三坐標(biāo)測量機(jī)才能完成，如圖 25。 內(nèi)徑千分尺 外徑千分尺 游標(biāo)卡尺 高度游標(biāo)卡尺 鋼直尺 卷尺 圖 25量具的類型 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 第 3 章 煙灰缸凹模塑件成型工藝分析 塑件的使用要求 該塑件（煙灰缸）作為日常用品，由于要承受煙頭的溫度，要耐高溫性性能好，且具備安全無毒，化學(xué)穩(wěn)定性高，不易分解等特點(diǎn)和價(jià)格低廉的要求；同時(shí)，要有一定的機(jī)械強(qiáng)度，在一定的高度掉下，不會(huì)出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象。 塑件的材料分析 根據(jù) 中對(duì)塑件的分析要求，同時(shí)考慮原材料價(jià)格要低廉，現(xiàn)決定選用工程塑料 PP。 PP聚丙烯是繼尼龍之后發(fā)展的又一優(yōu)良樹脂品種，它是一種高密度、無側(cè)鏈、高結(jié)晶必的線性聚合物，具 有優(yōu)良的綜合性能。未著色時(shí)呈白色半透明，蠟狀；比聚乙烯輕。透明度也較聚乙烯好，比聚乙烯剛硬。物料性能 密度小 ， 強(qiáng)度剛度 ， 硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯 ， 可在 100 度左右使用 .具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響 ， 但低溫時(shí)變脆 ， 不耐模易老化 . 適于制作一般機(jī)械零件 ， 耐腐蝕零件和絕緣零件。 PP 聚丙烯的主要特點(diǎn)是密度小，約為 。它的力學(xué)性能如屈服強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度及硬度等，均優(yōu)于低壓聚乙烯，并有很突出的剛性，耐熱性較好?？稍?100℃以上使用。若不受外力，則溫度升到 150℃也不變形?；旧喜晃?水，并且有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，除對(duì)濃硅酸、濃硝酸外，幾乎都很穩(wěn)定。高頻電性能優(yōu)良，且不受溫度影響，成形容易。缺點(diǎn)是耐磨性不夠高，成形收縮率較大，低溫呈脆性。熱變形溫度亦較低。 比重 : 克 /立方厘米 成型收縮率 :% 成型溫度： 160220℃成型特性： ， 吸濕性小 ， 易發(fā)生融體破裂 ， 長期與熱 金屬 接觸易分解 . ， 但收縮范圍及收縮值大 ， 易 發(fā)生縮孔 .凹痕 ， 變形 . 速度快 ， 澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱 ， 并注意控制成型溫度 .料溫低溫高壓時(shí)容易取向 ， 模具溫度低于 50 度時(shí) ， 塑件不光滑 ， 易產(chǎn)生熔接不良 ， 流痕 ， 90 度以上易發(fā)生翹曲變形 壁厚須均勻 ， 避免缺膠 ， 尖角 ， 以防應(yīng)力集 中。 結(jié)論：經(jīng)以上分析， PP 塑料比較適合用作煙灰缸的原材料，而且其成型性能良好，適宜采用注射成型方法生產(chǎn)，成型前原料要充分干燥。 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 表 1 PP塑料 的部分技術(shù)指 表 塑件的尺寸精度、塑件表面質(zhì)量、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 圖 3— 1 塑件模型 塑件的尺寸精度分析 塑件的尺寸要求并不嚴(yán)格，各尺寸均為自由尺寸，故選取低的精度等級(jí)就能滿足日常的使用要求，根據(jù) GB/T 14486— 1993，按 MT5 級(jí)塑料件精度來確定各尺寸的公差值。 技術(shù)指標(biāo) 值 密度 (g / cm^3) ～ 收縮率 (%) ～ 透明度 半透明 比熱容 /(J kg^1 k^1) 1930 吸水性（ 24小時(shí)）（ %） ～ 屈服強(qiáng)度 /MPa 37 拉伸彈性模量 /GPa ～ 抗壓強(qiáng)度 /MPa 67 彎曲彈性模量 /GPa 熔點(diǎn)℃ 170～ 176 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 塑件的表面質(zhì)量分析 該塑件用作盛煙灰﹑煙蒂的器皿，同時(shí)也是居家飾品，所以要求外表面光亮美觀，塑件外表面應(yīng)無尖銳的毛刺、斑點(diǎn)和明顯的熔接痕?？紤]到塑件表面質(zhì)量高時(shí)，其模具的加工成本也會(huì)增高，根據(jù)塑件的使用要 求和模具加工成本綜合考慮，塑件外表面的粗糙度取 Ra=，其余表面沒有較高的粗糙度要求。而成型其內(nèi)表面的模具大型芯表面粗糙度定為 Ra=。 塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析 從零件圖（圖 1）可看出，該塑件為外形近似方形的殼類零件，其外形結(jié)構(gòu)簡單、對(duì)稱。腔體深 20mm，除局部地方壁厚受結(jié)構(gòu)影響外，總體壁厚均勻?yàn)?3mm，在 PP 塑件壁厚推薦值中，塑件的總體尺寸適中，成型性能良好。塑件中，在頂部邊緣處有完全倒角，且在轉(zhuǎn)角處也要倒圓角，倒圓角量相對(duì)較大。由于采用是塑料 PP，且該塑件屬于小塑件，外表面質(zhì)量要求較高，于 是取脫模斜度為 1176。 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 第 4 章 MASTERCAM 軟件的基礎(chǔ)知識(shí) MasterCAM軟件概述 Master CAM 是美國 CNC 系統(tǒng)公司開發(fā)的一套適用于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造的運(yùn)行在 PC 平臺(tái)上 的 3DCAD/CAM 交互式圖形集成系統(tǒng) (圖 20)。 它不僅可以完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，更能完成各種類型數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)編程，包括數(shù)控銑床 ((2~5 軸 )、車床 (可帶 C軸 )、線切割機(jī) ((4軸 )、激光切割機(jī)、加工中心等的編程加工 。 圖 4— 1 MasterCAM軟件的三維繪圖工作界面 產(chǎn)品零件的造型可以由系統(tǒng)本身的 CAD 模塊來建立模型 ，也可通過三坐標(biāo)測量儀測得的數(shù)據(jù)建模。系統(tǒng)提供的 DXF， IGES， CADL， VDA， STL 等標(biāo)準(zhǔn)圖形接口可實(shí)現(xiàn)與其他 CAD 系統(tǒng)的雙向圖形傳輸，也可通過專用 DWG 圖形接口直接與AUTOCAD 進(jìn)行圖形傳輸。系統(tǒng)具有很強(qiáng)的加工能力，可實(shí)現(xiàn)多曲面連續(xù)加工、毛坯粗加工、刀具干涉檢查與消除、實(shí)體加工模擬、 DNC 連續(xù)加工以及開放式的通用后置處理功能 。 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 CAD 設(shè)計(jì)功能 1) 2D， 3D設(shè)計(jì)及尺寸標(biāo)注，輸出工程圖。 2)可構(gòu)建 3D 線筐造型，曲面造型和實(shí)體造型。 3)曲面造型可生成直紋曲面、舉升曲面、掃描曲 面、旋轉(zhuǎn)曲面、昆氏曲面、牽引曲面以及對(duì)曲面修整、熔接、投影、補(bǔ)正和多曲面倒圓角。 4)具有非均勻 B 樣條 NURBS 曲面的構(gòu)造能力，以滿足復(fù)雜曲面的構(gòu)造及制造需求。 5)實(shí)體造型可對(duì)實(shí)體布爾運(yùn)算、倒圓角、延伸和修整。 6)可自定義方程式，構(gòu)建復(fù)雜的 2D， 3D 模型。 7)有動(dòng)態(tài)導(dǎo)航功能，可動(dòng)態(tài)捕捉特殊點(diǎn)。