【正文】 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 共 54 頁 第 1 頁 摘要 數(shù)控機床是機、電、液、氣、光高度一體化的產(chǎn)品。要實現(xiàn)對機床的控制，需要用幾何信息描述刀具和工件間的相對運動以及用工藝信息來描述機床加工必須具備的一些工藝參數(shù)。例如：進給速度、主軸轉(zhuǎn)速、主軸正反轉(zhuǎn)、換刀、冷卻液的開關(guān)等。這些信息按一定的格式形成加工文件 (即正常說的數(shù)控加工程序 )存放在信息載體上 (如磁盤、穿孔紙帶、磁帶等 )，然后由機床上的數(shù)控系統(tǒng)讀入 (或直接通過數(shù)控系統(tǒng)的鍵盤輸入，或通過通信方式輸入 )，通過對其譯碼，從而使機床動作和加工零件 .現(xiàn)代數(shù)控機床是機電一體化的典型產(chǎn)品 ,是新一代生產(chǎn)技術(shù)、計算機 集成制造系統(tǒng)等的技術(shù)基礎(chǔ) 。 數(shù)控加工中心 是帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控機床。其特點是數(shù)控系統(tǒng)能控制機床自動地更換刀具，連續(xù)地對工件各加工表面自動進行鉆削、擴孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、銑削等多種工序的加工，工序高度集中。加工中心 是一種加工功能很強的數(shù)控機床，主要加工方式為銑削方式 目前， 加工中心的加工對象一般主要適用于加工形狀復(fù)雜、工序多、精度要求高的工件。 在數(shù)控 加工中心 上加工的絕大多數(shù)零件屬于平面類零件。平面類零件的特點是，各個加工單元面是平面，或可以展開成為平面，平面類零件是數(shù)控銑削加工對象中最簡單的一類，一 般只須用 3坐標(biāo)數(shù)控銑床的兩坐標(biāo)聯(lián)動就可以把它們加工出來。 本文主要介紹了 數(shù)控 加工中心加工的特點，在鋼件上的應(yīng)用，加工 平面類 零件的加工工藝，程序編程。 關(guān)鍵詞： 數(shù)控 加工中心， 鋼件 的加工工藝， MASTERCOM 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 共 54 頁 第 2 頁 目 錄 第一章 緒論 3 第二章 零件設(shè)計繪制 5 的概述 5 零件圖繪制的主要步驟 5 第三章 零件加工工藝分析和刀具路徑 10 加工零件的圖形 10 加工零件的機床 10 零件的工藝分析和刀具選擇 11 工件材料 11 工藝設(shè)計 11 加工工藝卡片 11 刀具選擇及參數(shù)設(shè)定 12 第四章 程序編制 21 Master 系統(tǒng)簡介 18 Master 執(zhí)行后的程序 18 附錄 A 加工工藝卡片 附錄 B 鉆孔加工中心的保養(yǎng)周期和操作規(guī)程 參考文獻 致謝 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 共 54 頁 第 3 頁 第一章 緒論 數(shù)控加工中心的 概述 本文所采用的加工中心是小型加工中心，主要應(yīng)用在木工加工上。它具有以下功能優(yōu)勢： ◆ 本款機型的各項機械、電器部件均為國際頂尖產(chǎn)品。如德國的真空系統(tǒng)及傳動系統(tǒng)、日本的伺服驅(qū)動系統(tǒng)，意大利原裝進口主軸。 ◆ 斗笠式自動換刀系統(tǒng)、刀庫容量 10 支，換刀時間僅需 8 秒。 ◆ 雙軌雙邊傳動機臺，屬重切削型加工機型。 ◆ 雷射光幕安全裝置，可提供加工時的 安全防護。 ◆ 臺面真空吸附可分成三個不同真空區(qū)，以利一邊加工，另一邊可換料。 ◆ 整板加工不需再鋸切，即可上線切削，可省略模具的制作。 ◆ 空程速度可達 60 米 /分以上。 ◆ 本機適合多元化復(fù)雜性產(chǎn)品加工或多樣加工機型。 ◆ 較適合生產(chǎn)項目：櫥柜門、實木門、電腦桌、板式家俱等。 數(shù)控加工的特點 數(shù)控加工與普通機床加工相比，在許多方面遵循基本一致的原則，在使用方法上也有很多相似之處。但由于數(shù)控機床本身自動化程度較高，設(shè)備費用高，設(shè)備功能強，使數(shù)控加工相應(yīng)形成幾個特點。 （ 1）自動化程度高 在數(shù)控機床上加工零件時 ，除了手工裝卸工件外，全部加工過程都由機床自動完成。在柔性制造系統(tǒng)上，上下料、檢測、診斷、對刀、傳輸、管理等也都由機床自動完成，這樣減輕操作者的勞動強度，改善了勞動條件。 （ 2）柔性加工程度高 在數(shù)控機床上加工零件時，主要取決于加工程序。它與普通機床不同，不必制造更換許多工具、夾具等，一般不需要很復(fù)雜的工藝裝備，也不需要經(jīng)常重新調(diào)整機床就可以通過編程把形狀復(fù)雜和精度要求較高的工件加工出來。因此，能大大縮短產(chǎn)品研制周期，給產(chǎn)品的改型改進和產(chǎn)品研制開發(fā)提供了捷徑。 （ 3）加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定 數(shù)控機床本身具 有很高的定位精度，機床的傳動系統(tǒng)與機床的結(jié)構(gòu)具有很高的剛度和熱穩(wěn)定性。通常數(shù)控加工的尺寸精度在 ～ 之間，目前最高的尺寸精度可達177。 。提高了同批零件尺寸的一致性，使產(chǎn)品質(zhì)量保持穩(wěn)定。 （ 4）生產(chǎn)效率高 在一次裝夾中能完成較多表面的加工，因此省去了劃線多次裝夾檢測等工序，另外數(shù)控機床可以達到較高的運動速度。提高了生產(chǎn)率。 （ 5）良好的經(jīng)濟效益 改變數(shù)控機床加工對象時，只需重新編寫程序，不需要制造、更換工具和模具，更不需要更新機床，節(jié)省工藝裝備費用。又因為加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、廢品 率低，使生產(chǎn)成本下降、生產(chǎn)率提高，所以能夠獲得良好的經(jīng)濟效益 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 共 54 頁 第 4 頁 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控車床的工藝和工序?qū)⒏訌?fù)合化和集中化。即把各種工序（如車、銑、鉆等）都集中在一臺數(shù)控車床上來完成。 長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)， CNC 只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過 CAD/CAM 及自動編程系統(tǒng)進行編制。 CAD/CAM 和 CNC 之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程中 CNC 只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行 機構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機因素實時動態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機修正 CAD/CAM 中的設(shè)定量，因而影響 CNC 的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng) CNC 系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了 CNC 向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對數(shù)控技術(shù)實行變革勢在必行。 數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。其中，數(shù)控機床的精確性 和重復(fù)性成為用戶考慮最多的重要因素。 機床向高速化方向發(fā)展，可充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。超高速加工技術(shù)對制造業(yè)實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)有廣泛的適用性。依靠快速、準(zhǔn)確的數(shù)字量傳遞技術(shù)對高性能的機床執(zhí)行部件進行高精密度、高響應(yīng)速度的實時處理，由于采用了新型刀具，車削和銑削的切削速度已達到 5000 米 ~8000 米 /分以上；主軸轉(zhuǎn)數(shù)在 30000 轉(zhuǎn) /分 (有的高達 10 萬轉(zhuǎn) /分 )以上；工作臺的移動速度：（進給速度），在分辨率為 1 微米時，在 100米 /分（有的到 200 米 /分）以上，在分辨率為 微米時，在 24 米 /分以上；自動換刀速度在 1 秒以內(nèi)；小線段插補進給速度達到 12 米 /分。根據(jù)高效率、大批量生產(chǎn)需求和電子驅(qū)動技術(shù)的飛速發(fā)展，高速直線電機的推廣應(yīng)用，開發(fā)出一批高速、高效的高速響應(yīng)的數(shù)控機床以滿足汽車、農(nóng)機等行業(yè)的需求。還由于新產(chǎn)品更新?lián)Q代周期加快，模具、航空、軍事等工業(yè)的加