【正文】 頭之日。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎單元 21 世紀的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如電機參數(shù)的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等； 簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等 性能發(fā)展方向 (1)高速高精高效化 速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。數(shù)控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工?？茖W技術發(fā)展到今天，實時系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實時響應的、更現(xiàn)實的領域發(fā)展，而實時系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實時智能控制這一新的領域。應用 FPD平 板顯示技術，可提高顯示器性能。 (2)模塊化 硬件模塊化易于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標準化。閉環(huán)控制模式是針對傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機封閉式開環(huán)控制模式提出的。具體地說，席面這些類型的零件最適合于數(shù)控加工： ，加工精度要求高或用數(shù)學方法定義的復雜的曲線、曲面輪廓。 。 —— 葉片、 葉輪、機座、殼體等。 另外， 20 世紀 60～ 80 年代，以數(shù)控機床應用為基礎的柔性制造技術在汽車、飛機及一些行業(yè)中得到發(fā)展，其應用結(jié)果表明，柔性制造適于多品種、變化批量產(chǎn)品的生產(chǎn)。 用 CAXA 制造工程師實現(xiàn)數(shù)控加工的過程如圖 21 所示。能進行銑削、鏜削、車削、9 鉸孔、線切割等多種加工。 此篇文章來自中國熱點模具網(wǎng) 。對實體造型進行進一步的工藝分析，根據(jù)加工性質(zhì)修改增補造型，根據(jù)加工特點以 及加工能力，確定需要加工的三維實體面，再分析實體的組成情況，擬定刀具的進入路徑、切削路徑、退出路徑，找到刀具在運動中可能發(fā)生干涉的部位，并及時地進行加工環(huán)境調(diào)整。編程人員可以根改。但 不同的機床其數(shù)控系統(tǒng)是不盡相同的，不同的數(shù)控系統(tǒng)其 G代碼功能不同，加工程序的格式也有所區(qū)別，所以要對 G 代碼進行后置處理，以對應于相應的機床。我們還可通過直觀的加工仿真和代碼反讀來 檢驗加工工藝和代碼的質(zhì)量。 11 第 三 章 數(shù)控加工工藝分析與工藝設計 數(shù)控加工工藝性分析 工藝分析也既是擬定加工路線和加工方法，是程序編制首 先要解決的問題，也是編制程序的工藝基礎，數(shù)控加工實踐表明：工藝考慮不周是影響數(shù)控機床加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及加工成本的重要因素。而 CNC 機床時按照程序進行加工的，加工過程時自動的。數(shù)控加工工藝問題的處理與普通加工工藝基本相同，在設計零件的數(shù)控加工工 藝時，首先要遵循普通加工工藝的基本原則和方法，同時還必須考慮數(shù)控加工本身的特點和零件編程要求。 。 數(shù)控加工工藝的特殊要求 數(shù)控加工工藝的特殊要求： 由于數(shù)控機床較普通機床的剛度高，所配的刀具也較好，因而在同等情況下，所采用的切削用量通常比普通機床大，加工效率也較高。 零件圖的結(jié)構(gòu)工藝性 零件結(jié)構(gòu)工藝性是指所設計的零件在滿足使用要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟性，它是評價零件結(jié)構(gòu)設計優(yōu)劣的主要技術指標之一。零件和產(chǎn)品的制造需要經(jīng)過很多工藝過程，因此必須全面考慮，使零件在個工藝過程中都具有良好的工藝性。 只有通過對零件圖形位公差和粗糙度的要求進行仔細的分析，我們才能夠了解組成零件的各成形面或成形體的形狀要求，以及它們之間的位置要求和它們表面的粗糙程度的要求，同樣為我們在制訂工藝規(guī)程的時候起到了不可忽視的要求和指導方向。 數(shù)控加工的設計實例 數(shù)控加工工藝設計與普通加工工藝設計相似?？追植荚谏舷聝蓚€平面上且下平面中間有“高山”不連續(xù)，下平面上有 6 M107H 螺紋孔、 4φ 16H8 孔，上平面上有φ 25Hφ 20H7 同軸孔。 底平面、 120 和 100 的四側(cè)面在普通機床上加 工完成后上加工中心加工頂面、凸臺及所有孔，以保證孔的位置精度等。 （ 1）工件裝夾的基本原則 數(shù)控加工時， 工件裝夾的 基本原則與 普通機床相同，都要根據(jù)具體情況合理選擇定位基準和夾緊方案。④對于加工中心，工件在工作臺上的安放位置要兼顧各個工位的加工，要考慮刀具長度及其剛度對加工質(zhì)量的影響。 3. 采用輔助時間短的夾具，即共建的裝卸要迅速、方便、可靠。 數(shù)控加工對夾具要有兩方面要求：一是保證夾具的坐標方向與機床的方向相 對固定；二是要協(xié)調(diào)零件和機床坐標系的尺寸關系。 16 該圖 選用虎鉗裝夾工件。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。加緊刀片的方式要選擇得比較合理，刀片的選擇可根據(jù)零件的材料種類、硬度、加工表面粗糙度要求和加工余量的已知條件來決定刀片的幾何結(jié)構(gòu)、進給量、切削速度和刀片型號。編程人員應了解機床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍，以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。 一個零件程序是由遵循一定結(jié)構(gòu)、句法和格式規(guī)則的若干個程序段組成的，而每個程序段是由若干個指令字組成的。而不是按程序段號的順序執(zhí)行的，但書寫程序時建議按升序書寫程序段號。 編程的規(guī)定 ①上一程序段（句）的終點為下一程序段（句）的起點。 數(shù)控編程的指令，主要是 G、 M、 S、 T、 X、 Y、 Z等都已實現(xiàn)標準化，但不同的數(shù)控系統(tǒng)并不完全一致，所編的程序不能完全通用，可參照相應系統(tǒng)的編程說明書，但基本上大同小異，學會一種就很容易學會另一種。 ，主軸轉(zhuǎn)速為 500r/min，起刀點坐標為（ 60， 30， ），進給速度為150mm/min， 參考指令為： ，其余同（ 1）。 4φ 16H8 至φ 選用 φ 鉆頭 ， 主軸轉(zhuǎn)速 300 r/min，進給速度為 60mm/min 其余同（ 1）。 （ 2） 加工參數(shù)設定 28 刀具參數(shù)設置完成后，在等高線粗加工表中，選擇相應的標簽設置加工參數(shù)、切入切出、切削用量、下刀方式、加工邊界，如 下 圖所示。 （ 2）輸入文件名后拾取確認鍵，系統(tǒng) 提示拾取刀具軌跡。如果反讀的刀位文件中包含圓弧插補，需用戶指定相應的圓弧插補格式。內(nèi)容包括數(shù)控加工技術概述、 CAXAZ制造工程師軟件應用、數(shù)控加工工藝分析與工藝設計、數(shù)控銑床自動編程等。數(shù)控機床是現(xiàn)代加工車間最重要的裝備。本次設計內(nèi)容介紹了數(shù)控加工的特點 ， 就數(shù)控技術及數(shù)控加工技術作了簡要地介紹，對數(shù)控機床和 CAD/CAM 的發(fā)展作了回顧，并對一些數(shù)控仿真軟件作了了解及對基于 CAXA 環(huán)境下的數(shù)控加工作了闡述， 并利用 CAXA 制造工程師軟件完成 對凸塊 的 三維造型，進行加工軌跡設計，實現(xiàn)加工仿真。 在這里首先要感謝我的老師田智老師。 其次要感謝為我提供畢業(yè)設計幫助的同學們，他們在本次設計中給了我很多支持和鼓勵 ， 使我克服了許多困難來完成此次畢業(yè)設計。 最后感謝 三年來對我的大力栽培。 然后還要感謝大學三年來所有的老師，為我們打下數(shù)控專業(yè)知識的基礎；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。我的設計較為復雜煩瑣，但是田 老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術是關鍵技術，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用?，F(xiàn)代的 CAD/CAM、FMS、 CIMS、敏捷制造和智能制造技術，都是建立在數(shù)控技術之上的。 數(shù)控技術及數(shù)控機床在當今機械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國家基礎工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機械制造工業(yè)提升改造和實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標志。 功能：校對生成的數(shù)控程序的正確性?？梢允叭《鄠€刀具軌跡，鼠標右鍵結(jié)束拾取，系統(tǒng)即生成數(shù)控程序。 29 后置 處理 代碼生成 生成 G代碼就是按照當前機床類型配置要求，把已經(jīng)生成的刀具軌跡轉(zhuǎn)化生成 G 代碼數(shù)據(jù)文件，即 CNC 數(shù)控程序，后置生成的數(shù)控程序是三維造型的最終結(jié)果，有了數(shù)控程序就可以直接輸入機床進行數(shù)控加工。 4φ 16H 6 M107H角 選用φ 19鉆頭，主軸轉(zhuǎn)速 200 r/min，進給速度為 50mm/min 其余同（ 1）。 主軸轉(zhuǎn)速為 180r/min，進給速度為 40mm/min， 27 6 M107H、 4φ 16H 3φ 20H7 中心孔 選用 φ 2中心鉆， 主軸轉(zhuǎn)速為 800r/min，進給速度為 70mm/min，其余同（ 1）。 （頂面），采用平口虎鉗裝夾，在 MDI 方式下，用Φ 120 平面端銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為 500r/min，進給速度為 200mm/min，起刀點坐標為（ 60， 30，），參考指令為： G01Z24 G01X60。 ③程序的執(zhí)行順序與程序號 N 號無關，只按程序段（句）書寫的先后順序執(zhí)行， N 號可任意排，也 可省略。 程序結(jié)束： M02 或 M30。 程序段的格式定義了每個程序段中功能字的句法，如圖 41所示 圖 41 程序段格式 程序的一般結(jié)構(gòu) 一個零件程序必須包括起始符和結(jié)束符。 17 表 32 加工順序、刀具選擇 序號 加工順序 刀具 刀 具編號 1 粗銑頂面 φ 120端銑刀 T01 2 精銑頂面 3 粗銑凸臺 φ 40立銑刀 T02 4 精銑凸臺 5 鉆 6 M107H中心孔 φ 2中心鉆 T03 6 鉆 4φ 16H8中心孔 7 鉆 3φ 20H7中心孔 8 鉆 3φ 20H7底孔 φ T04 9 鉆 4φ 16H8底孔 10 鉆 6 M107H底孔 11 擴 4φ 16H8 φ T05 12 擴 3φ 20H7 φ 19鉆頭 T06 13 4φ 16H8倒角 14 6 M107H倒角 15 粗鏜 3φ 20H7 φ T07 16 粗鏜 3φ 25H7 φ T08 17 精鏜 3φ 25H7 φ 25H7平底鏜刀 T09 18 精鏜 3φ 20H7 φ 20H7鏜刀 T10 19 鉸 4φ 16H8 φ 16H8鉸刀 T11 20 攻 6 M107H螺紋 M10Ⅱ 絲錐 T12 7．確定加工路線 端銑刀銑削頂面的進給路線如圖 3— 2 箭頭所示，立銑刀銑削凸臺側(cè)面的進給路線如圖 3— 3 所示，孔加工進給路線如圖 3— 4 所示。在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫中，按程序規(guī)定隨時進行選刀和換刀動作。精車時，要選擇精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度的要求。 5．確定加工方案 表 31 加工方案 加工部位 加工方案 頂面 粗銑 精銑 凸臺 粗銑 精銑 6 M107H 鉆中心孔 鉆底孔 倒角 攻絲 4φ 16H8 鉆中心孔 鉆底孔 擴 倒角 鉸 3φ 20H7 鉆中心孔 鉆底孔 擴 粗鏜 精鏜 3φ 25H7 粗鏜 精鏜 6．確定加工順序、選擇加工刀具 數(shù)控編程時，正確選擇刀具是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容。當零件加工批量不大時，應盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具及其它通用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間、節(jié)省生產(chǎn)費用；成批生產(chǎn)時考慮采用專用夾具。 5. 夾具上各零件應不妨礙機床各表面的加工，即夾具要敞開，其定位、加緊機構(gòu)原 件不能影響加工刀具的進給（如生產(chǎn)碰撞）。此外，尚需考慮以下五點： 1. 在單件小批量生產(chǎn)時才考慮采用組合、可