【正文】 頭之日。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)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(chǔ)單元 21 世紀(jì)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(gè)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(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等； 簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)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(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。應(yīng)用 FPD平 板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。 (2)模塊化 硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。閉環(huán)控制模式是針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機(jī)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(xué)方法定義的復(fù)雜的曲線、曲面輪廓。 。 —— 葉片、 葉輪、機(jī)座、殼體等。 另外， 20 世紀(jì) 60～ 80 年代，以數(shù)控機(jī)床應(yīng)用為基礎(chǔ)的柔性制造技術(shù)在汽車、飛機(jī)及一些行業(yè)中得到發(fā)展，其應(yīng)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(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的過程如圖 21 所示。能進(jìn)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(guó)熱點(diǎn)模具網(wǎng) 。對(duì)實(shí)體造型進(jìn)行進(jìn)一步的工藝分析，根據(jù)加工性質(zhì)修改增補(bǔ)造型，根據(jù)加工特點(diǎn)以 及加工能力，確定需要加工的三維實(shí)體面，再分析實(shí)體的組成情況，擬定刀具的進(jìn)入路徑、切削路徑、退出路徑，找到刀具在運(yùn)動(dòng)中可能發(fā)生干涉的部位，并及時(shí)地進(jìn)行加工環(huán)境調(diào)整。編程人員可以根改。但 不同的機(jī)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(duì) G 代碼進(jìn)行后置處理，以對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的機(jī)床。我們還可通過直觀的加工仿真和代碼反讀來 檢驗(yàn)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(shè)計(jì) 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(chǔ)，數(shù)控加工實(shí)踐表明：工藝考慮不周是影響數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及加工成本的重要因素。而 CNC 機(jī)床時(shí)按照程序進(jìn)行加工的，加工過程時(shí)自動(dòng)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(shè)計(jì)零件的數(shù)控加工工 藝時(shí)，首先要遵循普通加工工藝的基本原則和方法，同時(shí)還必須考慮數(shù)控加工本身的特點(diǎn)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(jī)床較普通機(jī)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(jī)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(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性，它是評(píng)價(jià)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)劣的主要技術(shù)指標(biāo)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(gè)工藝過程中都具有良好的工藝性。 只有通過對(duì)零件圖形位公差和粗糙度的要求進(jìn)行仔細(xì)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?cè)谥朴喒に囈?guī)程的時(shí)候起到了不可忽視的要求和指導(dǎo)方向。 數(shù)控加工的設(shè)計(jì)實(shí)例 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與普通加工工藝設(shè)計(jì)相似?？追植荚谏舷聝蓚€(gè)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(jī)床上加 工完成后上加工中心加工頂面、凸臺(tái)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(shí)， 工件裝夾的 基本原則與 普通機(jī)床相同，都要根據(jù)具體情況合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案。④對(duì)于加工中心，工件在工作臺(tái)上的安放位置要兼顧各個(gè)工位的加工，要考慮刀具長(zhǎng)度及其剛度對(duì)加工質(zhì)量的影響。 3. 采用輔助時(shí)間短的夾具，即共建的裝卸要迅速、方便、可靠。 數(shù)控加工對(duì)夾具要有兩方面要求：一是保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的方向相 對(duì)固定；二是要協(xié)調(diào)零件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)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(jìn)給量、切削速度和刀片型號(hào)。編程人員應(yīng)了解機(jī)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(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸。 一個(gè)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(gè)程序段組成的，而每個(gè)程序段是由若干個(gè)指令字組成的。而不是按程序段號(hào)的順序執(zhí)行的，但書寫程序時(shí)建議按升序書寫程序段號(hào)。 編程的規(guī)定 ①上一程序段（句）的終點(diǎn)為下一程序段（句）的起點(diǎn)。 數(shù)控編程的指令，主要是 G、 M、 S、 T、 X、 Y、 Z等都已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)系統(tǒng)的編程說明書，但基本上大同小異，學(xué)會(huì)一種就很容易學(xué)會(huì)另一種。 ，主軸轉(zhuǎn)速為 500r/min，起刀點(diǎn)坐標(biāo)為（ 60， 30， ），進(jìn)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(jìn)給速度為 60mm/min 其余同（ 1）。 （ 2） 加工參數(shù)設(shè)定 28 刀具參數(shù)設(shè)置完成后，在等高線粗加工表中，選擇相應(yīng)的標(biāo)簽設(shè)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(rèn)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(bǔ)，需用戶指定相應(yīng)的圓弧插補(bǔ)格式。內(nèi)容包括數(shù)控加工技術(shù)概述、 CAXAZ制造工程師軟件應(yīng)用、數(shù)控加工工藝分析與工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控銑床自動(dòng)編程等。數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代加工車間最重要的裝備。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容介紹了數(shù)控加工的特點(diǎn) ， 就數(shù)控技術(shù)及數(shù)控加工技術(shù)作了簡(jiǎn)要地介紹，對(duì)數(shù)控機(jī)床和 CAD/CAM 的發(fā)展作了回顧，并對(duì)一些數(shù)控仿真軟件作了了解及對(duì)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(duì)凸塊 的 三維造型，進(jìn)行加工軌跡設(shè)計(jì)，實(shí)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(shè)計(jì)幫助的同學(xué)們，他們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中給了我很多支持和鼓勵(lì) ， 使我克服了許多困難來完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 最后感謝 三年來對(duì)我的大力栽培。 然后還要感謝大學(xué)三年來所有的老師，為我們打下數(shù)控專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是田 老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。現(xiàn)代的 CAD/CAM、FMS、 CIMS、敏捷制造和智能制造技術(shù)，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上的。 數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床在當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機(jī)械制造工業(yè)提升改造和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標(biāo)志。 功能：校對(duì)生成的數(shù)控程序的正確性?？梢允叭《鄠€(gè)刀具軌跡，鼠標(biāo)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(dāng)前機(jī)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(jī)床進(jìn)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(jìn)給速度為 50mm/min 其余同（ 1）。 主軸轉(zhuǎn)速為 180r/min，進(jìn)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(jìn)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(jìn)給速度為 200mm/min，起刀點(diǎn)坐標(biāo)為（ 60， 30，），參考指令為： G01Z24 G01X60。 ③程序的執(zhí)行順序與程序號(hào) N 號(hào)無關(guān)，只按程序段（句）書寫的先后順序執(zhí)行， N 號(hào)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(gè)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(gè)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(hào) 加工順序 刀具 刀 具編號(hào) 1 粗銑頂面 φ 120端銑刀 T01 2 精銑頂面 3 粗銑凸臺(tái) φ 40立銑刀 T02 4 精銑凸臺(tái) 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(kuò) 4φ 16H8 φ T05 12 擴(kuò) 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(jìn)給路線如圖 3— 2 箭頭所示，立銑刀銑削凸臺(tái)側(cè)面的進(jìn)給路線如圖 3— 3 所示，孔加工進(jìn)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(kù)中，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀動(dòng)作。精車時(shí)，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(tái) 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(kuò) 倒角 鉸 3φ 20H7 鉆中心孔 鉆底孔 擴(kuò) 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(shí)，正確選擇刀具是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容。當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)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(zhǔn)備時(shí)間、節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用；成批生產(chǎn)時(shí)考慮采用專用夾具。 5. 夾具上各零件應(yīng)不妨礙機(jī)床各表面的加工，即夾具要敞開，其定位、加緊機(jī)構(gòu)原 件不能影響加工刀具的進(jìn)給（如生產(chǎn)碰撞）。此外，尚需考慮以下五點(diǎn)： 1. 在單件小批量生產(chǎn)時(shí)才考慮采用組合、可