【正文】 1．基礎(chǔ)部件基礎(chǔ)部件是加工中心的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，它主要由床身、工作臺(tái)、立柱三大部分組成。主軸是加工中心切削加工的功率輸出部件，它的起動(dòng)、停止、變速、變向等運(yùn)動(dòng)均由數(shù)控系統(tǒng)控制；主軸的旋轉(zhuǎn)精度和定位精度準(zhǔn)確性，是影響加工中心精度的重要因素。當(dāng)需要更換刀具時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令后，由機(jī)械手從刀庫中取出相應(yīng)的刀具裝入主軸孔內(nèi)，然后再把主軸上的刀具送回刀庫完成整個(gè)換刀動(dòng)作。6．?dāng)?shù)控銑削加工一般用于下列零件的生產(chǎn)：（1）批量小而多次生產(chǎn)的零件；（2）形狀復(fù)雜加工精度高,通用數(shù)控機(jī)床無法加工或很難保證加工質(zhì)量的零件；（3）在加工過程中,必須進(jìn)行多工序加工,如必須在一次裝夾中完成銑、鏜、锪鉸或攻絲等工序；（4）必須嚴(yán)格控制公差的零件；（5）切削余量大的工件；（6）具有難測(cè)量、難控制進(jìn)給、難控制型腔尺寸的殼體或箱型零件；（7）工藝、設(shè)計(jì)會(huì)發(fā)生變化的零件。在數(shù)控銑床上可采用絲錐加工螺紋孔，也可采用螺紋銑刀銑削內(nèi)螺紋和外螺紋，這種方法比傳統(tǒng)的絲錐加工效率要高很多。 4. 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能利用該功能可以自動(dòng)改變切削平面高度，同時(shí)可以降低在制造與返修時(shí)對(duì)刀具長(zhǎng)度尺寸的精度要求，還可以彌補(bǔ)軸向?qū)Φ墩`差。利用數(shù)控銑床的連續(xù)輪廓控制功能時(shí)，也常常遇到一些典型化的動(dòng)作，如銑整圓、方槽等，也可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)加工。對(duì)于一個(gè)軸對(duì)稱形狀的工件來說，利用這一功能，只要編出一半形狀的加工程序就可完成全部加工。近來數(shù)控系統(tǒng)有所改進(jìn)，有些數(shù)控機(jī)床可以在加工的同時(shí)進(jìn)行其他零件的程序輸入。隨著三維造型軟件的升級(jí)，利用軟件造型和后置處理，在線加工應(yīng)用已經(jīng)非常普遍了。借助系統(tǒng)的自診斷功能，往往可以迅速、準(zhǔn)確地查明原因并確定故障部位。 1. 零件數(shù)控加工工藝分析；2. 用CAXA制造工程師軟件對(duì)加工零件進(jìn)行三維幾何造型；3. 生成加工軌跡；在零件三維圖上選擇加工表面，確定加工參數(shù)等，軟件自動(dòng)生成刀具軌跡，編輯刀具軌跡。 圖形交互式自動(dòng)編程是建立在CAD和CAM的基礎(chǔ)上的，其處理過程如下圖22所示：圖22 圖形交互式自動(dòng)編程處理過程(1) 幾何造型 利用圖形交互自動(dòng)編程軟件的圖形構(gòu)建、編輯修改、曲線曲面造型等有關(guān)功能，將零件被加工部位的幾何圖形準(zhǔn)確地繪制在計(jì)算機(jī)屏幕上，與此同時(shí)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)自動(dòng)形成零件圖形的數(shù)據(jù)文件。 (3) 后置處理目的是形成數(shù)控加工程序。加工路線的確定首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，走刀路線盡量短，效率較高等。就精加工而言,應(yīng)在保證加工精度的前提下，盡量縮短加工路線,即先精后短；而對(duì)于粗加工，要注重縮短加工路線。粗加工時(shí)可快速切除大部分余量，再依次精加工各個(gè)表面，這樣可提高生產(chǎn)效率，又可保證零件的加工精度和表面粗糙度。一般情況下，精加工余量以留毫米為宜。例如：加工箱體類零件的各軸線孔系，可依次連續(xù)加工完成同一軸線上的各孔，以提高孔系的同軸度及位置公差，然后再加工其他坐標(biāo)位置的孔，確?？紫档奈恢镁?。例如： 銑平面鏜孔復(fù)合加工，可按先銑平面后鏜孔順序進(jìn)行。零件在一次裝夾中，盡可能使用同一把刀具完成較多的加工表面。6．連續(xù)加工在加工半封閉或封閉的內(nèi)外輪廓中，應(yīng)盡量避免加工停頓現(xiàn)象?？蛰d運(yùn)行時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照先快后慢分級(jí)降速的順序,接近并到達(dá)預(yù)定點(diǎn)，以避免速度快、慣性過大而影響其運(yùn)行和定位精度。 在數(shù)控機(jī)床加工過程中，由于加工對(duì)象復(fù)雜多樣，特別 輪廓曲線的形狀及位置千變?nèi)f化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影響，在對(duì)具體零件制定加工方案時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行具體分析和區(qū)別對(duì)待，靈活處理。當(dāng)粗加工工序安排完后，應(yīng)接著安排換刀后進(jìn)行的半精加工和精加工。 (2) 先近后遠(yuǎn) 這里所說的遠(yuǎn)與近，是按加工部位相對(duì)于對(duì)刀點(diǎn)的距離大小而言的。這是因?yàn)榭刂苾?nèi)表面的尺寸和形狀較困難，刀具剛性相應(yīng)較差，刀尖(刃)的耐用度易受切削熱影響而降低，以及在加工中清除切屑較困難等。優(yōu)化工藝方案除了依靠大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)外，還應(yīng)善于分析，必要時(shí)可輔以一些簡(jiǎn)單計(jì)算。 (5) 加工路線與加工余量的關(guān)系 在數(shù)控車床還未達(dá)到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯件上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。選擇切削用量時(shí)，一定要充分考慮影響切削的各種因素，正確的選擇切削條件，合理地確定切削用量，可有效地提高機(jī)械加工質(zhì)量和產(chǎn)量。若切削速度過小，則切削時(shí)間會(huì)加長(zhǎng)，刀具無法發(fā)揮其功能；若切削速度太快，雖然可以縮短切削時(shí)間，但是刀具容易產(chǎn)生高熱，影響刀具的壽命。 2. 工件材料。反之，可采用較高的切削速度。（3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整式方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。加工中心的回零點(diǎn)通常設(shè)置在機(jī)床各軸靠近正方向極限的位置，通過減速行程開關(guān)粗定位而由零位點(diǎn)脈沖精確定位。當(dāng)返回參考點(diǎn)的工作完成之后，顯示器即顯示出機(jī)床參考點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。一般加工中心的機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床參考點(diǎn)的位置所示。亦稱編程軌跡。選擇對(duì)刀點(diǎn)的原則是；在機(jī)床上容易找正，在加工中便于檢查，編程時(shí)便于數(shù)值計(jì)算，對(duì)刀誤差小。第3章 加工中心常用工具第3章 加工中心常用工具數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn),一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。2．根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：（1）高速鋼刀具；（2）硬質(zhì)合金刀具；（3）金剛石刀具；（4）其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀其等。主要進(jìn)行粗銑，去除大量毛坯，小面積水平平面或者輪廓精銑。33 球頭銑刀鼓形刀形狀類似鼓形，如圖34所示。圖34 鼓形銑刀圖35成型銑刀面銑刀，是用于銑削加工的、具有一個(gè)或多個(gè)刀齒的旋轉(zhuǎn)刀具。鍵槽銑刀小螺旋角(20度)、槽深、近似直線折背、 和 麻花鉆 有點(diǎn)相似。實(shí)際生產(chǎn)中，立銑刀常用來加工平而零件周邊輪廓；硬質(zhì)合金刀片銑刀常用來銑削平面；高速鋼立銑刀常用來加工凸臺(tái)、四槽球頭洗刀常用來加工立體型面和變斜角輪廓外形。1．確定合理切削用量的意義切削用量包括背吃刀量a，切削速度V、進(jìn)給量f等。精加工切削用量的選擇原則是：首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)己加工表面的粗糖度要求，選取一個(gè)較小的進(jìn)給量；最后在保證刀具使用壽命的前提下，盡可能選擇較高的切削速度。精加工時(shí),。（3）進(jìn)給量f進(jìn)給量主要根據(jù)工件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件的材料等因素，參考切削用量手冊(cè)選取。選擇進(jìn)給量時(shí)，還應(yīng)注意工件加工中的某些特殊因素。對(duì)刀點(diǎn)選用原則:1．便于數(shù)學(xué)處理和編制程序。換刀點(diǎn)是指加工過程中需要換刀時(shí)刀具的相對(duì)位置點(diǎn)。當(dāng)游標(biāo)在尺身兩個(gè)刻線間移動(dòng)時(shí)，游標(biāo)零線離開尺身前一刻線的距離就等于游標(biāo)刻線的標(biāo)號(hào)和游標(biāo)讀數(shù)值的乘積，這個(gè)乘積即為讀數(shù)時(shí)小數(shù)部分的值如圖36，此值加上游標(biāo)零線前面尺身工上的刻度值即為測(cè)量結(jié)果。圖37 游標(biāo)卡尺圖38 千分尺千分尺又稱螺旋測(cè)微器，是一種精密量具，其測(cè)量精度比游標(biāo)卡尺高，且比較靈敏。一般千分尺均附有調(diào)零的專用小扳手，測(cè)量下限不為零的千分尺還附有用于調(diào)整零位的標(biāo)準(zhǔn)棒。讀數(shù)時(shí)，先從固定套管上讀出毫米數(shù)與半毫米數(shù)，再看基線對(duì)準(zhǔn)微分筒上哪格及其數(shù)值，把兩次讀數(shù)相加就是測(cè)量的完整數(shù)值。使用時(shí)必須將其固定到可靠的支架上，其工作原理是將測(cè)桿的直線位移，經(jīng)過齒條與齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樀慕俏灰?，百分表的刻度盤圓周刻成100等分，當(dāng)大指針轉(zhuǎn)動(dòng)1周，則測(cè)桿的位移量為lmm，表盤和表圈是一體的，可任意轉(zhuǎn)動(dòng)，以便使指針對(duì)零位，小指針用以指示大指針的回轉(zhuǎn)圈數(shù)。為了測(cè)量不同的缸徑，常備有不同的量桿。本章闡述了加工中心中常用的工具，包括常用的刀具和量具，主要研究了刀具的種類及選擇原則和常用量具的使用方法。造型過程需要綜合采用CAXA制造工程師2013的造型設(shè)計(jì)功能。第二個(gè)圓弧參數(shù)為：圓心（0，0,），起始角245176。圖44 長(zhǎng)度方式繪制直線圖45 繪制負(fù)Z向垂直線3．分別在兩條直線的兩個(gè)中點(diǎn)向負(fù)Z方向繪制兩條直線，繪制結(jié)果如圖47所示。4 11繪制圓弧連接線7．刪除不用的輔助線，選擇“邊界面”命令，如圖412。圖414 兩點(diǎn)半徑方式圖415 繪制圓弧 2．生成旋轉(zhuǎn)曲面。結(jié)果如316所示。圖417圖418 2．對(duì)上一步生成的草圖應(yīng)用拉伸增料，Z軸正向距離為24，拔模斜度為5176。圖419 拉伸實(shí)體圖420 打孔 3．單擊“曲面剪裁除料”按鈕，用生成的曲面剪裁拉伸特征主體的上半部分，如圖所示。完成后倒角如圖424所示。圖427 選擇環(huán)形陣列 圖428 旋轉(zhuǎn)陣列結(jié)果 建立中軸1．激活XOZ平面，進(jìn)入草圖繪制。生成中軸實(shí)體。并將上述文件存盤為*.X_T格式。圖433新建平面內(nèi)繪制草圖 圖434 拉伸動(dòng)模板實(shí)體 選擇“文件”—“并入文件”菜單命令，使用文件合并功能并入前面生成的*.X_T文件。造型結(jié)果如圖438所示。根據(jù)零件的加工工藝，因刀具過短，為了防止加工過程中的干涉，我們選擇了從上到下的加工順序。1．設(shè)定加工刀具（1）在加工管理樹選擇“刀具庫”，彈出刀具庫對(duì)話框，如圖439所示。2．后置設(shè)置用戶可以增加當(dāng)前使用的機(jī)床，定義適合自己的機(jī)床后置格式。雙擊數(shù)控系統(tǒng)文件名或者雙擊“編輯”按鈕，彈出“CAXA后置配置按鈕”如圖442所示。如圖443所示。如圖444所示。在“加工參數(shù)”的“拔模斜度”中輸入拔模斜度為“5”。選擇“加工”中的“粗加工”中的“等高線粗加工”，出現(xiàn)“等高線粗加工對(duì)話框”，設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)。 圖448 加工參數(shù)的設(shè)置圖449 實(shí)體仿真效果1．換球頭刀進(jìn)行葉輪曲面的精加工。1．選擇直徑為的鉆頭，設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)。生成如圖453的加工軌跡，并用線框仿真功能顯示。圖454平面區(qū)域粗加工切除大部分余量圖455平面輪廓精加工切除余量1．設(shè)置“頂層高度”為0，“底層高度”為10，“每層下降高度”，如圖456所示。調(diào)整文字字號(hào)及樣式間距，輸入文字，準(zhǔn)備進(jìn)行文字雕刻。進(jìn)行機(jī)床系統(tǒng)更改（FANUC），選擇對(duì)應(yīng)刀具軌跡，生成加工所需程序代碼指令并保存，如圖461所示。機(jī)床帶有自動(dòng)刀具交換系統(tǒng)(ATC),全封閉式防護(hù)罩,自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、自動(dòng)排屑裝置、手動(dòng)噴槍及便攜式手動(dòng)操作裝置(MPG)。數(shù)據(jù)傳輸程序?yàn)镹C****.CUT。在實(shí)際加工中發(fā)現(xiàn)，擬定的加工方式并不能達(dá)到理想的加工效果，又對(duì)其進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，最終達(dá)到了比較理想的效果。通過本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)地應(yīng)用以前所學(xué)知識(shí)。對(duì)數(shù)控銑削的用量，編程是不能有半點(diǎn)的馬虎，一旦出現(xiàn)一點(diǎn)錯(cuò)誤整個(gè)的加工就會(huì)失敗。 大學(xué)四年的生活也就將隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束而結(jié)束了，回憶這大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活有收獲的喜悅也有失敗的辛酸。為適應(yīng)這種形勢(shì)，需要大量培養(yǎng)數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序指令向伺服裝置和其它功能部件發(fā)出運(yùn)行或終斷信息來控制機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)。CNC(數(shù)控機(jī)床)是計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床(Computer numerical control)的簡(jiǎn)稱，是一種由程序控制的自動(dòng)化機(jī)床。CNC指數(shù)控機(jī)床由數(shù)控加工語言進(jìn)行編程控制，通常為G代碼。 進(jìn)行數(shù)控銑的工具叫做數(shù)控銑床或數(shù)控加工中心。 數(shù)控機(jī)床能精確加工各種輪廓，而有些輪廓在普通機(jī)床上無法加工。②加工質(zhì)量穩(wěn)定，加工精度高，重復(fù)精度高，適應(yīng)飛行器的加工要求。為了提高生產(chǎn)自動(dòng)化程度，縮短編程時(shí)間和降低數(shù)控加工成本，在航空航天工業(yè)中還發(fā)展和使用了一系列先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)。數(shù)控的發(fā)展除在硬件方面對(duì)數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床的改善外，還有另一個(gè)重要方面就是軟件的發(fā)展。前者對(duì)程序員書寫的程序加以翻譯，算出刀具軌跡；后者把刀具軌跡編成數(shù)控機(jī)床的零件加工程序。當(dāng)然，數(shù)控加工手段也一定不只用于模具零件加工，用途十分廣泛。對(duì)于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常用球形銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤銑刀。加工路線的確定，數(shù)控車床進(jìn)給加工路線指車刀從對(duì)刀點(diǎn)（或機(jī)床固定原點(diǎn)）開始運(yùn)動(dòng)起，直至返回該點(diǎn)并結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具切人、切出等非切削空行程路徑。②使加工路線最短，減少空行程時(shí)間，提高加工效率。最短進(jìn)給路線的類型及實(shí)現(xiàn)方法如下。（2）最短的空行程路線。為了考慮換刀的方便和安全，有時(shí)將換刀點(diǎn)也設(shè)置在離毛坯件較遠(yuǎn)的位置處，那么，當(dāng)換第二把刀后，進(jìn)行精車時(shí)的空行程路線必然也較長(zhǎng)；如果將第二把刀的換刀點(diǎn)也設(shè)置在中的毋點(diǎn)位置上，則可縮短空行程距離。因此，在合理安排“回零”路線時(shí)，應(yīng)使前一刀的終點(diǎn)與后一刀的起點(diǎn)間的距離盡量短．或者為零，以滿足進(jìn)給路線最短的要求。是錯(cuò)誤的階梯切削路線，按1斗5的順序切削，每次切削所留余量相等，是正確的階梯切削進(jìn)給路線。（5）特殊的進(jìn)給路線。外文資料原文Numerical control technologyNumerical control technology is the foundation of modern manufacturing technology, it is widely used to make general machinery replaced by CNC machinery, fundamental changes have taken place in the global manufacturing. Numerical control technology level, have and popularity, has bee the measure of a national prehensive national strength and an important symbol of industrial modernization level. In order to adapt to this kind of situation, need a lot of training nc professional and technical