【正文】 16 設(shè)計加工工序 ........................................... 16 設(shè)計加工工序 ...................................... 16 數(shù)控加工工序卡 .................................... 17 第四章 Mastercam 的自動編程和程序的檢驗 ........................ 18 Mastercam 的自動編程程序及走刀路線 ...................... 18 附錄 1 刀具的參數(shù)設(shè)定 ........................................ 26 附錄 2 全部程序 ............................................... 29 致謝 ........................................................ 30 參考文獻 ..................................................... 31 1 摘要 本文簡單介紹了數(shù)控技術(shù)，數(shù)控加工 工藝，數(shù)控機床的工作原理，常見數(shù)控機床簡介及其輔助裝置，主要是設(shè)計蝴蝶形零件的數(shù)控加工工藝過程，包括對蝴蝶形零件的圖樣分析，加工方案的確定，零件的工藝性分析等，最終完成蝴蝶形零件的編程。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。0 一、課題 名稱 ： 蝴蝶形零件數(shù)控加工工藝及程序編制 二、畢業(yè)論文主要內(nèi)容： 本論文對一個復(fù)雜典型零件進行分析，利用所學知識對零件的加工工藝進行分析，比較普通機械加工與數(shù)控加工的優(yōu)缺點，最后對零件進行數(shù)控加工工藝進行分析，以及完成該零件的數(shù)控加工編程。 指導(dǎo)教師 教研室主任 年 月 日 年 月 日 0 論文 真實 性 承諾及指導(dǎo)教師 聲明 學生 論文 真實 性 承諾 本人鄭重聲明：所提交的 作品 是本人在 指導(dǎo)教師 的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果 ，內(nèi)容真 實可靠，不存在抄襲、造假等學術(shù)不端行為 。 畢業(yè) 生簽名 ： 日 期 ： 指導(dǎo)教師關(guān)于學生論文真實性審核的聲明 本人鄭重聲明： 已經(jīng)對學生論文所涉及的內(nèi)容進行嚴格審核，確定其內(nèi)容均由學生在本人指導(dǎo)下取得，對 他人論文及成果的引用已經(jīng)明確注明，不存在抄襲等學術(shù)不端行為 。數(shù)控系統(tǒng)中的控制信息是數(shù)字兩 0和 1，它與模擬控制相比較具有很多的優(yōu)點，如不同的字長表示不同的精度，對數(shù)字化信息進行邏輯的運算、數(shù)字運算等復(fù)雜的信息處理工作，特別是可用軟件來改變信息的處理方式或過程，具有很強的 “ 柔性 ” 。 從 1952 年美國麻省理工學院研制出第一臺試驗性數(shù)控系統(tǒng)，到現(xiàn)在已走過了半個世紀歷程。開放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、可擴展性，并可以較容易的實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化。同時，這種數(shù)控系統(tǒng)可隨 CPU 升級而升級，而結(jié)構(gòu)可以保持不變。目前，這類系統(tǒng)還是占領(lǐng)了制造業(yè)的大部分市場。它具有一定的開放性，但由于它的 NC 部分仍然是傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)，用戶無法介入數(shù)控系統(tǒng)的核心。它本身就是一個數(shù)控系統(tǒng)，可以單獨使用。 SOFT 型開放式數(shù)控系統(tǒng) 這是一種最新開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)。通過軟件智能替代復(fù)雜的硬件，正在成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢。伺服系統(tǒng)智能化的主軸交流驅(qū)動和智能化進給伺服裝置，能自動識別負載并自動優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和發(fā)展，最近業(yè)界又提出了數(shù)字制造的概念。柔性自動化技術(shù)以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標，同時注重加強單元技術(shù)的開拓、完善，數(shù)控機床及其構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)能方便地與 CAD、 CAM、 CAPP、 MTS 聯(lián)結(jié)，向信息集成方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向開放、集成和智能化方向發(fā)展。此時數(shù)控系統(tǒng)的MTBF 就要大于 小時，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動等的 MTBF 就必須大于 10 萬小時。 柔性制造范疇的機床復(fù)合加工概念是指將工件一次裝夾后，機床便能按照數(shù)控加工程序，自動進行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，以完成一個復(fù)雜形狀零件的主要乃至全部車、銑、鉆、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴孔等多種加工工序。 趨勢之七：數(shù)控系統(tǒng)向多軸聯(lián)動化方向發(fā)展 由于在加工自由曲面時， 3 軸聯(lián)動控制的機床無法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削，進而對工件的加工質(zhì)量造成破壞性影響，而 5 軸聯(lián)動控制對球頭銑刀的數(shù)控編程比較簡單，并且能使球頭銑刀在銑削 3 維曲面的過程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率，因此，各大系統(tǒng)開發(fā)商不遺余力地開發(fā) 5 軸、 6 軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)，隨著 5 軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)和編程軟件的成熟和日益普及， 5 軸聯(lián)動 控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為 5 當前的一個開發(fā)熱點?，F(xiàn)代制造業(yè)正在迎來一場新的技術(shù)革 命?？梢?，實現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關(guān)鍵。 （ 2） 對零件進行加工工藝方案的制定 。 （ 6） 編制數(shù)控加工程序 。這是由于數(shù)控機床比普通機床價格貴，若只加工簡單工序在經(jīng)濟上不合算所以在數(shù)控機床上通常安排較復(fù)雜的工序，甚至在普通機床上難以完成的工序。所以一些輔助 6 動作需事先安排，譬如切削液何時打開，何時關(guān)閉，都要事先確定并寫進程序。臥式車床又有水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌兩種。 數(shù)控車床與普通車床一樣，也是用來加工零件旋轉(zhuǎn)表面的。數(shù)控車床的進給系統(tǒng)與普通車床有質(zhì)的區(qū)別，傳統(tǒng)普通車床有進給箱和交換齒輪架，而數(shù)控車床是直接用伺服電機通過滾珠絲杠驅(qū)動溜板和刀架實現(xiàn)進 給運動，因而進給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大為簡化。 (2)臥式數(shù)控車床 臥式數(shù)控車床又分為數(shù)控水平導(dǎo)軌臥式車床和數(shù)控傾斜導(dǎo)軌臥式車床。 (2)頂尖式數(shù)控車床 這類車床配有普通尾座或數(shù)控尾座，適合車削較長的零件及直徑不太大的盤類零件。 （ 2）普通數(shù)控車床 根據(jù)車削加工要求在結(jié)構(gòu)上進行專門設(shè)計并配備通用數(shù)控系統(tǒng)而形成的數(shù)控車床，數(shù)控系統(tǒng)功能強，自動化程度和加工精度也比較高，適用于一般回轉(zhuǎn)類零件的車削加工。 數(shù)控機床的主要輔助裝置 數(shù)控機床輔助裝置的作用是配合機床完成對零件的輔助加工。 主要有以下幾個系統(tǒng)（或叫做裝置） 自動換刀系統(tǒng)（ ATC） 冷卻系統(tǒng)（外冷、內(nèi)冷、氣吹，冷卻液處理系統(tǒng)等） 排屑系統(tǒng) 夾具系統(tǒng) 8 加工中心的工作臺交換系統(tǒng)（ APC） 數(shù)控車床的自動送料系統(tǒng) 對于加工中心除上述部件外，有的還有雙工位自動交換裝置。 Mastercam 具有強勁的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。 以上版本還有支持中文環(huán)境，而且價位適 中，對廣大的中小企業(yè)來說是最理想的選擇。Mastercam 的多軸加工功能，為零件的加工提供了更多的靈活性。 使用 Mastercam 實現(xiàn) DNC 加工 , DNC（直接數(shù)控）是指用一臺計算機直接控制多臺數(shù)控機床，其技術(shù)是實現(xiàn) CAD/CAM 的關(guān)鍵技 術(shù)之一。 一、 三維設(shè) 計系統(tǒng) 完整的曲線功能：可設(shè)計、編輯復(fù)雜的二維、三維空間曲線。還具有曲面修剪、曲面間等（變）半徑導(dǎo)圓角、導(dǎo)角 、曲面偏置、延伸等編輯功能。 型腔加工：加工方式多達 8 種以上。 實體加工：在實體上自動確定加工外形參數(shù)?？勺鰧嶓w切削模擬。 精車、粗車、螺紋加工。 可產(chǎn)生切削循環(huán)指令。 該零件主要由凸臺、曲面及外輪廓組成。 蝴蝶形零件圖如下圖 21 所示： 其余.3.6 圖 21 蝴蝶形零件圖 蝴蝶形零件的三維實體圖如下圖 22 所示： 11 圖 22 蝴蝶形零件三維實體圖 確定 加工內(nèi)容以及技術(shù)要求 該零件主要由中心的輪廓、凸臺、曲面以及孔組成，按照工件外形特點，該工件的主要加工內(nèi)容可分為零件毛坯表面， 2 個矩形凸臺，一個曲面凸臺和 2 個通孔，蝴蝶形凸臺。 （ 1） 矩形凸臺的技術(shù)要求 矩形凸臺的寬為 o?? mm 為 ?? mm 為 ?? mm。 零件圖尺寸標注完整，符合數(shù)控加工尺寸標注要求；輪廓描述清楚完整；零件材料為 45 鋼，切削加工性能較好，無熱處理和硬度要求。 銑削是 一種常見的金屬冷加工方式，和車削不同之處 在于銑削加工中刀具在主軸驅(qū)動下高速旋轉(zhuǎn)，而被加工工件處于相對靜止 ， 用高速旋轉(zhuǎn)的銑刀在毛坯上走刀，切出需要的形狀和特征。 在選擇數(shù)控銑削加工內(nèi)容時，應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)控銑床的優(yōu)勢和關(guān)鍵作用。 （ 4）用普通機床加工時難以觀察、控制及檢測的內(nèi)腔、箱體內(nèi)部等。 適合數(shù)控銑削的主要加工對象有以下幾類：平面輪廓零件、變斜角類零件、空間曲面輪廓零件、孔和螺紋等。該銑床的功能參數(shù)以及編程特點如下。 （ 3）足夠的換刀空間 有些刀具直徑較大或尺寸較長，自動換刀時要有足夠的換刀空間，避免發(fā)生撞刀。這種安排便于按每一工序獨立調(diào)試程序，也便于因加工工序不合理而做出 重新調(diào)整。 夾具選用機用虎鉗，將機用虎鉗安裝在工作臺上，并以已加工過的底面為定位基準，用機用虎鉗夾緊工件前后兩側(cè)面。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工時的剛性。刀 具清單見表 32。但是在數(shù)控機床加工時建議采用順銑，因為數(shù)控機床一般都采用滾珠絲杠，滾珠絲杠的特點是間隙小，傳遞精度高，采用順銑不會產(chǎn)生普通絲杠出現(xiàn)的問題，而且能夠更好地 15 提高已加工表面光潔度與刀具使用壽命。切削用量的小直接影響機床的性能、刀具的磨損、加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 確定主軸轉(zhuǎn)速與進給速度時，先查閱切削用量手冊，確定切削速度與每齒進給量，然后進行計算，具體切削用量見表 33。冷卻液由復(fù)雜的化學配方組合而成，以滿足這些專門性能要求。但是，加工車間不同冷卻液引起了交叉污染和廢液不相容等問題。而對如此眾多的工藝和市場上大量的冷卻液品種，機加工廠在針對其操作而選擇性能最佳、最經(jīng)濟的冷卻液方而遇到了復(fù)雜的挑戰(zhàn)。 設(shè)計加工工序 設(shè)計加工工序 本零件由于需要銑的深度較大，殘留的殘料較多，由于考慮到加工路線最短、加工效率較快的加工原理。 第三布是精加工，分別精加工 3 個矩形凸臺和一個曲面凸臺。 蝴蝶形零件三維圖如 41 所示。 通過做畢業(yè)設(shè)計，讓我對以前所學的專業(yè)知識有了進一步的理解，讓我知道，原來老師教的東西知識一些入門的知識，如果想學，還有很多很多，多到無法想象的境