【文章內(nèi)容簡介】 8 位機，已發(fā)展到奔騰時代。其速度和功能已比當年的 8 位機快了幾百倍。使得在通用微機上以軟件方式可以實現(xiàn)各種數(shù)控功能，數(shù)控技術(shù)發(fā)生了深刻變化。 PC 機上的豐富軟件資源、友好的人機界面 ，是其他數(shù)控系統(tǒng)所無法比擬的?；谖C的開放式數(shù)控系統(tǒng)已成為世界數(shù)控技術(shù)的發(fā)展潮流，以 PC 機為平臺的數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍迅速擴大。 隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展越來越快，數(shù)控機床朝著高新能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。但最重要的發(fā)展趨勢就是采用“ PC+運動控制器”的開放式數(shù)控系統(tǒng)，它不僅具有 信息處理能力強、開放程度高、運動軌跡控制精確、通用性好等特點，而且還從很大程度上提高了現(xiàn)有加工制造的精度、柔性和應(yīng)付市場需求的能力。美國將其稱為新一代的工業(yè)控制器，日本稱其將帶來第三次工業(yè)革命。 中國數(shù)控的出路 縱觀目前我國的數(shù)控市場，我國數(shù)控產(chǎn)品在性能、外觀、可靠性方面與國外產(chǎn)品有一定差距，特別是國外企業(yè)有雄厚的資金，加上外國企業(yè)為占領(lǐng)中國市場，對我國能夠生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)壓價銷售，而對我國未能生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)，不僅高價而且附加許多限制。在國外數(shù)控企業(yè)采用 技術(shù)封鎖和低價傾銷的雙重策略下，中國數(shù)控產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷里坎坷的歷程，我國曾花巨資引進 西門子和 FANUC 的技術(shù)，并希望在此基礎(chǔ)上吸收消化，開發(fā)我國自己的數(shù)控技術(shù)。如北京密云所引進了 FANUC 的數(shù)控系統(tǒng)，可是， FANUC 賣給我們的都是即將過時的落后技術(shù)。我國引進后，尚未來得及吸收消化和批量生產(chǎn)， FANUC即宣布停止生產(chǎn)該系統(tǒng)的生產(chǎn)，并將性能價格比更好、質(zhì)量更高、體積更小的數(shù)控系統(tǒng)推向中國市場。這種總是跟在別人后面走的做法，必然受人約制，永遠落在后面。中國數(shù)控出路何在？ 隨著計算機技術(shù)日新月異的發(fā)展，基于微機的開放式數(shù) 控是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。在傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)方面 ,我國處于相對落后的狀態(tài)，開放式數(shù)控為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè) 的發(fā)展提供良好的契機，加強和重點扶持開放性數(shù)控技術(shù)的研究和應(yīng)用，我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)才有發(fā)展壯大可能，才有可能在未來的市場競爭中立于不敗之地。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 3 頁 授人以漁 能力為本 福州大學機械工程及自動化學院堅持以加速用信息化帶動工業(yè)化，促進制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級，建設(shè)四川高水平的先進準備為宗旨，圍繞制造業(yè)企業(yè)信息化、制造數(shù)字化、控制智能化和裝備現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢及需求，大力加強開放式數(shù)控技術(shù)的研發(fā)和開發(fā)力爭為我省適應(yīng)經(jīng)濟全球化與信息化的挑戰(zhàn)提供先進制造 技術(shù)和裝備。 自動編程 自動編程是指在計算機及相應(yīng)的軟件系統(tǒng)的支持下，自動生成數(shù)控加工程序的過程。它充分發(fā)揮了計算機快速運算和數(shù)控機床儲存的功能。其特點是采用簡單、習慣的語言對加工對象的幾何形狀、加工工藝、切削參數(shù)及輔助信息等內(nèi)容按規(guī)則進行描述，再由計算機自動地進行數(shù)值計算、刀具中心運動軌跡計算、后置處理， 產(chǎn)生出零件加工程序單，并且對加工過程進行模擬。對于形狀復(fù)雜，具有非圓曲線輪廓、三維曲線等零件編寫加工程序，采用自動編程方法效率高，可靠性高。在編程過程中，程序編制人可及時檢查程序是否正確，需要時 可及時修改。由于使用計算機代替編程人員完成了繁瑣的數(shù)值計算工作，并省去了書寫程序單等工作量，因而可提高編程效率幾十倍乃至上百倍，解決了手工編程無法解決的許多復(fù)雜零件的編程難題。 現(xiàn)在我國通常使用 pro engineer、 UG、 MasterCAM 等。 MasterCAM 介紹 MasterCAM 軟件是美國 CNC Software， INC 所研制開發(fā)的 CAD/CAM 系統(tǒng)，是最經(jīng)濟有效的全方位的軟件系統(tǒng)。包括美國在內(nèi)的各工業(yè)大國皆一致采用本系統(tǒng)，作為設(shè)計、加工制造的標準。 MasterCAM 為全球 PC 級 CAM，全球銷售量第一名，是工業(yè)界及學校廣泛采用的 CAD/CAM 系統(tǒng)，以美國和加拿大教育單位來說，共計有 2500 多所高中、?？拼髮W院校使用此來作為機械制造及 NC 程序制作，在中國大陸及臺灣，其業(yè)界及教育單位亦有領(lǐng)先地位。它有一下特點： MasterCAM 除了可產(chǎn)生 NC 程序外，本身也具有 CAD 功能（ 2D、 3D/圖形設(shè)計、尺寸 標注、動態(tài)旋轉(zhuǎn)、圖形陰影處理等功能）可直接在系統(tǒng)上制圖并轉(zhuǎn)換成 NC 加工程序，也可將用其他繪圖軟件繪好的圖形，經(jīng)由一些標準的或特定的轉(zhuǎn)換文件如 DXF 文件（ Drawing Exchange File）、 CADL 文件（ CADkey Advanced Design Language） 及 IGES四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 4 頁 授人以漁 能力為本 文件（ Initial Graphic Exchange Specification）等轉(zhuǎn)換到 MasterCAM 中，再生成數(shù)控加工程序。 MasterCAM 是一套以圖形驅(qū)動的軟件，應(yīng)用廣泛，操作方便，而且它能同時提供適合目前 國際上通用的各種數(shù)控系統(tǒng)的后置處理程序文件，以便將刀具路徑文件（ NCI） 轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的 CNC 控制器上所使用的數(shù)控加工程序（ NC） 代碼。如 FANUC、MELADS、 AGIE、 HITACHI 等數(shù)控系統(tǒng)。 MasterCAM 能預(yù)先依據(jù)使用者定義的刀具、進給量、轉(zhuǎn)速等，模擬刀具路徑和計算加 工時間 ，也可以從 NC 加工程序（ NC） 代碼轉(zhuǎn)換成刀具路徑圖。 MasterCAM 系統(tǒng)設(shè)有刀具庫及材料庫，能根據(jù)被加工工件材料及刀具規(guī)劃尺寸自動確定進給率、轉(zhuǎn)速等加工參數(shù)。 提供 RS232C 接口通訊功能及 DNC 功能。 MasterCAM 的主要功能 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。還能生成方程曲線。尺寸標注、注釋等也很方便。強大的曲面功能：采用 NURBS、 PARAMETRICS 等數(shù)學模型，有十多種生成曲面方法。還具有曲面修剪、曲面間等（變）半徑倒圓角、導角、曲面偏置、延伸的編輯功能。嶄新的實體功能：以 PARASOLID 為核心，倒圓角、抽殼、布爾運算、延伸、修剪等功能都很強?？煽康臄?shù)據(jù)交換功能，可轉(zhuǎn)換的格式包括： IGES SAT（ ACIS SOLIDS）、 DXF、 CADL、 VDA、 STL、 DWG、 ASCII。并可讀取 Parasolid、 HPGL、 CATIA 、 PRO/E、 STEP 等格式的數(shù)據(jù)文件。 銑床 2D 加工系統(tǒng) 完整三維設(shè)計系統(tǒng) 。 外形銑削：外形可以是空間的任意曲線。 型腔加工：加工方式多達 8 種以上。提供清角及殘料加工功能?？尚本€及螺旋式入刀、退刀。容許斜壁機不同高度、斜度的島嶼，可面銑島嶼。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 5 頁 授人以漁 能力為本 實體加工：在實體上自動確定加工外形參數(shù)。 鉆孔、鏜孔、螺紋加工。 可定義刀具庫、材料庫等。 對刀具路徑作圖形編輯，可對 NC、 NCI 作修改、平移、旋轉(zhuǎn)、 放大、縮小 等編輯。可做身體切削模擬，支持 4 軸加工。 可用各種 CNC 控制器， DNC 傳輸。 銑床 加工系統(tǒng) 完整三維繪圖系統(tǒng)。 完整的銑床 2D 加工系統(tǒng)。 刀具路徑可投影至斜面、圓錐面、球面及圓筒面。 單一曲面的粗、精加工。 直面曲面、掃描曲面、旋轉(zhuǎn)面加工方法。 具有程序過濾（ Filter） 功能 。 銑床 3D 加工系統(tǒng) 完整三維設(shè)計系統(tǒng)。 完整的銑床 2D、 加工系統(tǒng)。 多重曲面的 粗加工及精加工。 等高線加工。 環(huán)繞等距加工。 平行時加工。 放射狀加工。 插拉刀方式加工。 投影加工。 沿面加工。 車銑復(fù)合系統(tǒng) 完整三維設(shè)計系統(tǒng)。 精車、粗車、螺紋加工。 徑向切槽加工。 鉆孔、鏜孔 。 C 軸加工。 可產(chǎn)生切削循環(huán)指令。 可自定義刀具庫及材料庫。 自動計算刀具補正 、過切偵測。 線切割、激光加工系統(tǒng) 完整三維繪圖系統(tǒng)。 2— 4 軸上下異性加工。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 6 頁 授人以漁 能力為本 自動、半自動圖形對應(yīng)能力。 自動清角功能。 無屑加工。 支持各種 CNC 控制器。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 7 頁 授人以漁 能力為本 第二章 繪制零件圖 零件圖 本次 畢業(yè)設(shè)計是根據(jù)下圖進行繪制和自動編程 ： 利用 MasterCAM 繪制零件圖 打開文件菜單中的新建命令新建一個圖形，按 F9 鍵顯示坐標系。 使用畫圓命令在圖層 1 中原點（ 0， 0， 0）處繪制一個 R55 的圓 得到如圖 21。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 8 頁 授人以漁 能力為本 圖 21 使用畫 N 邊形命令 ， 以坐標原點為中心點， 畫六變形外切圓半徑為 。 圖 22 以點（ ， 0， 0）為圓心， 為半徑畫圓。以（ 0， 0， 0）為圓心， R40 為半徑畫圓。 點擊倒圓角命令 半徑為 。點擊 T 修剪 /打斷命令 剪 去不需要的圖素 得到 圖 23。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 9 頁 授人以漁 能力為本 圖 23 單擊“轉(zhuǎn)換” → “旋轉(zhuǎn)”，或 屏幕上提示：旋轉(zhuǎn)，選取圖素去旋轉(zhuǎn)，定義旋轉(zhuǎn)中心點為坐標原點，旋轉(zhuǎn)角度 90176。如圖 24。 圖 24 以坐標原點（ 0， 0， 0）為圓心畫半徑分別為 R R20 的圓，點擊修剪命令剪去不需要的圖素得到完整的零件圖 25。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 10 頁 授人以漁 能力為本 圖 2— 5 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 11