【正文】 附錄 4 ................................................. 38 附錄 5 ................................................. 39 附錄 6 ................................................. 39 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 引言 數(shù)控技術(shù)的背景及意義 數(shù)控加工（ numerical control machining），是指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的一種工藝方法 。 50 年代中期這種數(shù)控銑床已用于加工飛機(jī)零件。一些大的航空工廠配有數(shù)百臺(tái)數(shù)控機(jī)床，其中以切削機(jī)床為主。數(shù)控機(jī)床發(fā)展的初期是以連續(xù)軌跡的數(shù)控機(jī)床為主，連續(xù)軌跡控制又稱輪廓控制，要求刀具相對(duì)于零件按規(guī)定軌跡運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)位控制 [3]是指刀具從某一點(diǎn)向另一點(diǎn)移動(dòng)，只要最后能準(zhǔn)確地到達(dá)目標(biāo)而不管移動(dòng)路線如何。而加工過程是由計(jì)算機(jī)控制，所以零件的互換性 [4]強(qiáng)，加工的速度快 。由于采用了自動(dòng)控制 [5]方式，也就是說加工的全部過程是由數(shù)控系統(tǒng)完成，不象傳統(tǒng)加工 手段那樣煩瑣，操作者在數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，只需要監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài) ， 所以勞動(dòng)強(qiáng)度很低 。 而且 數(shù)控加工機(jī)床是機(jī)械控制、強(qiáng)電控制、弱電控制為一體高科技產(chǎn)物，對(duì)機(jī)床的運(yùn)行溫度、濕度及環(huán)境都有較高的要求。 數(shù)控技術(shù)是支持現(xiàn)代裝備制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)群 [6]，直接決定制造裝備成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 的功能和性能，是信息 化帶動(dòng)工業(yè)化 [7]進(jìn)程中裝備層的關(guān)鍵技術(shù)，屬于支持先進(jìn)制造技術(shù)的重要基礎(chǔ)技術(shù)群。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是機(jī)械制造 [8]業(yè)中，普通機(jī)械正逐漸被高效率、高精度、高自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)械所代替。據(jù)報(bào)載，我國(guó)高級(jí)技工正面臨著 “ 青黃不接 ” 的嚴(yán)重局面，原有技工年齡已大，中年技工為數(shù)不多，青年技工尚未成熟。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前，我國(guó)技術(shù)工人中，高級(jí)技工占 %，中級(jí)工占 35%，初級(jí)工占 60%。這表明，我們的高級(jí)技工在未來(lái) 5— 10 年內(nèi)仍會(huì)有大量的人才缺口。企業(yè)對(duì)較高層次的第一線應(yīng)用型人才的需求將明顯增加。而對(duì)于數(shù)控加工專業(yè)，不僅要求從業(yè)人員有過硬的實(shí)踐能力，更要掌握系統(tǒng)而扎實(shí)成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 的機(jī)加理論知識(shí)。 當(dāng)前，在數(shù)控機(jī)床精密化 [10]方面，美國(guó)的水平最高，不僅生產(chǎn)中小型精密機(jī)床，而且由于國(guó)防和尖端技術(shù)的需要，研究開發(fā)了大型精密機(jī)床。近年來(lái)我國(guó)對(duì)超精密機(jī)床的研制也一直在進(jìn)行。 研究?jī)?nèi)容及成果 本文在 PROE 軟件的支持下，對(duì)數(shù)控類的兩種典型零件，分別是適合車削的回轉(zhuǎn)體零件和適合銑削的凸模類零件進(jìn)行了編程、仿真加工 [11]。相比于傳統(tǒng)加工的各種配置參數(shù)選擇，數(shù)控加工的選擇更加固定統(tǒng)一， 再?zèng)]有了傳統(tǒng)加工模式中的依靠 工人師傅經(jīng)驗(yàn)判斷的選擇方式， 因此更加準(zhǔn)確精密?？墒沁@種方法如若是沒有車銑復(fù)合機(jī)床的話，在取下零件再次進(jìn)行裝夾又會(huì)增加不必要的誤差，所以這種情況只適用于部分場(chǎng)合。這種車削和銑削一體化的加工方式已經(jīng)越來(lái)越被人們認(rèn)可，這是未來(lái)機(jī)械加工發(fā)展的新方向 [12]。在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，并作為當(dāng)今世界機(jī)械 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而 得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今最成功的 CAD/CAM 軟件之一。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模 塊。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。 1985年 ， PTC 公司成立于美國(guó)波士頓， 開始參數(shù)化建模軟件的研究。經(jīng)過 10余年的發(fā)展， Pro/ENGINEER已經(jīng)成為三維建模軟件 的領(lǐng)頭羊。PTC 的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對(duì)大型裝配體的管 理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。 全相關(guān) 性 Pro/ENGINEER 的所有模塊都是全相關(guān) [14]的。全相關(guān)性鼓勵(lì)在開發(fā)周期的任一點(diǎn)進(jìn)行修改，卻沒有任何損失，并使并行工程成為可能，所成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。這些特征是一些普通的機(jī)械對(duì)象，并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易的進(jìn)行修改。裝配、加工、制造以及其它學(xué)科都使用這些領(lǐng)域獨(dú)特的特征。 數(shù)據(jù)管理 加速投放市場(chǎng)，需要在較短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)更多的產(chǎn)品。數(shù)據(jù)管理模塊的開發(fā)研制，正是專門用于管理并行工程中同時(shí)進(jìn)行的各項(xiàng)工作，由于使用了 Pro/ENGINEER 獨(dú)特的全相關(guān)性功能，因而使之成為可能。高級(jí)的功能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功能 Pro/Engineer 是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)， 工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。 單一數(shù)據(jù)庫(kù) Pro/Engineer 是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上，不象一些傳統(tǒng)的CAD/CAM 系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。 應(yīng)用廣泛 Pro/E 可進(jìn)行 空間模擬 [15]，建立三維實(shí)體模塊后可以模擬裝配，模擬運(yùn)轉(zhuǎn)。各種復(fù)雜零件的 編程 ，軌跡拾取及 加工過程 演示。零件底座 150*150mm 的正方體，本身為 130*130mm 的正方體，四角是 4*R10mm，深 10mm 的非通孔，中部是半圓形狀的柱體。以斜對(duì)角的兩個(gè)孔位定位基準(zhǔn)。 工藝路線 由于外形結(jié)構(gòu)均簡(jiǎn)單，故采用先粗加工，后精加工的方法完成零件的加工。 工序順序 工序 1 備料 工序 2 熱處理 工序 3 加工底座 工序 4 定位粗加工端面 工序 5 粗加工孔 工序 6 精加工輪廓 工序 7 精加工孔 粗加工 裝配參照模型 打開 Pro/E，設(shè)置好工作目錄。如圖 32。如圖 33。如圖 34。車床選擇銑床，最大速度 400。 圖 35 坐標(biāo)及機(jī)床選擇 選擇曲面 F1 為退刀平面 ,其距離工件平面 10mm。 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 36 退刀面選擇 刀具直徑 10mm，長(zhǎng)度默認(rèn) ，如圖 37。 圖 37 刀具選擇 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 38 機(jī)床參數(shù)選擇 加工設(shè)置 按照加工 — 體積塊 — 3 軸 — 刀具 參數(shù) — 窗口的步驟，進(jìn)行加工設(shè)置。如圖 39。接著生成 NC 序列。 圖 310 銑削窗口 加 工效果演示 完成序列后選擇序列演示軌跡。 圖 311 加工軌跡 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 NC 代碼文件生成 選擇 CL 數(shù)據(jù)輸出。選擇文件輸出，加選“ MCD 文件”選項(xiàng)。后置處理表選擇 p14選項(xiàng)。生成 NC代碼 見附錄 1。加工設(shè)置選擇精加工。 圖 314 新建精加工序列 序列設(shè)置與刀具設(shè)置 序列設(shè)置依然選擇窗口，刀具直徑為 8mm，如圖 315進(jìn)給速度 8，主軸速率 400。 圖 315 刀具設(shè)置 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 圖 316 機(jī)床參數(shù)設(shè)置 加工效果演示及文件生成 生成的加