数控铣床产品加工及工艺

广州航海高等专科学校毕业论文题目：数控铣床产品加工及工艺2012年4月25日广州航海高等专科学校毕业设计（论文）任务书目录摘要 (4)1、绪论 (5)1.1、数控机床的产生与发展 (5)1.2、数控编程 (5)1.3、数控仿真加工 (6)1.4、数控机床的发展趋势 (7)1.4.1、高速度、高精度化 (7)1.4.2、智能化 (7)1.4.3、软硬件的进一步开放 (7)1.4.4、发展基于PC的数控 (7)1.4.5、网络化 (7)1.4.6、功能复合化 (7)2、充电器的加工设计 (9)2.1、零件图工艺分析 (9)2.2 用Mastercam9.0进行画图和编程 (9)2.3、确定加工工艺路线和加工顺序................................................. . (9)2.4、选择加工用的刀具 (9)2.5、合理选择切削用量、切削液、切削方法.................................... .. (11)2.6、设置好各参数后输出数控铣床的NC文件 (13)2.7、确定工件装夹方案 (13)2.8、拟订数控铣削加工工序卡片................................................ (13)2.9、根据加工工序步骤编好加工程序 (14)2.10、用数控仿真软件对加工程序进行仿真操作 (14)2.10.1、选择机床 (14)2.10.2、机床回零 (14)2.10.3、安装零件 (14)2.10.4、对基准装刀具......................................................... (15)2.10.5、输入NC程序 (16)2.10.6、自动加工 (16)2.11、优化程序后到车间完成工件的加工 (16)3、设计总结与心得 (17)参考文献........................................................................ (17)充电器的加工设计内容摘要此设计主要是对典型零件进行图形绘制、工艺设计和程序的编制及加工，通过实际生活中的充电器的外形尺寸分析，应用CAD软件（AutoCAD2006）绘制出二维及三维的图形并进行标注说明，在使用AutoCAD2006软件画图时应参照工程制图的国标标准来画各种线形文字以及标注符号等等，并注明图纸的公差要求、技术要求等。

接着对充电器的零件图进行工艺分析，确定加工方法、路线等，然后用CAM软件绘制出要加工的二维或三维图形，并设计好各切削参数自动编出加工刀路轨迹。

在用自动编程软件同时应首先熟悉该软件的基本操作，并熟悉里面各参数的设置方法，然后跟图纸的工艺分析结合，选择合理的工艺路线及加工方法，根据零件形状、余量等选择适用形状大小的各种铣刀，最后应用该软件的防真功能效验模拟加工，并通过模拟过程观察，发现不合理处进行修改。

程序优化后便可用该软件生成机厂能识别的G代码，并导入防真软件进行程序验证和模拟加工，从而得出防真的零件样品出来，在防真过程中我们可以很清楚的知道该零件加工工序是否合理，通过最后测量零件尺寸是否跟符号图纸上的公差要求、技术要求。

通过程序的修改和改善后便可将程序拿到车间，通过接口端发送程序到数控机床加工产品出来。

在车间加工中，首先我们必须懂得车间的一些安全规范、操作规范等，然后在加工过程中必须小心铣刀碰坏机床夹具或工作台，当发现撞刀等一些碰撞时应及时安机床急停按钮。

工件加工完后还必须对机床进行简单的清扫，维护操作，并对加工所用刀具、量具等工具用抹布擦干以防止生锈。

关键字数控技术加工工艺数控编程机床仿真1、绪论数控技术已经不再是新生事物，它已经成为现代制造技术的重要基础之一，广泛应用到了产品制造领域，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标。

数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。

1.1数控机床的产生与发展随着科学技术和社会生产的不断发展，机械产品日趋精密、复杂，改型也日益频繁，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求，从而对机床的性能、精度及自动化程度提出了越来越高的要求。

机械加工工艺过程的自动化是实现上述要求的重要措施之一，不仅能提高产品质量和生产率，降低成本，还能改善工人的劳动条件。

为此，许多生产企业都采用了自动机床、组合机床和自动生产线。

但是，采用这种自动、高效的设备，需要很大的初始投资以及较长的生产准备周期，只有在大批量的生产条件下，才会有显著的效益。

而机械制造业中单件与小批生产的零件约占机械加工总量的80%左右。

科学技术的进步和机械产品市场竞争的日趋激烈，使机械产品不断改型和更新换代，批量相对减少，质量要求越来越高。

而采用专用的自动加工设备的投资大、时间长、转型难，相对很难满足竞争日趋激烈的市场需求。

因此，为了解决上述问题，满足多品种、小批量，尤其是复杂型面零件的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的、能够适应产品频繁变化的自动化机床。

数字控制（Numerical Control）机床就是在这样的背景下诞生与发展起来的。

它极其有效地解决了上述一系列矛盾，为单件、小批生产的精密复杂零件提供了自动化加工手段。

随着科学技术的发展，1952年，由美国帕森斯（Parsons）公司和麻省理工学院（MIT）共同研制成功了世界上第一台以电子计算机为控制基础的数字控制机床，其名为三坐标直线插补连续控制的立式数控铣床，主要用来加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。

从此，机械制造业进入了一个新的发展阶段。

1.2 数控编程数控编程（NC Programming）是指编制数控机床进行零件加工所用程序的过程。

数控机床是数控加工的硬件基础，其性能对加工效率、精度等方面具有决定性的影响。

零件加工程序的编制（数控编程）是现实数控加工的重要环节，特别是对于复杂零件的加工。

数控编程技术涉及制造工艺、计算机技术、数学、计算机几何、微分几何、人工智能等众多领域知识，它所追求的目标是更有效地获得满足各种零件加工要求的高质量数控加工程序，以便充分地发挥数控机床的性能，获得更高的加工效率与加工质量。

数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一，其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。

在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。

由于生产实际的强烈需求，国内外都对数控编程技术进行了广泛的研究，并取得了丰硕成果。

数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。

它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点（cutterlocationpoint简称CL点）。

刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点，多轴加工中还要给出刀轴矢量。

数控编程一般分为手工编程和自动编程两种。

(1)手工编程。

手工编程是指程序编制的整个步骤几乎全部是由人工来完成的。

对于几何形状不太复杂的零件，所需要的加工程序不长，计算也比较简单，出错机会较少，这时用手工编程既及时又经济，因而手工编程仍被广泛地应用于形状简单的点位加工及平面轮廓加工中。

但是工件轮廓复杂，特别是加工非圆弧曲线、曲面等表面，或工件加工程序较长时，使用手工编程将十分繁琐、费时，而且容易出错，常会出现手工编程工作跟不上数控机床加工的情况，影响数控机床的开动率。

此时必须用自动编程的方法编制程序。

(2)自动编程。

自动编程有两种：APT软件编程和CAM软件编程。

APT软件是利用计算机和相应的处理程序、后置处理程序对零件源程序进行处理，以得到加工程序的编程方法。

在具体的编程过程中，除拟定工艺方案仍主要依靠人工进行外(有些自动编程系统能自动确定最佳的加工工艺参数)，其余的工作，包括数值计算、编写程序单、制作控制介质、程序检验等各项工作均由计算机自动完成。

编程人员只需要根据图样的要求，使用数控语言编写出零件加工的源程序，送人计算机，由计算机自动地进行数值计算、后置处理，编写出零件加工程序单，并在屏幕模拟显示加工过程，及时修改，直至自动穿出数控加工纸带，或将加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。

在自动编程过程中，加工工艺决策是加工能否顺利完成的基础，必须依据零件的形状特点、工件的材料、加工的精度要求、表面粗糙度要求，选择最佳的加工方法、合理划分加工阶段、选择适宜的加工刀具、确定最优的切削用量、确定合理的毛坯尺寸与形状、确定合理的走刀路线，最终达到满足加工要求、减少加工时间、降低加工费用的目的。

1.3数控仿真加工数控仿真是应用计算机技术对数控加工操作过程进行模拟仿真的一门新技术。

该技术面向实际生产过程的机床仿真操作，加工过程三维动态的逼真再现，能对数控加工建立感性认识，可以反复动手进行数控加工操作，还能对加工的工件进行精确测量、智能测量等等的仿真操作。

我们可以通过仿真软件对零件进行模拟加工，从而达到熟练各种数控机床的操作面板，而且通过仿真软件还能对加工程序的校正和加工工艺的优化，最终达到简化程序，减少加工错误，提高加工效率。

1.4数控机床的发展趋势现代数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，而且随着数控技术的不断发展和应用领域扩大，它对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展将会起到越来越重要的作用，因为这些行业所需准备的数字化已是现代发展的大趋势。

当前数控机床主要有以下发展趋势。

1.4.1 高速度、高精度化尽管十多年前久出现高精度高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，数控机床高精度、高速度的内涵也在不断变化。

由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

目前正在向着精度和速度的极限发展，其中进给速度已到达每分钟几十米乃至数百米。

1.4.2智能化数控机床智能化是为了提高生产的自动化程度。

智能化不仅贯穿在生产加工的全过程（如智能编程、智能数据库、智能监控），还要贯穿在产品的售后服务与维修中。

即不仅在控制机床加工时数控系统是智能的，就是在系统出了故障、诊断、维修也都是智能的，对操作维修人员的要求降至最低。

1.4.3软硬件的进一步开放数控系统在出厂时并没有完全解决其使用场合和控制加工的对象，更没有决定要加工的工艺，而是由用户根据自己的需要对软件进行再开放，以满足用户的特殊需要。

数控系统生产商不应制约用户的生产工艺和适用范围。

1.4.4发展基于PC的数控PC机具有良好的人机界面，软件资源特别丰富，近年来CPU主频已高达100MHz以上，内存128M以上，外存30GB以上；相应的Windows、Windows NT 界面更加友好，功能更趋完善，其通讯功能、联网功能、远程诊断和维修功能将更加普遍。