基于mastercam典型轴零件的数控车削加工编程设计【毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 南通纺织职业技术学院 毕业设计 课题名称 ： 基于 削编程 专 业： 数控加工技术 班 级： 04 数控三 设 计 者： 陈建飞 指导教师： 施勇成 2006 年 3 月 20 日 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 序言 毕业设计论文是 专 科生培养方案中的重要环节。学生通过毕业论文，综合性地运用 几年内 所学知识去分析、解决一个问题，在作毕业论文的过程中，所学知识得到疏理和运用 ，它既是一次检阅，又是一次锻炼。不少学生在作完毕业设计后，感到自己的实践动手、动笔能力得到锻炼，增强了即将跨入社会去竞争，去创造的自信心 。 毕业设计论文是专科学生在校学习期间最后一个综合性教学环节，目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，分析与解决实际问题的能力，使学生得到科学研究与科技开发的初步训练，综合检验学生所学知识和技能，以完成学生从学习岗位到工作岗位的初步过渡。 毕业设计论文教学 是 注重培养学生独立工作能力和创造力，培养学生在设计论文中具有全局观点、经济观点及注重社会效益，同时培 养学生具有高尚的思想品质、严谨的科学态度、虚心好学协同工作的优良作风。毕业设计论文教学环节是一个综合训练的环节，对学生的成长及适应社会需要具有深刻影响。 就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己从事的工作进行更深刻的了解，从中锻炼自己分析问题 、 解决问题的能力。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 一 章 介 美国 司开发的基于微机 件。自问世以来，以其较低的价格和完善的功能，在 域内具 有较高的市场占有率。该软件的图形界面简洁明快，菜单结构层次清晰，图标、热键方便灵活，易学易用。 有完善的零件造型功能，可设计出复杂的曲线、曲面以及各类 3D 实体模型。使用 够方便地实现型腔铣削、轮廓铣削以及点位加工，由于刀具路径具有相关性，型腔铣削、轮廓铣削和点位加工的刀具路径与被加工零件的模型相关一致。当零件几何模型或加工参数修改后， 需重新设计需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 和计算刀具路径。此外， 具有强大的曲面粗加工功能，能够方 便地提高粗加工的速度和效率。 活丰富的曲面精加工功能更为加工复杂的零件提供了更大的选择空间 。 统中，走刀路径与零件模型、刀具参数、加工参数的相关性， 使您可以获取加工知识、积累加工经验。加工零件时，可以在管理器中修改与走刀路径有关的各种数据： 几何模型、刀具参数、加工参数等，并可立即得到更新后的走刀路径，无需从头开始。另外， 它还能够把加工策里储存在数据库中，当加工新零件时 ,只需从库中选取相似的加工策路 ,作用于 待加工零件，即可快速、便捷地生成加工程序。 一、车削编程更方 便 刀具路径与几何模型完全相关 (当修改几何模型、 刀具参数或加工参数后，刀具路径自动更新。 在 生成、修改和分析走刀路径。 可把经常使用的加工工步存于数据库中，以提高编程的自动化程度。如，粗、 精车零件时，可从库中调用储存的加工工步，作用于待加工零件。需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 自动选刀功能在选择刀具时，优先显示本加工工步所需的刀具类型。如无合适的， 也可访问刀具库中其它的刀具。 二、强大的车削编辑功能 智能化的内、外圆粗车功能。在粗车内、外圆时，还可用边界线 (定走刀区域。 优化后的端面车功能，同时包含了粗车端面和精车端面走刀。 粗车有两种走刀方式：往复走刀 (单向走刀 ( 可精车外轮廓。 粗、精车内外轮廓时，可先车内外圆，然后再车凹槽或凹形。 完整的螺纹加工功能。包括多头螺纹加工功能、螺纹查表功能以及螺纹直径自动计算功能。 可沿任一角度车、凿径向槽。 用一个点或多个点即可定义待加工的槽，无需构造槽的几何形状。加工槽时，槽深、槽宽、槽侧面倾角、槽底圆角半径及槽顶倒角的定义十分方便。 具有镗孔、钻孔功能。 还可用多个点定义走刀路径。 具有自动干涉检测功能，可防止刀具前面、后面与零件干 渉 。 在粗加工、精加工、切槽和阵列 (工中，支持固定循环和子需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 程序。 可定义进、退刀矢量，以控制刀具进入切削、退出切削的方式。 三、各种资源库应有尽有 刀片库丰富多彩。库中包括的刀片 (： 丰富的刀具 (刀柄 (。 切削材料 库可由用户自己编辑。系统能根据库中的设定，自动计算进给速率和转速。 有上百种车削后置程序，用户也可根据所用机床定制后置程序。 可靠的刀具路径效验功能 可单步摸拟每一条走刀指令。显示刀片、刀柄及刀具路径。还可估算加工时间。 可摸拟毛胚被切除的过程。实体摸拟功能，可摸拟零件由毛胚切出的过程。 四、 程 在车、铣组合中，提供完整的 C 轴 (程功能。 可铣端面 (截面 (的轮廓。 可在端面 (截面 (孔，并可沿顺时针或逆时针 方向分度钻孔位置。 在铣端面轮廓 (截面轮廓 (或钻端面孔和截面孔时，系统能自动设定 刀具平面 (工作平面（ 加需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 工 用 2 实用的 具 刀具过滤功能可大幅度减小所编程序的长度。 自动产生用户定制的加工清单。 第二章 数控自动编程原理 我们在进行数控手工编程时，先是求出组成零件几何图形的基本线圆图素的节点（交点）坐标值，然后按数控程序的格式要求固定地 排列起来，再少量地 在某些部位嵌入一些加工工艺指令而已。也就是说只要求出各交点坐标，则转化成数控程序是就相当于填表一样有规 则。 自动编程就是利用计算机来计算这些交点，再按规律自动组成数控程序。对于简单零件图形，由于各交点坐标很容易求出，通常都只需要采用手工编程即可，若用自动编程则感觉不出其优势，但对于复杂零件图形，由于交点坐标手工很难计算，所以往往需要借助于自动编程。需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 当然，对于简单图形，若需要经常性地进行数学变换，同样需要使用自动编程系统。 数控自动编程从发展的历史来分，可有： 1数控语言型批处理式自动编程 早期的自动编程 都是编程人员根据零件图形及加工工艺要求，采用数控语言，先编写成源程序单，再输入计算机，由专门的编译程序，进行译码、计算和后置处理后，自动生成数控机床所需的加工程序清单，然后通过制成纸带或直接用通讯接口，将加工程序送入到机床 置中。这其中的数控语言是一套规定好的基本符号和由基本符号描述零件加工程序的规则，它比较接近工厂车间里使用的工艺用语和工艺规程，主要由几何图形定义语句、刀具运动语句和控制语句三种语句组成。编译程序是根据数控语言的要求，结合生产对象和具体的计算机，由专家应用汇编语言或其它高级语言编好的 一套庞大的程序系统。这种自动编程系统的典型就是 言。 言最早于 1955 年由美国研制成功，经多次修改完善，于 70 年代发展成 一直沿用至今。其它如法国的 国的 本的 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 以及我国的 都是 变形。这些数控语言有的能处理 3 5 坐标，有的只能处理 2 坐标，有车削用的、铣削及点位加工用的等。这种方式的自动编程系统，由于当时计算机的图形处理能力较差，所以一般都无图形显示，不直观，易出错。虽然后来增加了一些图形校验功能，但还是要反复地在源程序方式和 图形校验方式之间来回切换，并且还需要掌握数控语言，初学者用起来总觉不太方便。 2人机对话型图形化自动编程 在人机对话式的条件下，编程员按菜单提示的内容反复与计算机对话，陆续回答计算机的提问。从一开始，对话方式就紧密与图形显示相联，从工件的图形定义，刀具的选择，起刀点的确定，走刀路线的安排直到各种工艺指令的及时插入，全在对话过程中提交给了计算机，最后得到的是所需的机床数控程序单。这种自动编程具有图形显示的直观性和及时性，能较方便地进行对话修改，易学且不易出错。图形化自动编程系统有 、 造工程师等。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第三章 盘后保存为*x 为版本号，如 )；进行加工刀路定义后，即可生成相对独立的 *文件存放了关于刀具、工艺参数、加工节点坐标等按照刀路定义顺序产生的一些格式固定的数据；最后需要生成 后置处理模块读取 据选用的机床数控系统后置处理文件（ 要求，编译组合成适于数控 加工机床用的 然， 坯及刀具材质、配置系统状态、加工工艺表单等的一些数据格式文件。 几何图形数据 *路数据文件 *具参数文件 *质文件 后置处理文件 *. C 程序文件 *艺表单文件 *具参数文件 *置处理文件 *. 要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 从以上 刀路定义后生成的刀路数据文件 不变的，最后生成 而生成不同的 式程序代码。系统提供适于各种不同数控系统的后置处理文件，如适于日本 于美国 于德国马豪数控系统的 于 管如此，由于我们所使用到的机床很多功能处理上经机床生产厂家做过各式各样的改变，可能无法直接使用由默认后置处理各式生成的 此，研究探索后置处理文件就很有必要。 第四章 在本章中将通过图 4纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 端面、粗车、精车、切槽、螺纹切削、钻孔和截断车削过程。 三 工艺 过程 设计 (一 ) 确定毛坯的制造形式 金属毛坯的形成主要有铸造 、 锻压。焊接等。 零件的材料为 ,由于形状比较复杂 ,铸造设备简单 ,投资少 ,铸件形状与零件比较接近 ,可减少切削加工质量 ,节省金属材料 ,成本较低 ,所以选择铸造 . (二 ) 基准面的选择 在零件加工过程中合理选择定位基准对保证零件加工质量是起着决定性的作用 可提高生产效率 就会使加工工艺过程问题百出 ,严重的还会造成零件大批报废 ,使生产无法进行 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一 . 1 粗基准的选择 按照粗基 准的选择原则 :当零件有不加工表面时应以这些不加工表面作粗基准 。 若零件有若干不加工表面时 ，粗基准的选择，需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 应合理分配各加工表面的加工余量以保证各加工表面都有足够的余量 ，对某些重要的表面，尽量使其加工余量均匀，对导轨面且要求加工余量尽可能小一些，以便获得硬度和耐磨性更好的表面，使工件上各加工表面总的金属切除量最小。作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口 、 冒口或飞边等其它表面缺陷，以便使工件定位准确，夹紧可靠。同一尺寸方向上的粗基准表面只可能使用一次。 2 精基准的选择 精基准的选择主要应该考虑基准重 合的问题 ,当设计基准不重合时 ,应该进行尺寸换算 。它有基准重合原则 、 基准统一原则 、互为 基准原则 、 自为 基准原则 。 (三 )制定工艺路线 制定工艺路线的出发点 ,应当是使零件的几何形状 ,尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证 除此之外 ,还应考虑经济效率 ,以降低生产成本 .。 （四）工艺分析及处理 1）根据图纸要求和毛坏情况，先主后次，按先主后次的加工原则确定工艺方案和加工路线。 （ 1）车端面打中心孔。 （ 2）对于细长轴类零件，轴心线为工艺基准，用三自定心卡盘夹持料棒一端使工件伸出卡盘 300一 端用顶尖顶住，一次装夹完成精加工和螺纹加工。 （ 3）先从右至左切削外轮廓，其路线为：倒角 62 外圆 80 外圆 85 外圆。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 （ 4）切 3*45 的槽。 （ 5）车 螺纹。 （ 6）割断。 2）选择刀具并确定换刀点。 根据工件选用三把刀 1 号刀车外圆 2 号刀切槽 3 号刀车螺纹确定换刀点时刀具与车床工件与夹具发生碰撞。 3）确定切削用量。 切削用量 /切削表成 主轴转速 /（ r/ 进给速度 /(mm/r) 车外 圆 630 0 15 切槽 315 0 16 车螺纹 200 1 50 （五）工序卡片 工艺内容 主轴转速 r/削速度 mm/s 进给量 mm/r 切削深度 给次数 粗车端面打中心孔 800 1 倒角 800 切削螺纹的实际外圆 400 切削锥 800 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 度部分 车削 62 外圆 800 倒角 62 800 车 80外圆 800 车削圆弧部分 800 车削85 外圆 800 切 3*45 的槽 400 车 螺纹 350 割断 400 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 4成端面加工刀具路径 （一）设置工件。 1 统弹出如图 4示 对话框。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 4 1） 通过 置刀具偏 移。 （ 2） 通过 置工件材料。 （ 3） 通过 置刀具路径参数。 （ 4） 通过 置后置处理程序。 2 选择 置工件毛坯。见图 4话框。 图 4 1） 通过 目设置工件毛坯大小。选择 置毛坯的左下角点为（ 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 100， 右上角点为 （ 100,10） ， 生成虚线如图 4 （ 2） 通过 座顶尖的参数。 （ 3） 通过 置卡盘的 参数。 （ 4） 通过 置辅助支撑的参数。 图 4 5） 选择 件设置完成。 （二） 生成车端面刀具路径 数对话框中选择刀具，并设置其他参数。 签，并设置参数。见图 4示。 项中各参数的含义如下： 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 4 1） 入框用于输入刀具开始进刀时距工件表面的距离 （ 2） 选中 入框前面的复选框时，按该输入框设置的进刀量生成端面车削粗车刀具路径。 （ 3） 选中 入框前面的复选框时，按该输入框设置的进刀量生成端面车削精车刀具路径。 （ 4） of 置端面车削精车加工的次数。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 （ 5） 输入框用于输入在生成刀具路径时，实际车削区域超出由矩形定义的加工区域的距离。 （ 6） 输入框用于输入退刀量，当选中 选框时快速退刀。 图 4 7） to 输入框用于输入加工后的预留量。 （ 8） 选中该复选框时，从距工件旋转轴较近的位置开始向外加工，否则从外向内加工， 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 4选择 定加工区域。 5选择 出 数设置。生成如图 4示的刀具路径。 图 4成轮廓粗车加工刀具路径 接着前面的例子介绍轮廓粗车加工刀具路径的生成。 1 取所加工的外圆柱表面，如图 4示。然后选择 图 4 系统弹出 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 数对话框 数对话框。见如图 4示。在 数对话框中选择刀具，并设置其他参数。 图 4 选择对话框中的 签，并设置参数。见图 4示， 项中各参数的含义如下： 图 4要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 （ 1） 选中该复选框时，相邻粗车削之间设置有重叠量。重叠距离由该复选框下面的输人框设置。若为设置进刀重叠，则将在工件外形留下有凹凸不平的扇形， 过设置重叠量，使得粗车加工留下的材料都有一样的厚度。当设置了重叠量时，每次车削的退刀量等于设置的切削探度与重叠量之和。 （ 2） 入框用来设置每次车削加工的切削深度。切削深度的距离是以垂直于切削方向来计算的。当选中 选框时，将最大切削深度设置为刀具允许的最大值。 （ 3） to to 输入框用于输入在 （ 4） to to 输入框用于输入在 （ 5） 要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 （ 6） 用于设置粗切加工的模式。 提供两种选样： 向切削）和 向切削 )。在单向切削中，刀具在工件的 一个方向切削后立即退刀，并以快速移向另一方向，接着下刀进行下一次切削加工。而双向切削，刀具在工件的两个方向进行切削加工，只有刀具为双向刀具才能进行双向切削。 （ 7） 用于设置粗切方向和粗切角度。 供了 4 种加工方向： 径 )：在工件外部直径方向上切削。 径 )：在工件内部直径方向上切削。 端面 )：在工件的前端面方向进行切削 端面 )：在工件的后端面方向进行切削。 粗切角度可以被设置为介于 0 至 360 之间的任意数值，一般情况下，外径或内径车削都是采用 0 粗切角，端面车削则采用 90 粗切角。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 （ 8） 具偏移方式设置 （ 9） n/添加进刀 /退刀刀具路径设置 (10) 置底切参数 弹击 钮，系统弹出图 4示的 话框。该对话框用来设置在粗车加工中是否允许底切，若允许底切，则设置底切参数。 图 4选择 o to 选按钮时，切削加工跳过所有的底切部分，这时需要生成另外的刀具路径进行底切部分的切需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 削加工。 当选择 to 选按钮时，系统可以进行底部分的加工，这时系统激活 。 当选择 se 选按钮时，激活 入框，系统按 入框输入的角度在底切部分进刀。 当选择 se 选按钮时，激活 。这时系统根据刀具的宽度及 中的设置进行底切部分的加工。 当在 选中 on 选按钮时，系统用刀具的前角点刀底切加工。 当在 on 选按钮时，系统用刀具的后角点刀底切加工。通常这时刀具应设置为前后均可加工，否则将会引起工件或刀具的损坏。 4 确定。生成如图 4示的刀具路径。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 4成精车加工刀具路径 精车是沿工件的外侧、内侧或端面外形做一次或多次的车削。一般用于精车加工的工件在进行精车加工前因进行粗车加工。要生成精车加工刀具路径，除了要设置共有的刀具参数外，同样还要设置一组精车加工刀具路径特有的参数。精车加工参数在图所示的 项卡中进行设置。下面接着前面的例子来介绍生成精车加工刀具路径及 件的方法。 1. 择与精加工的外圆柱表面，如图 4示。然后选择 图 4要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2. 系统弹出 数对话框和 数对话框。在 数对话框中选择刀具，并设置其他参数，如图 4示。 图 4. 选择对话框中的 签，并设置参数。 项卡中各参数与 项卡中的参数基本相同，如图 4示。 项卡中增加的 of 入框用来设置精车加工的次数。精车加工的次数应设置为粗车加工的预留量除以 入框中输入的精车加工进刀量。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 4. 确定。生成如图 4示的刀具路径。 图 4槽加工刀具路径 加工如图 4示的退刀槽 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 4 3 选择欲加工的槽 统将弹出如图 4示的对话框。 图 4 数对话框中选择刀具，并设置其他参数。 3 数对话框中设置槽的形状。 4 5 数对话框中设置槽的精加工参数。 6 成如图 4示的刀具路径。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 4成螺纹加工刀 具路径 下面接着前面的例子来介绍生成螺纹加工刀具路径及 件的方法。 1 统将弹出如图 4示的对话框。 2在 数对话框中选择刀具，并设置其他参数。 图 4在 数对话框中定义螺需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 纹参数。见如图 4示，各参数的意义： （ 1） 入框用来设置螺纹的螺距。由两种表示方法，当选择 选按钮时，输入框中的输入 值表示为每毫米长度上螺纹的个数；当选择 选按钮时，输入框中的输入值表示为螺纹的螺距。 图 4 2） 入框用来设置螺纹两条边间的夹角， 入框用来设置螺纹一条边与螺纹轴垂线的夹角。 设置值应小于 于一般螺纹， 为 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 的 2 倍。 （ 3） 入框用于设置螺纹牙顶的直径； 入框用于设置螺纹牙底的直径； 入框用于设置螺纹的螺牙高度。 （ 4） 入框用于设置螺纹起点的 Z 坐标； 入框用于设置螺纹终点的 Z 坐标。系统通过这两个值定义螺纹的长度。 （ 5） 选择 项时，生成外螺纹加工的刀具路径；当选 择 项时，生成内螺纹加工的刀具路径；当选择项时，生成用于加工螺旋槽的刀具路径。 4. 在 数对话框中定义螺纹切削参数。见如图 4示，各参数的意义： （ 1） Nc 参数用来设置螺纹指令的形式，用于切削螺纹的 码有三种： 令一般需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 用于切削简单螺纹， 于切削复合螺纹。 图 4 2） 参数用来设置定义切削深度的方式。当选择 选按钮时，系统按相同的切削量来定义每次的切削深度；当选择 ，系统按统一的深度进行切削加工。 （ 3） of 参数用来设置定义切削次数的方式。当选择 of 选按钮时，系统根据设置的第一刀切削量、最后一刀切削量 (of 螺纹深度来计算切削需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 次数；当选择 of 选按钮时，系统根据设置的切削次数、最后一刀切削量和螺纹深度来计算切削量。 5 成如图 4示的刀具路径。 图 4成截断加工刀具路径 截断加工以生成一个垂直的刀具路径来切削工件，一般用于工件的切断。系统首先通过选取一个点来定义车削起始位置。然后设置共有的刀具参数，和一组截断车削刀具路径特有的参数。 1 统将提示选取一个点来定义车削起始位置，输入截断点的坐标为（ 100， 回车确定，系统将弹出如图 4示的对话框。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 4 数对话框中选择刀具，并设置其他参数。 2 数对话框中设置截断车削参数，如图 4示。 图 4项卡中的大部分参数与前面介需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 绍的参数相同，下面仅介绍截断车削特有的参数。 （ 1） X 参数设置截断车削的终止点的 X 坐标，系统的默认设置为 0(将工件截断 )，用户可以在输入框中输入终止点的 X 坐标，也可以单击 X 钮在绘图区选取一点，以该选取点的 X 坐标作为截断车削终止点的X 坐标。 （ 2） 参数设置刀具的最终切入位置。当选择 选按钮时，刀具的前角点切人至定义的深度；当选择 选按钮时，刀具的后角点切人至定义的深度。 （ 3） 参数在截断车削起始点位置定义一个角的外形。当选择 选按钮时，在起始点位置垂直切人，不生成倒角；当选择 项时，按输入框设置的半径生成倒圆角；当选择 选按钮时，按设置的参数生成倒角，其设置方法与切槽加工中切槽角点处