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淄博职业学院基于caxa环境下电饭煲的设计,毕业设计论文

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山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 1 页 共 21 页 装 订 线 目 录 一 . 数控机床发展概述 -(2) 1.1 国内外数控发展概况 -(2) 1.2 数控技术发展趋势 -(3) 1.3 智能化新一代 PCNC 数控系统 -(7) 二 . 数控仿真技术 -(7) 2.1 计算机仿真的概念及应用 -(7) 2.2 数控仿真技术研究现状 -(7) 三 . CAXA 自动编程的介绍 -(8) 3.1 引言 -(8) 3.2 CAXA 系列软件 -(8) 3.3 CAM 数控加工技术 -(8) 3.4基于 CAXA制造工 程师的工艺加工过程 -(9) 3.5 结束语 - -( 10 ) 四 .数控技术知识 -数控加工工艺设计 -( 11 ) 4.1 常用数控加工方法 - -( 11 ) 五电饭煲的加工 -( 10 ) 六 .数控加工动态仿真技术综述 -( 19 ) 6.1 概述 -( 19 ) 6.2 一种用于仿真系统开发的平台 CAXA-( 19 ) 6.3 其他方面 -( 20 ) 总结与展望 -( 20 ) 致谢 -( 21 ) 参考文献 -( 21 ) nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 2 页 共 21 页 装 订 线 摘 要 对近几年的数控发展概况做了粗要的阐述，以及对未来数控的发展前景做了简要的预测，数控的发展日新月异是一项新兴的生产力，它的迅速发展推动了社会的进步，简要介绍了数控加工的一些知识和数控加工工艺的分析方法。对于 CAXA 制造工程师的情况也做了介绍，数控仿真研究的现状也做了相应的阐述。 关键词 ： CAXA、数控仿真、 CAM、电饭煲、数控技术、 CAXA 制造工程师 一、 数控机床发展概述 1.1 国内外数控发展概况 随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔 性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成 化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上， CAD/CAM 与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。 长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构， CNC 只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过 CAD/CAM 及自 动编程系统进行编制。 CAD/CAM 和 CNC 之间没有反馈控制环节，整个制造过程中 CNC 只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正 CAD/CAM 中的设定量，因而影响 CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统 CNC 系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了 CNC 向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程 ，因此，对数控技术实行变革势在必行。 21 世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。 1.2 数控技术发展趋势 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 3 页 共 21 页 装 订 线 我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端 而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。 我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定 从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求 和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导 21 世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现制造装备业的跨跃式发展。 强调市场需求为导向，即以数控终端产品为主，以整机（如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等）带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件（数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等）的可靠性和生产规模问题。没有 规模就不会有高可靠性的产品；没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品；当然，没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。 在高精尖装备研发方面，要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合，以“做得出、用得上、卖得掉”为目标，按国家意志实施攻关，以解决国家之急需。 在竞争前数控技术方面，强调创新，强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品，为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。 网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息 集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元 21 世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如 电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等 1.2.1 性能发展方向 高速高精速度、精度和效 率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速 CPU 芯片、 RISC 芯片、多 CPU 控制系统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 柔性化 包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 4 页 共 21 页 装 订 线 效能。 工艺复合性、辅助时间为主要目的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。旋转主轴头 或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工 实时智能化 早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学 习控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而达到最佳控制的目的 1.2.2 功能发展方向 用户界面图形化 用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前 INTERNET、虚拟现实、科 学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。 科学计算可视化 科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高 产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。 插补和补偿方式多样化 多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、 2D+2 螺旋插补、 NANO插补、 NURBS 插补 (非均匀有理 B 样条插补 )、样条插补 (A、 B、 C 样条 )、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、 温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。 内装高性能 PLC 数控系统内装高性能 PLC 控制模块，可直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准 PLC 用户程序实例，用户可在标准 PLC 用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 5 页 共 21 页 装 订 线 多媒体技术应用 多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场 设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。 1.2.3 体系结构的发展 集成化 采用高度集成化 CPU、 RISC 芯片和大规模可编程集成电路FPGA、 EPLD、 CPLD 以及专用集成电路 ASIC 芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用 FPD 平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和 CRT 抗衡的新兴显示技术，是 21 世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高 集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。 模块化 硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如 CPU、存储器、位置伺服、 PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。 网络化 机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。 通用型开放式闭环控制模 式 采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构，便于裁剪、扩展和升级，可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环控制模式是针对传统的数控系统仅有的专用型单机封闭式开环控制模式提出的。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易 于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、 1.3 智能化新一代 PCNC 数控系统 当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代 PCNC 数控系统已成为可能。 智能化新一代 PCNC 数控系统将计算机智能技术、网络技术、 CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，形成严密的制造过程闭环控制体系。 二 . 数控仿真技术 2.1 计算机仿真的概念及应用 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 6 页 共 21 页 装 订 线 从工程的角度来看，仿真就是通过对系统模型的实验去研究一个已有的或设计中的系统。分析复杂的动态对 象，仿真是一种有效的方法，可以减少风险，缩短设计和制造的周期，并节约投资。计算机仿真就是借助计算机，利用系统模型对实际系统进行实验研究的过程。它随着计算机技术的发展而迅速地发展，在仿真中占有越来越重要的地位。计算机仿真的过程可通过图1 所示的要素间的三个基本活动来描述： 建模活动是通过对实际系统的观测或检测，在忽略次要因素及不可检测变量的基础上，用物理或数学的方法进行描述，从而获得实际系统的简化近似模型。这里的模型同实际系统的功能与参数之间应具有相似性和对应性。 仿真模型是对系统的数学模型（ 简化模型）进行一定的算法处理，使其成为合适的形式（如将数值积分变为迭代运算模型）之后，成为能被计算机接受的 “ 可计算模型 ” 。仿真模型对实际系统来讲是一个二次简化的模型。 仿真实验是指将系统的仿真模型在计算机上运行的过程。仿真是通过实验来研究实际系统的一种技术，通过仿真技术可以弄清系统内在结构变量和环境条件的影响。 计算机仿真技术的发展趋势主要表现在两个方面：应用领域的扩大和仿真计算机的智能化。计算机仿真技术不仅在传统的工程技术领域（航空、航天、化工等方面）继续发展，而且扩大到社会经济、生物等许 多非工程领域，此外，并行处理、人工智能、知识库和专家系统等技术的发展正影响着仿真计算机的发展。 数控加工仿真利用计算机来模拟实际的加工过程，是验证数控加工程序的可靠性和预测切削过程的有力工具，以减少工件的试切，提高生产效率。 2 2 数控仿真技术的研究现状 ： 数控机床加工零件是靠数控指令程序控制完成的。为确保数控程序的正确性，防止加工过程中干涉和碰撞的发生，在实际生产中，常采用试切的方法进行检验。但这种方法费工费料，代价昂贵，使生产成本上升，增加了产品加工时间和生产周期。后来又采用轨迹显示法，即以划 针或笔代替刀具，以着色板或纸代替工件来仿真刀具运动轨迹的二维图形（也可以显示二维半的加工轨迹），有相当大的局限性。对于工件的三维和多维加工，也有用易切削的材料代替工件（如，石蜡、木料、改性树脂和塑料等）来检验加工的切削轨迹。但是，试切要占用数控机床和加工现场。为此，人们一直在研究能逐步代替试切的计算机仿真方法，并在试切环境的模型化、仿真计算和图形显示等方面取得了重要的进展，目前正向提高模型的精确度、仿真计算实时化和改善图形显示的真实感等方向发展 三 CAXA 自动编程 ： 3 1 序言 现阶段，许多工厂常用二维设 计软件进行基于 2D 的平面图零件设计，然后由工艺人员 /程序员按 3D 概念，直接以 G 代码或 APT 语言进行 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 7 页 共 21 页 装 订 线 NC 编程。这种方法适用于一般简单零件的平面加工、直线加工、回转体加工及点位加工。其编程速度较快，代码简洁。对于几何形状复杂、夹具装配复杂，特别是对非圆曲面的加工，上述编程方法就十分困难了。因为对空间几何图形和轨迹进行数学处理的计算量大、过程复杂，不易掌握，而且编程过程中，不能对加工环境构成要素的几何体之间的空间关系进行检查。将刀位坐标转为加工对象的几何图形再进行检查，精度低，不直观，因此需上机调试程序，占用数 控机床工时，技术准备周期较长近几年来， CAM 技术发展迅速，图形处理功能有了很大增强，硬件平台价格大幅下降，同时， CAD/CAM软件技术也日益成熟。这使得直接将零件的几何体信息转变为数控加工程序的国产 CAD/CAM 软件 CAXA 制造工程师得以推广和应用。 3 2 CAXA 系列软件 CAXA 是北京航空航天大学海尔软件有限公司面向我国工业界推出的全中文界面的，包括数控加工、工程绘图、注射模设计、注塑工艺分析、数控机床机床通信等一系列 CAD/CAM/CAE 软件的品牌名称。 CAXA 制造工程师（ CAXA-ME）：面向加工中心的 CAM 软件，该软件具有强大的造型功能，可快速建立复杂的三维模型，具有灵活多样的加工方式。快速生成加工轨迹。通用后置处理适用于各种数控系统。支持三坐标测量机，具有数控代码反读和真实感仿真功能 。 CAXA 注射模具设计（ CAXA-IMD）：注射模专业 CAD 软件。该软件提供注射模标准模架和零件库，以及塑料、模具材料和注射机等的设计参数库。可随时查询、检索；并能自动换算型腔尺寸，对模具进行各种计算。 CAXA 注射工艺设计（ CAXA-IPD）：是与美国 C-MOLD 公司合 作开发的面向注塑行业的 CAE 软件。采用国际 CAE 技术，通过科学的分析方法和简便操作，可预测注塑工艺过程，确定优化的注塑工艺参数，达到优化设计的目的。 CAXA 线切割（ CAXA-WEDM）：数控线切割机床的 CAM 软件，可以交互式绘制需切割的图形，自动生成带有复杂形状轮廓的两轴线切割加工轨迹。输出3B 或 G 代码，支持快、慢走丝线切割机床的编程加工 3 3 CAM 数控加工技术 ： 3.3.1 CAM 数控加工概述 CAM 数控加工技术是在刀具建库、夹具建库、 NC 建模和 CAD 实体造型集成的基础上，在计算机中建 立机床加工环境，根据加工工艺方案设置参数，模拟机 床的实际切削过程，进行刀具干涉检查，最后生成 NC 代码文件，即G 代码，输入机床完成零件加工。其关键技术如下： 夹具库的建立、多工位夹具的装配及在各工序间的切换；装配式刀具库的建立及在仿真切削过程中的调用； NC 建模系统的应用调试； 使用 CAM 软件的刀具、夹具数据库中的系列刀具元件、夹具元件加工毛坯模型；模拟加工试切过程，并进行切削干涉检查；修改刀具路径；应用软件功能，生成刀具、夹具及部件装配图和刀具路径图、输出各种工艺信息及报表。 3.3.2CAXA 制造工程 师实现数控加工 CAXA 制造工程师以 CAD 生成的零件几何信息为基础，采用人机交互对话方式，在计算机屏幕上指定被加工件的几何特征，定义相关的加工参数，由计算机进行数据处理，并动态显示加工路径，最后输出 NC 代码数据，特别是它所提供的仿真切削功能，能模拟加工环境进行切削，并检查刀具是否干涉。 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 8 页 共 21 页 装 订 线 3 4 基于 CAXA 制造工程师的工艺加工过程 ： 3.4.1 CAXA 制造工程师制造功能模块的主要功能 CAXA 制造工程师是一个曲面实体相结合的 CAD/CAM 一体化的国产 CAM软件，是基于三维的零件设计、制造和分析的软件包。其 制造功能模块主要具有以下功能： 保证数据的唯一性和相关性 如果对一个零件模型进行了修改，与此零件相关的装配图、零件图等都会自动更新。 强大的加工环境设计能力 能够模拟加工条件，建立三维的组装式夹具装配、刀具装配、加工毛坯系列；图形交互式人机对话；有多种进刀方式，可自动生成加工刀具路径。能进行铣削、镗削、车削、铰孔、线切割等多种加工。每种加工都提供多种加工方式；能图形显示刀具路径；屏幕模拟实际切削过程，显示材料去除过程和进行刀具干涉检查；可提供完整的工艺过程信息。可提供刀具装配、安装、使用信息 ，夹具安装、使用信息，机床使用信息，工艺参数设置信息等。 3.4.2 用 CAXA 制造工程师在数控机床上进行工艺分析及加工的过程 基于 CAXA 制造工程师的技术支持，在数控机床上进行零件加工工艺分析及加工的过程，可分为下面的几个阶段： 准备工作 在这个阶段里，主要完成加工环境设计工作，即在完成工艺方案设计的前提下，在计算机上完成数控机床参数设置，刀具元件建库、刀具组装，通用夹具元件建库、专用夹具元件建模、夹具组装等，目的是建立一个三维工件的加工环境。 工件模型造型设计 利用 CAXA-CAD 提供的直线、圆弧以及样条 线等平面绘图功能和拉伸、除料、放样等实体造型功能，可以将设计元素加工混合，进行三维加工数据的建模，用曲线、曲面和实体表达工件。在对零件造型过程中，可以直接使用软件提供的三维设计功能，也可以将二维制图中参数线等元素，引入到CAXA 建模中，实现 CAD 数据的准确交换，生成满足数控加工的三维数据模型，实现复 杂零件的三维实体造型设计。 对以上零件的三维建模进行分析，按工艺方案的要求，根据零件毛坯、夹具装配之间空间几何关系及刀具特征和参数，筛选最适合的加工方法。对实体造型进行进一步的工艺分析，根据加工性质修改增补造型， 根据加工特点以及加工能力，确定需要加工的三维实体面，再分析实体的组成情况，拟定刀具的进入路径、切削路径、退出路径，找到刀具在运动中可能发生干涉的部位，并及时地进行加工环境调整。 生成加工轨迹 根据需加工零件的形状特点及工艺要求，利用 CAXA 制造工程师中提供的曲面、导动、参数线、投影、等高等加工方法，灵活选定需要加工的实体部分，输入相关的数据参数和要求，可快速显示图形、生成刀具轨迹和刀具切削路径。 针对实体不同加工性质和加工部位的特点，采用不同的加工方法从而生nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 9 页 共 21 页 装 订 线 成不同的粗加工和精加工轨迹。编程人员可以根据实际需 要，灵活地选择加工部位和加工方法。加工轨迹生成后，利用刀位编辑、轨迹的连接和打断编辑以及参数修改等功能对相关轨迹进行编辑和修改。运用轨迹仿真功能，即可屏幕模拟实际切削过程，显示材料去除过程和进行刀具干涉检查，检验生成的刀具轨迹是否满足要求，查看切削后的工件截面，确保不会出现过切。 数控编程的核心工作就是生成刀具轨迹，然后将其离散成刀位点，经后置处理产生数控加工程序。当加工轨迹生成后，按照当前机床类型的配置要求，把已经生成的刀具轨迹自动转化成合适的数控系统加工 G 代码，即 CNC 数控加工程序。但不同的机床其数控系 统是不尽相同的，不同的数控系统其 G 代码功能不同，加工程序的格式也有所区别，所以要对 G 代码进行后置处理，以对应于相应的机床。利用软件的加工工艺参数后置处理功能，可以通过对“ 后置处理设置 ” 进行修改，使其适用于机床数控系统的要求，或按机床规定的格式进行定制。定制后，可以保存设置，用于今后与此类机床匹配需要。 G 代码生成后，可根据需要，自动生成加工工序单，程序会根据加工轨迹编制中的各项参数自动计算各项加工工步的加工时间，这非常便于生产管理识别和加工工时的计算。我们还可通过直观的加工仿真和代码反读来检验加工工艺和代码 的质量。 G 代码传输和机床加工 生成的 G 代码要传输给机床，如果程序量少而机床内存容量允许的话，可以一次性地将 G 代码程序传输给机床。如果程序量巨大，就需要进行 DNC在线传输，将 G 代码通过计算机标准接口直接与机床连通，在不占用机床系统内存的基础上，实现计算机直接控制机床的加工过程。机床根据接收到的G 代码加工程序，就可进行在线 DNC 加工或单独加工了。 3 5 结 语 我们用 CAXA 制造工程师对示例零件进行了数控加工，刀具路径设计合理、正确，执行加工一次成功。与传统的手编程的数控加工相比较，有以下几个特点：在计算 机屏幕上，面向零件的几何图形，以鼠标指点操作对象，使用相关菜单进行编程设计，方法简单易学。编程结果直观，以刀具路径在屏幕上显示，处理速度快。经仿真切削和刀具干涉检查，所编程序一次成功，大幅度减少了机床调整时间和机床试切时间。减少了程序调试时间，减少了机床工时占用，缩短了生产周期。 四、数控技术知识 -数控加工工艺设计 1 图 2 图 4.1 常用数控加工方法 4.1.1 平面孔系零件 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 10 页 共 21 页 装 订 线 常用点位、直线控制数控机床（如数控钻床）来加工，选择工艺路线时，主要考虑加工精度和加工效率两个原则。 若考虑效率，则上述零件采用图 1 的路线比图 2 好，因为经过计算前者刀具空行程路线短。若考虑精度，则采用图 3 的路线比图 4 差，因为后者消除了反向间隙。 4.1.2 旋转体类零件 常用数控车床或磨床加工。考虑加工效率：在车床上加工时，通常加 工余量 大，必须合理安排粗加工路线，以提高加工效率。实际编程时，一般不宜采用循环指令（否则，以工进速度的空刀太大）。比较好的方法是用粗车尽快去除材料，再精车。考虑刀尖强度：数控车床上经常用到低强度刀具加工细小凹槽 .图 5 的 c.采用斜向进刀，不宜崩刃，则易崩刃。 4.1.3 平面轮廓零件 常用数控铣床加工。应注意：切入与切出方向控制：图 6 左图的径向切入，工件表面留有凹坑；右图切向切入、切出，工件表面光滑。一次逼近方法选择：只具有直线和圆弧插补功能的数控机床在加工不规则曲线轮廓时，需 8） 。要用微小直线段或圆弧段去逼近被加工轮廓（其误差称为一次逼近误差），逼近时，应该使工件误差在合格范围同时程序段的数量少为佳。 4.1.4 立体轮廓零件 考虑工件强度及表面质量：图 7b，该形状的工件受力后，强度较 a 差，c 的表面质量最好。 考虑机床的插补功能：加工飞机大梁直纹扭曲面时，若加工机床三轴 联动，只好用效率较低的球头铣刀；若机床为 四轴联动，则可以选用效率较高的圆柱铣刀铣削 五电饭煲的 加工 电饭 煲是家居常用的电器之一。 通常电饭煲的组成都是由下盖，底座，筒身，米锅，蒸锅，和顶盖组成。 电饭煲是比较成熟的家电产品，消费者平均使用 3 5 年就要进行更换。现在市场上的电饭煲产品在新功能、新技术上主要体现在内胆技术和控温技术。 符合标准要求的电饭煲，即使在产生过载、限温器失灵等非正常现象发生时，也不应出现可能产生导致着火危险的温度并且有足够的电气强度以保证对人体不会造成危害，这就要求有超温保护装置在非正常现象发生时进行保护。可以通过说明书等资料查证所选购的电饭煲有无装超温保护装置。 结构 : 符合标准要求的电饭煲，其结构应使得消费者在正常使用时不会触及高温部位，如蒸气口；对容量超过 3L 的电饭煲，在 25 度角的倾斜面上翻倒时，其内锅水泄出的速率应小于 16L/min。 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 11 页 共 21 页 装 订 线 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 12 页 共 21 页 装 订 线 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 13 页 共 21 页 装 订 线 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 14 页 共 21 页 装 订 线 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 15 页 共 21 页 装 订 线 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 16 页 共 21 页 装 订 线 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 17 页 共 21 页 装 订 线 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 18 页 共 21 页 装 订 线 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 19 页 共 21 页 装 订 线 说明 : 上图依次为 :下盖 1,下盖 2, 下盖 3,底座 ,筒身 ,米锅 ,蒸锅 ,顶盖 ,装配图 (每两副图为一组 ). 六 .数控加工动态仿真技术综述 6.1 概述 6.1.1 加工动态仿真计术的定义及其重要性 数控加工动态仿真技术是基于微机平台的 CAD/CAM/CAXA 的集成系统，侧重于数控加工编程，其曲线，曲面设计功能是为数控加工编程服务的在三维动态模型下，更充分地表现出数控加工动态仿真技术的优数控越性。其重要性在于易操作，基于数空机床的基础上，强化了同学的思维 .动手能力，能真实地反应数数控机床的性能及操作效果。 6.2.2 数控加工动态仿真技术的研究重点 数控技术动态仿真技术的研究重点，在于它是综合应用计算机的自动控制 .自动检测及精密机械等高技术的产物。它的出现及所带来的巨大效益是世界各国科技与技术工业界重要研究对象。数控加工动态技术的仿真带来的不仅是机械方面的便捷；同时 .也为工业军事等方面以及为培养能够熟练掌握现代数控技术 .编程操作和维护的应用型高级技术人才奠定了基础。 6.2.3 数控加工动态仿真技术在机械制造业中的地位 随着科学技术的飞速发展和竞争日趋激烈，机械产品的更新日益增快，多品种 .小批量生产的比例增加。同时，随着航空工业 .汽车工业和轻工业消费品生产的高速增长，复杂形状的零件越来越多，精度越来越高，此外，市场竞争要求产品研究周期越来越短，传统的加工设施和制造方法难于适应这众多样化 .柔性化与复杂形状零件高效质量加工要求。因此，数控加工动态仿真技术就起到了主导作用，数控加工动态技术是制造业实现自动化 .柔性化 .集成化生产基础，现代的 CAD/CAM/FMS/CIMS 等都是建立在此基础上的，离开数控加工技术，先进的制造业就成了无本之木！同时，数控加工技术关系到国家综合水平，是体现国家综合国力水平的重要基础产业，其水平的高低是衡量一个国家制造业的核心标志，实现加工机床生产过程的数控化已经成为当今制造业的发展方向。 6.2 一种用于仿真系统开发的平台 CAXA 6.2.1CAXA 概述 CAXA是北京北航海而软件有限公司面向我国工业界推出的包括工程绘图 .注射模具设计分析 .数控加工 .数控线切割 .自动编程等一系列 CAD/CAE/CAM 软件的平牌名称。 CAXA 制造工程师的含义是计算机辅助设计 .制造 .分析等；X 意味着扩充。 CAXA 制造工程师是面向机械制造业的计算辅助自动编程的一种工具软件。 6.2.2CAXA 的功能及其在仿真系统开发中的应用 CAXA 提供了数控车床应具有的粗车 .精车 .车槽 .车螺纹等功能，同时具有了生成代码 .查看代码 .参数修改 .轨迹仿真 .代码反度 .机床设置 .后置理 .设置及 CAXA 数控车 2000 软件的应用。 CAXA 的开发应用主要应用于车 .铣床上面，进行 粗车 .精车 .车槽 .钻孔以及铣孔 .铣槽 .精铣 .粗铣等领域的应用。 nts山东淄博职业学院毕业设计论文纸 第 20 页 共 21 页 装 订 线 6.2.3CAXA 软件的特点界面 CAXA 软件的特点 全中文界面 软件的系统菜单 .状态提示栏 .在线帮助及使用说明等结构均为中文，拥护更易学 .易懂 .易用。 方便的特征实体造型 常用的特征有孔 .槽 .凸台 .垫 .圆柱体 .块 .球体 .管子等，使设计过程更直观简单。 灵活的曲面实体复合造型 基于实体的特征造型技术，使曲面融合进实体中，形成统一的曲面实体复合模式。利用这一模式和模具设计的有效工具。 强大的 CAXA 和数控