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1、第第部分部分 Mastercam CAM第五章第五章 數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)v了解數(shù)控編程的基本過(guò)程了解數(shù)控編程的基本過(guò)程v了解數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)了解數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院5.1 數(shù)控編程的基本過(guò)程數(shù)控編程的基本過(guò)程 數(shù)控編程是從零件設(shè)計(jì)得到獲得合格的數(shù)控編程是從零件設(shè)計(jì)得到獲得合格的數(shù)控加工程序的全過(guò)程，其最主要的任務(wù)是數(shù)控加工程序的全過(guò)程，其最主要的任務(wù)是計(jì)算得到加工走刀中的刀位點(diǎn)，即獲得刀具計(jì)算得到加工走刀中的刀位點(diǎn)，即獲得刀具運(yùn)動(dòng)

2、的路徑。對(duì)于多軸加工還要給出刀軸的運(yùn)動(dòng)的路徑。對(duì)于多軸加工還要給出刀軸的矢量。矢量。 數(shù)控編程中的關(guān)鍵技術(shù)包括：零件幾何數(shù)控編程中的關(guān)鍵技術(shù)包括：零件幾何建模技術(shù)、加工參數(shù)合理設(shè)定、刀具路徑仿建模技術(shù)、加工參數(shù)合理設(shè)定、刀具路徑仿真和后處理技術(shù)真和后處理技術(shù)Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院5.1.1零件幾何建模技術(shù)零件幾何建模技術(shù) CAD模型是數(shù)控編程的前提和基礎(chǔ)，其模型是數(shù)控編程的前提和基礎(chǔ)，其首要環(huán)節(jié)是建立被加工零件的幾何模型。復(fù)首要環(huán)節(jié)是建立被加工零件的幾何模型。復(fù)雜零件建模的主要技術(shù)是以

3、曲面建模技術(shù)為雜零件建模的主要技術(shù)是以曲面建模技術(shù)為基礎(chǔ)的。基礎(chǔ)的。Mastercam的的CAM模塊獲得模塊獲得CAD模模型的方法途徑有以下三種：直接獲得、直接型的方法途徑有以下三種：直接獲得、直接造型和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。造型和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院5.1.2加工參數(shù)合理設(shè)定加工參數(shù)合理設(shè)定 數(shù)控加工的效率和質(zhì)量有賴于加工方案數(shù)控加工的效率和質(zhì)量有賴于加工方案和加工參數(shù)的合理選擇。加工參數(shù)合理的設(shè)和加工參數(shù)的合理選擇。加工參數(shù)合理的設(shè)定包含兩方面的內(nèi)容定包含兩方面的內(nèi)容: 加工工藝分析規(guī)劃加工工藝分析規(guī)劃 參數(shù)設(shè)置。參數(shù)設(shè)置。Mastercam X

4、 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院5.1.3刀具路徑仿真刀具路徑仿真 由于零件形狀的復(fù)雜多變以及加工環(huán)境由于零件形狀的復(fù)雜多變以及加工環(huán)境的復(fù)雜性，為了確保程序的安全，必須對(duì)生的復(fù)雜性，為了確保程序的安全，必須對(duì)生成的刀具路徑進(jìn)行檢查。主要檢查的內(nèi)容是成的刀具路徑進(jìn)行檢查。主要檢查的內(nèi)容是加工過(guò)程中的過(guò)切或欠切、刀具與機(jī)床和工加工過(guò)程中的過(guò)切或欠切、刀具與機(jī)床和工件的碰撞問(wèn)題。件的碰撞問(wèn)題。Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院5.1.4后處理技術(shù)后處理技術(shù) 后出理是數(shù)控編程技術(shù)的一個(gè)重要內(nèi)容，后出理是數(shù)控編程技術(shù)的一個(gè)重要內(nèi)容，它將通用前置處理生成的刀為

5、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適它將通用前置處理生成的刀為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合于具體機(jī)床數(shù)據(jù)的數(shù)控加工程序。后處理合于具體機(jī)床數(shù)據(jù)的數(shù)控加工程序。后處理實(shí)際上是一個(gè)文本編輯處理過(guò)程。其技術(shù)內(nèi)實(shí)際上是一個(gè)文本編輯處理過(guò)程。其技術(shù)內(nèi)容包括機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與求解、機(jī)床結(jié)構(gòu)誤容包括機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與求解、機(jī)床結(jié)構(gòu)誤差補(bǔ)償和機(jī)床運(yùn)動(dòng)非線性誤差校核修正等。差補(bǔ)償和機(jī)床運(yùn)動(dòng)非線性誤差校核修正等。 Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院5.2 數(shù)控程序質(zhì)量數(shù)控程序質(zhì)量 衡量一段數(shù)控程序的好壞，其判定標(biāo)準(zhǔn)衡量一段數(shù)控程序的好壞，其判定標(biāo)準(zhǔn)主要包括以下六條：主要包括以下六條： （1）完備性（）完備性（2）誤差控制（

6、）誤差控制（3）加工效率）加工效率（4）安全性（）安全性（5）工藝性（）工藝性（6）其他）其他Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院5.3 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)數(shù)控加工工藝基礎(chǔ) 機(jī)械加工中，由機(jī)床、夾具、刀具和工機(jī)械加工中，由機(jī)床、夾具、刀具和工件等組成的統(tǒng)一體，稱為工藝系統(tǒng)。件等組成的統(tǒng)一體，稱為工藝系統(tǒng)。 Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院v5.3.1數(shù)控加工的基本過(guò)程數(shù)控加工的基本過(guò)程 數(shù)控加工就是泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零數(shù)控加工就是泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的工藝過(guò)程。數(shù)控機(jī)床是一種用計(jì)算件加工的工藝過(guò)程。數(shù)控機(jī)床是一種用計(jì)算機(jī)來(lái)

7、控制的機(jī)床，用來(lái)控制機(jī)床的計(jì)算機(jī)，機(jī)來(lái)控制的機(jī)床，用來(lái)控制機(jī)床的計(jì)算機(jī)，不管是專用計(jì)算機(jī)、還是通用計(jì)算機(jī)都統(tǒng)稱不管是專用計(jì)算機(jī)、還是通用計(jì)算機(jī)都統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。為數(shù)控系統(tǒng)。Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院一般來(lái)說(shuō)數(shù)控加工工藝主要包括的內(nèi)容如下：一般來(lái)說(shuō)數(shù)控加工工藝主要包括的內(nèi)容如下：(1) 選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容；選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容；(2) 對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析；對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析；(3) 數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)；數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)；(4) 對(duì)零件圖紙的數(shù)學(xué)處理；對(duì)零件圖紙的數(shù)學(xué)處理；(5) 編寫加工程序單；編

8、寫加工程序單；(6) 按程序單制作控制介質(zhì)；按程序單制作控制介質(zhì)；(7) 程序的校驗(yàn)與修改；程序的校驗(yàn)與修改；(8) 首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理；首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理；(9) 數(shù)控加工工藝文件的定型與歸檔。數(shù)控加工工藝文件的定型與歸檔。Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院5.3.2 數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制 1. 坐標(biāo)系統(tǒng)坐標(biāo)系統(tǒng) (1) 機(jī)床坐標(biāo)系與運(yùn)動(dòng)方向機(jī)床坐標(biāo)系與運(yùn)動(dòng)方向 (2) 工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系 (3) 附加坐標(biāo)系附加坐標(biāo)系Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院2. 幾個(gè)重要術(shù)語(yǔ)幾個(gè)重要術(shù)語(yǔ) (1) 機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床

9、原點(diǎn)(2) 機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn) (3) 工件原點(diǎn)工件原點(diǎn)(4) 絕對(duì)坐標(biāo)與相對(duì)坐標(biāo)絕對(duì)坐標(biāo)與相對(duì)坐標(biāo) (5) 對(duì)刀與對(duì)刀點(diǎn)對(duì)刀與對(duì)刀點(diǎn)(6) 換刀點(diǎn)換刀點(diǎn)Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院5.3.3 加工毛坯的確定加工毛坯的確定 1毛坯的種類毛坯的種類 (1) 鑄件鑄件 (2) 鍛件鍛件 (3) 型材型材 (4) 焊接件焊接件 (5) 冷沖壓件冷沖壓件 Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院5.3.4 數(shù)控銑刀的選擇數(shù)控銑刀的選擇 1. 銑刀類型選擇銑刀類型選擇 被加工零件的幾何形狀是選擇刀具類型被加工零件的幾何形狀是選擇刀具類型的

10、主要依據(jù)。的主要依據(jù)。 2. 銑刀直徑的選擇銑刀直徑的選擇 銑刀直徑的選用視產(chǎn)品及生產(chǎn)批量的不銑刀直徑的選用視產(chǎn)品及生產(chǎn)批量的不同差異較大，刀具直徑的選用主要取決于設(shè)同差異較大，刀具直徑的選用主要取決于設(shè)備的規(guī)格和工件的加工尺寸。備的規(guī)格和工件的加工尺寸。 Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院5.3.5 切削用量的選擇切削用量的選擇 影響切削用量的因素有：機(jī)床和刀具。影響切削用量的因素有：機(jī)床和刀具。 切削用量的選擇必須在機(jī)床主傳動(dòng)功率、切削用量的選擇必須在機(jī)床主傳動(dòng)功率、進(jìn)給傳動(dòng)功率以及主軸轉(zhuǎn)速范圍、進(jìn)給速度進(jìn)給傳動(dòng)功率以及主軸轉(zhuǎn)速范圍、進(jìn)給速度范圍之內(nèi)。范圍之

11、內(nèi)。 刀具材料是影響切削用量的重要因素。刀具材料是影響切削用量的重要因素。 Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院5.3.6 確定加工余量的方法確定加工余量的方法 確定加工余量的方法有以下三種：確定加工余量的方法有以下三種： （1）查表修正法）查表修正法 （2）經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法）經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法 （3）分析計(jì)算法）分析計(jì)算法Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院5.3.7模具的數(shù)控銑削工藝分析模具的數(shù)控銑削工藝分析 1. 模具加工的基本特點(diǎn)模具加工的基本特點(diǎn) 模具加工的基本特點(diǎn)是加工精度要求高、模具加工的基本特點(diǎn)是加工精度要求高、形面復(fù)雜、批量小、工序多、重復(fù)性投產(chǎn)、形面復(fù)雜、批量小、工序多、重復(fù)性投產(chǎn)、仿形加工、模具材料優(yōu)異和硬度高。仿形加工、模具材料優(yōu)異和硬度高。 2. 建議采取的技術(shù)措施建議采取的技術(shù)措施 3. 刀具的選擇刀具的選擇 4. 銑削曲面時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題銑削曲面時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題Mastercam X 四川理工四川理工 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院