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1946年诞生了世界上第一台电子计算机。

6年后,即在1952年,计算机技术应用到了机床上,在美国诞生了第一台数控机床。

从此,在传统机床领域产生了质的变化。

近半个世纪以来,数控系统经历了两个阶段和六代的发展。

第一阶段:

数控(NC)阶段(1952—1970)年。

早期采取数字逻辑电路组成一台机床,专用计算机作为数控系统,被称之为硬件连接数控,简称数控(NC)。

随着元器件的发展,这个阶段经历了三代,即1952的第一代-----电子管时代;

1959年的第二代-----晶体管时代;

1965年的第三代-----小规模集成电路时代。

第二阶段:

计算机数控(CNC)阶段(1970————现在)。

1970年,通用小型计算机作为数控系统的核心部件,从此进入了计算机数控(CNC)阶段。

到了1971年,美国INTEL公司第一次将计算机的两个最核心的部件-----运算器和控制器,采用大规模的集成电路技术集成在一块芯片上,称之为微处理器。

又可以称为中央处理器(简称CPU)。

到了1974年,微处理器被应用于数控系统。

到了1990年,PC的性能已发展到了较高的水平,从8位、16位、发展到了32位,可以满足作为数控系统的核心部件要求。

数控系统从此进入了PC的阶段。

总之,计算机数控系统的发展也经历了三代。

即1970年的第四代-----小型计算机;

1974年的第五代-----微处理器和1990年的第六代-----基于PC(国外称为PC----BASED)。

必须指出,数控系统发展到了第五代以后,才从根本上解决了可靠性低、价格昂贵、应用很不方便等关键的问题。

因此,数控技术经过了近30年的发展才走向普及应用。

1.3数控机床的特点

数控机床在机械制造业中得到日益广泛的应用,是因为它具有以下的特点:

1.3.1能适应不同零件的自动加工

数控机床是按照被加工零件的数控程序来进行加工的,当改变加工零件

时,只要改变数控程序,不必用凸轮、靠模、样板或钻镗模等专用工艺装备。

因此,生产准备周期短,有利于机械产品的更新换代。

1.3.2工序集中

数控机床在结构和功能设计时,就充分考虑了工序集中,使机床在粗加工时有足够刚度和强度,在精加工时又有可靠的精度。

因此,一次装夹可以实现粗加工到精加工的不同工序,减少了机床、夹具的数量,也减少了因重新装夹造成的误差,同时能够缩短等待和装夹等辅助时间。

1.3.3生产效率和加工精度高、加工质量稳定

在数控机床上,可以采用较大的切削用量,有效的节省了机动加工时。

自动换速、自动换刀和其他辅助的装置作为自动化等功能,是辅助时间大大缩短,而且无需工序间的检验与测量。

所以比普通机床的生产效率提高3-4倍。

甚至更高。

同时,由于数控机床的精度高,可以利用软件进行精度的校正和补偿,又因为它是数控程序自动进行加工,可以避免人为的误差。

因此,不但加工精度高,而且质量稳定。

1.3.4能完成复杂型面的加工

数控机床几乎可以实现任何轨迹的运动任何形状的空间曲面的加工,如加工一些普通机床难以加工的螺旋桨,汽轮机、涡轮等空间曲面,采用数控机床就会很容易加工。

1.3.5减轻工人的劳动强度

由于数控机床实现自动化或半自动化加工,许多辅助动作均由机床完成因此工人的劳动量减少。

1.4数控机床的分类

1.4.1按系统的特点分类

1.点位控制数控机床这类数控机床的数控装置只要要求精确控制一个坐标点到另一个坐标点的定位精度,从而不限制从一点到另一点的运动轨迹,且在移动过程中不进行任何加工。

为了精确定位和提高生产效率,首先系统高速运行,然而进行1-3级减速,使之慢速趋近近点定位,减小定位误差。

这类数控机床主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床和数控测量机床等。

2.直线控制数控机床这类机床不仅要求具有准确的定位功能,而且要求从一定到另一点之间按直线运动进行切削加工。

3.轮廓控制的数控机床这类数控机床的数控装置的数控装置同时控制两个或两个以上的坐标轴,具有插补功能。

按照联动轴数分,可分为2轴联动、2.5轴联动、3轴联动、4轴联动、5轴联动等数控机床。

1.4.2按伺服系统的类型分类

1.开环控制系统数控机床这类机床没有检测反馈装置,数控装置发出的指令流程是单向的,其精度主要取决于伺服系统的性能。

2.闭环控制数控机床这类机床数控机床的数控装置中插补器发出的指令信号与工作台端测得的实际位置反馈信号进行比较,根据其差值不断控制坐标轴运动,进行误差修正,直到误差消除为止。

3.半闭环控制数控机床大多数数控机床采用半闭环控制系统,它的检测元件装在电动机上或丝杠的轴端。

这种系统可以获得稳定的的控制特性和较好的的调节性能。

1.4.3按照功能水平分类

1.经济型数控机床这种数控机床主要是采用开环控制数控系统采用步进电机驱动。

从而价格比较便宜但是机床的精度相对于其他类型机床要差一点。

因为机床在价格上有优势从而在制造业广泛采用。

2.普通型数控机床这种数控机床主要采用半闭环控制数控系统采用脉冲编码器进行角位移动的反馈,提高数控系统控制的精度。

精度相对于经济型机床要高。

在工厂也应用的比较多。

3.高档数控机床这种数控机床主要采用闭环数控系统它不仅有角位移反馈还有速度反馈和位移反馈。

这种数控系统控制精度很高。

而且功能很强大可以控制多轴联动加工一些高复杂的空间曲面零件。

所以高档机床的价格昂贵。

一般加工一些难以加工的零件时采用。

而且高档机床实现全自动化的加工。

第二章数控铣削加工

2.1.零件图

2.2图样工艺分析

对于2.1.1图所示的图形简易的工艺分析:

1.用直径8的立铣刀铣削外轮廓再铣削起台阶刀补6.5可以为精加工留有6.3的余量,其余剩下多余的工件余量可以通过增加刀补的方法进行去除,具体的步骤到时候可以更具,余量的多少进行调整。

2.关于圆加工也是同样的方法,留有精加工的余量,6.3,其余的余量使用CAD进行描点来去除的,不需要改变半径补偿,圆半径补偿有可能会报警。

2.3刀具清单

序号

名称

规格

精度

单位

数量

1

寻边器

直径10

0.002

2

Z轴设定器

50

0.01

3

平口虎钳

HQ160

4

游标卡尺

1-150

0.02

5

平口垫铁

按需要

若干

6

平口虎钳扳手

7

塑胶榔头

8

立铣刀

9

钻头

直径6

2.4工艺卡片编

单位名称

XXX

产品名称或代号

零件名称

零件图号

典型轴

工序号

程序编号

夹具名称

使用设备

车间

001

机用台虎钳

XK62

数控中心

工步号

工步内容

刀具号

刀具规格㎜

主轴转速r/mm

进给速度

mm/min

背吃刀量

mm

备注

1

铣平面

T01

160×

160

500

200

自动

2

铣凸台

T02

950

200

3

铣型腔

100×

100

1000

300

4

钻孔

T03

25×

25

1200

180

编制

XXX

审核

批准

年月日

共页

第页

2.5程序编制如下

N1G00G17G40G90G64

N2G00G90G54

N3S0M03

N4G00X-88.516Y-1.623

N5Z16.249

N6Z-.751

N7G01Z-3.751F250.

N8X-80.916

N9Y-81.628

N10G03X-80.824Y-81.721I.111J.018

N11G01X79.188

N12G03X79.28Y-81.628I-.019J.111

N13G01Y78.383

N14G03X79.188Y78.476I-.111J-.019

N15G01X-80.824

N16G03X-80.916Y78.383I.019J-.112

N17G01Y-1.623

N18X-76.916

N19Y74.476

N20X75.28

N21Y-77.721

N22X-76.916

N23Y-1.623

N24X-72.916

N25Y70.476

N26X71.28

N27Y-73.721

N28X-72.916

N29Y-1.623

N30X-68.916

N31Y66.476

N32X67.28

N33Y-69.721

N34X-68.916

N35Y-1.623

N36X-64.916

N37Y62.476

N38X63.28

N39Y-65.721

N40X-64.916

N41Y-1.623

N42X-60.916

N43Y58.476

N44X59.28

N45Y-61.721

N46X-60.916

N47Y-1.623

N48X-56.916

N49Y54.476

N50X55.28

N51Y-57.721

N52X-56.916

N53Y-1.623

N54X-52.916

N55Y50.476

N56X51.28

N57Y-53.721

N58X-52.916

N59Y-1.623

N60X-48.916

N61Y46.476

N62X47.28

N63Y-49.721

N64X-48.916

N65Y-1.623

N66X-44.916

N67Y42.476

N68X43.28

N69Y-45.721

N70X-44.916

N71Y-1.623

N72X-40.916

N73Y38.476

N74X39.28

N75Y-41.721

N76X-40.916

N77Y-1.623

N78X-36.916

N79Y34.476

N80X35.28

N81Y-37.721

N82X-36.916

N83Y-1.623

N84X-32.916

N85Y30.476

N86X31.28

N87Y-33.721

N88X-32.916

N89Y-1.623

N90X-28.916

N91Y26.476

N92X27.28

N93Y-29.721

N94X-28.916

N95Y-1.623

N96X-24.916

N97Y22.476

N98X23.28

N99Y-25.721

N100X-24.916

N101Y-1.623

N102X-20.916

N103Y18.476

N104X19.28

N105Y-21.721

N106X-20.916

N107Y-1.623

N108X-16.916

N109Y14.476

N110X15.28

N111Y-17.721

N112X-16.916

N113Y-1.623

N114X-12.916

N115Y10.476

M30

第三章UG建模

3.1打开UG软件点击新建按钮弹出下图4-1所示的界面选择建模模块,然后点击确定建立一个特征建模界面。

图4-1新建对话框图4-2拉伸界面

3.2单击拉伸按钮,如图4-2所示,选择绘制界面进入草图绘制界面,弹出创建草绘对话框直接点击确定进入草绘界面。

3.3绘制图形的轮廓如图4-3所示

3.4点击完成草绘退出草绘平面并且进入拉伸特征对话框进行拉伸高度16个如图4-4所示然后点击确定,底面拉伸完成。

图4-3轮廓图形图4-4拉伸图形

3.5再次单击拉伸按钮,如图所示,选择绘制界面进入草图绘制界面,弹出创建草绘对话框选择实体的上表面点击确定进入草绘界面,如图4-5所示

3-5草绘界面3-6轮廓线

3.6绘制好轮廓线如图4-6所示

3.7点击完成草绘退出草绘平面并且进入拉伸特征对话框进行拉伸高度10在布尔运算选择求和个如图4-7所示然后点击确定,拉伸完成。

3-7草绘图形3-8拉伸界面

3.8绘制好轮廓线如图4-8所示

3.9绘制好轮廓后退出草图完成图形的拉伸,绘制出图形,完成图形。

3-9完成图形3-10保存见面

3.10文件的导出,点击菜单栏的文件下拉菜单文件另存为,在保存类型中选择(*igs),输入名称,保存到,所需的地方,点击确认。

第四章MsterCAM图形输入与程序的生成

4.1MasterCAM导入功能的简介

美国CNGSOFTWARE公司的MasterCAM软件能承受来自UG、PRO/E、Cimatron、CAXA、SolidWorks和AutoCAD等常见CAD/CAM系统的2D/3D文件格式,能完成从2D设计到3D设计及CAM编程的技术过程,适合于各种数控系统的机床,且MasterCAM与其他CAD软件很容易交换信息,也就是说其他软件绘制的图形一般不用做进一步的处理就能够为MasterCAM所利用,其加工相当方便,但其造型功能不如PRO/E、UG等强,然而后者加工不如MasterCAM方便,所以,我们可以利用其它CAD/CAM软件绘制出三维图形转化至MasterCAM中来加工,其转化方法为:

将其它CAD/CAM软件绘制出的图形以扩展名IGS的形式保存,然后打开MasterCAM9.0软件调用即可。

4.2用MasterCAM仿真并生成FANUC程序

4.2.1打开MasterCAM进行图形制作,完成图形如图4.2.1所示制作图形。

4.2.2完成图形制作后对图形进行拉伸,如图4.2.2所示。

4.2.1制作图形4.2.2拉伸图形

4.2.3完成图形拉伸后,进行图形毛培设置如图4.2.3所示。

4.2.4设置好毛培后进行,图形串联,进入操作界面如图4.24所示。

4.2.3毛培图形4.2.4操作界面

4.2.5进入操作界面点击全选对工件进行仿真,完成仿真图形如图4.2.5所示。

4.2.5仿真完成图

4.2.6完成仿真后,对NC程序输出,点击后处理如图4.2.6所示选择储存NC档。

然后点击确认,完成对工件进行仿真和程序的输出。

4.3得到以下的程序

(PROGRAMNAME-T)

(DATE=DD-MM-YY-11-09-12TIME=HH:

MM-16:

11)

N100G21

N102G0G17G40G49G80G90

(8.FLATENDMILLTOOL-1DIA.OFF.-1LEN.-1DIA.-8.)

N104T1M6

N106G0G90X-43.8Y-34.998A0.S2387M3

N108G43

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