设计说明书001最新.docx

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摘要

通过对“轴零件的数控编程与操作设计”课题的研究，使用数控车床进行零件的加工首先需要对零件图进行工艺分析，确定加工工艺路线，制定加工工序卡片，以及选择切削用量和刀具。

对零件的加工程序的编制可采用人工编程或自动编程：

手工编程是指程序编制的整个步骤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，但此零件的轮廓复杂，工件加工程序较长时，使用手工编程将十分烦琐、费时，而且容易出错，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。

随着数控技术的快速发展，数控软件的作用也日益凸显。

采用数控软件编制程序，使得编程工作的效率和真确率变的更高。

MasterCAM由于它功能强大、实用性强、使用方便，因此在数控技术、制造业中占有重要的地位。

本设计采用MasterCAM软件进行编程，通过将加工零件以零件形式输入计算机，由计算机自动进行数值计算、前置处理，在屏幕形成加工轨迹，及时修改，再通过后置处理形成加工程序输入数控机床进行加工，使得编程变的更轻松。

关键词　数控　编程软件　MasterCAM

ABSTRACT

Throughto“theaxiscomponentsnumericalcontrolprogrammingandtheoperationdesign”thetopicresearch,theusenumericalcontrollathecarriesonthecomponentstheprocessingfirsttoneedtocarryonthecraftanalysistothedetaildrawing,thedeterminationprocessingcraftroute,theformulationprocessingworkingprocedurecard,aswellaschoicecuttingspecificationsandcuttingtool.Mayusetheartificialprogrammingortheautomaticprogrammingtothecomponentsprocessingprocedureestablishment:

Themanualprogrammingisreferstoprogrammingtheentirestepiscompletelybyartificialcompletes.Regardingthegeometryshapenottoocomplexcomponents,theprocessingprocedurewhichneedsisnotlong,thecomputationquiteisalsosimple,makesamistaketheopportunitytobefew,bynowusedthemanualprogrammingbothpromptandtheeconomy,butthiscomponentsoutlinewascomplex,whentheworkpieceprocessingprocedurewaslong,theusemanualprogrammingextremelywillbetroublesome,time-consuming,moreovereasytomakeamistake,affectsthenumericalcontrolenginebedthestartrate,thistimehadtousethemethodcodingwhichprogrammedautomatically.Alongwiththenumericalcontroltechnologyfastdevelopment,thenumericalcontrolsoftwarefunctionalsodaybydayhighlights.Usesthenumericalcontrolsoftwarecoding,causestheprogrammingworktheefficiencyandauthenticratechangeshigher.BecauseMasterCAMitsfunctionformidable,usabilitystrong,easytooperate,thereforeinthenumericalcontroltechnology,themanufacturingindustryholdstheimportantstatus.ThisdesignusesMastertheCAMsoftwaretocarryontheprogramming,throughwillprocessthecomponentsbythecomponentsforminputcomputer,willcarryonthevaluecomputation,thepre-processingautomaticallybythecomputer,willforminthescreenprocessesthepath,thepromptrevision,willformtheprocessingprocedureinputnumericalcontrolenginebedthroughthepost-processingtocarryontheprocessingagain,willcausetheprogrammingtochangemorerelaxed.

KeywordsNumericalControlProgrammingSoftwareMasterCAM

一、绪论

随着科学技术和生产的不断发展，产品更新换代的速度很快，对各种产品的质量和生产效率提出了越来越高的要求。

产品加工工艺过程的自动化是实现高质量、高效率的重要措施之一。

汽车、家电等生产企业大多采用了自动机床、组合机床和自动生产线，从而保证了产品质量，提高了生产效率，减轻了操作者的劳动强度。

但是，对那些多品种且加工批量小、零件形状复杂、精度要求高的零件的加工，采用专业化程度很高的自动机床和自动生产线就显的很不合适。

为了解决这些问题，一种灵活、通用、高精度、高效率的“柔性”自动化生产设备——数控机床应运而生。

数控机床是按照事先编制好的数控程序自动地对工件进行加工的高效自动化设备。

数控程序除了能保证加工出符合图样要求的合格零件外，还应该充分地发挥、利用数控机床的各种功能，数控机床能安全、可靠、高效地工作。

同时，随着数控技术的快速发展，数控软件的作用也日益凸显。

采用数控软件编制程序，使得编程工作的效率变的更高，程序的正确率也越来越高。

MasterCAM由于它功能强大、实用性强、使用方便，因此在数控技术、制造业中占有重要的地位。

１、数控加工的工作原理

数控加工就是将加工数据和工艺参数输入到机床，机床的控制系统对输入信息进行运算与控制，并不断地向直接指挥机床运动的电动机功能部件——机床的伺服机构发送脉冲信号，伺服机构对脉冲信号进行转换与放大处理，然后由传动机构驱动数控机床，从而加工零件。

所以数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。

２、数控编程及其发展

数控机床与普通机床不同，整个加工过程中不需要人的操作，而由程序来进行控制。

在数控机床上加工零件时，首先要分析零件图样的要求、确定合理的加工路线及工艺参数、计算刀具加工中心运动轨迹及其他位置数据；然后把全部工艺过程以及其他辅助功能（主轴的正转与反转、切削液的开与关、变速、换刀等）按运动顺序，用规定的指令代码几程序格式编制成数控加工程序，经过调试后记录在控制介质（或称程序载体）上；最后输入到数控机床的数控装置中，以此控制数控机床完成工件的全部加工过程。

因此，把从分析零件图样开始到获得正确的程序载体为止的全过程称为零件加工程序的编制。

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烦琐、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软件和MasterCAM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制方法。

在具体的编制过程中，除了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，送入计算机，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。

MasterCAM软件是将加工零件以零件形式输入计算机，由计算机自动进行数值计算、前置处理，在屏幕形成加工轨迹，及时修改，再通过后置处理形成加工程序输入数控机床进行加工。

自动编程的出现使得一些计算繁琐、手工编程困难、或手工无法编出的程序都能实现。

MasterCAM软件是一套兼有CAD/CAM功能的应用软件，它是美国CANSoftware公司开发的一套CAD/CAM软件系统，它提供的铣床模块可控制2~5轴的数控加工；车床模块可控制2轴及C轴加工；线切割模块可控制2~4轴加工。

该软件还提供火焰切割及激光加工模块。

在加工方法上，它提供了粗加工、精加工、附加刀具路径等众多的加工方法。

此外，MasterCAM提供了多种图形文件的接口模式，例如DXF、IGES、VDA、ASCⅡ等，可与多种流行的CAD/CAM软件进行转换，着更支持了它的功能和通用性。

它是将加工零件以零件形式输入计算机，由计算机自动进行数值计算、前置处理，在屏幕形成加工轨迹，及时修改，再通过后置处理形成加工程序输入数控机床进行加工。

随着数控技术的快速发展，数控软件的作用日益凸显。

MasterCAM由于它功能强大、实用性强、使用方便，因此在数控技术、制造业中占有重要的地位。

本设计根据零件的具体加工部位和零件的结构工艺特点，可以选择手工编程的方式编程、也可以利用计算机进行自动编程的方式。

二、工艺分析与选择

1、零件图工艺分析　

车削加工包括车端面、外圆、锥面、倒角、圆弧面、切槽加工、内孔加工和螺纹加工。

内孔的加工方法有钻、扩、绞、镗、拉、磨和光整加工等。

根据加工方法选择原则、本设计中零件内孔的尺寸公差查表得知为H6，零件表面粗糙度Ｒa1.6mm，表面粗糙度要求较高，可采用钻→粗镗→精镗方案，两端面与外轮廓表面粗糙度Ｒa1.6mm，可采用粗铣→精铣方案。

选择以上方案完全可以保证尺寸、形状精度和表面粗糙度的要求。