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1、第第部分部分 Mastercam CAM第五章第五章 數(shù)控加工技術基礎數(shù)控加工技術基礎Mastercam X 四川理工四川理工 機械工程學院機械工程學院本章學習目標本章學習目標v了解數(shù)控編程的基本過程了解數(shù)控編程的基本過程v了解數(shù)控加工工藝基礎了解數(shù)控加工工藝基礎Mastercam X 四川理工四川理工 機械工程學院機械工程學院5.1 數(shù)控編程的基本過程數(shù)控編程的基本過程 數(shù)控編程是從零件設計得到獲得合格的數(shù)控編程是從零件設計得到獲得合格的數(shù)控加工程序的全過程，其最主要的任務是數(shù)控加工程序的全過程，其最主要的任務是計算得到加工走刀中的刀位點，即獲得刀具計算得到加工走刀中的刀位點，即獲得刀具運動
2、的路徑。對于多軸加工還要給出刀軸的運動的路徑。對于多軸加工還要給出刀軸的矢量。矢量。 數(shù)控編程中的關鍵技術包括：零件幾何數(shù)控編程中的關鍵技術包括：零件幾何建模技術、加工參數(shù)合理設定、刀具路徑仿建模技術、加工參數(shù)合理設定、刀具路徑仿真和后處理技術真和后處理技術Mastercam X 四川理工四川理工 機械工程學院機械工程學院Mastercam X 四川理工四川理工 機械工程學院機械工程學院5.1.1零件幾何建模技術零件幾何建模技術 CAD模型是數(shù)控編程的前提和基礎，其模型是數(shù)控編程的前提和基礎，其首要環(huán)節(jié)是建立被加工零件的幾何模型。復首要環(huán)節(jié)是建立被加工零件的幾何模型。復雜零件建模的主要技術是以
3、曲面建模技術為雜零件建模的主要技術是以曲面建模技術為基礎的?；A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)轉換。造型和數(shù)據(jù)轉換。Mastercam X 四川理工四川理工 機械工程學院機械工程學院5.1.2加工參數(shù)合理設定加工參數(shù)合理設定 數(shù)控加工的效率和質量有賴于加工方案數(shù)控加工的效率和質量有賴于加工方案和加工參數(shù)的合理選擇。加工參數(shù)合理的設和加工參數(shù)的合理選擇。加工參數(shù)合理的設定包含兩方面的內容定包含兩方面的內容: 加工工藝分析規(guī)劃加工工藝分析規(guī)劃 參數(shù)設置。參數(shù)設置。Mastercam X
4、 四川理工四川理工 機械工程學院機械工程學院5.1.3刀具路徑仿真刀具路徑仿真 由于零件形狀的復雜多變以及加工環(huán)境由于零件形狀的復雜多變以及加工環(huán)境的復雜性，為了確保程序的安全，必須對生的復雜性，為了確保程序的安全，必須對生成的刀具路徑進行檢查。主要檢查的內容是成的刀具路徑進行檢查。主要檢查的內容是加工過程中的過切或欠切、刀具與機床和工加工過程中的過切或欠切、刀具與機床和工件的碰撞問題。件的碰撞問題。Mastercam X 四川理工四川理工 機械工程學院機械工程學院5.1.4后處理技術后處理技術 后出理是數(shù)控編程技術的一個重要內容，后出理是數(shù)控編程技術的一個重要內容，它將通用前置處理生成的刀為
5、數(shù)據(jù)轉換成適它將通用前置處理生成的刀為數(shù)據(jù)轉換成適合于具體機床數(shù)據(jù)的數(shù)控加工程序。后處理合于具體機床數(shù)據(jù)的數(shù)控加工程序。后處理實際上是一個文本編輯處理過程。其技術內實際上是一個文本編輯處理過程。其技術內容包括機床運動學建模與求解、機床結構誤容包括機床運動學建模與求解、機床結構誤差補償和機床運動非線性誤差校核修正等。差補償和機床運動非線性誤差校核修正等。 Mastercam X 四川理工四川理工 機械工程學院機械工程學院5.2 數(shù)控程序質量數(shù)控程序質量 衡量一段數(shù)控程序的好壞，其判定標準衡量一段數(shù)控程序的好壞，其判定標準主要包括以下六條：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 機械工程學院機械工程學院5.3 數(shù)控加工工藝基礎數(shù)控加工工藝基礎 機械加工中，由機床、夾具、刀具和工機械加工中，由機床、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 機械工程學院機械工程學院v5.3.1數(shù)控加工的基本過程數(shù)控加工的基本過程 數(shù)控加工就是泛指在數(shù)控機床上進行零數(shù)控加工就是泛指在數(shù)控機床上進行零件加工的工藝過程。數(shù)控機床是一種用計算件加工的工藝過程。數(shù)控機床是一種用計算機來
7、控制的機床，用來控制機床的計算機，機來控制的機床，用來控制機床的計算機，不管是專用計算機、還是通用計算機都統(tǒng)稱不管是專用計算機、還是通用計算機都統(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 機械工程學院機械工程學院一般來說數(shù)控加工工藝主要包括的內容如下：一般來說數(shù)控加工工藝主要包括的內容如下：(1) 選擇并確定進行數(shù)控加工的零件及內容；選擇并確定進行數(shù)控加工的零件及內容；(2) 對零件圖紙進行數(shù)控加工的工藝分析；對零件圖紙進行數(shù)控加工的工藝分析；(3) 數(shù)控加工的工藝設計；數(shù)控加工的工藝設計；(4) 對零件圖紙的數(shù)學處理；對零件圖紙的數(shù)學處理；(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；按程序單制作控制介質；(7) 程序的校驗與修改；程序的校驗與修改；(8) 首件試加工與現(xiàn)場問題處理；首件試加工與現(xiàn)場問題處理；(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 機械工程學院機械工程學院5.3.2 數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制 1. 坐標系統(tǒng)坐標系統(tǒng) (1) 機床坐標系與運動方向機床坐標系與運動方向 (2) 工件坐標系工件坐標系 (3) 附加坐標系附加坐標系Mastercam X 四川理工四川理工 機械工程學院機械工程學院2. 幾個重要術語幾個重要術語 (1) 機床原點機床
9、原點(2) 機床參考點機床參考點 (3) 工件原點工件原點(4) 絕對坐標與相對坐標絕對坐標與相對坐標 (5) 對刀與對刀點對刀與對刀點(6) 換刀點換刀點Mastercam X 四川理工四川理工 機械工程學院機械工程學院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 機械工程學院機械工程學院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同差異較大，刀具直徑的選用主要取決于設備的規(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 機械工程學院機械工程學院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：機床和刀具。影響切削用量的因素有：機床和刀具。 切削用量的選擇必須在機床主傳動功率、切削用量的選擇必須在機床主傳動功率、進給傳動功率以及主軸轉速范圍、進給速度進給傳動功率以及主軸轉速范圍、進給速度范圍之內。范圍之
11、內。 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 機械工程學院機械工程學院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)驗估計法）經(jīng)驗估計法 （3）分析計算法）分析計算法Mastercam X 四川理工四川理工 機械工程學院機械工程學院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模具加工的基本特點 模具加工的基本特點是加工精度要求高、模具加工的基本特點是加工精度要求高、形面復雜、批量小、工序多、重復性投產(chǎn)、形面復雜、批量小、工序多、重復性投產(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. 建議采取的技術措施建議采取的技術措施 3. 刀具的選擇刀具的選擇 4. 銑削曲面時應注意的問題銑削曲面時應注意的問題Mastercam X 四川理工四川理工 機械工程學院機械工程學院
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