畢業(yè)設(shè)計---六邊型腔零件的數(shù)控加工工藝與編程設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　題目：六邊型腔零件的數(shù)控</p><p><b>　　加工工藝與編程設(shè)計</b></p><p>　　學 院 機電工程學院 </p><p>　　年 級 2009級數(shù)控一班 <

2、;/p><p>　　專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) </p><p>　　學 號 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　20

3、11 年 11 月</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書</p><p>　　發(fā)題日期：2011年 10月11 日 完成日期：2012年 3 月 18日</p><p>　　題 目 六邊型腔零件的數(shù)控加工工藝與編程設(shè)計 </p><p>　　1、本論文的目的、意義

4、 </p><p>　　1）了解數(shù)控加工編程技術(shù)的發(fā)展趨勢 </p><p>　　2）了解及應(yīng)用CAD∕CAM技術(shù)

5、 </p><p>　　3）熟悉六邊型腔零件的數(shù)控加工工藝和編程特點 </p><p>　　4）掌握MasterCAM在銑削零件編程中的應(yīng)用

6、 </p><p>　　5）掌握論文資料調(diào)研、寫作方案擬定、論文撰寫方法 </p><p>　　2、學生應(yīng)完成的任務(wù)

7、 </p><p>　　1）資料調(diào)研，確定寫作方案 </p><p>　　2）應(yīng)用MasterCAM繪制相關(guān)零件圖

8、 </p><p>　　3）對零件進行加工工藝分析，確定加工方案 </p><p>　　4）應(yīng)用MasterCAM繪制零件加工刀具路徑

9、 </p><p>　　5）應(yīng)用MasterCAM進行實體銑削仿真驗證 </p><p>　　6）編輯零件數(shù)控加工程序

10、 </p><p>　　7）完成畢業(yè)論文設(shè)計撰寫、答辯 </p><p>　　3、論文各部分內(nèi)容及時間分配：(共 20 周)</p><p>　　第一部分 對論文題目進行分析并查閱資料

11、 ( 2周)</p><p>　　第二部分對零件圖紙進行工藝分析和選用刀具的分析 ( 2周)</p><p>　　第三部分使用MasterCAM繪制零件圖和編制數(shù)控出現(xiàn) ( 5周)</p><p>　　第四部分根據(jù)設(shè)計資料編寫設(shè)計說明書 ( 6周)</p><p>　　第

12、五部分提交指導老師進行設(shè)計指導和修改 ( 4周)</p><p>　　評閱及答辯 ( 1周)</p><p>　　備 注

13、 </p><p>　　指導教師： 年 月 日</p><p>　　審 批 人： 年 月 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　數(shù)控技術(shù)是利用數(shù)字化的信息對機床運動及加工過程進行控制的一種方法。它是集傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)、計算機技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、

14、傳感檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和光電機技術(shù)等于一體的現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)，具有高精度、高效率柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化和智能化起著舉足輕重的作用。用數(shù)控技術(shù)實施加工控制的機床，或者說裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床成為數(shù)控（CN）機床。數(shù)控系統(tǒng)包括：數(shù)控裝置、可編程控制器、主軸驅(qū)動器及進給裝置等部分。</p><p>　　MasterCAM是一套以圖形驅(qū)動的軟件，應(yīng)用廣泛，操作方便，而且它能同時提供適合目前

15、國際上通用的各種數(shù)控系統(tǒng)的后置處理程序文件，以便將刀具路勁文件（NCI）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的CNC控制器上所使用數(shù)控加工程序（NC）代碼。如FANUC、MELADS、AGIE、HITACHI等數(shù)控系統(tǒng)。</p><p>　　本論文主要介紹了MasterCAM一些繪制圖形基本功能的使用，運用MasterCAM編制數(shù)控程序，還介紹了MasterCAM的一些功能和特點及應(yīng)用。MasterCAM是款強大的CAD∕CAM軟件，是集

16、設(shè)計與制造于一體。編制數(shù)控程序在數(shù)控仿真軟件里面進行模擬加工，完善加工工藝，刀具路勁，完成六邊型腔零件的數(shù)控加工工藝與編程設(shè)計 </p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)、MasterCAM、CAD∕CAM</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 概述1</b></p&g

17、t;<p>　　1.1 數(shù)控技術(shù)簡介1</p><p>　　1.1.1 數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)1</p><p>　　1.1.2 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢1</p><p>　　1.1.3 中國數(shù)控的出路2</p><p><b>　　1.2自動編程3</b></p><p>

18、;　　1.3 MasterCAM介紹3</p><p>　　1.4 MasterCAM的主要功能4</p><p>　　1.4.1 三維設(shè)計系統(tǒng)4</p><p>　　1.4.2 銑床2D加工系統(tǒng)4</p><p>　　1.4.3 銑床2.5D加工系統(tǒng)5</p><p>　　1.4.4 銑床3D加工系統(tǒng)5&

19、lt;/p><p>　　1.4.5 車銑復合系統(tǒng)5</p><p>　　1.4.6 線切割、激光加工系統(tǒng)5</p><p>　　第二章 繪制零件圖7</p><p><b>　　2.1 零件圖7</b></p><p>　　2.2 利用MasterCAM繪制零件圖7</p>&

20、lt;p>　　第三章 工藝分析11</p><p>　　3.1 數(shù)控銑削加工工藝基礎(chǔ)11</p><p>　　3.1.1 加工順序的安排原則11</p><p>　　3.1.2 刀具參數(shù)選項卡11</p><p>　　3.2 零件的幾何特征12</p><p>　　3.3 加工工序12</p&g

21、t;<p>　　3.4 各工序刀具及切削參數(shù)選擇13</p><p>　　第四章 刀具路徑創(chuàng)建14</p><p>　　4.1 平面銑削刀具路徑創(chuàng)建14</p><p>　　4.1.1 平面銑削參數(shù)14</p><p>　　4.1.2 平面銑削操作步驟15</p><p>　　4.2 鉆孔加工

22、17</p><p>　　4.2.1 鉆孔17</p><p>　　4.2.2 鉆孔刀具路徑17</p><p>　　4.3 外形銑削20</p><p>　　4.3.1 加工φ130外形20</p><p>　　4.3.2 粗加工φ110外形22</p><p>　　4.3.3 精加

23、工φ110外形22</p><p>　　4.3.4 粗加工六邊形凸臺23</p><p>　　4.3.5 精加工六邊形凸臺24</p><p>　　4.4 挖槽加工25</p><p>　　4.4.1 粗加工凹型腔25</p><p>　　4.4.2 精加工凹型腔28</p><p>

24、;　　第五章 驗證與生成程序29</p><p>　　5.1 實體驗證29</p><p>　　5.2 程序的生成29</p><p><b>　　結(jié)論31</b></p><p><b>　　致 謝32</b></p><p><b>　　參考文獻33

25、</b></p><p><b>　　第一章 概述</b></p><p>　　1.1 數(shù)控技術(shù)簡介</p><p>　　1.1.1 數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)</p><p>　　裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國家經(jīng)濟的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和間斷工業(yè)的使

26、能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟時代的區(qū)別，不在于市場什么。而在于這樣生產(chǎn)，用什么勞動資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當今先進制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。因此，專家們預言：機械制造的競爭，其實質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭。</p><p>　　數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù)；是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性話、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)；是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞

27、動生產(chǎn)率必不可少的物資手段；是國防現(xiàn)代化的重要戰(zhàn)略物資；是關(guān)系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“

28、高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。</p><p>　　根據(jù)國家經(jīng)濟發(fā)展和國家重點建設(shè)工程的具體需求，設(shè)計制造“高、精、尖”重大數(shù)控裝備，打破國外封鎖，掌握數(shù)控裝備關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)出中國數(shù)控機床品牌，提高市場占有率是全面提升我國基礎(chǔ)制造裝備的核心競爭力的關(guān)鍵所在。</p><p>　　1.1.2 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢</p><p>　　早期的數(shù)控系

29、統(tǒng)采用穿孔紙帶傳送加工程序，由專用數(shù)控裝置讀入加工代碼、進行識別、儲存和計算，輸出相應(yīng)的指令脈沖以驅(qū)動伺服系統(tǒng)。70年代中期小型計算機出現(xiàn)由于其較低的價格，高超的數(shù)據(jù)處理和輸入輸出功能，使它迅速應(yīng)用到數(shù)控機床的控制系統(tǒng)中，出現(xiàn)所謂計算機數(shù)控（CNC）和直接數(shù)控（DNC）系統(tǒng)。九十年代以來，計算機技術(shù)的發(fā)展日新月異，通用計算機從8位機，已發(fā)展到奔騰時代。其速度和功能已比當年的8位機快了幾百倍。使得在通用微機上以軟件方式可以實現(xiàn)各種數(shù)控功能

30、，數(shù)控技術(shù)發(fā)生了深刻變化。PC機上的豐富軟件資源、友好的人機界面，是其他數(shù)控系統(tǒng)所無法比擬的。基于微機的開放式數(shù)控系統(tǒng)已成為世界數(shù)控技術(shù)的發(fā)展潮流，以PC機為平臺的數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍迅速擴大。</p><p>　　隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展越來越快，數(shù)控機床朝著高新能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。但最重要的發(fā)展趨勢就是采用“PC+運動控制器”的開放式數(shù)控系統(tǒng)，它不僅具有信息處理能力強、開

31、放程度高、運動軌跡控制精確、通用性好等特點，而且還從很大程度上提高了現(xiàn)有加工制造的精度、柔性和應(yīng)付市場需求的能力。美國將其稱為新一代的工業(yè)控制器，日本稱其將帶來第三次工業(yè)革命。</p><p>　　1.1.3 中國數(shù)控的出路</p><p>　　縱觀目前我國的數(shù)控市場，我國數(shù)控產(chǎn)品在性能、外觀、可靠性方面與國外產(chǎn)品有一定差距，特別是國外企業(yè)有雄厚的資金，加上外國企業(yè)為占領(lǐng)中國市場，對我國能

32、夠生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)壓價銷售，而對我國未能生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)，不僅高價而且附加許多限制。在國外數(shù)控企業(yè)采用技術(shù)封鎖和低價傾銷的雙重策略下，中國數(shù)控產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷里坎坷的歷程，我國曾花巨資引進西門子和FANUC的技術(shù)，并希望在此基礎(chǔ)上吸收消化，開發(fā)我國自己的數(shù)控技術(shù)。如北京密云所引進了FANUC的數(shù)控系統(tǒng)，可是，F(xiàn)ANUC賣給我們的都是即將過時的落后技術(shù)。我國引進后，尚未來得及吸收消化和批量生產(chǎn)，F(xiàn)ANUC即宣布停止生產(chǎn)該系統(tǒng)的生產(chǎn)，并將性能價格比更好

33、、質(zhì)量更高、體積更小的數(shù)控系統(tǒng)推向中國市場。這種總是跟在別人后面走的做法，必然受人約制，永遠落在后面。中國數(shù)控出路何在？</p><p>　　隨著計算機技術(shù)日新月異的發(fā)展，基于微機的開放式數(shù)控是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。在傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)方面,我國處于相對落后的狀態(tài)，開放式數(shù)控為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供良好的契機，加強和重點扶持開放性數(shù)控技術(shù)的研究和應(yīng)用，我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)才有發(fā)展壯大可能，才有可能在未來的市場競爭中立于不敗

34、之地。</p><p>　　福州大學機械工程及自動化學院堅持以加速用信息化帶動工業(yè)化，促進制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級，建設(shè)四川高水平的先進準備為宗旨，圍繞制造業(yè)企業(yè)信息化、制造數(shù)字化、控制智能化和裝備現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢及需求，大力加強開放式數(shù)控技術(shù)的研發(fā)和開發(fā)力爭為我省適應(yīng)經(jīng)濟全球化與信息化的挑戰(zhàn)提供先進制造技術(shù)和裝備。</p><p><b>　　1.2 自動編程</b&g

35、t;</p><p>　　自動編程是指在計算機及相應(yīng)的軟件系統(tǒng)的支持下，自動生成數(shù)控加工程序的過程。它充分發(fā)揮了計算機快速運算和數(shù)控機床儲存的功能。其特點是采用簡單、習慣的語言對加工對象的幾何形狀、加工工藝、切削參數(shù)及輔助信息等內(nèi)容按規(guī)則進行描述，再由計算機自動地進行數(shù)值計算、刀具中心運動軌跡計算、后置處理，產(chǎn)生出零件加工程序單，并且對加工過程進行模擬。對于形狀復雜，具有非圓曲線輪廓、三維曲線等零件編寫加工程序，

36、采用自動編程方法效率高，可靠性高。在編程過程中，程序編制人可及時檢查程序是否正確，需要時可及時修改。由于使用計算機代替編程人員完成了繁瑣的數(shù)值計算工作，并省去了書寫程序單等工作量，因而可提高編程效率幾十倍乃至上百倍，解決了手工編程無法解決的許多復雜零件的編程難題。</p><p>　　現(xiàn)在我國通常使用pro engineer、UG、MasterCAM等。</p><p>　　1.3 M

37、asterCAM介紹</p><p>　　MasterCAM軟件是美國CNC Software，INC所研制開發(fā)的CAD/CAM系統(tǒng)，是最經(jīng)濟有效的全方位的軟件系統(tǒng)。包括美國在內(nèi)的各工業(yè)大國皆一致采用本系統(tǒng)，作為設(shè)計、加工制造的標準。MasterCAM為全球PC級CAM，全球銷售量第一名，是工業(yè)界及學校廣泛采用的CAD/CAM系統(tǒng)，以美國和加拿大教育單位來說，共計有2500多所高中、?？拼髮W院校使用此來作為機械制

38、造及NC程序制作，在中國大陸及臺灣，其業(yè)界及教育單位亦有領(lǐng)先地位。它有一下特點：</p><p>　　1、MasterCAM除了可產(chǎn)生NC程序外，本身也具有CAD功能（2D、3D/圖形設(shè)計、尺寸標注、動態(tài)旋轉(zhuǎn)、圖形陰影處理等功能）可直接在系統(tǒng)上制圖并轉(zhuǎn)換成NC加工程序，也可將用其他繪圖軟件繪好的圖形，經(jīng)由一些標準的或特定的轉(zhuǎn)換文件如DXF文件（Drawing Exchange File）、CADL文件（CADke

39、y Advanced Design Language）及IGES文件（Initial Graphic Exchange Specification）等轉(zhuǎn)換到MasterCAM中，再生成數(shù)控加工程序。</p><p>　　2、MasterCAM是一套以圖形驅(qū)動的軟件，應(yīng)用廣泛，操作方便，而且它能同時提供適合目前國際上通用的各種數(shù)控系統(tǒng)的后置處理程序文件，以便將刀具路徑文件（NCI）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的CNC控制器上所使用的

40、數(shù)控加工程序（NC）代碼。如FANUC、MELADS、AGIE、HITACHI等數(shù)控系統(tǒng)。</p><p>　　3、MasterCAM能預先依據(jù)使用者定義的刀具、進給量、轉(zhuǎn)速等，模擬刀具路徑和計算加工時間，也可以從NC加工程序（NC）代碼轉(zhuǎn)換成刀具路徑圖。</p><p>　　4、MasterCAM系統(tǒng)設(shè)有刀具庫及材料庫，能根據(jù)被加工工件材料及刀具規(guī)劃尺寸自動確定進給率、轉(zhuǎn)速等加工參數(shù)。&

41、lt;/p><p>　　5、提供RS-232C接口通訊功能及DNC功能。</p><p>　　1.4 MasterCAM的主要功能</p><p>　　1.4.1 三維設(shè)計系統(tǒng)</p><p>　　完整的曲線功能：可設(shè)計、編輯復雜的二維、三維空間曲線。還能生成方程曲線。尺寸標注、注釋等也很方便。強大的曲面功能：采用NURBS、PARAMETR

42、ICS等數(shù)學模型，有十多種生成曲面方法。還具有曲面修剪、曲面間等（變）半徑倒圓角、導角、曲面偏置、延伸的編輯功能。嶄新的實體功能：以PARASOLID為核心，倒圓角、抽殼、布爾運算、延伸、修剪等功能都很強?？煽康臄?shù)據(jù)交換功能，可轉(zhuǎn)換的格式包括：IGES SAT（ACIS SOLIDS）、DXF、CADL、VDA、STL、DWG、ASCII。并可讀取Parasolid、 HPGL、 CATIA 、PRO/E、STEP等格式的數(shù)據(jù)文件。&l

43、t;/p><p>　　1.4.2 銑床2D加工系統(tǒng)</p><p><b>　　完整三維設(shè)計系統(tǒng)。</b></p><p>　　外形銑削：外形可以是空間的任意曲線。</p><p>　　型腔加工：加工方式多達8種以上。提供清角及殘料加工功能?？尚本€及螺旋式入刀、退刀。容許斜壁機不同高度、斜度的島嶼，可面銑島嶼。</p&

44、gt;<p>　　實體加工：在實體上自動確定加工外形參數(shù)。</p><p>　　鉆孔、鏜孔、螺紋加工。</p><p>　　可定義刀具庫、材料庫等。</p><p>　　對刀具路徑作圖形編輯，可對NC、NCI作修改、平移、旋轉(zhuǎn)、放大、縮小等編輯?？勺錾眢w切削模擬，支持4軸加工。</p><p>　　可用各種CNC控制器，DNC傳

45、輸。</p><p>　　1.4.3 銑床2.5D加工系統(tǒng)</p><p>　　完整三維繪圖系統(tǒng)。 完整的銑床2D加工系統(tǒng)。</p><p>　　刀具路徑可投影至斜面、圓錐面、球面及圓筒面。 單一曲面的粗、精加工。</p><p>　　直面曲面、掃描曲面、旋轉(zhuǎn)面加工方法。

46、具有程序過濾（Filter）功能。</p><p>　　1.4.4 銑床3D加工系統(tǒng)</p><p>　　完整三維設(shè)計系統(tǒng)。 完整的銑床2D、2.5D加工系統(tǒng)。</p><p>　　多重曲面的粗加工及精加工。 等高線加工。</p><p>　　環(huán)繞等距加工。

47、 平行時加工。</p><p>　　放射狀加工。 插拉刀方式加工。</p><p>　　投影加工。 沿面加工。</p><p>　　1.4.5 車銑復合系統(tǒng) </p><p>　　完整三

48、維設(shè)計系統(tǒng)。 精車、粗車、螺紋加工。</p><p>　　徑向切槽加工。 鉆孔、鏜孔。</p><p>　　C軸加工。 可產(chǎn)生切削循環(huán)指令。</p><p>　　可自定義刀具庫及材料庫。

49、 自動計算刀具補正、過切偵測。</p><p>　　1.4.6 線切割、激光加工系統(tǒng)</p><p>　　完整三維繪圖系統(tǒng)。 2—4軸上下異性加工。</p><p>　　自動、半自動圖形對應(yīng)能力。 自動清角功能。</p><p>　　無屑加工。

50、 支持各種CNC控制器。</p><p>　　第二章 繪制零件圖</p><p><b>　　2.1 零件圖</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計是根據(jù)下圖進行繪制和自動編程：</p><p>　　2.2 利用MasterCAM繪制零件圖</p><

51、p>　　打開文件菜單中的新建命令新建一個圖形，按F9鍵顯示坐標系。使用畫圓命令在圖層1中原點（0，0，0）處繪制一個R55的圓得到如圖2-1。</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　使用畫N邊形命令，以坐標原點為中心點，畫六變形外切圓半徑為87.77/2得到圖2-2。</p><p><b>　　圖2

52、-2</b></p><p>　　以點（43.405，0，0）為圓心，R12.5為半徑畫圓。以（0，0，0）為圓心，R40為半徑畫圓。點擊倒圓角命令半徑為。點擊T修剪/打斷命令剪去不需要的圖素得到圖2-3。</p><p><b>　　圖2-3</b></p><p>　　單擊“轉(zhuǎn)換”→“旋轉(zhuǎn)”，或屏幕上提示：旋轉(zhuǎn)，選取圖素去旋轉(zhuǎn)，

53、定義旋轉(zhuǎn)中心點為坐標原點，旋轉(zhuǎn)角度90°。如圖2-4。</p><p><b>　　圖2-4</b></p><p>　　以坐標原點（0，0，0）為圓心畫半徑分別為R10、R20的圓，點擊修剪命令剪去不需要的圖素得到完整的零件圖2-5。</p><p><b>　　圖2—5</b></p><

54、p><b>　　第三章 工藝分析</b></p><p>　　3.1 數(shù)控銑削加工工藝基礎(chǔ)</p><p>　　3.1.1 加工順序的安排原則</p><p><b>　　1.基準先行</b></p><p>　　工件上的工藝基準面，一般在工藝過程一開始就粗、精加工。然后以加工出的基準定位

55、，在進行工件的加工。</p><p><b>　　2.先粗后精</b></p><p>　　銑削加工按照粗銑—半精銑—精銑的順序進行，最終達到圖樣要求。粗加工應(yīng)以最高的效率切除表面的大部分余量，為半精加工提供定位基準和均勻適當?shù)募庸び嗔?。半精加工為主要表面精加工做好準備，即打到一定的精度、表面粗糙度值和加工余量。精加工后，?yīng)使各表面達到圖樣規(guī)定的要求。</p&g

56、t;<p><b>　　3.先面后孔</b></p><p>　　平面加工簡單方便，根據(jù)工件定位的基本原理，平面輪廓大而平整，所以以平面定位比較穩(wěn)定可靠。以加工好的平面為基準加工孔，這樣不僅可以保證孔的加工余量較為均勻，而且為孔的加工提供穩(wěn)定可靠的精基準；另一方面，先加工平面，切出了工件表面的凹凸不平及夾砂等缺陷，可減少因毛胚凹凸不平而使鉆孔時鉆頭引偏和防止擴、鉸孔時刀具崩刀；

57、同時，加工中便于對刀和調(diào)整。</p><p><b>　　4、先主后次</b></p><p>　　主要表現(xiàn)先安排加工，一些次要表面因加工面小，和主軸表面有相對位置要求，可穿插在主要表面加工工序之間進行，但要安排在主要表面最后精加工之前，以免影響主要表面的加工質(zhì)量。</p><p>　　3.1.2 刀具參數(shù)選項卡</p><

58、p>　　在該選項卡選取一把刀，設(shè)置進給率、主軸速度和其他一般刀具路徑參數(shù)，該選項卡在大多數(shù)銑削和刨削刀具路徑是相同的。</p><p>　　1.刀具顯示窗。顯示一把現(xiàn)在加工群組使用的刀具，當?shù)毒唢@示窗有各種操作的刀具，單擊某刀具，就是當前操作用的刀具，在郵件菜單列表中單擊新建刀具，可從刀庫中增加刀具。</p><p>　　2.進給率。設(shè)置進給率（英寸/每分鐘或毫米/每分鐘），是指刀具

59、在工件上移動的速度，二維加工（除鉆削），進給率是在X和Y方向移動（平行于刀具平面），當?shù)毒呓佑|工件材料后，使用G1、G2碼命令的進給率移動。</p><p>　　3.刀具號碼。在NC加工程序中程序中顯示刀號，刀具路徑管理器在刀具圖像后顯示刀號，Mastercan用2作為刀具的起始號，在刀具號碼文本框自動輸入刀號。</p><p>　　4.主軸轉(zhuǎn)速。確定主軸每分鐘的旋轉(zhuǎn)速度，Masterca

60、m根據(jù)加工群組屬性計算一個缺省值，但是不要該值，按經(jīng)驗輸入一個值。</p><p>　　5.刀長補正。刀號位置可使用后處理器，在控制器中去選取長度補正寄存器。控制定義如何使Mastercam計算缺省選項在此顯示，輸入一個不同值去代替。</p><p>　　6.刀徑補正。在刀號位置可使用后處理器，在控制器中去選取直徑補正寄存器。?？刂贫x如何使Mastercam計算缺省選項在此顯示，輸入一個

61、不同值去代替。</p><p>　　3.2 零件的幾何特征</p><p>　　本次論文零件由平面、輪廓、槽、孔組成，其幾何形狀為平面二維圖形，零件的外輪廓為圓形，型腔尺寸精度為未注公差取公差中等及±0.1表面粗糙度為3.2um，需采用粗、精加工。臺階的表面粗糙度為1.6um。</p><p><b>　　3.3 加工工序</b>

62、</p><p>　　毛胚為115mm×115mm×15mm板材，工件材料為45鋼，根據(jù)圖樣要求其加工工序為：</p><p>　　1）平面銑削，選用φ20的立銑刀，加工面大，可以提高加工效率。</p><p>　　2）鉆孔加工，選用φ20的直柄麻花鉆。</p><p>　　3）粗加工φ110圓外形，選用φ20的立銑刀。&

63、lt;/p><p>　　4）精加工φ110圓外形，選用φ20的立銑刀。</p><p>　　5）粗加工凸臺外形，選用φ20的立銑刀。</p><p>　　6）精加工凸臺外形，選用φ20的立銑刀。</p><p>　　7）粗加工梅花型腔，φ8的三刃立銑刀。</p><p>　　8）精加工梅花型腔，φ8的三刃立銑刀。</

64、p><p>　　3.4 各工序刀具及切削參數(shù)選擇</p><p>　　根據(jù)以上描述確定各工序銑削參數(shù)如下表：</p><p>　　第四章 刀具路徑創(chuàng)建</p><p>　　4.1 平面銑削刀具路徑創(chuàng)建</p><p>　　4.1.1 平面銑削參數(shù)</p><p>　　1.曲線打斷成線段的誤差值

65、：當在圖形中從曲線轉(zhuǎn)換為直線時，較小的誤差值，生成更精確的刀具路徑。</p><p>　　2.Z方向預留量：在Z軸方向的刀具路徑預留量是給精加工使用的，如創(chuàng)建的一個挖槽刀具路徑。</p><p>　　3.步進量：在X,，Y軸方向測量兩個切削間的距離。</p><p>　　4.步進量百分比：在X，Y軸方向先設(shè)置在兩切削間距離用一個刀具直徑的百分比，它能自動計算步進量的

66、值。</p><p>　　5.自動計算角度（與最長的邊平行）：自動確定粗切角度，若毛坯寬大于高，粗切角度為0度，若毛坯高大于寬，粗切角度為90度。</p><p>　　6.兩切削的位移方式：有三種：高速回圈、線性進給、快速位移。</p><p>　　7.兩切削間的位移進給率：在兩切削間允許線性和圓弧進給有一個不同的進給率依賴于不同的刀具路徑，它只在告訴回圈、線性進給

67、中才能使用。</p><p>　　8.截面方向超出量：設(shè)置刀具在垂直于粗加工角度的超出毛坯量，輸入一個刀具直徑的百分比作為截面方向的超出量。</p><p>　　9.切削方向超出量：設(shè)置刀具在平行于粗加工角度的超出毛坯量，輸入一個刀具直徑的百分比作為切削方向的超出量。</p><p>　　10.進刀引線長度;增加一個額外的距離在第一刀開始切削的位置，輸入一個刀具直徑

68、的百分比作為進刀引線距離或一個絕對距離。</p><p>　　11. 退刀引線長度;增加一個額外的距離在最后終結(jié)的切削位置，輸入一個刀具直徑的百分比作為退刀引線距離或一個絕對距離。</p><p>　　4.1.2 平面銑削操作步驟</p><p>　　單擊菜單“命令轉(zhuǎn)換”→“串聯(lián)補正”?；颉＿x擇串聯(lián)方法，串聯(lián)圖素為φ110的圓，串聯(lián)距離為10mm 如圖4-1。<

69、;/p><p><b>　　圖4-1</b></p><p>　　選擇機床類型—銑床—系統(tǒng)默認，單擊刀具路徑選取平面銑削刀具路徑如圖4-2。</p><p><b>　　圖4-2</b></p><p>　　選擇串聯(lián)方式，串聯(lián)φ130的圓，系統(tǒng)彈出平面銑削對話框。單擊刀具庫選取φ20的平底刀，設(shè)置相應(yīng)的

70、刀具參數(shù)，進給率為80，轉(zhuǎn)速為1500，下刀速度為800，選擇快速提刀方式如圖4-3。</p><p><b>　　圖4-3</b></p><p>　　當?shù)毒邊?shù)設(shè)置好后，點擊第二欄“平面銑學參數(shù)”深度欄設(shè)置深度為-1，其余數(shù)據(jù)保留原值如圖4-5。</p><p><b>　　圖4-5</b></p>&l

71、t;p>　　確定一系列參數(shù)后，系統(tǒng)自動生成刀具路徑如圖4-6，然后通過單擊按鈕影藏刀具路徑。</p><p><b>　　圖4-6</b></p><p><b>　　4.2 鉆孔加工</b></p><p><b>　　4.2.1 鉆孔</b></p><p>　　鉆

72、孔是機械加工中使用較多的一個工序，鉆孔的類型有：鉆孔/锪鉆、步進鉆孔、斷屑鉆孔、攻絲、鏜孔。</p><p>　　鉆孔加工有以下三個步驟：</p><p>　　1）選取鉆孔的位置：在刀具路徑菜單單擊鉆孔刀具路徑，顯示選取鉆孔上網(wǎng)點對話框，選取鉆孔點，有幾種不同方法：自動選取、選取圖素、窗選、限定圓弧。</p><p>　　2）輸入鉆孔的參數(shù)：選取鉆孔點之后，選取鉆頭

73、，輸入一般刀具路徑，如進給率和速度，鉆孔深度等。</p><p>　　3）編輯鉆孔參數(shù)：創(chuàng)建操作后，可使用鉆削管理器，可分別編輯每個鉆削點，可增加和刪除鉆削點。</p><p>　　4.2.2 鉆孔刀具路徑</p><p>　　單擊“刀具路徑” →“鉆孔刀具路徑”，顯示選取鉆孔的點對話框，用鼠標單擊坐標原點為鉆孔點，鉆孔圖素定義為φ20的圓，如圖4-7。</p

74、><p><b>　　圖4-7</b></p><p>　　單擊對話框的確定，關(guān)閉對話框，顯示簡單鉆孔刀具參數(shù)選項卡，單擊刀具過濾，選擇鉆頭，打開刀具庫選擇φ20的鉆頭，進給率為50，轉(zhuǎn)速為1500，如圖4-8。</p><p><b>　　圖4-8</b></p><p>　　單擊簡單鉆孔第二欄“”設(shè)

75、置加工深度為-11其余的參數(shù)保持原有值不變?nèi)鐖D4-9。</p><p><b>　　圖4-9</b></p><p>　　單擊簡單鉆孔第三欄“簡單鉆孔自定義參數(shù)”保持原有參數(shù)不變，鼠標單擊確定，關(guān)閉簡單鉆孔窗口，如圖4-10，單擊影藏刀具路徑。</p><p><b>　　圖4-10</b></p><

76、p><b>　　4.3 外形銑削</b></p><p>　　外形刀具路徑是串聯(lián)一條外形邊界曲線，沿外形邊界的刀具路徑切除工件上的毛坯材料，外形銑削刀具只跟隨一個串聯(lián)，對一個封閉區(qū)域內(nèi)進行加工。</p><p>　　可為每個刀具路徑選取多次串聯(lián)，來創(chuàng)建二維或三維刀具路徑。</p><p>　　4.3.1 加工φ130外形</p&g

77、t;<p>　　單擊“刀具路徑”→“外形銑削刀具路徑”，顯示串聯(lián)選項對話框，選取串聯(lián)方式，點擊φ130的圓，方向由“左手定則”確定，如圖4-11所示。</p><p><b>　　圖4-11</b></p><p>　　點擊確定，關(guān)閉串聯(lián)選項對話框，彈出“外形2D”，點擊刀具過濾，選取平底刀，設(shè)置刀具為φ20的平底刀，設(shè)置刀具參數(shù)轉(zhuǎn)速為1800，進給率為

78、180，下刀速度為800，選擇快速提到，如圖4-12。</p><p><b>　　圖4-12</b></p><p>　　單擊“外形（2D）”第二欄“外形銑削參數(shù)”，設(shè)置外形銑削參數(shù)，深度為-11，單擊分層銑削，設(shè)置最大粗切量為2.0，不提刀，如圖4-13。</p><p><b>　　圖4-13</b></p&g

79、t;<p>　　4.3.2 粗加工φ110外形</p><p>　　單擊“刀具路徑”→“外形銑削刀具路徑”，顯示串聯(lián)選項對話框，選取串聯(lián)方式，點擊φ110的圓，方向由“左手定則”確定，點擊確定，關(guān)閉串聯(lián)選項對話框，彈出“外形2D”，點擊刀具過濾，選取平底刀，設(shè)置刀具為φ20的平底刀，設(shè)置刀具參數(shù)轉(zhuǎn)速為1800，進給率為180，下刀速度為800，選擇快速提到，單擊“外形（2D）”第二欄“外形銑削參數(shù)”

80、，設(shè)置外形銑削參數(shù)，深度為-11，XY方向預留量為0.1，單擊分層銑削，設(shè)置最大粗切量為2.0，不提刀，如圖4-14。</p><p><b>　　圖4-14</b></p><p>　　單擊確定，自動生成刀具路徑，單擊影藏刀具路徑。</p><p>　　4.3.3 精加工φ110外形</p><p>　　單擊“刀具路徑

81、”→“外形銑削刀具路徑”，顯示串聯(lián)選項對話框，選取串聯(lián)方式，點擊φ110的圓，方向由“左手定則”確定，點擊確定，關(guān)閉串聯(lián)選項對話框，彈出“外形2D”，點擊刀具過濾，選取平底刀，設(shè)置刀具為φ20的平底刀，設(shè)置刀具參數(shù)轉(zhuǎn)速為1800，進給率為80，下刀速度為800，選擇快速提到，單擊“外形（2D）”第二欄“外形銑削參數(shù)”，設(shè)置外形銑削參數(shù)，深度為-11，XY方向預留量為0.0，單擊分層銑削，設(shè)置最大粗切量為2.0，不提刀，如圖4-15。&l

82、t;/p><p><b>　　圖4-15</b></p><p>　　4.3.4 粗加工六邊形凸臺</p><p>　　單擊“刀具路徑”→“外形銑削刀具路徑”，顯示串聯(lián)選項對話框，選取串聯(lián)方式，點擊六邊形，方向由“左手定則”確定。如圖4-16。</p><p><b>　　圖4-16</b></p

83、><p>　　點擊確定，關(guān)閉串聯(lián)選項對話框，彈出“外形2D”，點擊刀具過濾，選取平底刀，設(shè)置刀具為φ20的平底刀，設(shè)置刀具參數(shù)轉(zhuǎn)速為1800，進給率為180，下刀速度為800，選擇快速提刀。單擊“外形（2D）”第二欄“外形銑削參數(shù)”，設(shè)置外形銑削參數(shù)，深度為-11，XY方向預留量為0.1，單擊分層銑削，設(shè)置最大粗切量為2.0，不提刀，其它參數(shù)保持不變。如圖4-17。</p><p><b

84、>　　圖4-17</b></p><p>　　單擊確定，自動生成刀具路徑，單擊影藏刀具路徑。</p><p>　　4.3.5 精加工六邊形凸臺</p><p>　　單擊“刀具路徑”→“外形銑削刀具路徑”，顯示串聯(lián)選項對話框，選取串聯(lián)方式，點擊六邊形，方向由“左手定則”確定，點擊確定，關(guān)閉串聯(lián)選項對話框，彈出“外形2D”，點擊刀具過濾，選取平底刀，設(shè)

85、置刀具為φ20的平底刀，設(shè)置刀具參數(shù)轉(zhuǎn)速為1800，進給率為80，下刀速度為800，選擇快速提到，單擊“外形（2D）”第二欄“外形銑削參數(shù)”，設(shè)置外形銑削參數(shù)，深度為-6，XY方向預留量為0.0，單擊分層銑削，設(shè)置最大粗切量為2.0，不提刀，如圖4-18。</p><p><b>　　圖4-18</b></p><p>　　單擊確定，自動生成刀具路徑，單擊影藏刀具路徑

86、。</p><p><b>　　4.4 挖槽加工</b></p><p>　　使用挖槽加工刀具路徑，從封閉邊界內(nèi)切削清除工件槽內(nèi)的材料，Mastercam為粗、精加工挖槽提供了許多選項。</p><p>　　4.4.1 粗加工凹型腔</p><p>　　單擊“刀具路徑”→“挖槽刀具路徑”顯示串聯(lián)選項對話框，選串聯(lián)，單擊

87、φ40的圓，再單擊梅花型曲線，方向由“左手定則確定”如圖4-19。</p><p><b>　　圖4-19</b></p><p>　　點擊確定，取消串聯(lián)選項對話框，彈出挖槽（標準挖槽）對話框，單擊刀具庫，選取φ8的平底刀，設(shè)置參數(shù)，刀號為T03，進給率為100，轉(zhuǎn)速為1500，下刀速度為800，快速提刀，如圖4-20。</p><p><

88、;b>　　圖4-20</b></p><p>　　單擊挖槽（標準挖槽）對話框第二欄“2D挖槽參數(shù)”設(shè)置挖槽參數(shù)，速度為-6，XY方向預留量為0.1，單擊分層銑深，設(shè)置最大粗切速度為2.0，不提刀，其余參數(shù)保持原有值不變，如圖4-21。</p><p><b>　　圖4-21</b></p><p>　　單擊挖槽（標準挖槽）對話

89、框第三欄“精切/精修的參數(shù)”單擊螺旋式下刀，設(shè)置相應(yīng)參數(shù)如圖4-22。</p><p><b>　　圖4-22</b></p><p>　　點擊確定，關(guān)閉螺旋/斜插式下刀參數(shù)。切削方式選取螺旋切削，取消精修。點擊確定，系統(tǒng)自動生成挖槽刀具路徑如圖4-23，點擊影藏刀具路徑。</p><p><b>　　圖4-23</b>&

90、lt;/p><p>　　4.4.2 精加工凹型腔</p><p>　　單擊“刀具路徑”→“挖槽刀具路徑”顯示串聯(lián)選項對話框，選串聯(lián)，單擊φ40的圓，再單擊梅花型曲線，方向由“左手定則確定”，點擊確定，取消串聯(lián)選項對話框，彈出挖槽（標準挖槽）對話框，單擊刀具庫，選取φ8的平底刀，設(shè)置參數(shù)，刀號為T03，進給率為60，轉(zhuǎn)速為1800，下刀速度為800，快速提刀，單擊挖槽（標準挖槽）對話框第二欄“2

91、D挖槽參數(shù)”設(shè)置挖槽參數(shù)，速度為-6，XY方向預留量為0.0，單擊分層銑深，設(shè)置最大粗切速度為2.0，不提刀，其余參數(shù)保持原有值不變.如圖4-24。</p><p><b>　　圖4-24</b></p><p>　　單擊挖槽（標準挖槽）對話框第三欄“精切/精修的參數(shù)”所有參數(shù)與粗加工參數(shù)不變，點擊確定生成刀具路徑。如圖4-25。點擊影藏刀具路徑。</p>

92、<p><b>　　圖4-25</b></p><p>　　第五章 驗證與生成程序</p><p><b>　　5.1 實體驗證</b></p><p>　　單擊“屬性”→“材料設(shè)置”，設(shè)置材料為115mm×115mm×11mm，點擊選取所有的操作，點擊驗證指定的操作，彈出實體驗證菜單，

93、點擊開始加工進行實體驗證，加工完后如圖5-1。</p><p><b>　　圖5-1</b></p><p>　　單擊確定，關(guān)閉實體驗證菜單。</p><p>　　5.2 程序的生成</p><p>　　單擊后處理指定的操作，彈出后處理程式如圖5-2。</p><p><b>　　圖5

94、-2</b></p><p>　　點擊確定，保存后處理文件，程序自動生成如圖5-3。</p><p><b>　　圖5-3</b></p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計，讓我更加了解了MasterCAM在繪圖、編程、模擬加工等方面的強大，培養(yǎng)了我

95、綜合運用所學的基礎(chǔ)理論課，計算基礎(chǔ)課，專業(yè)課的知識和實踐技能去分析和解決實際工作中的一般工程技術(shù)問題的能力，使我建立了正確的設(shè)計思想，學會如何把三年所學的理論知識應(yīng)用到實踐當中去。鞏固MasterCAM編程的基礎(chǔ)知識，還有利用CAM進行工藝刀路設(shè)計的能力，并進一步鞏固，擴大和深化了我所學的基本理論，基本知識和基本技能，提高了我設(shè)計，計算機械圖，工藝規(guī)程編制，設(shè)計說明書，正確使用設(shè)計資料，標準手冊等工具書的能力。</p>&

96、lt;p>　　通過對應(yīng)用MasterCAM對六邊形型腔的加工可以看出，合理的應(yīng)用專業(yè)軟件對圖形進行繪制、分析、加工，可以提高在實際加工中的正確性和精度，從而有效的提高了加工率，為企業(yè)節(jié)省了加工成本。</p><p>　　此次設(shè)計增加了我的學習興趣，自學能力得到了很大的提高。還體會到了只要我們認真、仔細的做任何事情，遇到的問題都是可以解決的，通過這次設(shè)計，我的自信也得到了很大的提高。最后我相信，只要保持積極向

97、上的學習心態(tài)與不斷努力學習、虛心請教，認真的聽取別人的意見，我們所遇到的困難都會迎刃而解的。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在此次畢業(yè)設(shè)計和論文寫作過程中，我通過查資料和收集相關(guān)文獻，使我增長了不少專業(yè)知識，洗洗到了很多課堂無法學習到的知識，從被動的學習變?yōu)榱俗詣拥膶W習，增強了自學能力和動手能力，在學習上有很大的突破。學習要有好奇心和

98、耐心，遇到問題也要有毅力去解決它，總會找到解決問題的方法。而且還要學會與人合作，共同探討和解決問題，這樣做起事來會事半功倍。</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計和論文寫作中，謹向我尊敬的指導老師**老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。無論是程序的編寫還是論文的撰寫，*老師都將他的知識和經(jīng)驗心得毫不保留的傳授給我們，給予我真誠的鼓勵、中肯的建議和悉心的指導他以嚴謹?shù)闹螌W作風給予我深深的影響促使我在整個論文設(shè)計過程中精益

99、求精。另外，我還要感謝在大學期間所有傳授我知識的老師，是你們的精心教導使我們有了良好的專業(yè)知識，這也是論文完成的基礎(chǔ)。</p><p>　　也要感謝此次畢業(yè)設(shè)計和論文寫作中，給予我?guī)椭耐瑢W。</p><p>　　最后，我再次衷心的感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的老師和同學，祝你們身體健康、工作順利、幸福平安。</p><p><b>　　參考文獻</

100、b></p><p>　　[1]嚴烈(2007).中文MasterCAM X10應(yīng)用基礎(chǔ)教程【M】.北京.冶金工業(yè)出版社</p><p>　　[2]蔣洪平(2007).MasterCAM X標準教程【M】.北京.北京理工大學出版社</p><p>　　[3]李云龍(2004).MasterCAM9.1數(shù)控加工實例精解【M】.北京.機械工業(yè)出版</p>

101、;<p>　　[4]何滿才(2006).MasterCAM X基礎(chǔ)教程【M】.北京.人民郵電出版社</p><p>　　[5]宗志堅(2000).CAD/CAM技術(shù)【M】.北京.機械工業(yè)出版社</p><p>　　[6]翟瑞波(2007).數(shù)控加工工藝【M】.北京.機械工業(yè)出版社</p><p>　　[7]閆華明(2009).數(shù)控加工工藝與編程【M】.

102、天津.天津大學出版社</p><p>　　[8]趙長明(2009).數(shù)控加工中心加工工藝與技巧【M】.北京.化學工業(yè)出版社</p><p>　　[9]陳文杰(2009).數(shù)控加工工藝與編程【M】.北京.機械工業(yè)出版社</p><p>　　[10]楊繼宏(2008).數(shù)控加工工藝手冊【M】.北京.化學工業(yè)出版社</p><p>　　[11]陳志

103、雄 (2003).數(shù)控機床與數(shù)控編程技術(shù)【M】.北京.電子工業(yè)出版社</p><p>　　[12]董紅玉 (2004).數(shù)控技術(shù)【M】.北京.高等教育出版社</p><p>　　[13]蔣建強(2003).數(shù)控加工技術(shù)與實訓【M】.北京.電子工業(yè)出版社</p><p>　　[14]李善術(shù)(2001)數(shù)控機床及其應(yīng)用【M】.北京.機械工業(yè)出版社</p>