機(jī)械數(shù)控加工論文

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1零件加工工藝方面的機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)

為了提升零件的精密度，提高機(jī)械零件加工的效果和質(zhì)量，人們將先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備中，從而保障機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行達(dá)到預(yù)期的使用效果。其中應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)編程技術(shù)可以?xún)?yōu)化機(jī)械零部件的加工工藝，有利于研究分析與刀具設(shè)備相關(guān)的工藝信息，有利于人們用相關(guān)軟件編程程序?qū)?fù)雜的機(jī)械零部件加工處理的時(shí)候?qū)φ麄€(gè)機(jī)械加工程序優(yōu)化處理，保障其質(zhì)量。

1.1刀具的選擇

在進(jìn)行零部件加工時(shí)，數(shù)控銑削加工工藝發(fā)揮著十分重要的作用，因?yàn)樗鼤?huì)影響機(jī)械零部件的加工成本，影響整個(gè)機(jī)械加工的質(zhì)量。作為數(shù)控銑削加工工藝的主要設(shè)備，刀具的選擇就十分的重要。目前常用的刀具包括錐度銑刀、刀銑刀、以及圓角立銑等，不同的刀具在不同的應(yīng)用過(guò)程中有著不同的使用效果，所以在選擇刀具的時(shí)候，必須有一定的原則。首先，在選擇刀具類(lèi)型時(shí)應(yīng)該考察其被加工型面形狀。再次，選取刀具時(shí)應(yīng)采用從小到大的原則并考慮型面曲率的大小。最后，盡可能選擇圓角銑刀進(jìn)行粗加工。

1.1.1考慮被加工型面形狀

為了保障被加工面的加工質(zhì)量，在加工機(jī)械零部件時(shí)，有時(shí)也會(huì)對(duì)凹形進(jìn)行精細(xì)加工處理，一般情況下，處理工具是球頭刀。然而，在加工凸形面時(shí)，人們一般都是用平端立銑刀作為加工工具。但是也有用圓角立銑刀工具進(jìn)行加工的情況，就是如果人們明確要求凸形面的加工質(zhì)量。

1.1.2考慮從小到大的原則

在進(jìn)行機(jī)械零部件加工處理時(shí)，不能只使用一把刀具，因?yàn)闄C(jī)械型腔存在許多不同的曲面類(lèi)型。為了順利完成整個(gè)機(jī)械加工處理過(guò)程，就必須在處理時(shí)采用從小到大的原則。這樣可以在對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工時(shí)有效避免明顯的質(zhì)量問(wèn)題，還可以提升機(jī)械零件的加工效益。

1.1.3考慮型面曲率的大小

為了保障機(jī)械零件的加工的精度，在進(jìn)行機(jī)械零件精加工時(shí)，就應(yīng)該用半徑較小的刀具進(jìn)行處理，尤其在進(jìn)行拐角加工時(shí)，施工人員選擇刀具時(shí)是根據(jù)型面曲率大小進(jìn)行選擇，并且必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行控制。

1.1.4考慮圓角銑刀進(jìn)行粗加工

一方面，選用圓角銑刀進(jìn)行粗加工，相比平端立銑刀留下較為均勻的精加工余量，而相比球頭刀有更好的切削條件。另一方面，在切削過(guò)程中，圓角銑刀可以在工件與刀刃接觸的90度以?xún)?nèi)的范圍的切削變化比較連續(xù)。

1.2刀具的切入與切出

由于機(jī)械加工型腔十分復(fù)雜，所以在機(jī)械加工數(shù)控銑削中，為了完成機(jī)械零部件的加工，需要經(jīng)常更換不同的刀具。在精加工過(guò)程中，加工表面質(zhì)量的差異往往受到切出和切入時(shí)的切削方式的變化的影響。因此，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)刀具切出切入方式的選擇。在粗加工過(guò)程中，每次加工完成后留下的余量的幾何形狀不會(huì)相同，如果在下次盡進(jìn)刀時(shí)選擇不正確的切入方式，就非常容易造成裁刀事故。CAM軟件提供的切入切出方式包括圓弧切入切出工件、刀具以斜線切入工件、刀具通過(guò)預(yù)加工工藝孔切入工件、以螺旋軌跡下降方式刀具切入工件以及刀具垂直切入切出工。切削方式最常用的，最簡(jiǎn)單的方式便是刀具垂直切入切出，可用于機(jī)械型腔側(cè)壁的精加工以及從工件外部切入的凸模類(lèi)工件的精加工和粗加工。凹模粗加工最常用的下刀方式是將預(yù)加工工藝孔切入工件；較軟材料的粗加工常用刀具以螺旋線或斜線切入工件；由于可以消除接刀痕，所以圓弧的切入切出工件常用于曲面的精加工。在進(jìn)行粗加工過(guò)程中，如果是單項(xiàng)走刀方式，一般將一個(gè)加工操作開(kāi)始時(shí)的切入方式作為CAD/CAM系統(tǒng)提供的切入方式，但是并不是每一次加工時(shí)都采用這種方式。而這主要導(dǎo)致了工件和刀具的損壞，解決方式一是減少加工步距，二是采用雙向走刀方式或走刀方式進(jìn)行加工。

1.3切削方式和走刀方式的確定

加工時(shí)工件相對(duì)于刀具的運(yùn)動(dòng)方式就是切削方式，在加工工程中，刀具軌跡的分布形式即是走刀方式。機(jī)械零部件的加工效率與加工質(zhì)量受到切削方式和走刀方式的影響。在保障加工精度的前提下，為了使刀具受力平穩(wěn)，盡可能地縮短切削時(shí)間。在機(jī)械加工中，經(jīng)常使用的走刀方式包括往復(fù)走刀、單向走刀和環(huán)切走刀三種形式。單項(xiàng)走刀方式切削效率較低，因?yàn)榍邢鞣绞皆诩庸ぶ斜３植蛔?，這樣可以使順銑或逆銑一致，但加了空走刀和提刀。為了保證切削過(guò)程穩(wěn)定和刀具均勻受力，在粗加工過(guò)程中，切削量較大，所以選用單項(xiàng)走刀方式。在加工過(guò)程中，進(jìn)行逆銑和順銑交替加工，質(zhì)量較差，因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中，進(jìn)行不提刀地連續(xù)切削。一般情況下，選用往復(fù)走刀的情況是半精加工和表面質(zhì)量要求不高的精加工，而在粗加工時(shí)，不宜采用，因?yàn)榧庸r(shí)的切削量太大。加工過(guò)程的平穩(wěn)性、加工表面質(zhì)量和刀具耐用度銑削方式受到銑削方式。在進(jìn)行圓周銑削時(shí)，選用順銑或逆銑，則是根據(jù)表面質(zhì)量的要求和加工余量的大小。在實(shí)踐時(shí)，一般為了減少機(jī)床的震動(dòng)，進(jìn)行粗加工時(shí)余量較大，選用逆銑加工方式較好。而在進(jìn)行精加工時(shí)，選擇順銑加工方式，以達(dá)到表面粗糙和精度的要求。

2CAXA制造工程師方面的機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)

曲面實(shí)體相結(jié)合的CAD/CAM一體化軟件即是CAXA制造工程師。CAXA制造工程師功能強(qiáng)大，應(yīng)用廣泛，效率高，代碼質(zhì)量好，是國(guó)產(chǎn)AD/CAM數(shù)控加工編程軟件。CAXA制造工程師支持批處理功能和軌跡參數(shù)化，可直接設(shè)定實(shí)體、曲面模型，支持高速切削，可以大幅度提高加工質(zhì)量和加工效率。CAXA制造工程師在高效數(shù)控加工過(guò)程中，具有通用后置處理；多軸的數(shù)控加工功能；支持高速加工；支持多軸加工；典型的加工仿真與代碼驗(yàn)證；參數(shù)化軌跡編輯處理；加工工藝控制等。具有靈活的特征實(shí)體造型、強(qiáng)大的曲面實(shí)體復(fù)合造型、完美的曲面實(shí)體組合功能、NURBS自由曲面造型等功能。CAXA制造工程師的數(shù)控加工具體步驟是：

1）根據(jù)工件圖紙，造型工件；

2）數(shù)控加工方案設(shè)計(jì)；

3）根據(jù)被加工工件工藝要求、形狀、精度要求選擇加工參數(shù)和加工方法；

4）軌跡生成與仿真加工；

5）后置處理生成G代碼。工程師可以利用CAXA制造師自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行各種造型設(shè)計(jì)，選取合適的設(shè)定數(shù)控加工工藝參數(shù)和加工方法，進(jìn)行仿真加工，生成刀具軌跡，生成加工代碼，解決了復(fù)雜零件不能用手工編程、手工編程耗時(shí)的問(wèn)題，大大提高編程加工和編程問(wèn)題。

3宏編程技術(shù)方面的機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)

宏編程是可以使用變量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算（+、-、*、/）、邏輯運(yùn)算（AND、OR、NOT）和函數(shù)（SIN、COS等）混合運(yùn)算與高級(jí)語(yǔ)言相像的程序編寫(xiě)形式。在宏程序形式中，用于編制許多復(fù)雜的零件加工的程序，一般提供判斷、循環(huán)、子程序調(diào)用的分支和方法。在利用宏程序技術(shù)進(jìn)行零部件加工不但可以加工復(fù)雜形狀的機(jī)械零部件，而且還可以格式化普遍加工，大大縮短編程時(shí)間。比如本零件中的橢圓短半軸、長(zhǎng)半軸值發(fā)生變化，只要更改A、B值就行。但是進(jìn)行宏程序編寫(xiě)時(shí)難度很大，因?yàn)榫幊倘藛T不僅需要知道關(guān)于基本機(jī)械工藝數(shù)控編程的知識(shí)，還需要知道深厚的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言知識(shí)和數(shù)學(xué)建模知識(shí)。

4結(jié)束語(yǔ)

人們?yōu)榱诉M(jìn)一步提高機(jī)械零件加工的效率和質(zhì)量，進(jìn)一步的提升機(jī)械零件加工工藝的水平，隨著當(dāng)前我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們將機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)以及先進(jìn)的電子信息技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械零件加工過(guò)程中，從而使進(jìn)一步的提升機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)。

作者:趙金鳳單位:德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院