飞机接臂零件的数控加工与UG编程.doc

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1、江西航空职业技术学院毕业设计说明书（论文）课题名称： 飞机接臂零件的数控工艺与UG编程 专 业 飞机制造技术 班 级 111132 学 生 姓 名 陈 武 军 指 导 教 师 史 新 逸 指导教师技术职称 高级 工程师 2014年 3 月 2 日 第 1 页江西航空职业技术学院毕业设计（论文）任务书 学生姓名：陈武军 班级： 111132 毕业设计（论文）题目： 接臂零件的数控工艺与UG编程 毕业设计（论文）使用的原始资料（数据）及技术要求：1、接臂的零件图 2、保证零件的尺寸精度（详见零件图） 3、保证零件的形状精度（详见零件图） 4、保证零件的表面精度（详见零件图） 毕业设计（论文）工作内

2、容及完成时间：1、零件图的绘制、工艺规程设计：2013.12.32013.12.31 2、零件的CAD建模、CAM自动编程：2014.1.12014.2.20 3、毕业设计（论文）的编写：2014.2.212014.5.30 毕业设计起至时间：自 2013年 12 月 3 日至 2014年 5 月 30 日指导教师评阅成绩： 指 导 教 师 （签名）： 日期： 毕业设计答辩成绩： 答辩小组组长（签名）： 日期： 第 2 页江西航空职业技术学院毕业设计目 录飞机接臂零件的数控工艺与UG编程2摘要：2前 言3一、毕业设计概述6二、接臂数控加工工艺规程设计71.1、接臂分析71.2、装夹定位的分析与

3、夹具设计81.3材料的分析与毛坯的选择81.4加工工艺的分析与安排91.5工艺装备的选择和编程原点的确定111.6切削参数的分析和加工余量的设定12三、数控机床程序编制131.数控机床编程的方法132.数控机床编制的内容和步骤15四、 数控加工零件的三维建模设计171.绘制接臂172.建模后的后续工作22 五、接臂的加工 221.接臂的正面加工 22 2.接臂的反面加工263.接臂加工的后处理程序30 六、数控加工仿真简介35 结 束 语36 参 考 文 献37飞机接臂零件的数控工艺与UG编程江西航空职业技术学院 飞机制造专业111132班学 生：陈武军指导教师：史 新 逸摘要：数控技术是用数

4、字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系

5、阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50，配国产数控系统（普及型）也达到了10。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济

6、时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。关键字：数控技术 装备工业 制造业 自动控制技术

7、 软件前 言效率，降低成本，保证产品质量，数控铣切中采用同一工序中双件加工，实现接臂零件是某型飞机中的薄壁结构件，要求机械强度高且重量轻，形状较复杂，用普通机床难于达到要求。本设计对角接臂件进行数控工艺设计，采用UG 工具进行数控自动编程，为提高加工了零件的高质量，高效率，低成本的制造要求。数控机械加工工艺与通用机床机械加工工艺有许多相同之处，同样要考虑毛坯余量分配、定位装夹方案、粗精加工工序安排、刀具及切削参数选择等工艺要素。对于数控加工而言，与通用加工不同的是需要将刀具参数及切削参数、刀具运动轨迹、零件结构的加工顺序等编入数控程序中，以控制机床的运动过程（位移量、进给速度、主轴转速等），实

8、现零件的加工。数控机床可以实现复杂刀具运动轨迹的控制，因而可以完成复杂形状零件的切削加工。通常，数控机床加工零件比通用机床加工零件的工艺规程要复杂，工艺参数需要以数值形式精确表达。由于形状复杂，难于加工，所以更能体现出数控技术在工业加工中的重要作用。由于我的水平有限，我只能从不多的几个方面讨论整体的数控编程及加工，请老师加以批评和指导。关键词：薄壁结构件加工 同一工序双件加工 UG自动编程 一、毕业设计概述毕业设计是培养工作工科的一个实践性环节，也是最后的一个教学环节。它是在学完全部课程之后，并在在过的课程设计的基础上进行的，也是我们学完全部课程之后的一次综合性训练。毕业设计的主要目的是：培养

9、运用所学的各种课程的知识和技能去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题，培养学生建立正确的设计思想，掌握刚才设计的一般程序，规范和方法。通过毕业设计进一步巩固、扩大、深化学生所学的基本理论，基本技能，提高学生的设计、计算制图、编写技术文件、正确使用技术资料、标准手册等工具书的独立工作能力。 我这次毕业设计的课题的产品是飞机接臂零件，该零件其形状复杂不规则，是某型飞机中的薄壁结构件，要求机械强度高且重量轻，形状较复杂，用普通机床难为了保证该零件的加工精度和零件质量，为了能够真正的应用于现实生产中，在价格过程上采用新工艺，使用靠模等专用夹具，并在现有条件下加工。毕业设计的实际的内容是：绘制零件图

10、；设计零件机械加工工艺规程；编写论文说明书。 通过本次的毕业设计，在老师的指点和引导下，使我受益匪浅，使我巩固了以前所学到的知识，同时也是我感到自己知识的不足，有待于以后的工作和学习中不断努力。 由于本人水平有限，设计中错误和疏忽在所难免。希望老师们能仔细认真的批改，从而发现论文的错误和不足，并给出宝贵的建议。二、接臂数控加工工艺规程设计1.1、接臂分析零件结构工艺性是指所设计的零件在能够满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。它包括各个制造过程中的工艺性，如锻造、切削加工、热处理等工艺。由此可见零件结构工艺性涉及面很广，具有综合性，必须全面综合地分析。在制订机械加工工艺规程时，首先要进行零

11、件的结构工艺可行性的分析。1、零件图的分析。根据图形的设计如图（1）的要求可知，先要保证零件的尺寸形状。需要保证以下几项精度要求：。（1）主要尺寸精度：在保证了上面的尺寸同时要考虑到装配时候的情况，所以为了能保证装配精度，有的尺寸在装配上后再加工到位。（2）主要平面精度： 装配基准面的平面影响接头零件与装配部件连接时的接触刚度，和装配精度。因此，必须使接头零件的平板面与底面垂直，平板面的平面度要求是为了保证配合关系，以及其余尺寸的要求，而且它是主要基准面，所以它的平面度要求要很高。（3）表面粗糙度：重要孔和主要平面的表面粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度。 图1接臂零件的零件图2、根据零件

12、图（图1），接臂的主要技术条件如下： a)零件按零件图尺寸要求和粗糙度要求制造。 b)未注锐角必须倒圆R1R2。 c)零件表面处理前必须进行百分之百荧光检查,以杜绝裂纹的存在。 d)表面阳极化处理并涂H06-25和H06-26环氧底漆。1.2、装夹定位的分析与夹具设计 定位装夹是加工中非常重要的一个环节，只有正确的定位装夹，最后才能加工出符合要求精度的零件。错误的定位装夹，会导致零件的报废。在考虑定位时，我考虑到在这个零件上可以用于定位的只有在零件两边的两个平板，但是两平板定位面太小太短，尺寸长度不够，不能被很好的用于定位，更不利于装夹，还有可能引起碰刀。于是我就在原来的平板地方加两块工艺补块

13、做定位板，这样还可以在补块上设置工艺孔，用来做定位和对刀用。这样就可以很好地避免了碰刀问题还解决了装夹的问题。 因为该零件是批量生产的，需要进行多次反复的正反装夹，而且,该接头零件的外型复杂且特殊,所以要专门设计一个专用夹具，此夹具需要解决下面几个问题: 一、要保证该零件的平衡度,要有适当的精度和尺寸稳定性； 二、要避免碰刀和定位的问题,结构工艺性要好： 三、要有足够的强度和刚度，因为在加工过程中，夹具要承受较大的切削力和夹紧力，为保证夹具体不产生不允许的变形和震动，夹具体应有足够的强度和刚度。 四、在机床上安装稳定可靠，因为夹具在机床上的安装都是通过夹具上的安装基面与机床上相应表面的接触或配

14、合实现的。 五、要装夹容易方便,排屑方便。1.3材料的分析与毛坯的选择1、材料的分析 材料的合理性的标志应是在满足零件能要求的条件下，最大限度的发挥材料的潜力，做到“物尽其用”。即要考虑提高材料强度的使用水平，同时，也要减少材料的消耗和降低加工的成本。选材的一般原则，首先是在满足使用性能性能的前提下，再考虑工艺性和经济性。 在符合零件形状条件，形状尺寸与应力状态后，确定零件的技术条件。通过分析或实验，结合同类零件实效分析的经验。找出零件在实际使用中的主要和次要的实效运用指标，以此作为选材的依据。 材料应力学计算，确定零件应具有的主要力学性能指标，通过比较选择合理材料。然后综合考虑所选材料是否满

15、足实效运用指标和工艺性的要求，以及在保证实现先进工艺和现代化组织的可能性。计算所选材料的生产经济性。以根据综合考虑，接臂零件采用LD5铝合金。该零件的毛坯材料是： LD5锻造铝合金。这种材料的主要特性是热塑性好，适于进行锻造。锻铝淬火后一般多采用人工时效，由于在淬火和人工时效状态下的切削性能较好，故切削加工宜安排在最终热处理（淬火加人工时效）后进行。毛坯的制造形式为：试造时允许采用轧制的成形板件，批生产时采用模锻件。模锻是使金属坯料在冲击力或压力作用下，在锻模模腔内变形，以而获得锻件的工艺方法。结合上述可知，角盒的毛坯为采用LD5铝合金用锻造方法产生的。2、毛坯的选择 锻压是使金属胚料在冲击力

16、或压力作用下，使材料变形，以而获得锻件的工艺方法。由于金属在模腔内变形，其流动受到模壁的限制。因而模锻生产的锻件尺寸精确，加工余量较小，结构可以较复杂，而且生产率高。 模锻斜度：模锻件垂直方向的表面必须具有斜度，以便于从模腔中取出锻件。对于垂直横锻，锻件斜度一般为5度15度，模锻斜度与模腔深度和宽度有关，当横腔深度（h）与宽度（b）的比例（h/b）越大时，取越大的斜度值。 1.4加工工艺的分析与安排 1、加工工艺的分析 接头零件的结构是比较复杂的，而且该零件属于不规则零件，在加工过程中容易产生碰刀现象，加工时产生较大的困难，为此在加工此类零件时则常常采用工艺性补块的方法来补缺，以便加工。 加工

17、工艺路线的拟定，应确保零件的尺寸精度，位置精度，表面粗糙度和各项技术要求其主要包括： 1）、确保加工步骤：即根据零件几个加工表面（特别是主要表面）的技术要求，选择较合理的加工步骤（或方法）。 基准的选择：加工接臂零件时，粗基准为锻件毛坯的上表面,以此表面定位来加工底平面；底平面是零件加工的精基准面；并且在底平面完成以后，通过找正的方法，加工出两个基准孔，也即是两个工艺孔；整个零件的加工主要以一面两孔定位。 接臂零件的定位采用“一面两销”的方法，工件底平面和两工艺孔定位；夹紧采用螺栓压板。在加工正面内外形工序中，其工件坐标系设置如图。 2）、安排加工顺序：即合理的安排切削加工工序、热处理工序、检

18、验工序和其它辅助工序的先后次序。次序不同，将会得到不同的技术经验效率，甚至使加工工序也难以保证。 (a) 切削加工工序的安排原则：基准面先加工，精度准面应在一开始就加工，因为后续工序加工其余表面时要用其定位。主要表面优先安排加工，主要表面一般是指零件上的工作表面装配基面等。它们的技术要求比较高加工工作步骤多应先安排加工。 (b) 在小批量生产中，为了给安装和加工提供依据,一般在切削加工工序之前,可能还要进行第二次或多次划线。但是在大批量生产中，由于采用专业夹具等，可免去划线工序。有的工序如果，有现成的模板，也可以用靠模板的方法加工，这些都主要是用于普通机床上的加工。在数控机床上只要给出了工件原

19、点，就可以根据程序直接加工，所以数控机床是一种高效率的机床。不过在生产过程中要综合考虑各方面的因素，选择一个最合适的方法进行生产。 (c) 热处理工序的安排：根据热处理工序的性质和作用的不同,一般可以分为：预备热处理、时效热处理、最终热处理。 (d) 检验工序安排。 (c) 其他辅助工序的安排 综合以上考虑，由于该零件是大批量生产，粗加工可以采用普通机床加工，而精加工应采用数控机床进行加工，以降低成本。该零件外形复杂而精度要求高，不易装夹，故应设计专用的夹具，为了尽可能降低成本，提高生产率，保证加工精度，故应用工序分散的原则。加工接头零件采用以下原则：先加工基准面，后其他表面；先粗加工，后精加

20、工。2、加工工艺路线的安排（工序安排） 零件一般不可能在一个工序中加工完成，需要分好几个阶段来进行加工。在加工方法确定后，开始安排加工顺序即确定哪些结构先加工，哪些结构后加工，以及热处理工序和辅助工序等。零件的加工工序的合理安排，能够提高加工质量和生产率，降低加工成本，获得较好的经济效益。 加工阶段可以划分为下面几个步骤： 1）粗加工阶段：主要切除各表面上的大部分加工余量，使毛坯形状和尺寸接近于成品，为后序加工创造条件。 2）半精加工阶段：完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。 3）精加工阶段：保证主要表面达到图样要求。 4）光整加工阶段：对表面粗糙度及加工精度要求高的表面，还需要进

21、行光整（达到IT6级以上和Ra0.32m），提高表面层的物理力学性能。这个阶段一般不能用于提高零件的位置精度。所以，根据以上所述，以及加工成本和现有设备条件，我们在加工接头零件时，可以先在普通机床上进行粗加工，然后再在数控机床上进行精加工。工艺路线安排如下：根据角盒零件的毛坯形式，确定工艺路线如下：毛坯（LD5）最终热处理（淬火加工时效）粗加工精加工半成品检验荧光检查表面处理成品检验。在加工中主要采用加工中心进行铣切，为减少工件的装夹次数，提高重复定位精度，加工中采用工序集中的原则。本设计零件的机械加工工艺路线是： 1次工序：铣厚度、铣四方并除去毛刺 2次工序：钻铰工艺孔2-10H7。 3次工

22、序：粗精铣正面内、外形 4次工序：粗精铣背面内、外形 5次工序：钳工切除辅块，修对内外形，接平刀痕 6次工序：镗孔（直径22毫米） 7次工序：铣槽1.5工艺装备的选择和编程原点的确定 1、刀具，夹具，量具的采用a) 刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时通常考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢

23、、超细粒度硬质合金）并使用可转位刀片。在接头零件的加工中，粗加工时要大面积地去除大余量，为提高加工效率，可选择大直径刀具，留置的加工余量要均匀合理。精加工时使用小一点的刀具以减小切削阻力，减少零件变形，可使用刚性好，精度高，耐用的整体合金刀。在加工曲面时，一般要用球头刀，这样加工出来的曲面才符合形状精度和表面粗糙度。b) 接臂零件的加工中：夹具采用一般螺栓、压板，工件增加工艺辅块，结合找正定位装夹；c) 量具采用通用量具，如游标卡尺、分厘卡、千分表（对刀）。2、编程原点的确定 工件装夹方式在机床确定后，通过确定工件原点来确定了工件坐标系，加工程序中的各运动轴代码控制刀具作相对位移。而我们在编程

24、时，设置的编程原点就是工件坐标系的原点，这一位置即为程序执行时刀具相对于工件运动的起点，所以称程序起始点或起刀点。此起始点一般通过对刀来确定，所以，该点又称对刀点。在编制程序时，要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是： ）便于数值处理和简化程序编制。 ）易于找正并在加工过程中便于检查。 ）引起的加工误差小。 对刀点可以设置在加工零件上，也可以设置在夹具上或机床上，为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量设置在零件的设计基准或工艺基准上。 实际操作机床时，可通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点上，即“刀位点”与“对刀点”的重合。所谓“刀位点”是指刀具的定位基准点， 平底立铣刀是刀具轴线与刀具底

25、面的交点；球头铣刀是球头的球心，钻头是钻尖等。用手动对刀操作，对刀精度较低，且效率低。而有些工厂采用光学对刀镜、对刀仪、自动对刀装置等，以减少对刀时间，提高对刀精度。 所以在接头零件中，我们就选择了工艺孔的圆心作为工件的坐标系，也就是编程原点。1.6切削参数的分析和加工余量的设定 1、切削用量的分析数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。粗加工时，一般以提高生产率为主，但也要考虑经济性和加工成本。半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据工件材料、热处理状态、表面粗糙

26、度以及刀具材料等确定，确定时应努力寻求切削速度、切削深度、进给量相互适应的最佳参数。也可根据刀具厂商提供的推荐值选用并试切调整 。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择主要原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度；并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。 2、主轴转速的分析 主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。其计算公式为：n=1000v/_D式中 v-切削速度，单位为m/min，由刀具的耐用度决定；n- -主轴转速，单位为 r/min；D-工件直径或刀具直径，单位为mm。计算的主轴转速n最后要根据机床

27、说明书选取机床有的或较接近的转速。 3、进给速度的分析 进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。 确定进给速度的原则： 1）当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度。一般在100200mm/min范围内选取。 2）在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在2050mm/min范围内选取。 3）当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在2050mm/min范围内选取。4、加工余量的分析和确定加工余量的大小，直接影响工件的

28、加工质量和生产效率，加工余量过大，不仅增加机械加工劳动量，降低生产效率，而且增加消耗，提高成本。加工余量过小，可能达不到应有的精度和表面粗糙度，所以，应该合理地确定加工余量。确定加工余量的方法有下面三种：1）经验估算法：经验估算法是工艺人员根据积累的生产经验来确定加工余量的方法。通常，为防止因余量过小而产生废品，经验估计法的数值往往偏大。经验估算法适用于单件小批量生产。2）查表修正法：查表修正法是以生产实践和实验研究积累的有关加工余量资料数据为基础，并按具体生产条件加以修正来确定加工余量的方法。该方法应用比较广泛。加工余量数值可在各种机械加工工艺手册中查找。3）分析计算法：这是通过对影响加工余

29、量的各种因素进行分析，然后根据一定的计算关系式来计算加工余量的方法。此法确定的加工余量比较合理，但由于所需的具体资料目前尚不完整，计算也比较复杂，故很少采用。在加工接头零件时，我们可以根据查表修正法和经验估算法相结合，得出零件的合适加工余量。5、背吃刀量分析背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量，一般0.20.5mm。侧吃刀量为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为mm。圆周铣削时为切削层深度；而端铣时，为被加工表面的宽度。背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工

30、余量和对表面质量的要求决定。在工件表面粗糙度值要求为Ra12.5-25um时，如果圆周铣削的加工余量小于5mm，端铣的加工余量小于6mm,粗铣一次进给就可达到要求。但在余量较大、工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分两次进给完成。在工件表面粗糙度值要求为Ra3.2-12.5um时，可分粗铣和半精铣两步进行。粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。粗铣后留0.5-1mm余量，半精铣时切除。在工件表面粗糙度值要求为Ra0.8-3.2um时，可分粗铣、半精铣、精铣三步进行。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取1.5-2mm；精铣时圆周铣吃刀量取0.3-0.5mm，面铣刀背吃刀量取0.5-1mm。 相关刀具额定吃刀

31、量参数如下表：刀具吃刀量白钢刀0.11合金刀0.051总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。三、数控机床程序编制1.数控机床编程的方法 1.手工编程1).定义 手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。 这种方式比较简单，很容易掌握，适应性较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程，对机床操作人员来讲必须掌握。 2). 编程步骤 人工完成零件加工的数控工艺 分析零件图纸 制定工艺决策 确定加工路线

32、选择工艺参数 计算刀位轨迹坐标数据 编写数控加工程序单 验证程序 手工编程 3).优点 主要用于点位加工（如钻、铰孔）或几何形状简单（如平面、方形槽）零件的加工，计算量小，程序段数有限，编程直观易于实现的情况等。 4). 缺点 对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件，刀具轨迹数据计算相当繁琐，工作量大，极易出错，且很难校对，有些甚至根本无法完成。 2.自动编程（图形交互式） 1). 定义 对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序，经过处理后生成加工程序，称为自动编程。 随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数

33、控功能的手段。FANUC6M数控系统的参数编程，应用灵活，形式自由，具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简练易懂，实现普通编程难以实现的功能。 数控编程同计算机编程一样也有自己的语言,但有一点不同的是,现在电脑发展到了以微软的Windows为绝对优势占领全球市场.数控机床就不同了,它还没发展到那种相互通用的程度,也就是说,它们在硬件上的差距造就了它们的数控系统一时还不能达到相互兼容.所以,当我要对一个毛坯进行加工时,首先要以我们已经拥有的数控机床采用的是什么型号的系统. 2) 常用自动编程软件 ( a) UG 是美国graph cs Uni Solution公司开发

34、的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一体的三维参数化软件，是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件，用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。 UG软件在CAM领域处于领先的地位，产生于美国麦道飞机公司，是飞机零件数控加工首选编程工具。 UG 优点 提供可靠、精确的刀具路径 能直接在曲面及实体上加工 良好的使用者界面，客户也可自行化设计界面 多样的加工方式，便于设计组合高效率的刀具路径 完整的刀具库 加工参数库管理功能 包含二轴到五轴铣削车床铣削、线切割 大型刀具库管理 实体模拟切削 泛用型后处理器等功能 高速铣功能 CAM客户化模板 (b) Cat i Cat i a

35、是法国达索（Das sault）公司推出的产品，法制幻影系列战斗机、波音737、777的开发设计均采用Cat i a。 CATIA 据有强大的曲面造型功能，在所有的CAD三维软件位居前列，广泛应用于国内的航空航天企业、研究所，以逐步取代UG成为复杂型面设计的首选。 CATIA具有较强的编程能力，可满足复杂零件的数控加工要求。目前一些领域采取CATIA设计建模，UG编程加工，二者结合，搭配使用。 (c)Pro/E 是 美国 PTC （参数技术有限公司）开发的软件，是全世界最普及的三维 CAD/CAM （计算机辅助设计与制造）系统。广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业。具有零件设计、

36、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。 Pro/E在我国南方地区企业中被大量使用，设计建模采用PRO-E ，编程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是目前通行的做法。 (d)（i ma tron CAD/CAM系统 以色列Cima tron公司的CAD/CAM/PDM产品，是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面，优良的三维造型、工程绘图，全面的数控加工，各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。 Cima tron CAD/CAM系统在国际上的模具制造业备受欢迎，国内模局制造行业也在广泛使用。 (e)Mast e r

37、 c am 美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件，它具有方便直观的几何造型 Mas ter cam提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。 Mas ter m具有较强的曲面粗加工及的曲面精加工的功能，曲面精加工有多种选择方式，可以满足复杂零件的曲面加工要求，同时具备多轴加工功能。由于价格低廉，性能优越，成为国内民用行业数控编程软件的首选。 (f) F ea t ure CAM 美国DELCAM公司开发的基于特征的全功能CAM软件，全新的特征概念，超强的特征识别，基于工艺知识库的材料库，刀具库，图标导航的基于工艺卡片的编程模式。全模块的

38、软件，从25轴铣削，到车铣复合加工，从曲面加工到线切割加工，为车间编程提供全面解决方案。 DELCAM软件后编辑功能相对来说是比较好的。 近年来国内一些制造企业正在逐步引进，以满足行业发展的需求，属新兴产品。 (g)CAXA制造工程师 CAXA制造工程师是北京北航海尔软件有限公司推出一款全国产化的CAM产品，为国产CAM软件在国内CAM市场中占据了一席之地。 作为我国制造业信息化领域自主知识产权软件优秀代表和知名品牌，CAXA已经成为我国CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。 CAXA制造工程师是一款面向二至五轴数控铣床与加工中心、具有良好工艺性能的铣削/钻削数控加工编程软件。该软件

39、性能优越，价格适中，在国内市场颇受欢迎。 (h)Edge CAM 英国P a t h t race公司出品的具有智能化的专业数控编程软件，可应用于车、铣、线切割等数控机床的编程。针对当前复杂三维曲面加工特点，EdgeCAM设计出更加便捷可靠的加工方法 ，目前流行于欧美制造业。英国路径公司正在进行中国市场的开发和运作，为国内的制造业的客户提供更多的选择。 (i)VERICUTVERICUT 美国CGTECH公司出品的一种先进的专用数控加工仿真软件。VERICUT 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术，对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。不仅能用彩色的三维图像显示出刀具切削毛坯形成零件的全过程

40、，还能显示出刀柄、夹具,甚至机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来，其效果就如同是在屏幕上观看数控机床加工零件时的录像。 编程人员将各种编程软上生成的数控加工程序导入VERICUTVERICUT中，由该软件进行校验，可检测原软件编程中产生的计算错误，降低加工中由于程序错误导致的加工事故率。目前国内许多实力较强的企业，已开始引进该软件来充实现有的数控编程系统，取得了良好的效果。 随着制造业技术的飞速发展，数控编程软件的开发和使用也进入了一个高速发展的新阶段，新产品层出不穷，功能模块越来越细化，工艺人员可是在微机上轻松地设计出科学合理并富有个性化的数控加工工艺，把数控加工编程变得更加容易、便

41、捷。2、数控机床程序编制的内容和步骤 1.分析零件图确定工艺过程 对零件图样要求的形状、尺寸、精度、材料及毛坯进行分析，明确加工内容与要求；确定加工方案、走刀路线、切削参数以及选择刀具及夹具等。 2.数值计算 根据零件的几何尺寸、加工路线、计算出零件轮廓上的几何要素的起点、终点及圆弧的圆心坐标等。 3.编写加工程序 在完成上述两个步骤后，按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式，编写加工程序单。 4.将程序输入数控系统 程序的输入可以通过键盘直接输入数控系统，也可以通过计算机通信接口输入数控系统。 5.检验程序与首件试切 利用数控系统提供的图形显示功能，检查刀具轨迹的正确性。对工件进行首

42、件试切，分析误差误差产生的原因，及时修正，直到试切出合格零件。 虽然,每个数控系统的编程语言和指令各不相同,但其间也有很多相通之处. 6.编辑本段功能代码 字与字的功能 1、字符与代码 字符是用来组织、控制或表示数据的一些符号，如数字、字母、标点符号、数学运算符等。国际上广泛采用两种标准代码： 1）ISO国际标准化组织标准代码 2）EIA美国电子工业协会标准代码 2、字 在数控加工程序中，字是指一系列按规定排列的字符，作为一个信息单元存储、传递和操作。字是由一个英文字母与随后的若干位十进制数字组成，这个英文字母称为地址符。 如：“X2500”是一个字，X为地址符，数字“2500”为地址中的内容

43、。 3、字的功能 组成程序段的每一个字都有其特定的功能含义，以下是以FANUC-0M数控系统的规范为主来介绍的。 （1）顺序号字N 顺序号又称程序段号或程序段序号。顺序号位于程序段之首，由顺序号字N和后续数字组成。其作用为校对、条件跳转、固定循环等。使用时应间隔使用，如N10 N20 N30 （2）准备功能字G 准备功能字的地址符是G，又称为G功能或G指令，是用于建立机床或控制系统工作方式的一种指令。G00G99 （3）尺寸字 尺寸字用于确定机床上刀具运动终点的坐标位置。 其中，第一组 X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R 用于确定终点的直线坐标尺寸；第二组 A，B，C，D，E 用于确定终点的角度坐标尺寸；第三组 I，J，K 用于确定圆弧轮廓的圆心坐标尺寸。在一些数控系统中，还可以用P指令暂停时间、用R指令圆弧的半径等。 （4）进给功能字F 进给功能字的地址符是F，又称为F功能或F指令，用于指定切削的进给速度。对于车床，F可分为每分钟进给和主轴每转进给两种，对于其它数控机床，一般只用每分钟进给。F指令在螺纹切削程序段中常用来指令螺纹的导程。 （5