2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、CAXA制造工程師教程制造工程師教程11第1章數(shù)控加工技術概述1.1數(shù)控加工的特點數(shù)控加工的特點數(shù)控加工,也稱之為NC(NumericalContl)加工,是以數(shù)值與符號構成的信息,控制機床實現(xiàn)自動運轉。數(shù)控加工經歷了半個世紀的發(fā)展已成為應用于當代各個制造領域的先進制造技術。數(shù)控加工的最大特征有兩點:一是可以極大地提高精度,包括加工質量精度及加工時間誤差精度;二是加工質量的重復性,可以穩(wěn)定加工質量,保持加工零件質量的一致。也就是說加工零

2、件的質量及加工時間是由數(shù)控程序決定而不是由機床操作人員決定的。數(shù)控加工具有如下優(yōu)點:(1)提高生產效率;(2)不需熟練的機床操作人員;(3)提高加工精度并且保持加工質量;(4)可以減少工裝卡具;(5)可以減少各工序間的周轉,原來需要用多道工序完成的工件,用數(shù)控加工可以一次裝卡完成,縮短加工周期,提高生產效率。(6)容易進行加工過程管理;(7)可以減少檢查工作量;(8)可以降低廢、次品率;(9)便于設計變更,加工設定柔性;(19)容易實現(xiàn)

3、操作過程的自動化,一個人可以操作多臺機床;(11)操作容易,極大減輕體力勞動強度隨著制造設備的數(shù)控化率不斷提高,數(shù)控加工技術在我國得到日益廣泛的使用,在模具行業(yè),掌握數(shù)控技術與否及加工過程中的數(shù)控化率的高低已成為企業(yè)是否具有競爭力的象征。數(shù)控加工技術應用的關鍵在于計算機輔助設計和制造(CADCAM)系統(tǒng)的質量。如何進行數(shù)控加工程序的編制是影響數(shù)控加工效率及質量的關鍵,傳統(tǒng)的手工編程方法復雜、煩瑣,易于出錯,難于檢查,難以充分發(fā)揮數(shù)控機床

4、的功能。在模具加工中,經常遇到形狀復雜的零件,其形狀用自由曲面來描述,采用手式編程方法基本上無法編制數(shù)控加工程序。近年來,由于計算機技術的迅速發(fā)展,計算機的圖形處理功能有了很大增強,基于CADCAM技術進行圖形交互的自動編程方法日趨成熟,這種方法速度快、精度高、直觀、使用簡便和便于檢查。CADCAM技術在工業(yè)發(fā)達國家已得到廣泛使用。近年來在國內的應用也越來越普及,成為實現(xiàn)制造業(yè)技術進步的一種必然趨勢。1.2數(shù)控機床數(shù)控機床20世紀40年

5、代末,美國開始研究數(shù)控機床,1952年,美國麻省理工學院(MIT)伺服機構實驗室成功研制出第一臺數(shù)控銑床,并于是1957年投入使用。這是制造技術發(fā)展過程中的一個重大突破,標志著制造領域中數(shù)控加工時代開始。數(shù)控加工是現(xiàn)代制造技術的基礎,這一發(fā)明對于制造行業(yè)而言,具有劃時代的意義和深遠的影響。世界上主要主要工業(yè)發(fā)達國家都十分重視數(shù)控加工技術的研究的發(fā)展。我國于是1958年開始研制數(shù)控機床,成功試制出配有電子數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機床,1965年開始

6、批量生產配有晶體管數(shù)控系統(tǒng)的三坐標數(shù)控銑床。經過幾十年的CAXA制造工程師教程制造工程師教程13用Inter網(wǎng)的今天,零件數(shù)據(jù)往往通過測量或通過標準數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)确绞降玫?。?)確定粗加工、半精加工和精加工方案。(3)生成各加工步驟的刀具軌跡。(4)刀具軌跡仿真。(5)后置輸出加工代碼。(6)輸出數(shù)控加工工藝技術文件。(7)傳給機床實現(xiàn)加工。1.4數(shù)控編程系統(tǒng)數(shù)控編程系統(tǒng)數(shù)控加工機床與編程技術兩者的發(fā)展是緊密相關的。數(shù)控加工機床的性能提

7、升推動了編程技術的發(fā)展,而編程手段的提高也促進了數(shù)控加工機床的發(fā)展,二者相互依賴?,F(xiàn)代數(shù)控技術下在向高精度、高效率、高柔性和智能化方向發(fā)展,而編程方式也越來越豐富。數(shù)控編程可分為機內編程和機外編程。機內編程指利用數(shù)控機床本身提供的交互功能進行編程,機外編程則是脫離數(shù)控機床本身在其他設備上進行編程。機內編程的方式隨機床的不同而異,可以“手工”方式逐行輸入控制代碼(手工編程)、交互方式輸入控制代碼(會話編程)、圖形方式輸入控制代碼(圖形編程

8、),甚至可以語音方式輸入控制代碼(語音編程)或通過高級語言方式輸入控制代碼(高級語言編程)。但機內編程一般來說只適用于簡單形體,而且效率較低。機外編程也可以分成手工編程、計算機輔助APT編程和CADCAM編程等方式。機外編程由于其可以脫離數(shù)控機床進行數(shù)控編程,相對機內編程來說效率較高,是普遍采用的方式。隨著編程技術的發(fā)展,機外編程處理能力不斷樣強,已可以進行十分復雜形體的靈敏控加工編程。在20世紀50年代中期,MIT伺服機構實驗室實現(xiàn)了

9、自動編程,并公布了其研究成果,即APT系統(tǒng)。60年代初,APT系統(tǒng)得到發(fā)展,可以解決三維物體的連續(xù)加工編程,以后經過不斷的發(fā)展,具有了雕塑曲面的編程功能。APT系統(tǒng)所用的基本概念和基本思想,對于自動編程技術的發(fā)展具有深遠的意義,即使目前,大多數(shù)自動編程系統(tǒng)也在沿用其中的一些模式。如編程中的三個控制面:零件面(PS)、導動面(DS)、檢查面(CS)的概念:刀具與檢查面的ON、TO、PAST關系等等。隨著微電子技術和CAD技術的發(fā)展,自動編

10、程系統(tǒng)也逐漸過渡到以圖形交互為基礎的與CAD集成的CADCAM系統(tǒng)為主的編程方法。與以前的語言型自動編程系統(tǒng)相比,CADCAM集成系統(tǒng)可以提供單一準確的產品幾何模型,幾何模型的產生和處理手段靈活、多樣、方便,可以實現(xiàn)設計、制造一體化。雖然數(shù)控編程的方式多種多樣,毋庸置疑,目前占主導地位的是采用CADCAM數(shù)控編程系統(tǒng)進行編程。1.5CADCAM系統(tǒng)系統(tǒng)20世紀90年代以前,市場是銷售的CADCAM軟件基本上為國外的軟件系統(tǒng)。90年代以后

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