數(shù)控雕銑機畢業(yè)論文

1、第一章緒論1.1數(shù)控雕銑機的概述雕銑機（CNCengravingmillingmachine）它是數(shù)控機床的一種。2007年我國的雕銑機產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能已經(jīng)超過10000臺年產(chǎn)值超過15億RMB。目前雕銑機的生產(chǎn)主要以廣東北京浙江三大板塊主導。一般認為雕銑機是使用小刀具、大功率和高速主軸電機的數(shù)控銑床。國外并沒有雕銑機的概念，加工模具他們是以加工中心（電腦鑼）銑削為主的，但加工中心有它的不足，特別是在用小刀具加工小型模具時會顯得力不從心，并且成

2、本很高。國內(nèi)開始的時候只有數(shù)控雕刻機的概念，雕刻機的優(yōu)勢在雕，如果加工材料硬度比較大也會顯得力不從心。雕銑機的出現(xiàn)可以說填補李兩者之間的空白。雕銑機既可以雕刻，也可銑削，是一種高效高精的數(shù)控機床。CNC雕銑加工是指計算機數(shù)字控制的小刀具銑加工方法，它是銑加工的一種具體表現(xiàn)方式。隨著雕刻加工技術和設備的不斷發(fā)展，CNC雕刻加工面向的行業(yè)越來越廣泛，由最初的文字雕刻逐漸過渡到小產(chǎn)品加工，由最初非金屬材料雕刻逐漸過渡到金屬材料雕刻。與CNC雕

3、刻幾乎同時流行的是高速銑加工，高速銑是傳統(tǒng)銑加工的升級，而CNC雕銑加工是傳統(tǒng)銑加工的補充。CNC雕銑加工的核心問題是如何解決小直徑刀具在加工過程中斷刀和加工效率之間的矛盾。刀具的斷刀的原因是切削力超過刀具的極限受力所致。為了提高切削效率，必須增大切除量，而切除量增大，切削力必然增大。切除量和切削力基本成線型關系，也就是說，切除量增大一倍，切削力基本增大一倍。為了雕刻精細的圖案，就要采用小直徑的刀具，而刀具直徑減小，刀具的抗彎剛度就要減

4、小，刀具可以承受的切削力就要下降。刀具直徑和抗彎剛度是四次方的關系，也就是說，刀具直徑減小一半，刀具的抗彎剛度就要降低到原來得116之一。比如數(shù)控銑一般最小用到3毫米直徑的刀具，而雕銑機經(jīng)常使用1毫米的刀具，在相同的長度條件下，前者的抗彎剛度是后者的（31）4=81倍。而當?shù)胥姍C用到0.5毫米的刀具是，前者的抗彎剛度是后者的（30.5）4=1296倍。雕銑加工刀具的抗彎剛度小，切削過程中的切削力很容易接近刀具的受力極限。如何分配切削用量

5、，如何優(yōu)化加工工藝，如何更好的控制刀具運動是雕銑加工的永久課題。CNC雕銑加工的另一個特點是雕銑加工對象和傳統(tǒng)的數(shù)控銑加工不同。傳統(tǒng)的數(shù)控銑加工主要面向規(guī)則的工件，平面加工區(qū)域比較開闊，而曲面比較光滑。而雕銑加工除了加工數(shù)控銑類似的小區(qū)域或小曲面外，還要加工隨意的平面圖形和跌蕩起伏的紋理曲面，比如加工一些網(wǎng)格曲面等。雕銑加工的圖形必須比較精細，比如雕銑加工時常加工0.1毫米的薄壁，而這個精度幾乎是傳統(tǒng)銑加工的加工精度。為了獲得較好的加工

6、效果，雕刻加工路徑的計算精度一般是傳統(tǒng)的數(shù)控銑的5倍左右。CNC雕銑加工的關鍵是雕刻加工的刀具路徑，生成合理的刀具路徑得需要專業(yè)的雕刻加工軟件，所謂的專業(yè)也就體現(xiàn)在小刀具加工路徑和復雜圖形編輯兩個方面。3、高速切削機床非移動部分鋼性要求非常好移動部分鋼性要求比較好，而且盡可能的輕巧。優(yōu)點：能進行中小量的切削（例一般φ10的平底刀，對于45號鋼（300）深切深度以0.75為好）；缺點：正確使用下能發(fā)揮高效，低成本，使打磨量變?yōu)闃O少。不正確

7、使用，馬上就會使刀具的廢品堆積如山。如何從機械上做到上面又輕、剛性又好矛盾的要求，關鍵在于機械結構上的功夫。1、床體采用高低筋配合的網(wǎng)狀架構，有的直接采用蜂巢的相接的內(nèi)六角網(wǎng)狀結構2、超寬的立柱和橫梁，大家知道龍門式的結構由于其極好的對稱性和極佳的鋼性被高速切削設備廠家一直做為首選結構。3、對于移動部分有與數(shù)控銑顯著的不同之處是加寬了很多導軌與導軌之間的距離，以克服不良力矩的問題。4、從材料上講一般采用了米漢那鑄鐵，也就是孕育鑄鐵，在澆

8、注鐵水時加入一定比例的硅（Si）從而改變了鐵的內(nèi)部結構，使之更加耐沖壓，剛性上有顯著提高。5、機床的剛性主要用于克服移動部分在高速移動時對非移動部分的強大沖擊，所以導軌、絲桿要求粗一些，以及加強連接部分剛性二、從數(shù)控角度分析1、數(shù)控銑加工中心對數(shù)控系統(tǒng)要求速度一般，主軸轉速0~8000RPM左右2、雕銑機要求高速的數(shù)控系統(tǒng)，主軸轉速3000~30000RPM左右3、高速切削機床要求高速的數(shù)控系統(tǒng)以及極好的伺服電機特性，主軸轉速1500~

9、30000RPM左右三、編程軟件上分析從軟件的角度上講，數(shù)控銑加工中心，高速切削機床雕銑機都可以使用標準的CADCAM軟件如：MasterCamCimatronPEUG等。銑床通常以為Cimatron刀路較好一點，新版的軟件充分考究到刀具的每時每刻的切削量的均勻性，尤其是刀進入走出工作的一刻的速度和圓滑性，以及在拐點的跟隨差算法問題（followingErr），使結果和設計圖形更加貼進，CAD部分剛大量采用直觀的三維實體造型如Solid

10、wks等再通過IGS等轉入CAM軟件進行加工。不過不用擔心，CADCAM的發(fā)展速度遠勝于機床的CNC的發(fā)展速度。雕刻加工因其刀具的特殊性的有相當?shù)募毿〉慕嵌瓤刂?，用TYPE3為好。四、刀庫自動換刀和全自動對刀要求加工中心是一個體面的名詞，但我覺得對刀庫的要求一定要結合實際。加工中心是為了完成多種工序于自動狀態(tài)的數(shù)控設備，主要是對于一些固定的大批量的生產(chǎn)作業(yè)，如果我們加工一個很多孔、牙的箱體，而且要天天做差不多的（一批量最小2百個以上）那