第一篇：機(jī)械數(shù)控畢業(yè)論文1

淺談我國機(jī)械自動化未來發(fā)展方向

姓 名: 學(xué) 號: 1***9 班

級: 2011指導(dǎo)老師: 職 稱: 完成時間: 2013

趙占文

級秋季機(jī)械制造 年 月 日

提綱 機(jī)械自動化的定義

二、機(jī)械自動化的優(yōu)點(diǎn)

（一）改善生產(chǎn)的勞動條件

（二）使用安全性提高

（三）具有復(fù)合功能，適用面廣

（四）節(jié)約能源，減少耗材

三、發(fā)達(dá)國家機(jī)械自動化的現(xiàn)狀

（一）管理方面

（二）設(shè)計(jì)方面

（三）制造工藝方面

（四）自動化工藝方面

四、我國機(jī)械自動化的現(xiàn)狀

五、我國機(jī)械自動化的發(fā)展之路

六、結(jié)論

淺談我國機(jī)械自動化未來發(fā)展方向

趙占文

摘要：本文結(jié)合我國機(jī)械的現(xiàn)狀，提出了我國機(jī)械行業(yè)目前所面臨的主要問題，并分別從機(jī)械產(chǎn)品自身發(fā)展及行業(yè)出發(fā)，指出了未來工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展趨勢，并根據(jù)我國行業(yè)自身發(fā)展特點(diǎn)，提出了相應(yīng)的發(fā)展和改進(jìn)措施，為機(jī)械的行業(yè)發(fā)展提供了一定的理論看法同時對機(jī)械自動化的產(chǎn)生及在我國的現(xiàn)狀做了概述，在此基礎(chǔ)上探索了我國機(jī)械自動化的發(fā)展之路。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);自動化;發(fā)展

制造業(yè)特別是機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營管理模式乃至社會的組織結(jié)構(gòu)和文化。由于中國潛在的巨大市場和豐富的勞動力資源，世界的制造業(yè)正在向中國轉(zhuǎn)移，中國正在成為世界的制造大國。隨著人們對于自動化的使用來代替人類手動操作的迫切需要，機(jī)械自動化朝著一個很好的方向發(fā)展，但對于機(jī)械自動化的使用過程以及發(fā)展方向，對于發(fā)展中的中國來說也是一個探索的方向。

一、機(jī)械自動化的定義

機(jī)械自動化, 主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù), 實(shí)現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn), 實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程,加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展, 是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。

機(jī)械自動化的技術(shù)水準(zhǔn),不僅影響整個機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,而且對國民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。如何發(fā)展我國的機(jī)械自動化技術(shù),應(yīng)實(shí)事求是一切從我國的國情出發(fā), 做好各項(xiàng)基礎(chǔ)工作, 走中國的機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展之路。

二、機(jī)械自動化的優(yōu)點(diǎn)

（一）改善生產(chǎn)的勞動條件

機(jī)械自動化技術(shù)使工業(yè)自動化程度增高，不但改善了勞動條件，還改善了勞動強(qiáng)度，優(yōu)化了員工的配置，提高了生產(chǎn)效率。

（二）使用安全性提高

機(jī)械自動化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報(bào)警、自動診斷、自動保護(hù)等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護(hù)措施，避免和減少人身與設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性，機(jī)械自動化產(chǎn)品由于采用電子元器件，減少了機(jī)械產(chǎn)品中的可動構(gòu)件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性。故障率降低，壽命得到了延長。

（三）具有復(fù)合功能，適用面廣

機(jī)械自動化產(chǎn)品跳出機(jī)電產(chǎn)品單技術(shù)、單功能限制，具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動化程度大大提高。機(jī)械自動化產(chǎn)品一般具有自動化控制、自動補(bǔ)償、自動校驗(yàn)、自動調(diào)節(jié)、自動保護(hù)和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場合和不同領(lǐng)域，滿足用戶需求，應(yīng)變能力較強(qiáng)。

（四）節(jié)約能源，減少耗材

節(jié)約一次和二次能源是國家的戰(zhàn)略目標(biāo)，也是用戶十分關(guān)心的問題，機(jī)械自動化產(chǎn)品通過采用低能耗驅(qū)動機(jī)構(gòu)，最佳的調(diào)節(jié)控制，以提高設(shè)備的能源利用率，可達(dá)到明顯的節(jié)能效果。同時，由于多種學(xué)科的交叉融合，機(jī)械自動化系統(tǒng)的許多功能一方面從機(jī)械系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到微電子、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，另一方面從硬件系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到軟件系統(tǒng)，從而使得機(jī)械自動化產(chǎn)品系統(tǒng)朝著輕小型方向發(fā)展，減少了材料消耗。

三、發(fā)達(dá)國家機(jī)械自動化的現(xiàn)狀

（一）管理方面

工業(yè)發(fā)達(dá)國家廣泛采用計(jì)算機(jī)管理,重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展,推出了準(zhǔn)時生產(chǎn)(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(chǎn)(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術(shù)。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計(jì)算機(jī)輔助管理,多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗(yàn)管理階段。

（二）設(shè)計(jì)方面

工業(yè)發(fā)達(dá)國家不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則,采用新的設(shè)計(jì)方法,廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)(CAD),大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。我國采用CAD技術(shù)的比例比較低。

（三）制造工藝方面

工業(yè)發(fā)達(dá)國家較廣泛的采用高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機(jī)械和微米、納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發(fā)、掌握之中。

（四）自動化技術(shù)方面

工業(yè)發(fā)達(dá)國家普遍采用數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS),實(shí)現(xiàn)了柔性自動化、只是智能化、集成化。我國尚處在單機(jī)自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)可見。

四、我國機(jī)械自動化的現(xiàn)狀

我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低。我國機(jī)械制造業(yè)目前有1.4萬個企業(yè)，發(fā)展很不平衡，有大量落后于現(xiàn)代水準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)，大部分企業(yè)還比較落后，手工勞動占有相當(dāng)?shù)谋戎?，我國能?dú)立開

發(fā)現(xiàn)代機(jī)械自動化技術(shù)的企業(yè)可以說沒有；我國機(jī)械制造業(yè)企業(yè)中自動化裝備少、水準(zhǔn)低，不僅在數(shù)量上同世界先進(jìn)國家有較大差距，而且在品種上、質(zhì)量上、使用上，同世界先進(jìn)水準(zhǔn)也存在階段性差距。實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械自動化技術(shù)是一個長期的過程，不可能一蹴而就。需要循序漸進(jìn)，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動化的高級理想階段邁進(jìn)。當(dāng)前，我國還處在社會主義初級階段，經(jīng)濟(jì)、財(cái)力、生產(chǎn)力水準(zhǔn)、國民素質(zhì)等，與世界主要國家的差距是很大的；我國有豐富的勞動力資源，每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達(dá)兩千多萬，且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會增加。機(jī)械自動化最大限度地提高勞動生產(chǎn)率，勞動力的過剩和分工的轉(zhuǎn)移就是一個現(xiàn)實(shí)問題。具體來講主要包括以下幾個方面：

（一）CAD應(yīng)用的基本普及與capp技術(shù)之應(yīng)用.應(yīng)用了CAD技術(shù)之后，就能起到提高企業(yè)設(shè)計(jì)效率與優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的功效，同時還能減輕技術(shù)人員的勞動壓力、縮短技術(shù)人員設(shè)計(jì)的周期、強(qiáng)化其設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化等多方面的作用。機(jī)械制造已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于CAD技術(shù)領(lǐng)域，而重點(diǎn)骨干企業(yè)絕大部分已經(jīng)應(yīng)用了CAD技術(shù)。但是，在全行業(yè)當(dāng)中，CAD運(yùn)用的深度依然存在較大的局限，還有很多的企業(yè)還停留在出圖上，而三維CAD、CAD/CAM及仿真設(shè)計(jì)等方面的應(yīng)用會很少。而capp技術(shù)在應(yīng)用之后，大大降低了機(jī)械自動化設(shè)計(jì)人員的勞動強(qiáng)度，提高了工藝設(shè)計(jì)的效率，規(guī)范了工藝設(shè)計(jì)的思想，實(shí)現(xiàn)了工藝資源與數(shù)據(jù)的共享，并為整合企業(yè)的資源和重組業(yè)務(wù)流程，提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量提供了很好的互動性基礎(chǔ)技術(shù)平臺。

(二）“人機(jī)一體化”思想得到體現(xiàn).有學(xué)者預(yù)測人機(jī)一體化系統(tǒng)與技術(shù)將是21世紀(jì)機(jī)械科學(xué)的重要發(fā)展方向。近些年來，提出的“人機(jī)一體化”新思想，現(xiàn)代企業(yè)modernenterpriseeducation涵就是發(fā)揮人的核心作用，將人作為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中有機(jī)組成部分，使生產(chǎn)制造企業(yè)不斷提高生產(chǎn)效率，降低其成本，減少消耗，并滿足環(huán)保要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量，在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

(三）生產(chǎn)管理與過程控制自動化程度的提高.柔性生產(chǎn)線、自動化生產(chǎn)線、自動檢測線、現(xiàn)代物流系統(tǒng)及立體倉庫等制造過程自動化，在基礎(chǔ)條件強(qiáng)的企業(yè)已有一定的應(yīng)用，提高了企業(yè)生產(chǎn)過程的自動化和快速響應(yīng)能力，但投入產(chǎn)出的不理想，沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。

（四）cims在部分企業(yè)應(yīng)用.在現(xiàn)代的機(jī)械制造企業(yè)中，制造的動化系統(tǒng)是由不同生產(chǎn)車間組成的，車間是制造自動化的核心，制造自動化系統(tǒng)又稱為車間制造自動化系統(tǒng)，機(jī)械自動化分系統(tǒng)是cims的重要組成部分之一，是cims信息流和物料流的匯聚點(diǎn)，它既是自上而下信息傳輸?shù)哪┒?，又是自下而上信息采集的源頭，機(jī)械制造企業(yè)采用車間自動化分系統(tǒng)，在新的生產(chǎn)模式下，各車間控制可根據(jù)所處的環(huán)境自行決策，但在總體上又與企業(yè)其它部門相互協(xié)調(diào)，相互適應(yīng)，形成一種最合理的結(jié)構(gòu)和最優(yōu)化的運(yùn)行方法通過計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及計(jì)算機(jī)在制造系統(tǒng)中的各種應(yīng)用技術(shù)為企業(yè)贏得競爭提供

良好的技術(shù)保障。

以上情況說明，我國機(jī)械制造企業(yè)的自動化進(jìn)程已經(jīng)開始啟動，并已顯示出一定效果，但其應(yīng)用規(guī)模、范圍、深度與發(fā)達(dá)國家相比還有較大差距。為了使我國機(jī)械制造業(yè)盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)品的調(diào)整和升級換代，提高企業(yè)的競爭力，必須加快和加大實(shí)施企業(yè)自動化的力度，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

五、我國機(jī)械自動化的發(fā)展之路

（一）結(jié)合中國生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)。先進(jìn)制造技術(shù)的全部真諦在于應(yīng)用。發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù),應(yīng)以企業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的實(shí)際需要及具體條件為導(dǎo)向。我國發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù),應(yīng)結(jié)合實(shí)際,注重實(shí)用,即對國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生實(shí)際效益。所以我國應(yīng)結(jié)合具體生產(chǎn)實(shí)際,逐步實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械自動化發(fā)展的全球化,一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈,例如在機(jī)械制造業(yè)中,國內(nèi)外已有不少企業(yè),甚至是知名度很高的企業(yè),在這種無情的競爭匯總紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè),不得不擴(kuò)展新的市場;另一方面,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展,這種發(fā)展進(jìn)一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力,全球化制造的第一個技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)是制造的全球化得以實(shí)現(xiàn)。

（二）發(fā)展投資少、見效快的低成本自動化技術(shù)。發(fā)展低成本自動化技術(shù),潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經(jīng)濟(jì)效果,適合我國現(xiàn)階段的而發(fā)展需要和國情。這需要我國機(jī)械自動化技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)化和虛擬化方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品小勺都可以異地或跨越國界進(jìn)行。此外,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展,加速技術(shù)信息的額交流、加強(qiáng)產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學(xué)習(xí),優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標(biāo),進(jìn)行生產(chǎn)過程計(jì)劃、組織管理、車間跳讀、供應(yīng)鏈及物流設(shè)計(jì)的建模和仿真,推動企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。

（三）我國在發(fā)展機(jī)械自動化的同時還應(yīng)結(jié)合我國的具體國情進(jìn)行分析。在發(fā)展機(jī)械自動化的同時注意到發(fā)展的環(huán)境,實(shí)現(xiàn)發(fā)展機(jī)械自動化的綠色化。綠色制造通過綠色生產(chǎn)過程、綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠的設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品使用網(wǎng)以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制作能最大限度地減少制造對環(huán)境的負(fù)面影響,同時是原材料和能源的利用率達(dá)到最高。

（四）注重配套發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)

現(xiàn)代自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用就是在控制理論的指導(dǎo)下，對生產(chǎn)的物流和人的作

用進(jìn)行綜合的研究，涉及到機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)等。發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)，必須主要地關(guān)注電子學(xué)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、零件檢測和機(jī)床裝料自動化，廣泛采用程序數(shù)控機(jī)床，以及研制高效的和可靠的自動化生產(chǎn)線、計(jì)算機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)的信息系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)等。發(fā)展應(yīng)用機(jī)械自動化技術(shù)，要扎扎實(shí)實(shí)地抓好自動化技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目的基礎(chǔ)工作和從實(shí)際出發(fā)的推廣應(yīng)用工作，既要發(fā)展主機(jī)，也要配套發(fā)展自動化元件及控制系統(tǒng)。可編程控制器、微處理機(jī)、各種傳感器、新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計(jì)算機(jī)等，這些都將是今后機(jī)械自動化的主要技術(shù)基礎(chǔ)。

六、結(jié)論

通過對我國目前制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢的了解。在新的世紀(jì)里,科學(xué)技術(shù)必將以更快的速度發(fā)展，更快更緊密得融合到各個領(lǐng)域中,而這一切都將大大拓寬機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向。它的發(fā)展趨勢可以歸結(jié)為“四個化”：柔性化、靈捷化、智能化、信息化.即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要,使其與環(huán)境協(xié)調(diào)的柔性,使生產(chǎn)推向市場的時間最短且使得企業(yè)生產(chǎn)制造靈活多變的靈捷化,還有使制造過程物耗,人耗大大降低,高自動化生產(chǎn),追求人的智能于機(jī)器只能高度結(jié)合的智能化以及主要使信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價值的信息化。當(dāng)然機(jī)械制造業(yè)的四個發(fā)展趨勢不是單獨(dú)的，它們是有機(jī)的結(jié)合在一起的，是相互依賴，相互促進(jìn)的。同時由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，也將會使它出現(xiàn)新的發(fā)展方向。前面我們看到的是機(jī)械制造行業(yè)其自身線上的發(fā)展。然而，作為社會發(fā)展的一個部分，它也將和其它的行業(yè)更廣泛的結(jié)合。21世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的重要性表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等。它將使人類不僅要擺脫繁重的體力勞動，而且要從繁瑣的計(jì)算、分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動，智能化促進(jìn)柔性化，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應(yīng)能力。當(dāng)然這一切還需要我們大家進(jìn)一步的努力。相信我國的機(jī)械制造業(yè)和自動化技術(shù)在不久的將來會走向更遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

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第二篇：數(shù)控畢業(yè)論文1

目 錄

第1章 管理信息化在模具制造業(yè)的應(yīng)用和實(shí)踐.................3 1.1 信息化是企業(yè)與客戶信息交流溝通的橋梁...................3 1.2 信息化系統(tǒng)可以幫助企業(yè)監(jiān)控模具進(jìn)度.....................5 1.3 有效的模具成本控制離不開信息化.........................6 1.4 信息化有助于車間監(jiān)控和管理.............................7 1.5 信息化管理系統(tǒng)促進(jìn)CAD工程數(shù)據(jù)在企業(yè)內(nèi)部共享...........8 1.6 信息化在促進(jìn)信息共享方面的其他作用.....................9 1.7 結(jié)束語................................................10 第2章 沖壓模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用..............11 2.1 沖壓過程中機(jī)械運(yùn)動的概述..............................11 2.2 沖裁模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用........................12 2.3 彎曲模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用........................13 2.4 拉深模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用........................14 2.5 連續(xù)模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用........................14 2.6 結(jié)束語................................................15 第3章 直接原型熔身射快速制造金屬模具技術(shù)................17 3.1 前言..................................................17 3.2 DPST方法概述..........................................18 3.3 機(jī)器人原型制造........................................19

3.4 機(jī)器人熔射成形........................................19 3.5 補(bǔ)強(qiáng)和后處理..........................................20 3.6 結(jié)論..................................................21 第4章 模具數(shù)控加工CAM編程中工藝參數(shù)的確定..............22 4.1 引言..................................................22 4.2 刀具的選擇............................................22 4.3 走刀方式和切削方式的確定..............................24 4.4 刀具的切入與切出......................................25 4.5 切削參數(shù)的控制........................................26 4.6 其他參數(shù)..............................................28 參考文獻(xiàn)...................................................29

第一章 管理信息化在模具制造業(yè)的應(yīng)用和實(shí)踐

第1章 管理信息化在模具制造業(yè)的應(yīng)用和實(shí)踐

一般說來，模具企業(yè)都是中小企業(yè)，大都是從作坊式的企業(yè)成長起來，甚至目前仍有許多模具企業(yè)是作坊式的的管理，在模具交貨期、成本、質(zhì)量的控制方面問題層出不斷。面對激烈的市場競爭，落后的管理手段和水平，使模具企業(yè)中的管理和技術(shù)人員只有疲于奔命，企業(yè)投巨資引進(jìn)的CAD/CAM系統(tǒng)和高檔數(shù)控加工設(shè)備也難以發(fā)揮出應(yīng)有的效率和水平，企業(yè)缺乏活力和競爭力。這些問題已經(jīng)引起了許多有志向國際先進(jìn)水平看齊的模具企業(yè)經(jīng)營者的高度重視，怎樣提高企業(yè)管理水平，增強(qiáng)企業(yè)的競爭力已成為我國模具制造行業(yè)參與國際市場競爭迫切需要解決的問題。

因此，模具制造企業(yè)要提高管理水平，具備快速反應(yīng)和及時調(diào)整的能力，沒有一套先進(jìn)的管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管理的信息化是很難做到的。通過信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)模具制造企業(yè)的集成化管理，是促進(jìn)企業(yè)提高經(jīng)營管理水平的一個有效途徑。

本文通過模具企業(yè)實(shí)際的案例，討論分析了信息化對提高模具企業(yè)管理水平的重要性和必要性，并結(jié)合深圳市偉博思網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)有限公司開發(fā)的專業(yè)化模具企業(yè)管理系統(tǒng)iM3(inteMoldMakingManagement)，給出了信息化解決方案。

1.1 信息化是企業(yè)與客戶信息交流溝通的橋梁

模具是典型的按定單單件生產(chǎn)的行業(yè)，每一個定單都要與客戶進(jìn)行詳細(xì)的業(yè)務(wù)和技術(shù)方面的溝通，否則將會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。下面是模具企業(yè)與客戶信息溝通不充分的兩個實(shí)例：

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案例1.某大型模具廠承接了一個日本新客戶的模具定單，這個日本客戶習(xí)慣定單下達(dá)后，就與模具廠的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)溝通，對模具提出很細(xì)致的設(shè)計(jì)要求，模具廠按此要求進(jìn)行設(shè)計(jì)就可以了，不需要再確認(rèn)設(shè)計(jì)圖紙。而模具廠設(shè)計(jì)人員完成設(shè)計(jì)后，卻仍按以往接美國客戶定單的習(xí)慣，等待客戶確認(rèn)設(shè)計(jì)后再訂購模架和材料，一直等了10天，才知道客戶不需要確認(rèn)圖紙。結(jié)果，該套模具延期10天，客戶很不滿意，從此不再下定單，為此失去了一個非常有潛力的客戶。

案例2.某模具工廠承接了一個新客戶的模具定單，該客戶的注塑工廠有一套嚴(yán)格的生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)——多少噸的模具必須使用多大的吊環(huán)。由于缺乏詳細(xì)的技術(shù)溝通，這個問題被忽略了。模具設(shè)計(jì)人員按照本工廠的習(xí)慣選用吊環(huán)，結(jié)果比客戶的標(biāo)準(zhǔn)小了一個規(guī)格，致使模具交付客戶后，才發(fā)現(xiàn)不符合要求，只能把模具運(yùn)回，重新加工吊環(huán)孔，整個過程的費(fèi)用就超過萬元，同時還影響了客戶的生產(chǎn)。

由此可見，在與客戶及企業(yè)內(nèi)部的信息溝通方面即便是一個小小紕漏，都會對企業(yè)造成巨大損失。因此，解決好溝通問題，具有如下重要意義：盡量一次把客戶業(yè)務(wù)與技術(shù)方面的要求了解全面，避免多次反復(fù)，從而節(jié)省費(fèi)用和時間。詳細(xì)了解客戶的模具技術(shù)要求，避免在試模后修改和返工。對每一次溝通的內(nèi)容進(jìn)行記錄和總結(jié)，針對每個客戶逐步建立客戶業(yè)務(wù)和技術(shù)資料知識庫，在公司內(nèi)部共享，以便提高客戶服務(wù)水平，減少錯誤。信息化的管理系統(tǒng)將能夠幫助模具企業(yè)更好地與客戶進(jìn)行信息溝通。例如，在iM3系統(tǒng)中，提供了詳細(xì)的模具技術(shù)溝通模板，模板整合了國內(nèi)外多家優(yōu)秀模具企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，完全與國際模具行業(yè)接軌。通過該模板，方便與客戶進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)溝通，減少模具的修改工作。而且通過系統(tǒng)記錄的與客戶溝通信息，可以總結(jié)客戶業(yè)務(wù)和技術(shù)方面的習(xí)慣，分享給公司內(nèi)部相關(guān)人員，避免犯重復(fù)的錯誤。

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1.2 信息化系統(tǒng)可以幫助企業(yè)監(jiān)控模具進(jìn)度

客戶非常關(guān)注模具的試模及交付日期，往往根據(jù)模具的試模時間安排試產(chǎn)及生產(chǎn)計(jì)劃，尤其是海外客戶，往往把模具的交付期的重要性放在首位。因此，控制模具的生產(chǎn)制作工期是企業(yè)在市場競爭中取勝的一個重要指標(biāo)。下面的案例可能是許多模具廠都出現(xiàn)過的問題。案例.某大型模具工廠承接了美國客戶的模具定單，由于缺乏有效的模具生產(chǎn)進(jìn)度監(jiān)控和管理手段，不能按期試模。生產(chǎn)部門也把這一情況反饋給海外的市場人員，但市場人員由于不能了解生產(chǎn)的實(shí)際情況，擔(dān)心不按期試模客戶會不高興，于是抱著僥幸的心態(tài)，認(rèn)為生產(chǎn)部門能夠加班加點(diǎn)搶回時間，仍然承諾客戶的既定試模日期。當(dāng)客戶從萬里之外來看試模時，發(fā)現(xiàn)模具在一周內(nèi)根本不能試模。客戶非常失望，從此不再下定單。對模具進(jìn)程監(jiān)控不力的根源在于：缺乏有效的模具生產(chǎn)進(jìn)度監(jiān)控手段，不能及時發(fā)現(xiàn)模具生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題，及早發(fā)現(xiàn)、及早解決。

模具生產(chǎn)過程的狀況不能得到有效反饋和記錄，往往憑感覺來判斷模具的進(jìn)程，習(xí)慣用“差不多、差很遠(yuǎn)、很快做完”等模糊概念來說明進(jìn)度，數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確及時，往往產(chǎn)生僥幸心理。

公司內(nèi)部缺乏信息共享的環(huán)境與平臺。由于每個人的工作性質(zhì)的不同，對每套模具的實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)程的了解程度有很大的差異，而且，通過臺階式的層層信息反饋往往會造成信息失真，再加上人為的因素，問題就出來了。人們往往比較注意重要和難的問題，忽視小問題，尤其是當(dāng)企業(yè)同時有數(shù)十或上百套處于不同階段的在制模具時，管理人員很難堅(jiān)持每天不厭其煩地檢查每一套模具的每一個任務(wù)進(jìn)程是否在計(jì)劃之內(nèi)。

信息化的管理系統(tǒng)將為企業(yè)提供共享的、一致的、忠實(shí)的進(jìn)程監(jiān)控平臺。例如，在iM3系統(tǒng)中，通過項(xiàng)目計(jì)劃與進(jìn)程控制，可以對模具的 第一章 管理信息化在模具制造業(yè)的應(yīng)用和實(shí)踐

整個生命周期（定單確定—設(shè)計(jì)—采購—生產(chǎn)—首次試?！＞咝薷摹桓叮┻M(jìn)行管理。生產(chǎn)一線管理人員直接在系統(tǒng)中反饋模具實(shí)際進(jìn)度，系統(tǒng)忠實(shí)地監(jiān)控項(xiàng)目進(jìn)程的每一個任務(wù)，當(dāng)某一控制點(diǎn)出現(xiàn)延期時，系統(tǒng)會自動發(fā)出報(bào)警郵件給相關(guān)人員，以便及早發(fā)現(xiàn)、及早解決。而且，對于一些關(guān)鍵任務(wù)，還可以讓系統(tǒng)提前預(yù)警，以使有關(guān)人員及早準(zhǔn)備和安排。

1.3 有效的模具成本控制離不開信息化

成本控制是模具企業(yè)管理上的一個難點(diǎn)，模具企業(yè)的成本控制能力越來越突出地體現(xiàn)了企業(yè)的核心競爭力。目前，模具行業(yè)面臨著模具價格越來越低的沉重壓力，模具增加幾次修改，模具利潤就消耗干凈，甚至要賠本。企業(yè)如果不能從根本上解決這個問題，將面臨淘汰出局的危險(xiǎn)。在專業(yè)化的模具企業(yè)管理系統(tǒng)iM3中，將通過如下途徑幫助企業(yè)控制成本：在公司內(nèi)部下達(dá)定單時，以報(bào)價的成本估算為基礎(chǔ)，為模具制定計(jì)劃成本；系統(tǒng)中設(shè)置成本預(yù)警，對模具生產(chǎn)中的成本要素進(jìn)行監(jiān)控，從而有效控制各項(xiàng)費(fèi)用，確保利潤目標(biāo)的順利達(dá)成。

在模具BOM下達(dá)時，比較設(shè)計(jì)物料總成本與計(jì)劃材料成本的差異，決定是否下達(dá)。在采購材料收貨時，比較交貨價格與計(jì)劃價格的差異，決定是否收貨，從而有效控制采購成本。

系統(tǒng)記錄和統(tǒng)計(jì)每一工件在每個加工工序中產(chǎn)生的加工工時，自動比較實(shí)際加工費(fèi)用與計(jì)劃費(fèi)用的差異，監(jiān)控制造費(fèi)用。當(dāng)實(shí)際費(fèi)用超過計(jì)劃費(fèi)用時，系統(tǒng)會自動報(bào)警，通知相關(guān)管理人員。

案例.某模具廠在設(shè)計(jì)某客戶的電視機(jī)前殼模具時，采用四塊價格昂貴的鈹銅。供應(yīng)商供貨時，將四塊鈹銅的邊角料也一起計(jì)價，送貨價格超出

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計(jì)劃價格6000多元，倉庫管理人員在為該物料收貨入庫時，模具公司采用的iM3管理系統(tǒng)警告此物料入庫價格嚴(yán)重超出計(jì)劃費(fèi)用，拒絕入庫。經(jīng)過采購主管與供應(yīng)商交涉后，剔除不合理的6000元費(fèi)用后，才收貨。

1.4 信息化有助于車間監(jiān)控和管理

實(shí)時車間監(jiān)控可以幫助生產(chǎn)主管監(jiān)控每臺設(shè)備的生產(chǎn)情況及模具的加工進(jìn)程，提高設(shè)備的利用率，控制工件的生產(chǎn)進(jìn)度。

例如，當(dāng)公司管理人員需要檢查生產(chǎn)車間情況時，可以通過iM3系統(tǒng)查看各加工設(shè)備和工作組的的實(shí)時生產(chǎn)情況，系統(tǒng)通過不同的顏色標(biāo)記，清晰反映各設(shè)備及加工組正在加工的工件和待加工工件的狀態(tài)，包括每臺機(jī)床正在干什么，機(jī)床目前的負(fù)荷情況，正在加工的工件是否延期，待加工工件是否已移交本工序，上道工序是否延期，物料是否到位等，大大減輕了管理人員的工作強(qiáng)度。

當(dāng)管理人員需要檢查某套模具的生產(chǎn)情況時，可以查看以甘特圖形式展示出來的模具加工進(jìn)度，并通過各工序的計(jì)劃時間和實(shí)際的進(jìn)程的對比，幫助管理人員跟蹤模具的生產(chǎn)進(jìn)度。而以往生產(chǎn)管理人員在檢查模具進(jìn)度時，要到車間一個工位一個工位去看，而且只能看到主要的部件，小零件完成情況可能根本無法了解，甚至連車間的班組長也不知道小零件在哪里?；蛘哒匍_生產(chǎn)會議，把各班組長全部召集起來，花費(fèi)很長的時間一一匯報(bào)模具的進(jìn)度。由于班組長還不是第一線的加工人員，只能以自己的感覺和經(jīng)驗(yàn)來判斷模具的進(jìn)度，具有很大誤差。對于經(jīng)驗(yàn)豐富的工人來說，可能判斷準(zhǔn)確點(diǎn)，但一個工廠沒有辦法保證每個工人都是很有經(jīng)驗(yàn)、每時每刻都很有責(zé)任心。而只要一個定單中有一套模具不能按期完成，整個定單的交付就有問題，這也是許多模具廠在試模前

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經(jīng)常要加班加點(diǎn)，甚至通宵加班趕制模具的一個主要原因。

1.5 信息化管理系統(tǒng)促進(jìn)CAD工程數(shù)據(jù)在企業(yè)內(nèi)部共享

由于工期短，模具企業(yè)的設(shè)計(jì)圖紙很難象批量生產(chǎn)模式的企業(yè)一樣做得很精細(xì)，而且由于更改頻繁、圖紙量大，也不可能把圖紙發(fā)給許多非生產(chǎn)部門，這為企業(yè)內(nèi)部的設(shè)計(jì)信息共享帶來了障礙。生產(chǎn)或其他業(yè)務(wù)部門有時希望能夠測量一下圖紙中未標(biāo)注的尺寸，有時需要查看一下3D模型以便對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)有更清楚地了解，這些需求都沒必要為此購買昂貴的CAD設(shè)計(jì)軟件，而且對非設(shè)計(jì)部門的人員來說，使用專業(yè)化的CAD軟件在操作和查找相關(guān)文件方面也很不方便。如果把管理系統(tǒng)與CAD工程數(shù)據(jù)鏈接，則會極大地方便生產(chǎn)或其他業(yè)務(wù)部門，使設(shè)計(jì)信息真正在全企業(yè)共享。

在iM3系統(tǒng)中，根據(jù)模具企業(yè)的運(yùn)作特點(diǎn)，集成了設(shè)計(jì)模型瀏覽工具，可以在系統(tǒng)中方便瀏覽2D/3D文檔（包括AutoCAD、Pro/E、UG等）。這樣，可以在公司內(nèi)部任何一臺電腦中查看CAD模型。例如，工藝人員制訂某個工件的生產(chǎn)工藝路線時，可以直接點(diǎn)擊查看3D圖形按鈕，借助瀏覽工具可以旋轉(zhuǎn)、檢查尺寸、做各種剖切面等操作，方便工藝人員制訂合理完整的工藝流程；車間工人在加工某一工件時，借助車間生產(chǎn)終端，可以方便瀏覽正在加工零件的3D圖形，通過對比加工工件與3D圖形，檢查是否加工正確，判斷加工是否完全，避免返工和報(bào)廢。而以往數(shù)控和電火花加工操作人員只看2D圖形，很難判別工件的最終形狀，經(jīng)常由于CNC程序遺漏或電極漏做而造成工件的返工，既浪費(fèi)資源，又影響模具工期。此外，這一功能對于市場報(bào)價、采購等部門的工作人員也都是非常有用的。

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1.6 信息化在促進(jìn)信息共享方面的其他作用

通過信息化管理系統(tǒng)提供的信息共享平臺，將為企業(yè)內(nèi)部的管理工作提供前所未有的便利，減輕管理人員的工作壓力，避免出錯，有效的保證模具質(zhì)量和工期。

案例1.某廠模具裝配前，裝配鉗工經(jīng)常因外購頂針到貨不及時，需要電話詢問倉庫和采購部門，甚至打電話給供應(yīng)商，才能確認(rèn)交付時間，非常麻煩。如果中間某個環(huán)節(jié)信息出現(xiàn)斷路，就無法確定準(zhǔn)確的交付日期，那么模具試模時間則因此不能確定。

案例2.某大型模具企業(yè)，每天晚上7：30—9：00要召開生產(chǎn)管理骨干人員會議，會議的主要議具的生產(chǎn)情況（進(jìn)度、質(zhì)量），當(dāng)某套模具出現(xiàn)問題時，再研討如何改進(jìn)。管理規(guī)范的模具企業(yè)都會定期組織類似的會議，但這需要很多人員花費(fèi)大量的精力和時間去了解模具的生產(chǎn)狀況，查詢和記錄全部模具的生產(chǎn)信息，從中篩選出非正常的模具。這樣做，無疑將增加管理人員的壓力，把寶貴的時間和精力浪費(fèi)在信息的統(tǒng)計(jì)和收集方面，且往往因收集的信息不準(zhǔn)確而影響決策。

在一個具有信息化管理系統(tǒng)的模具企業(yè)，通過系統(tǒng)與管理流程密切結(jié)合，將會為企業(yè)的各級管理和工作人員帶來信息查詢和統(tǒng)計(jì)的方便，使其準(zhǔn)確的掌握最及時、最準(zhǔn)確的各種信息。例如，在iM3系統(tǒng)中，生產(chǎn)管理人員可以通過系統(tǒng)查詢生產(chǎn)或采購物料目前所處的實(shí)際狀態(tài)，不必一個一個部門電話查詢；當(dāng)需要了解模具的進(jìn)度時，除了系統(tǒng)可以自動為異常發(fā)出警告外，管理人員也可以主動進(jìn)入系統(tǒng)，統(tǒng)計(jì)其關(guān)注的異常問題，如，統(tǒng)計(jì)截止目前設(shè)計(jì)拖期的模具或采購?fù)掀诘奈锪稀⒔y(tǒng)計(jì)計(jì)劃下周試模的模具、統(tǒng)計(jì)尚未按期付款的客戶、統(tǒng)計(jì)本月某供應(yīng)商的應(yīng)付帳等，這不但可以極大地減輕模具管理人員的工作壓力，而且能夠幫

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助管理者正確決策。

1.7 結(jié)束語

通過管理信息化與管理改進(jìn)緊密結(jié)合，可以促進(jìn)企業(yè)的管理規(guī)范化，提高企業(yè)的運(yùn)作效率和市場競爭力，把企業(yè)的管理人員從繁雜的、重復(fù)性的勞動中解放出來，使高層管理人員可以有更多的時間關(guān)注企業(yè)的發(fā)展方向，加強(qiáng)與客戶的溝通，開拓更廣泛的市場，市場人員也可以進(jìn)一步加強(qiáng)客戶關(guān)系的管理，尋找新的客戶資源，技術(shù)主管可以有時間關(guān)注模具新技術(shù)的發(fā)展，加強(qiáng)行業(yè)內(nèi)技術(shù)的交流，不斷提升企業(yè)的技術(shù)水平，生產(chǎn)主管可以有更多的時間考慮如何進(jìn)一步提高工效，提升質(zhì)量和降低成本，做到不斷改善。因此，模具企業(yè)應(yīng)該把握住信息化時代帶來的機(jī)遇，為企業(yè)的長遠(yuǎn)可持續(xù)性發(fā)展打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第2章 沖壓模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

第2章 沖壓模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

本文是以沖壓工藝學(xué)基本理論為依據(jù)，通過對各種沖壓工藝基本運(yùn)動的分析，提出了對沖壓模具設(shè)計(jì)的要求。首先闡述沖壓過程中，機(jī)械運(yùn)動的基本概念，然后逐項(xiàng)分析了沖裁、彎曲、拉深工藝的基本運(yùn)動機(jī)理，指出模具設(shè)計(jì)中應(yīng)著重控制到的內(nèi)容，并介紹了在模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動靈活運(yùn)用的方法和一些實(shí)例。最后總結(jié)了根據(jù)具體情況進(jìn)行產(chǎn)品工藝運(yùn)動分析的方法，并強(qiáng)調(diào)在模具設(shè)計(jì)中，對機(jī)械運(yùn)動的控制和靈活運(yùn)用對提高設(shè)計(jì)水平和保證沖壓件品質(zhì)的重要意義。

2.1 沖壓過程中機(jī)械運(yùn)動的概述

冷沖壓就是將各種不同規(guī)格的板料或坯料，利用模具和沖壓設(shè)備（壓力機(jī)，又名沖床）對其施加壓力，使之產(chǎn)生變形或分離，獲得一定形狀、尺寸和性能的零件。一般生產(chǎn)都是采用立式?jīng)_床，因而決定了沖壓過程的主運(yùn)動是上下運(yùn)動，另外，還有模具與板料和模具中各結(jié)構(gòu)件之間的各種相互運(yùn)動。

機(jī)械運(yùn)動可分為滑動、轉(zhuǎn)動和滾動等三種基本運(yùn)動形式，在沖壓過程中都存在，但是各種運(yùn)動形式的特點(diǎn)不同，對沖壓的影響也各不相同。既然沖壓過程存在如此多樣的運(yùn)動，在沖壓模具設(shè)計(jì)中就應(yīng)該對各種運(yùn)動進(jìn)行嚴(yán)格控制，以達(dá)到模具設(shè)計(jì)的要求；同時，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況，靈活運(yùn)用各種機(jī)械運(yùn)動，以達(dá)到產(chǎn)品的要求。

沖壓過程的主運(yùn)動是上下運(yùn)動，但是在模具中設(shè)計(jì)斜楔結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)、滾軸結(jié)構(gòu)和旋切結(jié)構(gòu)等，可以相應(yīng)把主運(yùn)動轉(zhuǎn)化為水平運(yùn)動、模第2章 沖壓模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

具中的轉(zhuǎn)動和模具中的滾動。在模具設(shè)計(jì)中這些特殊結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜和困難，成本也較高，但是為了達(dá)到產(chǎn)品的形狀、尺寸要求，卻不失為一種有效的解決方法。

2.2 沖裁模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

沖裁工藝的基本運(yùn)動是卸料板先與板料接觸并壓牢，凸模下降至與板料接觸并繼續(xù)下降進(jìn)入凹模，凸、凹模及板料產(chǎn)生相對運(yùn)動導(dǎo)致板料分離，然后凸、凹模分開，卸料板把工件或廢料從凸模上推落，完成沖裁運(yùn)動。卸料板的運(yùn)動是非常關(guān)鍵的，為了保證沖裁的質(zhì)量，必須控制卸料板的運(yùn)動，一定要讓它先于凸模與板料接觸，并且壓料力要足夠，否則沖裁件切斷面質(zhì)量差，尺寸精度低，平面度不良，甚至模具壽命減少。

按通常的方法設(shè)計(jì)落料沖孔模具，往往沖壓后工件與廢料邊難以分開。在不影響工件質(zhì)量的前提下，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位塊，以使落料沖孔運(yùn)動完成后，凹模卸料板先把工件從凹模中推出，然后凸凹模卸料板再把廢料也從凸凹模上推落，這樣一來，工件與廢料也就自然分開了。

對于一些有局部凸起的較大的沖壓件，可以在落料沖孔模的凹模卸料板上增加壓型凸模，同時施加足夠的彈簧力，以保證卸料板上壓型凸模與板料接觸時先使材料變形達(dá)到壓型目的，再繼續(xù)落料沖孔運(yùn)動，往往可以減少一個工步的模具，降低成本。

有些沖孔模具的沖孔數(shù)量很多，需要很大沖壓力，對沖壓生產(chǎn)不利，甚至無足夠噸位的沖床，有一個簡單的方法，是采用不同長度的2～4批沖頭，在沖壓時讓沖孔運(yùn)動分時進(jìn)行，可以有效地減小沖裁力。對那些第2章 沖壓模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

在彎曲面上有位置精度要求高的孔（例如對側(cè)彎曲上兩孔的同心度等）的沖壓件，如果先沖孔再彎曲是很難達(dá)到孔位要求的，必須設(shè)計(jì)斜楔結(jié)構(gòu)，在彎曲后再沖孔，利用水平方向的沖孔運(yùn)動可以達(dá)到目的。對那些翻邊、拉深高度要求較嚴(yán)需要做修邊工序的，也可以采用類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2.3 彎曲模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

彎曲工藝的基本運(yùn)動是卸料板先與板料接觸并壓死，凸模下降至與板料接觸，并繼續(xù)下降進(jìn)入凹模，凸、凹模及板料產(chǎn)生相對運(yùn)動，導(dǎo)致板料變形折彎，然后凸、凹模分開，彎曲凹模上的頂桿（或滑塊）把彎曲邊推出，完成彎曲運(yùn)動。卸料板及頂桿的運(yùn)動是非常關(guān)鍵的，為了保證彎曲的質(zhì)量或生產(chǎn)效率，必須首先控制卸料板的運(yùn)動，讓它先于凸模與板料接觸，并且壓料力一定要足夠，否則彎曲件尺寸精度差，平面度不良；其次，應(yīng)確保頂桿力足夠，以使它順利地把彎曲件推出，否則彎曲件變形，生產(chǎn)效率低。對于精度要求較高的彎曲件，應(yīng)特別注意一點(diǎn)，最好在彎曲運(yùn)動中，要有一個運(yùn)動死點(diǎn)，即所有相關(guān)結(jié)構(gòu)件能夠碰死。

有些工件彎曲形狀較奇特，或彎曲后不能按正常方式從凹模上脫落，這時，往往需要用到斜楔結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)，例如，采用斜楔結(jié)構(gòu)，可以完成小于90度或回鉤式彎曲，采用轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)圓筒件一次成型。

值得一提的是，對于有些外殼件，如電腦軟驅(qū)外殼，因其彎曲邊較長，彎頭與板料間的滑動，在彎曲時，很容易擦出毛屑，材料鍍鋅層脫落，頻繁拋光彎曲沖頭效果也不理想。通常的做法是把彎曲沖頭鍍鈦，提高其光潔度和耐磨性；或者在彎曲沖頭R角處嵌入滾軸，把彎頭與板料的彎曲滑動轉(zhuǎn)化為滾動，由于滾動比滑動的摩擦力小得多，所以不容第2章 沖壓模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

易擦傷工件。

2.4 拉深模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

拉深工藝的基本運(yùn)動是，卸料板先與板料接觸并壓牢，凸模下降至與板料接觸，并繼續(xù)下降，進(jìn)入凹模，凸、凹模及板料產(chǎn)生相對運(yùn)動，導(dǎo)致板料體積成形，然后凸、凹模分開，凹模滑塊把工件推出，完成拉深運(yùn)動。

卸料板和滑塊的運(yùn)動非常關(guān)鍵，為了保證拉深件的質(zhì)量，必須控制卸料板的運(yùn)動，讓它先于凸模與板料接觸，并且壓料力要足夠，否則拉深件容易起皺，甚至裂開；其次應(yīng)確保凹模滑塊壓力足夠，以保證拉深件底面的平面度。拉深復(fù)合模設(shè)計(jì)合理，可以很好地控制結(jié)構(gòu)件的運(yùn)動過程，達(dá)到多工序組合的目的。例如典型的落料拉深切邊沖孔復(fù)合模具的設(shè)計(jì)。

另外，有些裝飾品和日用品的拉深件需要有卷邊（或滾邊）工序，模具設(shè)計(jì)中也用到了滾軸結(jié)構(gòu)，所以在卷邊過程中滾動的摩擦力非常小，不容易擦傷工件表面。

對那些需要在馬達(dá)中旋轉(zhuǎn)的拉深結(jié)構(gòu)件,切邊的高度、跳動度等要求相當(dāng)高，需要在模具中設(shè)計(jì)特別的旋切結(jié)構(gòu)，利用旋轉(zhuǎn)（切）運(yùn)動修邊，不僅能保證切邊的尺寸精度高，甚至切邊的毛刺及沖切紋路亦相當(dāng)美觀。值得一提的是，此旋切結(jié)構(gòu)在實(shí)際設(shè)計(jì)改良后，已經(jīng)非常易于模具加工制作，并且已運(yùn)用于連續(xù)拉深模具當(dāng)中。

2.5 連續(xù)模具中機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

連續(xù)模具中常常同時包括了沖裁、彎曲和拉深等沖壓工藝，因而其第2章 沖壓模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用

沖壓過程中的機(jī)械運(yùn)動也包括了這三種工藝的基本運(yùn)動模式，對連續(xù)模具中運(yùn)動的控制，應(yīng)分成各基本工藝分別進(jìn)行控制。

通常連續(xù)模具要求不斷加快沖壓速度，提高生產(chǎn)效率，有些形狀較復(fù)雜、較特別的沖壓件，其沖壓運(yùn)動較費(fèi)時，在連續(xù)模具設(shè)計(jì)中可以分解成效率較高的沖壓運(yùn)動。例如，工程膨脹螺釘圓筒件在連續(xù)模具設(shè)計(jì)中即可將其圓筒成型運(yùn)動分解為兩側(cè)90度圓弧彎曲～中間60度圓弧彎曲～整體抱圓～圓度校正四個工序，不僅提高效率，亦能保證沖壓件圓度需要特別指出的是，連續(xù)模具因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)中還牽涉到送料機(jī)、吹風(fēng)裝置等，在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮到這些因素，讓沖床、模具、送料機(jī)和吹風(fēng)裝置的運(yùn)動在時間上配合好，連續(xù)模具才能真正順利生產(chǎn)。

2.6 結(jié)束語

盡管各種工藝的基本運(yùn)動原理是不同的，但是也有共同點(diǎn)，就是卸料板（或滑塊）的運(yùn)動是重要的控制因素。實(shí)際上，在模具設(shè)計(jì)當(dāng)中，產(chǎn)品的沖壓工藝不可能都象各種工藝的基本運(yùn)動那樣簡單，應(yīng)當(dāng)要根據(jù)具體情況對產(chǎn)品工藝作好運(yùn)動分析，再據(jù)此作進(jìn)一步的設(shè)計(jì)。

在對產(chǎn)品工藝運(yùn)動作分析時，應(yīng)主要考慮其必要性、時間性、可行性，還應(yīng)具有創(chuàng)造性。必要性是指運(yùn)用基本運(yùn)動原理判斷需要那些運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工藝；時間性是指所需各項(xiàng)運(yùn)動的先后順序；可行性是指能否通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和力學(xué)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)所需運(yùn)動；創(chuàng)造性是指在前述運(yùn)動無法被實(shí)現(xiàn)或運(yùn)動無法完全實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工藝的情況下，要善于大膽采用新方法去努力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工藝，也就是前面所說的對機(jī)械運(yùn)動的靈活運(yùn)用。

沖壓過程存在多種多樣的機(jī)械運(yùn)動，而各種機(jī)械運(yùn)動對沖壓工藝實(shí)現(xiàn)與沖壓件品質(zhì)的影響也各不相同，因而在沖壓模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動第2章 沖壓模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動的控制和運(yùn)用 的控制和靈活運(yùn)用對提高設(shè)計(jì)水平和保證沖壓件品質(zhì)具有重要意義。第3章 直接原型熔身射快速制造金屬模具技術(shù)

第3章 直接原型熔身射快速制造金屬模具技術(shù)

快速制造模具尤其是金屬模具技術(shù)是由新產(chǎn)品設(shè)計(jì)迅速形成高效、低成本、優(yōu)質(zhì)的批量生產(chǎn)并搶占市場的關(guān)鍵，近年來受到極大關(guān)注。然而，目前的耐久金屬模具尤其是大中型模具的快速制造技術(shù)尚不成熟，成為快速制模技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展并取得更大經(jīng)濟(jì)效益需要解決的關(guān)鍵課題。

3.1 前言

快速制造模具尤其是金屬模具技術(shù)是由新產(chǎn)品設(shè)計(jì)迅速形成高效、低成本、優(yōu)質(zhì)的批量生產(chǎn)并搶占市場的關(guān)鍵。近年來可用于實(shí)際生產(chǎn)的中大批量成形耐久金屬模具的快速制造技術(shù)受到極大關(guān)注。然而，目前的耐久金屬模具尤其是大中型模具的快速制造技術(shù)尚不成熟，成為快速制模技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展并取得更大經(jīng)濟(jì)效益需要解決的關(guān)鍵課題。

快速制模技術(shù)可分為由RP系統(tǒng)制作的快速原型或產(chǎn)品原型復(fù)制模具的間接法(1RT)，以及由RP系統(tǒng)無模直接制造模具的直接法(DRT)兩大類。間接法實(shí)際上在RP技術(shù)誕生之前就已出現(xiàn)：隨著RP技術(shù)延生而發(fā)展起來的直接法尤其是直接快速制造金屬模具DRMT方法雖然受到高度關(guān)注，但目前由于可成形尺寸范圍、精度和材料性能控制方面尚存在困難，實(shí)用化程度遠(yuǎn)低于間接法。

熔射快速制造耐久金屬模具技術(shù)，因其幾乎不受制模材料和尺寸大小限制，尺寸及表面精度高于鑄造和燒結(jié)法、制模時間和成本遠(yuǎn)少于和低于電鑄法而受到關(guān)注。其基本工藝是由原型→硅膠?！蝗凵湓汀?章 直接原型熔身射快速制造金屬模具技術(shù)

耐磨合金熔射→加襯補(bǔ)強(qiáng)→原型分離→后處理→熔射模具，工序多，控制精度難度大。尤其是其技術(shù)關(guān)鍵-耐高熔點(diǎn)合金熔射的被熔射原型制造須經(jīng)過原型→硅膠模→被熔射原型三道工序，致使制模時間和成本增加，控制制模精度難度大，從而限制了該技術(shù)實(shí)用化的進(jìn)程。因此，能否直接制造耐熱且可分離的被熔射原型，是拓寬該技術(shù)的應(yīng)用范圍，提高與其它快速制模和機(jī)械加工制模技術(shù)競爭能力的關(guān)鍵。為此，本文提出直接制造原型快速熔射制模技術(shù)(DPST-Direct Proto-type Spray Tooling)。該技術(shù)以新開發(fā)的機(jī)器人柔性數(shù)字化制造系統(tǒng)為平臺，可直接由CAD模型制造耐熱、可分離、高精度的被熔射原型，從而省去以往的RP原型和硅膠模復(fù)制兩個工序，可顯著縮短制模周期、降低成本、提高精度，從而大大拓展熔射制模技術(shù)的應(yīng)用范圍。為快速、低成本、高質(zhì)量地制造多品種、變批量的產(chǎn)品成形用金屬模具開辟新的有效途徑。

3.2 DPST方法概述

直接原型機(jī)器人熔射快速制模(DPST)方法的基本工藝主要包括機(jī)器人加工原型、機(jī)器人熔射成形、機(jī)器人表面后處理等三大模塊。此加工系統(tǒng)由一個工業(yè)機(jī)器人、等離子熔射機(jī)、研磨機(jī)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺等組成。工業(yè)機(jī)器人選用日本YAS—KAWA的六軸工業(yè)機(jī)器人，與數(shù)控轉(zhuǎn)臺構(gòu)成七軸機(jī)器人成形加工系統(tǒng)。該系統(tǒng)可通過在其末端連接不同的執(zhí)行器，便可在一臺機(jī)器人上實(shí)現(xiàn)多種加工功能，從而使得整個工藝過程變得極為簡潔、柔性，可加工范圍廣、工件復(fù)雜度高，并大幅度地減少了大型數(shù)控機(jī)床等設(shè)備的投資和空間，是一種極具應(yīng)用前景的新型零件與模具制造技術(shù)。第3章 直接原型熔身射快速制造金屬模具技術(shù)

3.3 機(jī)器人原型制造

采用工業(yè)機(jī)器人高速銑削直接加工成形原型和零件，是近年來興起的一個新的研究方向，國內(nèi)外的學(xué)者對其進(jìn)行了相關(guān)的研究。荷蘭代夫特技術(shù)大學(xué)的Jotis S．M．Vergeest開發(fā)了一種雕刻機(jī)器人系統(tǒng)，用來銑削制造輕金屬和聚亞安酯材料的零件；香港大學(xué)的W.C.Tse等Matsuoka采用機(jī)器人高速銑削來加工鋁合金薄壁件。與數(shù)控機(jī)床相比較，工業(yè)機(jī)器人 具有自由度多(六自由度)，加工范圍廣，靈活的特點(diǎn)，能夠加工復(fù)雜的三維形狀的零件．但其缺點(diǎn)是剛度相對較差，加工精度不高，所能加工的材料主要集中在泡沫材料、蠟、聚亞安酯以及鋁等輕金屬材料．對于陶瓷材料的機(jī)器人銑削加工目前還未見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

陶瓷材料由于在燒結(jié)前強(qiáng)度很低，很難對其進(jìn)行精細(xì)加工，而燒結(jié)后，材料硬度增大，常采用特種加工方法如電火花加工技術(shù)、激光加工以及超聲旋轉(zhuǎn)加工等方法來進(jìn)行加工。本文的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明采用陶瓷與金屬復(fù)合材料，在一定的工藝條件下，其坯料具有較好的機(jī)加工特性，經(jīng)過處理后能滿足耐高熔點(diǎn)合金熔射的要求。

機(jī)器人直接制造耐高溫熔射陶瓷原型工藝是根據(jù)CAD模型文件直接銑削制造陶瓷模具型腔。首先通過三維造型軟件如UG—NX直接生成模具型腔的NC加工文件，然后再經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理得到機(jī)器人可執(zhí)行的銑削加工文件。將文件導(dǎo)入機(jī)器人控制柜中即可對澆注成型的陶瓷坯料進(jìn)行高速銑削加工，成型后再進(jìn)行熱處理，即得到耐高溫的熔射原型。

3.4 機(jī)器人熔射成形 第3章 直接原型熔身射快速制造金屬模具技術(shù)

在獲得了耐高溫的陶瓷原型后，就可在其基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)器人熔射即機(jī)器人等離子噴涂成形。將工業(yè)機(jī)器人用于噴涂作業(yè)，國內(nèi)外已有相關(guān)應(yīng)用和研究。但主要應(yīng)用于噴漆和噴釉作業(yè)。而等離子噴涂過程由于具有高溫、高速和高應(yīng)力狀態(tài)的特點(diǎn)，因此必須對機(jī)器人的熔射路徑進(jìn)行合理的規(guī)劃。由本項(xiàng)研究開發(fā)的軟件，可從被熔射原型基體的CAD文件傳換得到的STL文件，然后通過切片分層，從而得到表面的點(diǎn)的軸跡和方向矢量，再根據(jù)熔射工藝的要求，將這些點(diǎn)按照一定的順序連接起來，即得到機(jī)器人的噴涂路徑。

機(jī)器人的噴涂路徑，一般為Z字形的光柵路徑。為了克服由噴涂過程中由于溫度不均勻?qū)е碌母邭堄鄳?yīng)力所造成的皮膜的翹曲和開裂，我們設(shè)計(jì)了一種旋轉(zhuǎn)疊加的光柵路徑。在每一層的噴涂過程中，仍然采用Z字形的光柵路徑，但在第n＋1層與第n層光柵軌跡之間存在一個夾角θ。為了確定一個最優(yōu)的夾角，我們分別先取了0°、45°、60°、90°等幾四種方案分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在θ＝90°時皮膜具有最低的殘余應(yīng)力分布。這主要是因?yàn)殡S著角度的增加，每層涂層間的熱變形均勻性增加，從而使涂層整體的應(yīng)力分布更加均勻。而隨著殘余應(yīng)力的降低，能減少噴涂過程中皮膜的翹曲現(xiàn)象，增強(qiáng)皮膜的成型性。

3.5 補(bǔ)強(qiáng)和后處理

對熔射所獲得的金屬皮膜，采用金屬或者金屬與樹脂復(fù)合的材料進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)后，再與被熔射原型分離，即得到工藝所需要的模具型腔。對模具型腔進(jìn)行后續(xù)精整加工后，進(jìn)行裝配就得到了試制或批量成形用金屬模具。此項(xiàng)技術(shù)尤其適用于大中型、復(fù)雜形狀、耐磨金屬模具的低成本快速制造，制模周期短(約數(shù)天可得大型模具型腔)、成本比機(jī)械加工減第3章 直接原型熔身射快速制造金屬模具技術(shù)

少30—50％、表面硬度可達(dá)HRc55—60、精度<0.05％；可取代數(shù)控機(jī)床加工，極大地減少大型數(shù)控機(jī)床的昂貴投資，已申請國家發(fā)明和國際發(fā)明專利。去年8月作為最新模具制造新技術(shù)在日本[型技術(shù)]雜志上發(fā)表。目前本工藝已應(yīng)用于汽車、摩托車車身模具的塑料模和沖壓模的制造。

3.6 結(jié)論

通過本文研究開發(fā)得到了如下結(jié)論：

l、采用本文開發(fā)的機(jī)器人原型制造技術(shù)，可直接制造耐熱、可分離、精度高的被熔射原型。

2、在此基礎(chǔ)上開發(fā)的機(jī)器人直接原型熔射快速制模技術(shù)，顯著縮短了制模周期、降低了制模成本、提高了制模精度。

3、此項(xiàng)技術(shù)尤其適合于大中型、復(fù)雜形狀的多品種、變批量成形用金屬模具的快速低成本制造，在汽車、家電、通訊、輕工等諸多行業(yè)的金屬模具制造方面極具應(yīng)用前景。第4章 模具數(shù)控加工CAM編程中工藝參數(shù)的確定

第4章 模具數(shù)控加工CAM編程中工藝參數(shù)的確定

眾所周知，在借助CAM軟件進(jìn)行數(shù)控編程的過程中，工藝參數(shù)的選擇十分重要，它不僅對被加工零件的質(zhì)量影響巨大，甚至可以決定著機(jī)床功效的發(fā)揮和安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行。本文作者針對模具零件的特點(diǎn)，分析了模具零件數(shù)控銑削加工編程中工藝參數(shù)的選擇對加工質(zhì)量的影響，并結(jié)合實(shí)際介紹了模具數(shù)控加工中CAM編程時工藝參數(shù)的設(shè)定方法和原則。

4.1 引言

數(shù)控加工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于模具制造業(yè)，如數(shù)控銑削、鏜削、車削、線切割、電火花加工等，其中數(shù)控銑削是復(fù)雜模具零件的主要加工方法。數(shù)控設(shè)備為精密復(fù)雜零件的加工提供了基本條件，但要達(dá)到預(yù)期的加工效果，編制高質(zhì)量的數(shù)控程序是必不可少的，這是因?yàn)閿?shù)控加工程序不僅包括零件的工藝過程，而且還包括刀具的形狀和尺寸、切削用量、走刀路徑等工藝信息。對于簡單的模具零件，通常采用手工編程的方法，對于復(fù)雜的模具零件，往往需要借助于CAM軟件編制加工程序，如Pro/ENGINEER、UG、Cimatron、MasterCAM等。無論是手工編程或計(jì)算機(jī)輔助編程，在編制加工程序時，選擇合理的工藝參數(shù)，是編制高質(zhì)量加工程序的前提。

4.2 刀具的選擇

在模具型腔數(shù)控銑削加工中，刀具的選擇直接影響著模具零件的加第4章 模具數(shù)控加工CAM編程中工藝參數(shù)的確定

工質(zhì)量、加工效率和加工成本，因此正確選擇刀具有著十分重要的意義。在模具銑削加工中，常用的刀具有平端立銑刀、圓角立銑刀、球頭刀和錐度銑刀等。

在模具型腔加工時刀具的選擇應(yīng)遵循以下原則：

1.根據(jù)被加工型面形狀選擇刀具類型

對于凹形表面，在半精加工和精加工時，應(yīng)選擇球頭刀，以得到好的表面質(zhì)量，但在粗加工時宜選擇平端立銑刀或圓角立銑刀，這是因?yàn)榍蝾^刀切削條件較差；對凸形表面，粗加工時一般選擇平端立銑刀或圓角立銑刀，但在精加工時宜選擇圓角立銑刀，這是因?yàn)閳A角銑刀的幾何條件比平端立銑刀好；對帶脫模斜度的側(cè)面，宜選用錐度銑刀，雖然采用平端立銑刀通過插值也可以加工斜面，但會使加工路徑變長而影響加工效率，同時會加大刀具的磨損而影響加工的精度。

2.根據(jù)從大到小的原則選擇刀具

模具型腔一般包含有多個類型的曲面，因此在加工時一般不能選擇一把刀具完成整個零件的加工。

無論是粗加工還是精加工，應(yīng)盡可能選擇大直徑的刀具，因?yàn)榈毒咧睆皆叫。庸ぢ窂皆介L，造成加工效率降低，同時刀具的磨損會造成加工質(zhì)量的明顯差異。

3.根據(jù)型面曲率的大小選擇刀具

在精加工時，所用最小刀具的半徑應(yīng)小于或等于被加工零件上的內(nèi)第4章 模具數(shù)控加工CAM編程中工藝參數(shù)的確定

輪廓圓角半徑，尤其是在拐角加工時，應(yīng)選用半徑小于拐角處圓角半徑的刀具并以圓弧插補(bǔ)的方式進(jìn)行加工，這樣可以避免采用直線插補(bǔ)而出現(xiàn)過切現(xiàn)象；在粗加工時，考慮到盡可能采用大直徑刀具的原則，一般選擇的刀具半徑較大，這時需要考慮的是粗加工后所留余量是否會給半精加工或精加工刀具造成過大的切削負(fù)荷，因?yàn)檩^大直徑的刀具在零件輪廓拐角處會留下更多的余量，這往往是精加工過程中出現(xiàn)切削力的急劇變化而使刀具損壞或栽刀的直接原因。

4.粗加工時盡可能選擇圓角銑刀

一方面圓角銑刀在切削中可以在刀刃與工件接觸的0-90°范圍內(nèi)給出比較連續(xù)的切削力變化，這不僅對加工質(zhì)量有利，而且會使刀具壽命大大延長；另一方面，在粗加工時選用圓角銑刀，與球頭刀相比具有良好的切削條件，與平端立銑刀相比可以留下較為均勻的精加工余量，這對后續(xù)加工是十分有利的。

4.3 走刀方式和切削方式的確定

走刀方式是指加工過程中刀具軌跡的分布形式。切削方式是指加工時刀具相對工件的運(yùn)動方式。在數(shù)控加工中，切削方式和走刀方式的選擇直接影響著模具零件的加工質(zhì)量和加工效率。其選擇原則是根據(jù)被加工零件表面的幾何特征，在保證加工精度的前提下，使切削時間盡可能短，切削過程中刀具受力平穩(wěn)。

1.走刀方式 第4章 模具數(shù)控加工CAM編程中工藝參數(shù)的確定

在模具加工中，常用的走刀方式包括單向走刀、往復(fù)走刀和環(huán)切走刀三種形式。其中，單向走刀方式，在加工中切削方式保持不變，這樣可以保證順銑或逆銑的一致性，但由于增加了提刀和空走刀，切削效率較低。粗加工中，由于切削量較大，一般選用單向走刀，以保證刀具受力均勻和切削過程的穩(wěn)定性。二是往復(fù)走刀方式，在加工過程中不提刀進(jìn)行連續(xù)切削，加工效率較高，但逆銑和順銑交替進(jìn)行，加工質(zhì)量較差。一般在粗加工時由于切削量大不宜采用往復(fù)走刀，而在半精加工和表面質(zhì)量要求不高的精加工時可選用往復(fù)走刀。三是環(huán)切走刀方式，其刀具路徑由一組封閉的環(huán)形曲線組成，加工過程中不提刀，采用順銑或逆銑切削方式，是型腔加工常用的一種走刀方式。

2.銑削方式

銑削方式的選擇直接影響到加工表面質(zhì)量、刀具耐用度和加工過程的平穩(wěn)性。在采用圓周銑削時，根據(jù)加工余量的大小和表面質(zhì)量的要求，要合理選用順銑和逆銑，一般地，粗加工過程中余量較大，應(yīng)選用逆銑加工方式，以減小機(jī)床的震動；精加工時，為達(dá)到精度和表面粗糙度的要求，應(yīng)選擇順銑加工方式。在采用端面銑削時，應(yīng)根據(jù)所加工材料的不同，選用不同的銑削方式，一般地，在加工高硬度的材料時應(yīng)選用對稱銑削；在加工普通碳鋼和高強(qiáng)度低合金鋼時，應(yīng)選用不對稱逆銑，可以延長刀具的使用壽命，得到較好的工件表面質(zhì)量；在加工高塑形材料時應(yīng)選用不對稱順銑，以提高刀具的耐用度。

4.4 刀具的切入與切出 第4章 模具數(shù)控加工CAM編程中工藝參數(shù)的確定

在模具型腔數(shù)控銑削中，由于模具型腔的復(fù)雜性，往往需要多次更換不同的刀具才能完成對模具零件的加工。在粗加工時，每次加工后殘留余量形成的幾何形狀是在變化的，在下次進(jìn)刀時如果切入方式選擇不當(dāng)，很容易造成栽刀事故。在精加工時，切入和切出時切削條件的變化往往會造成加工表面質(zhì)量的差異。因此，合理選擇刀具切入、切出方式具有非常重要的意義。一般的CAM軟件提供的切入切出方式有刀具垂直切入切出工件(Plunge)、刀具以斜線切入工件(Ramp)、刀具以螺旋軌跡下降切入工件(Spiral)、刀具通過預(yù)加工工藝孔切入工件(Entry Hole)以及圓弧切入切出工件(ARC_TANGENT)。

其中刀具垂直切入切出工件是最簡單、最常用的方式，適用于可以從工件外部切入的凸模類工件的粗加工和精加工以及模具型腔側(cè)壁的精加工；刀具以斜線或螺旋線切入工件常用于較軟材料的粗加工；通過預(yù)加工工藝孔切入工件是凹模粗加工常用的下刀方式；圓弧切入切出工件由于可以消除接刀痕而常用于曲面的精加工。需要說明的是在粗加工型腔時，如果采用單向走刀(Zig)方式，一般CAD/CAM系統(tǒng)提供的切入方式是一個加工操作開始時的切入方式，并不定義在加工過程中每次的切入方式，這個問題有時是造成刀具或工件損壞的主要原因，解決這一問題的一種方法是采用環(huán)切走刀方式或雙向走刀方式，另一種方法是減小加工的步距(Step-over)，使背吃刀量小于銑刀半徑。

4.5 切削參數(shù)的控制

切削參數(shù)的選擇對加工質(zhì)量、加工效率以及刀具耐用度有著直接的影響。在CAM軟件中與切削相關(guān)的參數(shù)主要有主軸轉(zhuǎn)速(Spindle speed)、進(jìn)給速率(Cut feed)、刀具切入時的進(jìn)給速率(Lead in feed rate)、步第4章 模具數(shù)控加工CAM編程中工藝參數(shù)的確定

距寬度（Step-over）和切削深度（Step depth）等。

1.主軸轉(zhuǎn)速

主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度來計(jì)算，其計(jì)算公式為：n=1000Vc /πd，式中d為刀具直徑（mm），Vc為切削速度(m/min)。切削速度的選擇與刀具的耐用度密切相關(guān)，當(dāng)工件材料、刀具材料和結(jié)構(gòu)確定后，切削速度就成為影響刀具耐用度的最主要因素，過低或過高的切削速度都會使刀具耐用度急劇下降。在模具加工，尤其是模具的精加工時，應(yīng)盡量避免中途換刀，以得到較高的加工質(zhì)量，因此應(yīng)結(jié)合刀具耐用度認(rèn)真選擇切削速度。

2.進(jìn)給速度與刀具切入進(jìn)給速度

進(jìn)給速度的選擇直接影響著模具零件的加工精度和表面粗糙度，其計(jì)算公式為F=nzf，式中n為主軸轉(zhuǎn)速（r/min），z為銑刀齒數(shù)，f為每齒進(jìn)給量(mm/齒)。每齒進(jìn)給量的選取取決于工件材料的力學(xué)性能、刀具材料和銑刀結(jié)構(gòu)。工件的硬度和強(qiáng)度越高，每齒進(jìn)給量越??；硬質(zhì)合金銑刀比同類高速鋼銑刀每齒進(jìn)給量要高；當(dāng)加工精度和表面粗糙度要求較高時，應(yīng)選擇較低的進(jìn)給量；刀具切入進(jìn)給速度應(yīng)小于切削進(jìn)給速度。

3.吃刀量

吃刀量的大小主要受機(jī)床、工件和刀具剛度的限制，其選擇原則是在滿足工藝要求和工藝系統(tǒng)剛度許可的條件下，選用盡可能大的吃刀量，以提高加工效率。為保證加工精度和表面粗糙度，應(yīng)留0.2-0.5mm的精加工余量。在粗加工時，余量的切除往往采用層切的方法，在CAM編程第4章 模具數(shù)控加工CAM編程中工藝參數(shù)的確定

時，需要設(shè)置每層切削深度和最大步距寬度，而實(shí)際步距往往與工件形狀有關(guān)。

在精加工時，吃刀量的選擇與表面粗糙度有關(guān)，CAM軟件中通常提供有兩種參數(shù)控制表面粗糙度：步距寬度（Stepover）和殘留高度(Scallop)。采用步距寬度控制表面粗糙度時，步距寬度越小，表面粗糙度越小，但加工路徑和加工時間會大大延長，因此步距寬度不宜設(shè)置得太小，在實(shí)踐中可以通過改變半精加工和精加工走刀路徑的方法（二者成正交關(guān)系）改善表面質(zhì)量；采用殘留高度控制表面粗糙度時，步距寬度會依據(jù)工件形狀自動調(diào)整。

4.6 其他參數(shù)

在模具數(shù)控加工編程中，除以上參數(shù)的設(shè)定外，還有諸如工件坐標(biāo)系（Work Coordinate）、刀具快速運(yùn)動平面（Rapid Plane）、加工安全平面（Clearance Plane）、加工余量參數(shù)（Allowance）以及后置處理參數(shù)等的設(shè)定。工件坐標(biāo)系的設(shè)定一般應(yīng)與工件的工藝基準(zhǔn)相重合；刀具快速運(yùn)動平面和加工安全平面的選擇應(yīng)結(jié)合工件形狀和夾具結(jié)構(gòu)，在保證安全的情況下，盡量減小空刀行程；加工余量的選擇不宜過小或過大，過小容易造成粗加工時的過切，過大則會影響精加工質(zhì)量；后置處理參數(shù)應(yīng)結(jié)合數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的特點(diǎn)來設(shè)定?？傊?，模具零件數(shù)控編程具有很大的靈活性，只有正確理解以上工藝參數(shù)，在實(shí)踐中不斷進(jìn)行總結(jié)，才能編制出高質(zhì)量的加工程序，加工出高質(zhì)量的模具零件。參考文獻(xiàn)

參考文獻(xiàn)

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第三篇：數(shù)控畢業(yè)論文

畢業(yè)論文

題目 淺析數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修 專業(yè) 班級 學(xué)生 指導(dǎo)教師

數(shù)控加工與維護(hù)工程 王海波

摘

要

本文簡要介紹了數(shù)控機(jī)床在日常工作中常出現(xiàn)的故障及其解決方法！還有在平日的工作中如何更好的去維護(hù)我們的機(jī)床！數(shù)控機(jī)床是一種價格昂貴的精密設(shè)備，這影響到我們加工出來的工件的精度和工件是否合格！所以，對于機(jī)床的維護(hù)也是很重要的！

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對機(jī)械產(chǎn)品提出了高精度、高復(fù)雜性的要求，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快，這對機(jī)床設(shè)備不僅提出了精度和效率的要求，而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。數(shù)控機(jī)床就是針對這種要求而產(chǎn)生的一種新型自動化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)及伺服驅(qū)動技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)于一體，是高度機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品。它本身又是機(jī)電一體化的重要組成部分，是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)水平的重要標(biāo)志。數(shù)控機(jī)床體現(xiàn)了當(dāng)前世界機(jī)床技術(shù)進(jìn)步的主流，是衡量機(jī)械制造工藝水平的重要指標(biāo)，在柔性生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)集成制造等先進(jìn)制造技術(shù)中起著重要的基礎(chǔ)核心作用。因此，如何更好的使用數(shù)控機(jī)床是一個很重要的問題。由于數(shù)控機(jī)床是一種價格昂貴的精密設(shè)備，因此，其維護(hù)更是不容忽視。

關(guān)鍵詞：數(shù)控故障、檢測、維護(hù)、解決方法

目 錄

第一章數(shù)控機(jī)床

1.1 數(shù)控機(jī)床的概述 1.2 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

1.3數(shù)控機(jī)床使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)

第二章 數(shù)控機(jī)床各部故障分析及維修

1.1數(shù)控機(jī)床主軸伺服系統(tǒng)故障檢查及維修 1.2機(jī)床PLC初始故障的診斷 1.3數(shù)控設(shè)備檢測元件故障及維修

第三章 數(shù)控機(jī)床的維護(hù) 總結(jié) 致謝 參考文獻(xiàn)

第一章 數(shù)控機(jī)床

1.數(shù)控加工的概念

首先，要知道數(shù)控機(jī)床一般的故障出現(xiàn)在什么地方或者是如何去解決問題，我們就必須得熟練的了解數(shù)控機(jī)床的工作原理及特點(diǎn)等相關(guān)的一些知識！這樣我們才能在遇到這些問題的時候得心應(yīng)手。數(shù)控機(jī)床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作（如主軸變速、工件的松開與夾緊、進(jìn)刀與退刀、開車與停車、自動關(guān)停冷卻液）和步驟以及工件的形狀尺寸用數(shù)字化的代碼表示，通過控制介質(zhì)（如穿孔紙帶或磁盤等）將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置，數(shù)控裝置對輸入的信息進(jìn)行處理與運(yùn)算，發(fā)出各種控制信號，控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他驅(qū)動元件，使機(jī)床自動加工出所需要的工件。所以，數(shù)控加工的關(guān)鍵是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取，即數(shù)控編程。數(shù)控加工一般包括以下幾個內(nèi)容：(1)對圖紙進(jìn)行分析，確定需要數(shù)控加工的部分；

(2)利用圖形軟件（如CAXA制造工程師）對需要數(shù)控加工的部分造型；

(3)根據(jù)加工條件，選擇合適的加工參數(shù)，生成加工軌跡（包括粗加工、半精加工、精加工軌跡）；(4)軌跡的仿真檢驗(yàn)；(5)生成G代碼；(6)傳給機(jī)床加工。2.數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)(1)具有高度柔性

在數(shù)控機(jī)床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機(jī)床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經(jīng)常調(diào)整機(jī)床。因此，數(shù)控機(jī)床適用于零件頻繁更換的場合。也就是適合單件、小批生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā)，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)省了大量工藝設(shè)備的費(fèi)用。(2)加工精度高

數(shù)控機(jī)床的加工精度，一般可達(dá)到0.005～0.1mm，數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字信號形式控制的，數(shù)控裝置每輸出一個脈沖信號，則機(jī)床移動部件移動一個脈沖當(dāng)量（一般為0.001mm），而且機(jī)床進(jìn)給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，因此，數(shù)控機(jī)床定位精度比較高。(3)加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠

加工同一批零件，在同一機(jī)床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。(4)生產(chǎn)率高

數(shù)控機(jī)床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，數(shù)控機(jī)床目前正進(jìn)入高速加工時代，數(shù)控機(jī)床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率。(5)改善勞動條件

數(shù)控機(jī)床加工前經(jīng)調(diào)整好后，輸入程序并啟動，機(jī)床就能自動連續(xù)的進(jìn)行加工，直至加工結(jié)束。操作者主要是程序的輸入、編輯、裝卸零件、刀具準(zhǔn)備、加工狀態(tài)的觀測，零件的檢驗(yàn)等工作，勞動強(qiáng)度極大

降低，機(jī)床操作者的勞動趨于智力型工作。另外，機(jī)床一般是封閉式加工，即清潔，又安全。(6)利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化

數(shù)控機(jī)床的加工，可預(yù)先精確估計(jì)加工時間，所使用的刀具、夾具可進(jìn)行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信號與標(biāo)準(zhǔn)代碼為控制信息，易于實(shí)現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化，目前已與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）有機(jī)地結(jié)合起來，是現(xiàn)代集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。3.數(shù)控機(jī)床使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)

使用數(shù)控機(jī)床之前，應(yīng)仔細(xì)閱讀機(jī)床使用說明書以及其他有關(guān)資料，以便正確操作使用機(jī)床，并注意以下幾點(diǎn)：

(1)機(jī)床操作、維修人員必須是掌握相應(yīng)機(jī)床專業(yè)知識的專業(yè)人員或經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)的人員，且必須按安全操作規(guī)程及安全操作規(guī)定操作機(jī)床；

(2)非專業(yè)人員不得打開電柜門，打開電柜門前必須確認(rèn)已經(jīng)關(guān)掉了機(jī)床總電源開關(guān)。只有專業(yè)維修人員才允許打開電柜門，進(jìn)行通電檢修；

(3)除一些供用戶使用并可以改動的參數(shù)外，其它系統(tǒng)參數(shù)、主軸參數(shù)、伺服參數(shù)等，用戶不能私自修改，否則將給操作者帶來設(shè)備、工件、人身等傷害；

(4)修改參數(shù)后，進(jìn)行第一次加工時，機(jī)床在不裝刀具和工件的情況下用機(jī)床鎖住、單程序段等方式進(jìn)行試運(yùn)行，確認(rèn)機(jī)床正常后再使用機(jī)床；

(5)機(jī)床的PLC程序是機(jī)床制造商按機(jī)床需要設(shè)計(jì)的，不需要修改。不正確的修改，操作機(jī)床可能造成機(jī)床的損壞，甚至傷害操作者；(6)建議機(jī)床連續(xù)運(yùn)行最多24小時，如果連續(xù)運(yùn)行時間太長會影響電氣系統(tǒng)和部分機(jī)械器件的壽命，從而會影響機(jī)床的精度；(7)機(jī)床全部連接器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴(yán)重的后果。

第二章 數(shù)控機(jī)床各部故障分析及維修

1.數(shù)控機(jī)床主軸伺服系統(tǒng)故障檢查及維修

在維修主回路采用錯位選觸無環(huán)流可逆調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)控車床中所遇到的部分故障及處理方法。

①.故障現(xiàn)象：1.8m臥車在點(diǎn)動時，花盤來回?cái)[動。

檢查：測量驅(qū)動控制系統(tǒng)中的±20V直流穩(wěn)壓電源的紋波為4V峰峰值，大大超過了規(guī)定的范圍。

分析：在控制系統(tǒng)的放大電路中，高、低通濾波器可以濾掉，如：測速機(jī)反饋，電流反饋，電壓反饋中的各次諧波干擾信號，但無法濾除系統(tǒng)本身直流電源電路中的諧波分量，因它存在于整個系統(tǒng)中，這些諧波進(jìn)入放大器就會使放大器阻塞，使系統(tǒng)產(chǎn)生各種不正常的現(xiàn)象。在點(diǎn)動狀態(tài)下，因電機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，這些諧波已超過了點(diǎn)動時的電壓值，造成了系統(tǒng)的振蕩，使主軸花盤來回?cái)[動，而且一旦去除諧波信號，故障馬上消失。

處理：將電壓板中的100MF和1000MF濾波電容換下焊上新電容，并測量紋波只有幾個毫伏后將電源板安裝好，開機(jī)試運(yùn)行，故障消除。

②.故障現(xiàn)象：5m立車在運(yùn)行加工中發(fā)出哐哐聲后，燒保險(xiǎn)。

檢查：發(fā)現(xiàn)5FC5FG、5RG5RQ正反組全無脈沖輸出(線路見圖2)，測量結(jié)果，IC7反相器損壞，又發(fā)現(xiàn)1FG1FC輸出波形較其他波形幅值低得多。

分析：5m立車主驅(qū)動直流電機(jī)的驅(qū)動電壓由晶閘管全控橋反并聯(lián)整流電路提供。12路觸發(fā)脈沖中，有兩路消失，另一路觸發(fā)脈沖的幅值較其它正常觸發(fā)脈沖要短三分之一，當(dāng)出現(xiàn)哐哐的齒輪撞擊聲時，誤以為液壓馬達(dá)聯(lián)軸節(jié)處出現(xiàn)了問題，但過了一會兒兩路保險(xiǎn)絲燒壞，實(shí)際上，在這次故障的前一段時間里已燒過兩次保險(xiǎn)，當(dāng)時只認(rèn)為是偶然的電網(wǎng)不穩(wěn)造成，因換上保險(xiǎn)絲后，故障就消除了。由于5m立車加工運(yùn)行時的轉(zhuǎn)速較低，雖然可控硅整流電路是橋式整流，但是線路中觸發(fā)脈沖丟失和幅值小同時存在時，也會造成電流不連續(xù)，輸出的電壓不穩(wěn)，從而使電機(jī)的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。一開始出現(xiàn)的哐哐聲，實(shí)際就是轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的表現(xiàn)。由于電流斷續(xù)而引起的燒保險(xiǎn)故障能發(fā)生在運(yùn)行后停車和正常運(yùn)行的任何時刻。

處理：將放大管T1(另一組觸發(fā)電路中的放大管，功能如圖2中的T7)及反相器IC7換下，故障消除。

2． 機(jī)床PLC初始故障的診斷

機(jī)床PLC初始故障的診斷為了保護(hù)機(jī)床和維修方便，PLC有顯示和檢測機(jī)床故障的能力。一旦發(fā)生故障，維修人員就能根據(jù)機(jī)床的故障顯示號去確定故障類別，予以排除。但在實(shí)際加工過程中，我們發(fā)現(xiàn)有時PLC同時顯示幾個故障，它們是由某一個故障引起的連鎖故障，排除了初始的引發(fā)故障，其它故障報(bào)警就消失了?？墒菑臋C(jī)床PLC顯示的所有報(bào)警故障中，維修人員并不知道哪個故障是初始引發(fā)故障，維修人員只能逐個故障去查，這就增加了維修難度。機(jī)床PLC初始故障診斷功能，通過PLC程序，準(zhǔn)確判斷出初始故障的報(bào)警號。維修中，首先排除初始故障，其它引發(fā)故障自行消失，這樣就極大地方便了機(jī)床的維修，提高了機(jī)床維修的快速性和準(zhǔn)確性。2 初

始故障診斷原理設(shè)計(jì)的PLC程序不單單是把各個故障都能檢測和顯示出來，還能把最關(guān)鍵的初始故障自動判斷出來。

初始故障診斷原理：以3個故障為例，其中設(shè)置了3個故障檢測位，分別為R500.0、R510.0、R520.0；3個初始故障檢測位為R500.2、R510.2、R520.2；F149.1為系統(tǒng)復(fù)位信號。初始狀態(tài)時，無報(bào)警出現(xiàn)，故障檢測位都為“0”，初始故障檢測位也都為“0”，復(fù)位信號F149.1為“0”。在3個故障中假設(shè)首先發(fā)生第二個故障。在程序掃描的第一個周期內(nèi)，其對應(yīng)的故障檢測位R510.0變?yōu)椤?”，R500.2、R520.2、F149.1初始值為“0”，初始故障檢測位R510.2變?yōu)椤?”，通過自鎖保持為“1”，直到故障被排除，系統(tǒng)復(fù)位信號發(fā)出后“1”狀態(tài)才被解除。在程序掃描的第二個周期內(nèi)，R510.2保持為“1”，實(shí)現(xiàn)了對R500.1、R520.1的封鎖，即使此時另外某一個故障檢測位為“1”，也不能導(dǎo)致其初始故障檢測位變?yōu)椤?”。通過此PLC程序的控制，就能從同時發(fā)生的眾多故障里準(zhǔn)確地判斷出初始故障。在JCS018數(shù)控機(jī)床中，遇到了多個故障同時發(fā)生的問題，如換刀報(bào)警和液壓報(bào)警同時出現(xiàn)。維修時，先檢查液壓控制部分，然后才能確認(rèn)故障出在換刀過程中。檢查后我們才知道換刀的動力由液壓驅(qū)動來提供。PLC控制程序設(shè)計(jì)中，當(dāng)遇到換刀故障時，為防止更大的意外發(fā)生，在報(bào)警的同時也斷開了液壓控制，因此換刀故障發(fā)生時出現(xiàn)了兩個報(bào)警信息。為遵循原機(jī)床的設(shè)計(jì)思路，而又能準(zhǔn)確地發(fā)出報(bào)警信息，給JCS018數(shù)控機(jī)床增加了對初始故障的檢查功能。按照前面的程序分析，換刀和液壓故障檢測位分別為R500.0和R510.0，初始故障可從初始故障檢測位

R500.2和R510.2讀出。當(dāng)該機(jī)床再發(fā)生類似故障時，就能很快地判斷出初始故障。

3．?dāng)?shù)控設(shè)備檢測元件故障及維修

檢測元件是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的重要組成部分，它起著檢測各控制軸的位移和速度的作用，它把檢測到的信號反饋回去，構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)。測量方式可分為直接測量和間接測量：直接測量就是對機(jī)床的直線位移采用直線型檢測元件測量，直接測量常用的檢測元件一般包括：直線感應(yīng)同步器、計(jì)量光柵、磁尺激光干涉儀。間接測量就是對機(jī)床的直線位移采用回轉(zhuǎn)型檢測元件測量，間接測量常用的檢測元件一般包括：脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、圓感應(yīng)同步器、圓光柵和圓磁柵。

當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)如下故障現(xiàn)象時，應(yīng)考慮是否是由檢測元件的故障引起的：

①.機(jī)械振蕩（加／減速時）：

(1)脈沖編碼器出現(xiàn)故障，此時檢查速度單元上的反饋線端子電壓是否在某幾點(diǎn)電壓下降，如有下降表明脈沖編碼器不良，更換編碼器。

(2)脈沖編碼器十字聯(lián)軸節(jié)可能損壞，導(dǎo)致軸轉(zhuǎn)速與檢測到的速度不同步，更換聯(lián)軸節(jié)。

(3)測速發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障，修復(fù)，更換測速機(jī)。

②.機(jī)械暴走（飛車）：

在檢查位置控制單元和速度控制單元的情況下，應(yīng)檢查：

(1)脈沖編碼器接線是否錯誤，檢查編碼器接線是否為正反饋，A相和B相是否接反。

(2)脈沖編碼器聯(lián)軸節(jié)是否損壞，更換聯(lián)軸節(jié)。

(3)檢查測速發(fā)電機(jī)端子是否接反和勵磁信號線是否接錯。

③.主軸不能定向或定向不到位：

在檢查定向控制電路設(shè)置和調(diào)整，檢查定向板，主軸控制印刷電路板調(diào)整的同時，應(yīng)檢查位置檢測器（編碼器）是否不良，此時測編碼器輸出波形。

④.坐標(biāo)軸振動進(jìn)給：

在檢查電動機(jī)線圈是否短路，機(jī)械進(jìn)給絲杠同電機(jī)的連接是否良好，檢查整個伺服系統(tǒng)是否穩(wěn)定的情況下，檢查脈沖編碼是否良好、聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接是否平穩(wěn)可靠、測速機(jī)是否可靠。

檢測元件是一種極其精密和容易受損的器件，一定要從下面幾個方面注意，進(jìn)行正確的使用和維護(hù)保養(yǎng)。

(1)．不能受到強(qiáng)烈振動和摩擦以免損傷代碼板，不能受到灰塵油污的污染，以免影響正常信號的輸出。

(2)．工作環(huán)境周圍溫度不能超標(biāo)，額定電源電壓一定要滿足，以便于集成電路片子的正常工作。

(3)．要保證反饋線電阻，電容的正常，保證正常信號的傳輸。

(4)．防止外部電源、噪聲干擾，要保證屏蔽良好，以免影響反饋信號。

(5)．安裝方式要正確，如編碼器聯(lián)接軸要同心對正，防止軸超出允許的載重量，以保證其性能的正常。

總之，在數(shù)控設(shè)備的故障中，檢測元件的故障比例是比較高的，只要正確的使用并加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，對出現(xiàn)的問題進(jìn)行深入分析，就一定能降低故障率，并能迅速解決故障，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

第三章 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心部件，因此，數(shù)控機(jī)床的維護(hù)主要是數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)。數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過一段較長時間的使用，電子元器件性能要老化甚至損壞，有些機(jī)械部件更是如此，為了盡量地延長元器件的壽命和零部件的磨損周期，防止各種故障，特別是惡性事故的發(fā)生，就必須對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行日常的維護(hù)。概括起來，要注意以下幾個方面。1.制訂數(shù)控系統(tǒng)日常維護(hù)的規(guī)章制度

根據(jù)各種部件特點(diǎn)，確定各自保養(yǎng)條例。如明文規(guī)定哪些地方需要天天清理（如CNC系統(tǒng)的輸入／輸出單元——光電閱讀機(jī)的清潔，檢查機(jī)械結(jié)構(gòu)部分是否潤滑良好等），哪些部件要定期檢查或更換（如直流伺服電動機(jī)電刷和換向器應(yīng)每月檢查一次）。2.應(yīng)盡量少開數(shù)控柜和強(qiáng)電柜的門

因?yàn)樵跈C(jī)加工車間的空氣中一般都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末。一旦它們落在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的印制線路或電器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導(dǎo)致元器件及印制線路的損壞。有的用戶在夏天為了使數(shù)控系統(tǒng)超負(fù)荷長期工作，打開數(shù)控柜的門來散熱，這是種絕不可取的方法，最終會導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)的加速損壞。正確的方法是降低數(shù)控系統(tǒng)的外部環(huán)境溫度。因此，應(yīng)該有一種嚴(yán)格的規(guī)定，除非進(jìn)行必要的調(diào)整和維修，不允許隨便開啟柜門，更不允許在使用時敞開柜門。3.定時清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)

應(yīng)每天檢查數(shù)控系統(tǒng)柜上各個冷卻風(fēng)扇工作是否正常，應(yīng)視工作環(huán)境狀況，每半年或每季度檢查一次風(fēng)道過濾器是否有堵塞現(xiàn)象。如果過

濾網(wǎng)上灰塵積聚過多，需及時清理，否則將會引起數(shù)控系統(tǒng)柜內(nèi)溫度高（一般不允許超過55℃），造成過熱報(bào)警或數(shù)控系統(tǒng)工作不可靠。4.經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)用的電網(wǎng)電壓

FANUC公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)，允許電網(wǎng)電壓在額定值的85%～110%的范圍內(nèi)波動。如果超出此范圍，就會造成系統(tǒng)不能正常工作，甚至?xí)饠?shù)控系統(tǒng)內(nèi)部電子部件損壞。5.定期更換存儲器用電池

FANUC公司所生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的存儲器有兩種：(1)不需電池保持的磁泡存儲器。

(2)需要用電池保持的CMOS RAM器件，為了在數(shù)控系統(tǒng)不通電期間能保持存儲的內(nèi)容，內(nèi)部設(shè)有可充電電池維持電路，在數(shù)控系統(tǒng)通電時，由+5V電源經(jīng)一個二極管向CMOS RAM供電，并對可充電電池進(jìn)行充電；當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)切斷電源時，則改為由電池供電來維持CMOS RAM內(nèi)的信息，在一般情況下，即使電池尚未失效，也應(yīng)每年更換一次電池，以便確保系統(tǒng)能正常工作。另外，一定要注意，電池的更換應(yīng)在數(shù)控系統(tǒng)供電狀態(tài)下進(jìn)行。6.數(shù)控系統(tǒng)長期不用時的維護(hù)

為提高數(shù)控系統(tǒng)的利用率和減少數(shù)控系統(tǒng)的故障，數(shù)控機(jī)床應(yīng)滿負(fù)荷使用，而不要長期閑置不用，由于某種原因，造成數(shù)控系統(tǒng)長期閑置不用時，為了避免數(shù)控系統(tǒng)損壞，需注意以下兩點(diǎn)：

(1)要經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電，特別是在環(huán)境濕度較大的梅雨季節(jié)更應(yīng)如此，在機(jī)床鎖住不動的情況下（即伺服電動機(jī)不轉(zhuǎn)時），讓數(shù)控系

統(tǒng)空運(yùn)行。利用電器元件本身的發(fā)熱來驅(qū)散數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的潮氣，保證電子器件性能穩(wěn)定可靠，實(shí)踐證明，在空氣濕度較大的地區(qū)，經(jīng)常通電是降低故障率的一個有效措施。

(2)數(shù)控機(jī)床采用直流進(jìn)給伺服驅(qū)動和直流主軸伺服驅(qū)動的，應(yīng)將電刷從直流電動機(jī)中取出，以免由于化學(xué)腐蝕作用，使換向器表面腐蝕，造成換向性能變壞，甚至使整臺電動機(jī)損壞。

總

結(jié)

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控設(shè)備已遍布全世界，不僅工業(yè)發(fā)達(dá)國家已廣泛采用，就是發(fā)展中國家也大量使用。我國自改革開放以來也引進(jìn)了不少先進(jìn)的設(shè)備，這些設(shè)備的特點(diǎn)是以大規(guī)模集成電路為主的數(shù)控設(shè)備，這些設(shè)備功能強(qiáng)，生產(chǎn)效率高，但是復(fù)雜，它涉及機(jī)械、電器、液壓、氣動、光學(xué)、與計(jì)算機(jī)技術(shù)等許多領(lǐng)域，尤其在故障論斷、狀態(tài)檢測方面涉及數(shù)字測試技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

在數(shù)控機(jī)床維修中推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料，做好數(shù)控的技術(shù)改造和局部改裝設(shè)計(jì)管理工作，搞好數(shù)控機(jī)床維修用工、檢、量具的管理，搞好數(shù)控設(shè)備維修的質(zhì)量管理等工作。只有這樣，才能做好數(shù)控機(jī)床的維修工作，保障數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行，從而保障企業(yè)生產(chǎn)的順利運(yùn)行。所以，無論是CNC系統(tǒng)，機(jī)床強(qiáng)電，還是機(jī)械、液壓、氣路等，只要有可能引起該故障的原因，都要盡可能全面地列出來，進(jìn)行綜合判斷和篩選，然后通過必要的實(shí)驗(yàn)達(dá)到確診和最終排除故障的目的。

致

謝

經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)論文已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)論文，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計(jì)是難以想象的。

在論文寫作過程中，得到了

老師的親切關(guān)懷和耐心的指導(dǎo)，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，老師都始終給了我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以為精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向

老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！最后我還要感謝真培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們！

最后我還要感謝

年來對質(zhì)我的栽培。

參考文獻(xiàn)

【1】

張超英，謝富春編.《數(shù)控編程技術(shù).》

【2】

張超英，羅學(xué)科編.《數(shù)控加工技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)》

【3】

數(shù)控技術(shù)培訓(xùn)系列教程.《世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)編程操作說明書》

【4】 全國數(shù)控培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)天津分中心編.《數(shù)控編程》

第四篇：數(shù)控畢業(yè)論文

[日期：2009-11-29]

模具畢業(yè)論文

[字體：大 中 小]

來源：河南鄭州長城學(xué)校 作者：未知

模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文成形加工是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、適應(yīng)性很強(qiáng)的生產(chǎn)技術(shù)，或稱成型工具、成型工裝產(chǎn)品，是技術(shù)含量高、附加值高、使用廣泛的新技術(shù)產(chǎn)品，是價值很高的社會財(cái)富。模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文由于模具生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已廣泛應(yīng)用于電動機(jī)和電器產(chǎn)品、電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、儀表、家用電器產(chǎn)品與辦公設(shè)備、汽車、軍械、通用機(jī)械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。模具技術(shù)水平的高低，模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文已成為衡量一個國家制造水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。

模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

一、目前，隨著汽車及輕工業(yè)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)制造日益受到人們的廣泛關(guān)注，已成為一個行業(yè)。將高新技術(shù)應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)與制造，已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證：1）、CAD/DAE/CAM的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。在歐美，CAD/DAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級階段，目前3D設(shè)計(jì)已達(dá)到了70℅--89℅，PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。2）、為了縮短制造周期，提高市場競爭力，普遍采用高速切削加工技術(shù)。3）、快速成型技術(shù)與快速制模技術(shù)獲得普遍應(yīng)用。有SLA、SLS、FDM、LOM等各種類型的快速成型設(shè)備。

模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

二、國外工業(yè)先進(jìn)國家都擁有上萬個模具企業(yè)與支持模具企業(yè)或?yàn)槟＞咂髽I(yè)提供生產(chǎn)裝備的企業(yè)相組成的強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。這是為適應(yīng)社會產(chǎn)品工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的重要條件和特點(diǎn)。如汽車的工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)需要一大批專業(yè)性模具企業(yè)為其提供模具，同時根據(jù)汽車零件的生產(chǎn)技術(shù)要求，這些模具企業(yè)還配有相應(yīng)的先進(jìn)技術(shù)裝備，包括數(shù)控和計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床、CAD/CAM系統(tǒng)，以及各種工藝裝備。

模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

三、成形加工的社會效益很高，是高技術(shù)含量的社會產(chǎn)品，其價值和價格主要取決于模具材料、加工、外購件的勞動與消耗三項(xiàng)直接發(fā)生的費(fèi)用和模具設(shè)計(jì)與試模等技術(shù)費(fèi)用，后者，是模具價值和市場價格的主要組成部分，其中一部分技術(shù)價值計(jì)入了市場價格，而更大一部分價值，則是模具用戶和產(chǎn)品用戶受惠變?yōu)樯鐣б?。如電視機(jī)用模，其模具費(fèi)用僅為電視機(jī)產(chǎn)品價格的1/3000～1/5000，盡管模具的一次投資較大，但在大批量生產(chǎn)的每臺電視機(jī)的成本中僅占極小的部分，甚至可以忽略不計(jì)，而實(shí)際上，很高的模具價值為社會所擁有，變成了社會財(cái)富。所以本模具設(shè)計(jì)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

四、本模具設(shè)計(jì)是為成形加工某車型中一個支柱端頭上的封閉板，該零件左、右對稱，生產(chǎn)中要求左、右件數(shù)量相等。而且該零件本身屬不對稱的異形件，存在雙向的彎曲（翻邊）成形，單件沖壓時存在著橫向不平衡力，影響模具壽命和沖壓質(zhì)量，將左、右件合在一套模具上一次沖壓成形，就能消除橫向不平衡力，同時，也提高了沖件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。據(jù)此，擬定該零件的沖壓工藝為“落料——雙向彎曲（翻邊）成形，并設(shè)計(jì)了落料和成形兩套模具。在使用AutoCAD進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時，可以方便、快捷地調(diào)用工藝資料，達(dá)到了提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短周期，降低成本，增加經(jīng)濟(jì)效益的目的，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，成形加工廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)，有助于推動我國汽車行業(yè)的發(fā)展。

第五篇：數(shù)控畢業(yè)論文

江蘇省徐州機(jī)電工程高等職業(yè)學(xué)校2011屆畢業(yè)論文

基于Master CAM的自動編程與加工

06高職數(shù)控2班

摘要：通過典型零件分析MasterCAM在零件造型，設(shè)計(jì)方法和編輯技巧。討論二維輪廓刀具路徑的生成方法。MasterCAM作為高端CAD/CAM軟件在實(shí)際加工中有著廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：MasterCAM 刀具路徑

數(shù)控加工

自動編程

加工工藝

一、自動編程的特點(diǎn)

使用Mastercam 實(shí)現(xiàn)DNC加工, DNC（直接數(shù)控）是指用一臺計(jì)算機(jī)直接控制多臺數(shù)控機(jī)床，其技術(shù)是實(shí)現(xiàn)CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于本工件較大，處理的數(shù)據(jù)多，所生成的程序長，數(shù)控機(jī)床的磁泡存儲器已不能滿足程序量的要求，這樣就必須采用DNC加工方式，利用RS-232串行接口，將計(jì)算機(jī)和數(shù)控機(jī)床連接起來。利用Mastercam的Communic功能進(jìn)行通訊，而不必考慮機(jī)床的內(nèi)存不足問題,經(jīng)大量的實(shí)踐，用Mastercam軟件編制復(fù)雜零件的加工程序極為方便，而且能對加工過程進(jìn)行實(shí)時仿真，真實(shí)反映加工過程中的實(shí)際情況。

1.基本特點(diǎn)：(1)數(shù)學(xué)處理能力強(qiáng)

對輪廓形狀不是由簡單的直線、圓弧組成的復(fù)雜零件，特別是空間曲面零件，以及幾何要素雖不復(fù)雜，但程序量很大的零件，計(jì)算工作相當(dāng)繁瑣，采用手工編制程序的方法是難以完成的。例如，對一般二次曲線廓形，手工編程必須采取直線或圓弧逼近的方法，算出各節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值，其中列算式、解方程，雖說能借助計(jì)算器進(jìn)行計(jì)算，但工作量之大是難以想象的。而自動編程借助于系統(tǒng)軟件強(qiáng)大的數(shù)學(xué)處理能力，計(jì)算機(jī)能自動計(jì)算出加工該曲線的刀具軌跡，快速而又準(zhǔn)確。自動編程系統(tǒng)還能處理手工編程難以勝任的二次曲面和特殊曲面。

(2)快速、自動生成數(shù)控程序

對非圓曲線的輪廓加工，手工編程即使解決了節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算，也往往因?yàn)楣?jié)點(diǎn)數(shù)過多，程序段很大而使編程工作又慢又容易出錯。自動編程的優(yōu)點(diǎn)之一，就是在完成計(jì)算刀具運(yùn)動軌跡之后，后置處理程序能在極短的時間內(nèi)自動生成數(shù)控加工程序，且該數(shù)控加工程序不會出現(xiàn)語法錯誤。當(dāng)然自動生成數(shù)控加工程序的速度還取決于計(jì)算機(jī)硬件的檔次，檔次越高，速度越快。

(3)后置處理程序靈活多變

江蘇省徐州機(jī)電工程高等職業(yè)學(xué)校2011屆畢業(yè)論文

由于數(shù)控系統(tǒng)的指令形式不盡相同，機(jī)床的輔助功能也不一樣，伺服系統(tǒng)的特性也有差別。因此，同一個零件在不同的數(shù)控機(jī)床上加工，數(shù)控加工程序也應(yīng)該是不一樣的。但在前置處理過程中，大量的數(shù)學(xué)處理，軌跡計(jì)算卻是一致的。這就是說，前置處理可以通用化，只要稍微改變一下后置處理程序，就能自動生成適用于不同數(shù)控機(jī)床的數(shù)控程序來。后置處理相比前置處理，工作量要小得多，程序簡單得多，因而它靈活多變。對于不同的數(shù)控機(jī)床，取用不同的后置處理程序，等于完成了一個新的自動編程系統(tǒng)，極大地?cái)U(kuò)展了自動編程系統(tǒng)的使用范圍。

(4)程序自檢、糾錯能力強(qiáng)、復(fù)雜零件的數(shù)控加工程序往往很長，要一次編程成功，不出一點(diǎn)錯誤是不現(xiàn)實(shí)的。手工編程時，可能出現(xiàn)書寫有錯誤，算式有問題，也可能程序格式出錯，靠人工檢查一個個的錯誤是困難的，費(fèi)時又費(fèi)力。采用自動編程，程序有錯主要是原始數(shù)據(jù)不正確而導(dǎo)致刀具運(yùn)動軌跡有誤，或刀具與工件干涉，或刀具與機(jī)床相撞，等等。自動編程能夠通過系統(tǒng)先進(jìn)的、完善的診斷功能，在計(jì)算機(jī)屏幕上對數(shù)控加工程序進(jìn)行動態(tài)模擬，連續(xù)、逼真地顯示刀具加工軌跡和零件加工輪廓，發(fā)現(xiàn)問題能及時對數(shù)控加工程序中產(chǎn)生錯誤的位置及類型進(jìn)行修改，快速又方便?，F(xiàn)在，往往在前置處理階段計(jì)算出刀具運(yùn)動軌跡以后立即進(jìn)行動態(tài)模擬檢查，確定無誤以后再進(jìn)入后置處理階段，生成正確的數(shù)控加工程序來。

(5)便于實(shí)現(xiàn)與數(shù)控系統(tǒng)的通訊

二、自動編程的應(yīng)用場合

1.自動編程特點(diǎn)：編程工作的大部分或全部由計(jì)算機(jī)完成的過程稱自動編程。編程人員只要根據(jù)零件圖紙和工藝要求，用規(guī)定的語言編寫一個源程序或者將圖形信息輸入到計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)自動地進(jìn)行處理，計(jì)算出刀具中心的軌跡，編寫出加工程序清單，并自動制成所需控制介質(zhì)。由于走刀軌跡可由計(jì)算機(jī)自動繪出，所以可方便地對編程錯誤及時修正。

2.適用場合：但對于形狀復(fù)雜或輪廓不是由直線、圓弧組成非圓曲線零件;或者是空但程序量很大，因計(jì)算相當(dāng)繁瑣，手工編程困難且易出錯，必須采用自動編程的方法。

三、手動編程的應(yīng)用場合

1.手動編程特點(diǎn)：從零件圖樣分析及工藝處理、數(shù)值計(jì)算、書寫程序單、制穿孔紙帶直至程序的校驗(yàn)等各個步驟，均由人工完成，則屬手工編程。

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2.適用場合：對于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件來說，編程計(jì)算較簡單，程序量不大，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。但對于形狀復(fù)雜或輪廓不是由直線、圓弧組成非圓曲線零件

3.自動編程和手動編程相比較

1）手動編程沒有自動編程應(yīng)用廣泛、手動編程只適合零件比較簡單、程序單比較短的工件。而自動編程對輪廓形狀不是由簡單的直線、圓弧組成的復(fù)雜零件，特別是空間曲面零件，以及幾何要素雖不復(fù)雜，但數(shù)控機(jī)床程序量很大的零件，計(jì)算則相當(dāng)繁瑣，采用手工程序編制是難以完成的工件。

2）手動編程沒有自動編程效率高、準(zhǔn)確度高

3）手動編程容易出錯數(shù)字容易出錯

四、常見的自動編程方法

數(shù)控編程有很多軟件最常用的有常見自動編程的方法主要有ug，pro-E，mastercam，caxa等，ug應(yīng)用最廣。自動編程實(shí)際上是進(jìn)行一系列設(shè)置后進(jìn)行刀具模擬，然后在把刀位數(shù)據(jù)用某一處理器生成G代碼。它有不同的加工類型，比如說輪廓銑削，曲面銑削，刻模.....，主要用在加工中心，線切割等，車床基本不用，除非是不規(guī)則曲線，加工中心上也主要是加工不規(guī)則曲面，或者是復(fù)雜的輪廓

（1）PRO / E軟件

1）鑄造模具廠金屬模具和壓鑄模具的加工企業(yè)現(xiàn)在使用PRO/E軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用其實(shí)體參數(shù)化的功能。PRO/E的開發(fā)比較早目前在機(jī)加工和模具制造方面使用比較多（特別是日企和臺企），其特點(diǎn)在于參數(shù)化設(shè)計(jì)和曲面建模方面的專長，但缺點(diǎn)是其操作不怎么人性化

（2）UG軟件

1）UG的功能比較強(qiáng)大，既有強(qiáng)大的繪圖功能，又有很強(qiáng)的編程后處理功能，還有電極拆分，分模等擴(kuò)展模塊，所以被很多人用到。

（3）CIMATRON/DELCAM等軟件

1）而數(shù)控編程軟件則使用CIMATRON和DELCAM,在實(shí)際工作中使用的效果比較好。

（4）Mastercam軟件

五、國內(nèi)外Master CAM技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造)技術(shù)產(chǎn)生于19世紀(jì)50年代后期發(fā)達(dá)國家的航空和軍事工業(yè)中，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展而迅

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速成長起來。1989年美國國家工學(xué)院將CAD/CAM技術(shù)評為當(dāng)代（1964~1989）十項(xiàng)最杰出的工程技術(shù)成就之一。30多年來CAD技術(shù)和系統(tǒng)有了飛速的發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用已迅速成軍事工業(yè)向民用工業(yè)擴(kuò)展，由大型企業(yè)向中型小企業(yè)推廣，由高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用向日用家電、輕工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造中普及，對設(shè)計(jì)和制造業(yè)產(chǎn)生了革命性的影響，而且這一技術(shù)正在從發(fā)達(dá)國家“流向”發(fā)展中國家。

六、選擇Mastercam作為課題的原因

Mastercam具有強(qiáng)勁的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。

Mastercam提供了多種先進(jìn)的粗加工技術(shù)，以提高零件加工的效率和質(zhì)量。Mastercam還具有豐富的曲面精加工功能，可以從中選擇最好的方法，加工最復(fù)雜的零件。Mastercam的多軸加工功能，為零件的加工提供了更多的靈活性?？煽康牡毒呗窂叫ｒ?yàn)功能 Mastercam可模擬零件加工的整個過程，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況。它提供400種以上的后置處理文件以適用于各種類型的數(shù)控系統(tǒng)，我廠采用的是FANUC系統(tǒng)，機(jī)床為四軸聯(lián)動臥式銑床。根據(jù)機(jī)床的實(shí)際結(jié)構(gòu)，我們編制了專門的后置處理文件，繩槽曲面加工刀具路徑NCI文件經(jīng)后置處理后生成加工程序。

七、利用Mastercam仿真加工

1.主要分為五個步驟：

（1）零件模型建立，首先在Solidworks環(huán)境下建立零件CAD三維模型，利用IGES、STEP、STL等文件格式輸出到MasterCAM環(huán)境中，或者在MasterCAM系統(tǒng)的零件模型建模模塊中直接建立零件三維模型；

（2）零件工藝規(guī)劃，在MasterCAM的ToolPath菜單下的JobSetup模塊設(shè)置毛坯尺寸、邊界、刀具尺寸、刀具基準(zhǔn)點(diǎn)、進(jìn)給率、快進(jìn)路徑和切削加工方式等內(nèi)容；前兩項(xiàng)工作為圖形化數(shù)控編程的前置處理；

（3）刀位軌跡的計(jì)算與生成，選擇刀位軌跡生成命令，系統(tǒng)自動計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為刀位文件；

（4）刀位軌跡的仿真驗(yàn)證，驗(yàn)證刀位軌跡的成形正確性和刀具工件間的干涉情況，保證加工零件形狀的正確性和避免刀具運(yùn)動碰撞；如果發(fā)現(xiàn)程序錯誤，則重新設(shè)置工藝規(guī)劃參數(shù)；

（5）后置處理，將刀位文件轉(zhuǎn)換具體加工中心能支持的數(shù)控程序代碼。2.所選零件圖及分析

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該零件比較簡單，主要部分為銑削，四個等直徑通孔為鉆削。由于毛坯余量較小，無需進(jìn)行粗加工，直接精加工。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告

（1）給出在數(shù)控編程全過程的詳細(xì)流程，表達(dá)出關(guān)鍵環(huán)節(jié)、參數(shù)。1）銑削上表面：銑削深度3mm。

2）銑削外平面：銑削深度2mm。

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3）銑中心孔：銑削深度2mm。

4）鉆角上四個孔：通孔。

（2）給出零件CAD模型三維圖界面，說明零件結(jié)構(gòu)要求。如果是在江蘇省徐州機(jī)電工程高等職業(yè)學(xué)校2011屆畢業(yè)論文

Solidworks下建立的模型，給出模型轉(zhuǎn)換文件格式及其特點(diǎn)。

在Solidworks中，將零件圖保存為IGS的格式，然后在Mastercam中打開。打開以后，以曲面的形式出現(xiàn)，還要用solid from surfaces命令將面轉(zhuǎn)化為實(shí)體。Slidworks軟件建模效率高且簡單易學(xué)，導(dǎo)入Mastercam接口技術(shù)成熟，很方便。

（3）給出工藝規(guī)劃界面，說明刀具、材料、加工參數(shù)。

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選用直徑6.0mm的銑刀。

選用直徑為4.0mm的鉆頭。材料選為45號鋼。

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（4）截取部分刀位文件、數(shù)控文件（文件頭、部分主體、文件尾）； 文件頭： % O0000(PROGRAM NAME25-11-10 TIME=HH:MM1 DIA.OFF.1 DIA.0 DIA.OFF.0 DIA.-4.)N2640 T0 M6 N2642 G0 G90 G54 X-20.Y-20.A0.S5729 M3 N2644 G43 H0 Z30.N2646 G99 G83 Z-2.R30.Q2.F1375.N2648 X20.N2650 Y20.N2652 X-20.N2654 G80 N2656 M5 N2658 G91 G28 Z0.N2660 G28 X0.Y0.A0.N2662 M30 % 加工，迅速生成NC代碼。特別對一些造型復(fù)雜的零件，更是大大地縮短了編程時間，提高了程序的正確性和安全性，降低了生產(chǎn)成本，提高了工作、生產(chǎn)效率。

注意：

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1、根據(jù)數(shù)控設(shè)備系統(tǒng)的不同，應(yīng)選擇不同的系統(tǒng)作后處理，或?qū)⒑筇幚淼腘C代碼做人為修改后再應(yīng)用到對應(yīng)的數(shù)控設(shè)備。

2、以上程序完全由MasterCAM軟件后處理編輯器生成，論文中對其格式未作修改。

八、結(jié)束語

使用MasterCAM軟件可以方便快捷地設(shè)計(jì)出各種零件、模具的幾何模型，并進(jìn)行模擬

九、參考文獻(xiàn)

[1]劉立.數(shù)控車床編程與操作.北京：北京理工大學(xué)出版社.2006.8 [3] 胡素云，孫中柏《MasterCAMX2數(shù)控加工實(shí)例精解》 機(jī)械工業(yè)出版社，2008年

[4] 翟肖墨《數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社，2002年