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数控技术专业数控编程毕业设计

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云南国防工业职业技术学院

毕业设计

题目名称: 配合件中小批量生产编程

学生姓名：某某某

学号: 2010*＊＊*＊04

系/专业：机械电子工程学院/数控专业

指导教师：

2012 年　12 月 20 日

摘要

数控技术是利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。它是集传统的机械制造技术、

计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通信技术和光电机技术等于一体的现代制造业的基础技术，

具有高精度、高效率柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。

用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数控系统的机床成为数控（CN）机床。数控系统包括：数控

装置、可编程控制器、主轴驱动器及进给装置等部分。

MasterCAM 是一套以图形驱动的软件,应用广泛，操作方便，而且它能同时提供适合目前国际上通用的

各种数控系统的后置处理程序文件，以便将刀具路劲文件(NCI）转换成相应的 CNC 控制器上所使用数控加工

程序(NC）代码。如 FANUC、MELADS、AGIE、HITACHI 等数控系统。

本论文主要介绍了 MasterCAM 一些绘制图形基本功能的使用，运用 MasterCAM 编制数控程序，还介绍了

MasterCAM 的一些功能和特点及应用.MasterCAM 是款强大的 CAD∕CAM 软件，是集设计与制造于一体。编制

数控程序在数控仿真软件里面进行模拟加工，完善加工工艺，刀具路径，完成配合零件的数控加工工艺与

编程设计。

第一章概述.........................................4

数控技术专业数控编程毕业设计

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1.1 数控技术简介 ...............................................4

1.2 自动编程...................................................5

1.3 MasterCAM 介绍 ............................................5

1。4 MasterCAM 的主要功能 .....................................6

第二章　零件

图……………………………………………………………………………………。.8

第三章加工要求及工艺分析.............................12

3 。 1 加工要

求…………………………………………………………………………………………………………………………

……..12

3.2 工艺分

析…………………………………………………………………………………………………………………………

…..12

3.2.1 零件的加工方

案……………………………………………………………………………………………………………12

3 。 2 。 2 切削参数的设

定……………………………………………………………………………………………………………12

3.2 。 3 工序表制

订……………………………………………………………………………………………………………………15

第四章 Mastercam 编程操作 .............................16

4。1 零件 1 的编程操

作……………………………………………………………………………………………………………….16

4.1 。 1 零件 1 的正面刀路编

辑…………………………………………………………………………………………………16

4 。 1.2 零件 1 的反面刀路编

辑…………………………………………………………………………………………………22

4。2 零件 2 的编程操

作………………………………………………………………………………………………………………。24

4 。 2.1 零件 2 的正面 CAD 建

模……………………………………………………………………………………………….24

4.2 。 2 零件 2 的正面刀路编

辑…………………………………………………………………………………………………25

4 。 2.3 零件 2 的反面的刀路编

辑……………………………………………………………………………………………。32

第五章 NC 程序 ........................................35

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致谢..................................................40

参考文献 ……………………………………………………………………………。。41

第一章概述

1。1 数控技术简介

1.1.1 数控技术是制造业的重要基础

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国家经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新

兴高新技术产业和间断工业的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于市

场什么。而在于这样生产，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。因此，专家们预言：机械制造的竞争,其实质是数

控技术的竞争。

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术；是制造业实现自动化、柔性话、集成化

生产的基础;是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物资手段;是国防现代化的重要战略物资；是关系

到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业.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.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。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。

根据国家经济发展和国家重点建设工程的具体需求，设计制造“高、精、尖”重大数控装备，打破国外

封锁，掌握数控装备关键技术，创出中国数控机床品牌,提高市场占有率是全面提升我国基础制造装备的核

心竞争力的关键所在.

1。1。2 数控技术的发展趋势

早期的数控系统采用穿孔纸带传送加工程序,由专用数控装置读入加工代码、进行识别、储存和计算，

输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统。70 年代中期小型计算机出现由于其较低的价格,高超的数据处理和输

入输出功能，使它迅速应用到数控机床的控制系统中，出现所谓计算机数控（CNC）和直接数控（DNC)系统。

九十年代以来，计算机技术的发展日新月异，通用计算机从 8 位机，已发展到奔腾时代.其速度和功能已比

当年的 8 位机快了几百倍.使得在通用微机上以软件方式可以实现各种数控功能,数控技术发生了深刻变化。

PC 机上的丰富软件资源、友好的人机界面,是其他数控系统所无法比拟的.基于微机的开放式数控系统已成为

世界数控技术的发展潮流，以 PC 机为平台的数控技术的应用范围迅速扩大。

随着科学技术的不断发展，数控技术的发展越来越快，数控机床朝着高新能、高精度、高速度、高柔性

化和模块化方向发展.但最重要的发展趋势就是采用“PC+运动控制器”的开放式数控系统，它不仅具有信息

处理能力强、开放程度高、运动轨迹控制精确、通用性好等特点，而且还从很大程度上提高了现有加工制造

的精度、柔性和应付市场需求的能力.美国将其称为新一代的工业控制器，日本称其将带来第三次工业革命。

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1。1.3 中国数控的出路

纵观目前我国的数控市场，我国数控产品在性能、外观、可靠性方面与国外产品有一定差距，特别是国

外企业有雄厚的资金，加上外国企业为占领中国市场,对我国能够生产的数控系统压价销售，而对我国未能

生产的数控系统，不仅高价而且附加许多限制。在国外数控企业采用技术封锁和低价倾销的双重策略下，中

国数控产业经历里坎坷的历程，我国曾花巨资引进西门子和 FANUC 的技术,并希望在此基础上吸收消化,开发

我国自己的数控技术。如北京密云所引进了 FANUC 的数控系统,可是,FANUC 卖给我们的都是即将过时的落后

技术.我国引进后，尚未来得及吸收消化和批量生产，FANUC 即宣布停止生产该系统的生产，并将性能价格比

更好、质量更高、体积更小的数控系统推向中国市场.这种总是跟在别人后面走的做法，必然受人约制，永

远落在后面.中国数控出路何在？

随着计算机技术日新月异的发展，基于微机的开放式数控是数控技术发展的必然趋势。在传统数控技术

方面,我国处于相对落后的状态，开放式数控为我国数控产业的发展提供良好的契机,加强和重点扶持开放性

数控技术的研究和应用,我国的数控产业才有发展壮大可能，才有可能在未来的市场竞争中立于不败之地.

福州大学机械工程及自动化学院坚持以加速用信息化带动工业化，促进制造业结构调整和优化升级,建

设四川高水平的先进准备为宗旨，围绕制造业企业信息化、制造数字化、控制智能化和装备现代化的发展趋

势及需求,大力加强开放式数控技术的研发和开发力争为我省适应经济全球化与信息化的挑战提供先进制造

技术和装备。

1。2 自动编程

自动编程是指在计算机及相应的软件系统的支持下，自动生成数控加工程序的过程。它充分发挥了计算

机快速运算和数控机床储存的功能。其特点是采用简单、习惯的语言对加工对象的几何形状、加工工艺、切

削参数及辅助信息等内容按规则进行描述，再由计算机自动地进行数值计算、刀具中心运动轨迹计算、后置

处理,产生出零件加工程序单，并且对加工过程进行模拟。对于形状复杂，具有非圆曲线轮廓、三维曲线等

零件编写加工程序，采用自动编程方法效率高,可靠性高。在编程过程中,程序编制人可及时检查程序是否正

确，需要时可及时修改.由于使用计算机代替编程人员完成了繁琐的数值计算工作，并省去了书写程序单等

工作量，因而可提高编程效率几十倍乃至上百倍,解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。

现在我国通常使用 pro engineer、UG、MasterCAM 等。

1.3 MasterCAM 介绍

MasterCAM 软件是美国 CNC Software，INC 所研制开发的 CAD/CAM 系统,是最经济有效的全方位的软件

系统。包括美国在内的各工业大国皆一致采用本系统，作为设计、加工制造的标准.MasterCAM 为全球 PC 级

CAM，全球销售量第一名，是工业界及学校广泛采用的 CAD/CAM 系统，以美国和加拿大教育单位来说，共计

有 2500 多所高中、专科大学院校使用此来作为机械制造及 NC 程序制作，在中国大陆及台湾，其业界及教育

单位亦有领先地位。它有一下特点：

1、MasterCAM 除了可产生 NC 程序外，本身也具有 CAD 功能(2D、3D/图形设计、尺寸标注、动态旋转、

图形阴影处理等功能）可直接在系统上制图并转换成 NC 加工程序，也可将用其他绘图软件绘好的图形，经

由一些标准的或特定的转换文件如 DXF 文件（Drawing Exchange File)、CADL 文件（CADkey Advanced Design

Language）及 IGES 文件（Initial Graphic Exchange Specification）等转换到 MasterCAM 中，再生成数

控加工程序。

2、MasterCAM 是一套以图形驱动的软件，应用广泛，操作方便，而且它能同时提供适合目前国际上通

用的各种数控系统的后置处理程序文件，以便将刀具路径文件（NCI)转换成相应的 CNC 控制器上所使用的数

控加工程序（NC）代码。如 FANUC、MELADS、AGIE、HITACHI 等数控系统。

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