II1緒論1.1數控加工機床的特點（1）自動化程度高，具有很高的生產效率。（2）對加工對象的適應性強。（3）加工精度高，質量穩定。（4）易于建立與計算機間的通信聯絡，容易實現群控。1.2數控機床的發展趨勢[3]隨著計算機、微電子、信息、自動控制、精密檢測及機械制造技術的高速發展，機床的數控技術有了長足的發展。近幾年一些相關技術的發展，如刀具及新材料的發展，主軸伺服和進給系統、超高速切削等技術的發展。目前數控機床正朝著高速度、高精度、高工序集中度、高復合化和高可靠性等方向發展。世界數控技術及其裝備的發展趨勢主要體現在以下的方面。（1）高速高效高精度（2）柔性化（3）工藝復合化和多軸化（4）實時智能化（5）結構新型化（6）編程技術自動化（7）集成化（8）開放式閉環控制模式1.3論文概述本次畢業設計主要研究兩個類似典型零件的數控銑削加工，并通過UG建模和POR/E建模建立加工零件，通過UG和MasterCAM進行數控加工工藝分析和加工程序的編制完成本次畢業設計。章節主要內容如下：（1）緒論（2）UG建模和POR/E建模（3）典型零件數控加工工藝分析（4）UG加工和MasterCAM加工（5）UG加工和MasterCAM加工的區別和差異2UG建模UG建模主要是通過草圖繪制，拉伸，求差以及求和等布爾操作命令，建立零件三維線框模型的過程；而Pro/E建模是通過草圖繪制、拉伸、倒角、孔、剪切等命令進行三維的建模過程的。典型零件的零件圖如圖1.1所示： 圖1.1零件圖2.1進入UGNX8.0界面[6]2.2新建部件文件（1）選擇菜單命令【文件】/【新建】，或者單擊新建按鈕，彈出【文件新建】對話框。（2）在【文件新建】對話框中選擇建模選項卡，并在“名稱”文本框中輸入“xinxingban”確定存放的路徑為“E：/biyesheji”單擊【確定】按鈕，新建文件進入建模模塊。2.3繪制草圖（1）選擇菜單命令【插入】/【草圖】按鈕，系統彈出【創建草圖】對話框。（2）接受系統默認的設置，單擊【確定】按鈕，進入草圖繪制操作環境。（3）繪制草圖曲線并對其進行幾何約束和尺寸約束。草圖如圖2.1所示：圖2.1草圖2.4拉伸操作（1）選擇菜單命令【插入】/【設計特征】/【拉伸】，或者單擊拉伸按鈕，彈出【拉伸】對話框。圖2.2拉伸圖2.3底板（2）在【拉伸】對話框的下拉列表中選擇“相連曲線”。（3）在【拉伸】對話框的在“開始”和“終點”分別輸入“0”和“15”，單擊【應用】按鈕，生成典型零件的底板。在【拉伸】對話框的在“開始”和“終點”分別輸入“0”和“19”，單擊【應用】按鈕，生成圖形如圖2.4所示：圖2.4外輪廓分別在【拉伸】對話框的在“開始”和“終點”輸入“0”和“23”，“0”和“29”，“0”和“32”生成圖形如圖2.5所示：圖2.5三維模型選擇菜單命令【插入】/【組合體】/【求和】，或者單擊求和按鈕，彈出【求和】對話框。如圖2.6所示：圖2.6求和選擇求和的部件，單擊【確定】按鈕。分別在【拉伸】對話框的“開始”和“終點”輸入“21”和“23”，“18”和“21”，“27”和“32”，“29”和“32”，在【拉伸】對話框“布爾”下拉列表中選擇“求差”項，生成圖形如圖2.7所示：圖2.7心形槽、圓弧槽和內槽的拉伸沉孔和通孔的拉伸，在【拉伸】對話框的“開始”和“終點”輸入“14”和“19”，“0”和“19”，“0”和“32”，生成圖形如圖2.8所示：圖2.8沉孔和通孔的拉伸（4）單擊【確定】按鈕，完成拉伸操作。2.5倒斜角創建選擇菜單命令【插入】/【細節特征】/【倒斜角】，彈出【倒斜角】對話框。選擇需要倒斜角的邊，在距離框中輸入“3”，單擊【確定】，完成倒斜角的創建。如圖2.9所示：圖2.9倒斜角心形板零件的建模完成，三維模型如圖2.10所示：圖2.10三維模型3Pro/E建模3.1進入Pro/E4.0界面3.2新建部件文件3.3繪制草圖選擇菜單命令【插入】/【拉伸】按鈕，進入草圖繪制操作環境，繪制草圖曲線并對其進行幾何約束和尺寸約束。如圖所示：圖3.1草圖圖3.2三維建模4典型零件數控加工工藝分析4.1零件圖工藝分析[8]該零件由平面、孔和凹槽等構成，各凸臺的輪廓由直線和圓弧組成，各幾何元素之間關系明確，尺寸標注完整、正確。其中對零件的外輪廓尺寸要求比較高（±0.02mm）；零件上表面的表面粗糙度Ra為1.6μm,要求也比較高。此零件整體輪廓有一定難度，但對零件加工工藝要求不是很高，各凸臺輪廓以及凹槽的尺寸沒有公差要求，鉆孔的表面粗糙度Ra=12.5μm，未注公差為IT12級，該零件對于幾何公差也沒有要求[13]。但從零件圖可以看出，該零件外輪廓復雜，橢圓凸臺、六邊形凸臺、圓弧槽和心形槽的工藝分析和數控編程有一定難度。對于凸臺、凹槽和孔的加工分粗、精加工兩個階段進行，以保證其尺寸精度和表面粗糙度要求。零件的材料為LC4，切削加工性能較好，無熱處理和硬度要求。4.2確定毛坯該零件，其材料為LC4，故選用鋁件毛坯，小批量生產，其毛坯的尺寸為185mm×135mm×35mm（139mm×99mm×25mm）。4.3定位基準的選擇4.4選擇加工設備根據被加工零件的外形和材料等條件，選用XK713A數控銑床，其系統為FANUCSeriesoiMate.MB。4.5刀具的選擇4.5.1銑刀類型的選擇銑刀類型應與被加工工件的尺寸與表面形狀相適合。加工較大的平面應該選擇面銑刀；加工凸臺、凹槽及平面輪廓應選擇立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔可選擇鑲硬質合金的玉米銑刀；曲面加工常采用球頭銑刀；加工曲面較平坦的部位常采用環形銑刀；加工空間曲面、模具型腔或凸模成型表面多選用模具銑刀；加工封閉的鍵槽選擇鍵槽銑刀[11]。4.5.2銑刀類參數的選擇a.面銑刀主要參數的選擇可轉位面銑刀的直徑為Φ16～Φ630mm。粗銑時，銑刀直徑應小些，精銑時，銑刀直徑應大些，盡量包容工件的整個加工寬度。因為銑削加工時沖擊力較大，所以刀具前角要小些，硬質合金刀具的前角應更小。銑削加工強度和硬度高的材料可選用負前角。面銑刀的磨損主要發生在后刀面上，因此后角選取應加大。對于單次平面銑削，面銑刀的直徑可參照下式選擇D=（1.3～1.6）B(4.1)式中D...面銑刀直徑（mm）B...銑削寬度（mm）b.立銑刀主要參數的選擇根據工件的材料、刀具的加工性質，立銑刀的參數與刀具角度的選取如表3.1所示。選取立銑刀可按推薦的下述經驗數據進行。刀具半徑r應該小于零件內腔輪廓面的最小曲率半徑ρ，一般取r=（0.8～0.9）ρ。1）零件的加工高度H≤（1/4～1/6）r，以保證刀具具有足夠的剛度。2）對盲孔（深槽），選取L=H+（5～10）mm（L為刀具切削部分長度，H為零件高度）。3）加工外形及通孔（槽），選取L=H+rε+（5～10）mm（rε為刀尖半徑）。4）加工肋時，刀具直徑D=（5～10）b(b為肋的厚度)。5）粗加工內腔輪廓面時銑刀最大直徑Dmax按下式計算：(4.2)式中：D...輪廓的最小凹圓角直徑；δ...圓角鄰邊夾角等分線上的精加工余量；δ1...精加工余量；Φ...圓角兩鄰邊的最小夾角。4.5.3刀具的材料（1）高速鋼又稱白鋼，它含有W、Cr、Mo、V、Co等元素。它不僅可以用來制造鉆頭、銑刀，還可以用量制造齒輪刀具、成形銑刀等復雜刀具。但由于其允許的切削速度較低（50m/min），所以大多用于數控機床的低速加工。（2）硬質合金硬質合金是有硬度和熔點都很高的碳化物（WC、TiC等），用comoni做粘結劑制成的粉末冶金產品。在中速和大切削中發揮出優良的切削性能。常用的硬質合金有鎢鈷合金、鎢鈦合金等。（3）陶瓷材料陶瓷是含有金屬氧化物和氮化物的無機非金屬材料。陶瓷材料具有高硬度、高強度、耐磨性好、化學性能穩定性好、摩擦因素低、價格低廉等優點。（4）立方氮化硼（CBN）CBN是人工合成的高硬度材料，其硬度和耐磨性僅次于金剛石，有極好的高溫硬度，與陶瓷材料相比，其耐熱性和化學穩定性稍差，但沖擊韌度和抗破壞性能較好。（5）聚晶金剛石（PCD）PCD作為最硬的刀具材料，硬度很高，具有很好的耐磨性，它能夠以高硬度和高精度加工軟的有色金屬材料，但它對沖擊敏感，容易破裂，而且對黑色金屬中的鐵的親和力強，容易引起化學反應，一般只能用于加工非鐵零件。4.6切削用量的選擇銑削加工的切削參數包括切削速度、進給速度、背吃刀量和側吃刀量。背吃刀量ap為平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為mm。端銑時，ap為切削層深度；而圓周銑時，ap為被加工表面的寬度。側吃刀量ae為垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為mm。端銑時，ae為被加工表面的寬度；而圓周銑時，ae為切削層深度。切削用量先擇的標準是：在保證零件加工精度和表面粗糙度的前提下，充分發揮刀具切削性能，保證合理的刀具壽命并充分發揮機床的性能，最大限度的提高生產率，降低成本。從保證刀具壽命的角度出發，銑削切削用量的選擇方法是先選擇背吃刀量（或側吃刀量），其次確定進給速度，最后確定切削用量。4.6.1背吃刀量的選擇背吃刀量或側吃刀量的選取主要由加工余量和對表面質量的要求決定。（1）粗銑時一般一次進給應盡可能切除全部余量，在中等功率機床上，背吃刀量可達8～10mm。在工件表面粗糙度值Ra要求為12.5～25μm時，如果圓周銑的加工余量小于5mm，端銑的加工余量小于6mm，粗銑一次進給就可以達到要求。但在余量較大，工藝系統剛性較差或機床動力不足時，應分兩次進給完成。（2）半精銑時，端銑的背吃刀量或周銑的側吃刀量一般在0.5～2mm內選取，加工工件的表面粗糙度Ra可達3.2～12.5μm。（3）精銑時，端銑的背吃刀量一般取0.3～1mm，周銑的側吃刀量一般取0.2～0.5mm，加工工件的表面粗糙度Ra可達0.8～3.2μm。4.6.2進給速度的選擇銑削加工的進給速度F是單位時間內工件與銑刀沿進給方向的相對位移量，單位為mm/min；進給量是銑刀轉一周，工件與銑刀沿進給方向的相對位移量，單位mm/r。對于多齒刀具，其進給速度F、刀具轉速n、刀具齒數z、進給量f及每齒進給量fz的關系為：F=fn=fzzn4.6.3選擇切削速度銑削的切削速度Vc與刀具的壽命、每齒進給量、側吃刀量以及銑刀齒數成反比，而與銑刀直徑成正比。其原因是當fz、ap、ae和z增大時，切削刃負荷增加，而且同時工作的齒數也增多，使切削熱增加，刀具磨損加快，從而限制了切削速度的提高。為提高刀具壽命允許使用較低的切削速度。但是加大銑刀直徑則可改善散熱條件，提高切削速度[9]。表4.1銑削加工的切削速度參考值工件材料硬度/HBW切削速度/(m/min)高速鋼銑刀硬質合金銑刀鋼<22518~4266~150225~32512~3654~120325~4256~2136~75鑄鐵<19021~3666~150190~2609~1845~90160~3204.5~1021~30鋁70~120100~200200~4004.6.4主軸轉速數控銑床一般是以刀具旋轉實現主運動，因此，按上述方法確定切削速度后，應把切削速度轉換為主軸轉速，其轉換公式為n=1000（Vc/πD）(4.3)式中D...銑刀直徑（mm）。Vc...切削速度(mm/min)。計算出來的n值要進行圓整處理，如數控機床的主軸速度是分級變速的，則要選取最接近n值的速度檔位。4.6.5切削用量的選擇該零件材料切削性能較好，銑削平面、臺階面及輪廓時，留0.2mm精加工余量。選擇主軸轉速時，先查切削用量手冊，確定切削速度與每齒進給量，然后按式Vc=πdn/1000,和Vf=nZfz計算主軸轉速與進給速度。a.Φ80銑刀1）粗銑：銑削深度ap：ap=2.8mm。每齒進給量：查表4.3銑刀每齒進給量參考值，取。銑削速度：查表4.4銑削加工的切削速度參考值，取。機床主軸轉速：（4.5）取進給速度F：F=fn=160mm/min2）精銑：銑削深度：ap：ap=0.2mm。每齒進給量：查表4.3銑刀每齒進給量參考值，取。銑削速度：查表4.4銑削加工的切削速度參考值，取。機床主軸轉速：（4.6）取進給速度F：b.Φ20銑刀1）粗銑時取進給速度F：2）精銑時取進給速度F：4.7切削液的選擇常用的冷卻液主要有三種表4.2所示：表4.2常用冷卻液冷卻液名稱主要成份主要作用水溶液水、防銹添加劑冷卻乳化液水、油、乳化劑冷卻、潤滑、清洗切削油礦物油、動植物油、極壓添加劑或油性潤滑切削液應根據工件材料，刀具材料，加工方法和技術要求等具體情況進行選用。下述幾條供參考：（1）高速的刀具紅硬性差，需采用切削液，硬質合金刀具紅硬性好，一般不加切削液；若硬質合金刀具使用切削液，必須連續、充分的澆注；不能間斷。（2）切削鑄鐵和鋁合金時，一般不用切削液。如要使用切削液，選用煤油為宜。（3）粗加工時，以冷卻為主，可選用水溶液或低濃度的乳化液，精加工時，主要以潤滑為主，可選用切削油或濃度高的乳化液。（4）低速加工時，可選用油性較好的切削油；重切削時，可選用極壓切削液。綜上所述：根據我選擇的材料鑄鐵我選擇乳化液為冷卻液。它的主要作用是：冷卻、潤滑、清洗而且還有一定的防銹作用。4.8數控加工刀具卡根據零件結構特點，銑削心形凹槽和圓弧凹槽，銑刀直徑受槽寬限制，同時考慮到鋁的材質，因此對刀具的選用如表4.3所示：表4.3數控加工刀具卡片單位名稱工序號程序編號產品名稱零件名稱材料零件圖號心形板LC4序號刀具號刀具名稱刀具規格備注直徑/mm長度/mm1T01面銑刀Φ80實測硬質合金2T02立銑刀Φ20實測高速鋼3T03鍵槽銑刀Φ8實測高速鋼4T04麻花鉆Φ24實測高速鋼5T05麻花鉆Φ8實測高速鋼6T06麻花鉆Φ5實測高速鋼編制審核批準年月日共頁第頁4.9工序卡（1）Φ80的面銑刀粗精銑工件上平面，如表4.4所示表4.4工序卡1單位名稱產品名稱或代號零件名稱零件圖號心形板工序號程序編號夾具名稱使用設備車間001O0001平口鉗數控銑床CNC工步號工步內容刀具號刀具規格/mm主軸轉數/（r/min）進給速度/（mm/min）切削深度/mm1粗加工上平面T014001602.82精加工上平面T016001200.2編制審核批準共頁第頁（2）Φ20的立銑刀粗精銑外輪廓、橢圓、內耳、圓和六邊形，如表4.5所示：表4.5工序卡2單位名稱產品名稱或代號零件名稱零件圖號心形板工序號程序編號夾具名稱使用設備車間002O0002到06平口鉗數控銑床CNC工步號工步內容刀具號刀具規格/mm主軸轉數/（r/min）進給速度/（mm/min）切削深度/mm1粗銑外輪廓T02150012082粗銑外輪廓T0215001208.83精銑外輪廓T022000800.24粗銑橢圓T0215001203.85精銑橢圓T022000800.26粗銑內耳T0215001201.87精銑內耳T022000800.28粗銑圓T0215001208.89精銑圓T022000800.210粗銑六邊形T0215001205.811精銑六邊形T022000800.2編制審核批準共頁第頁（3）Φ8的鍵槽銑刀粗精銑圓弧槽和內槽，如表4.6所示：表4.6工序卡3單位名稱產品名稱或代號零件名稱零件圖號心形板工序號程序編號夾具名稱使用設備車間006O0007平口鉗數控銑床CNC工步號工步內容刀具號刀具規格/mm主軸轉數/（r/min）進給速度/（mm/min）切削深度/mm1粗銑圓弧槽T03150012013.82精銑圓弧槽T032000800.23粗銑內槽T0315001202.84精銑內槽T032000800.2編制審核批準共頁第頁（4）Φ22的麻花鉆鉆Φ24的通孔，Φ8的麻花鉆鉆Φ8的通孔和Φ6的麻花鉆鉆Φ6的通孔。如表4.7所示：表4.7工序卡4單位名稱產品名稱或代號零件名稱零件圖號心形板工序號程序編號夾具名稱使用設備車間007O0009平口鉗數控銑床CNC工步號工步內容刀具號刀具規格/mm主軸轉數/（r/min）進給速度/（mm/min）切削深度/mm1Φ24通孔T0430020352Φ8通孔T051000120353Φ6通孔T06100012035編制審核批準共頁第頁（5）Φ8的鍵槽銑刀銑六邊形C3的倒角，如表4.8所示：表4.8工序卡8單位名稱產品名稱或代號零件名稱零件圖號心形板工序號程序編號夾具名稱使用設備車間008O0008平口鉗數控銑床CNC工步號工步內容刀具號刀具規格/mm主軸轉數/（r/min）進給速度/（mm/min）切削深度/mm1六邊形C3的倒角T0525002003編制審核批準共頁第頁4.10數控加工走刀路線圖在數控加工中，常常要注意并防止刀具在運動中與夾具、工件等發生意外的碰撞，為此必須設法告訴操作者關于編程中的刀具路線，使操作者在加工前就有所了解，同時應設計好夾緊位置并控制夾緊元件的高度，這樣可以減少事故的發生[10]。（1）銑上平面走刀路線如表4.9所示：表4.9走刀路線圖1數控加工走到路線圖工序號001機床型號XK713A程序號O0001加工內容上平面符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向（2）銑外輪廓走刀路線如表4.10所示：表4.10走刀路線圖2數控加工走到路線圖工序號002機床型號XK713A程序號O0002加工內容外輪廓符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向（3）銑外輪廓走刀路線如表4.11所示：表4.11走刀路線圖3控加工走到路線圖工序號003機床型號XK713A程序號O0003加工內容橢圓符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向（4）銑內耳走刀路線如圖4.12所示：表4.12走刀路線圖4數控加工走到路線圖工序號004機床型號XK713A程序號O0004加工內容內耳符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向（5）銑圓走刀路線如圖4.13所示：表4.13走刀路線圖5數控加工走到路線圖工序號005機床型號XK713A程序號O0005加工內容圓符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向（6）銑六邊形走刀路線如圖4.14所示：表4.14走刀路線圖6數控加工走到路線圖工序號006機床型號XK713A程序號O0006加工內容六邊形符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向（7）銑心形槽走刀路線如圖4.15所示：表4.15走刀路線圖7數控加工走到路線圖工序號007機床型號XK713A程序號O0007加工內容心形槽符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向5加工程序的編制5.1編程簡介數控編程分手工編程和自動編程。手工編程是由人工完成刀具軌跡計算及加工程序的編制工作。當零件形狀不十分復雜或加工程序不太長時，采用手工編程方便、經濟。自動編程是利用計算機通過自動編程軟件完成對刀具運動軌跡的計算、加工程序的生成及刀具加工軌跡的動態顯示等。對于加工零件形狀復雜，特別是涉及三維立體形狀或刀具運動軌跡計算繁瑣時，常采用自動編程。本文中所設計的心形板零件難度適中，局部加工工藝繁瑣，所需的程序多，因此選擇用手工和自動編程編制。5.2編程方法（1）手工編程手工編程就是指數控編程內容的工作全部由人工完成。對加工形狀較簡單的工件，其計算量小，程序短，手工編程快捷、簡單。對形狀復雜的工件采用手工編程有一定的難度，有時甚至無法實現。一般來說，由直線和圓弧組成的工件輪廓采用手工編程，非圓曲線、列表曲線組成的輪廓采用自動編程。（2）自動編程自動編程就是利用計算機專用軟件完成數控機床程序編制工作。常用的自動編程軟件有Mastercam，UG，Pro/E，Cimatron，CAXA等。程序編制人員只需根據零件圖樣的要求使用數控語言，由計算機進行數值計算和工藝參數處理，再通過通信方式傳入數控機床[12]。5.3加工程序（1）銑外輪廓程序如表5.1所示：表5.1銑外輪廓程序加工程序程序注釋O0002主程序名（Φ20立銑刀銑外輪廓）N10G54G94G90G40G69G15M03S1500設定工件坐標系N20G00X.85Y.100快速移動點定位N30G00Z20快速下降至Z20mmN40G01Z.9.9F120下降至Z.9.9mmN50G01G41X.95Y.75D01F120(D01=10.2)建立刀具半徑左補償，D01=10.2N60M98P0003調用外輪廓子程序N70G40G00X.85Y.100回起刀點N80G01Z.19.8F120N90G01G41X.95Y.75D01F120(D01=10.2)N100M98P0003N110G40G00X.85Y.100N120M03S2000N130G01Z.20F80N140G01G41X.95Y.75D01F120(D02=10)N150M98P0003N160G00Z150N170G40X0Y0取消刀具半徑補償N180M05N190M30O0021子程序名（Φ20立銑刀銑外輪廓）N10Y60，R15N20X65N30X85Y40N40Y.60,R15N50X.65N60G03X.85Y.40R20逆時針圓弧插補銑削N70Y.15N80G00Z20根據程序O0002加工出心形板外輪廓如圖5.1所示：圖5.1（2）銑橢圓程序如表5.2所示：用Φ20立銑刀粗精銑長軸為150，短軸為110的橢圓。粗銑程序，刀具補償D03=35mm，D01=10.2mm，第一次下刀Z=.6.4mm，第二次下刀Z=.12.8mm。精銑程序，刀具補償D02=10mm，Z=.13mm。每層銑削調用橢圓子程序，需要調用子程序6次。如表5.2所示：表5.2銑橢圓程序加工程序程序注釋O0003主程序名（Φ20立銑刀銑橢圓）N10G54G94G90G40G69G15M03S1500N20G00X.75Y.100Z50N30G01Z.6.4F500N40G01G41X.75Y.60D01F120(D03=35)建立刀具半徑左補償，D01=35N50G01Y0N60G65P0005調用橢圓外輪廓子程序N70G00G40X0Y0N80M05N90M30O0031子程序名（Φ20立銑刀銑橢圓）N10#1=180設置變量#1N20WHILE[#1GE.180]DO1#1變量大于等于.180°時執行循環N30#2=75*COS[#1]設置變量#2N40#3=55*SIN[#1]設置變量#3N50G01X[#2]Y[#3]直線插補切削N60#1=#1.0.5每次切削變量遞減0.5°N70END1循環結束N80G01Y5Y軸直線插補進給N90G00Z50Z軸抬刀N100M99子程序結束，返回到主程序根據程序O0003加工出心形板橢圓輪廓如圖5.2所示：圖5.2橢圓（3）銑內耳程序如表5.3所示：用Φ20立銑刀粗精銑內耳。粗銑內耳刀補D01=10.2mm。精銑內耳刀補D01=10mm，轉速S=2000r/min。表5.3銑內耳程序加工程序程序注釋O0004主程序名（Φ20立銑刀銑內耳）N10G54G94G90G69G15G40M03S1500N20G00X.65Y.92.5N30G00Z20N40G01Z.10.8F120N50G01G41X.55Y.60D01(D01=10.2)建立刀具半徑左補償，D01=10.2N60Y72.5N70G00X65N80Y—72.5N90G00G40X.65Y.92.5取消刀具半徑補償N100G00Z100N110G41X0Y0N120M05;N130M30根據程序O0004加工出心形板內耳如圖5.3所示：圖5.3內耳（4）銑削六邊形凸臺程序如表5.4所示：表5.4六邊形凸臺程序加工程序程序注釋O0006主程序名（銑六邊形凸臺）N10G54G90G94G15G40M03S1500N20G00X50Y.80N30Z20N40G01Z.5.8F120N50G42X50Y.70D01(D01=10.2)N60M98P0009N70G15G40G00X50Y.80N80G01Z.6F80N90G42X50Y.70D02(D02=10)N100M98P0009N110G00Z150N120G15G40X0Y0N130M05N140M30O0061子程序名（銑六邊形凸臺）N10G16G01X50Y0N20Y60N30Y120N40Y180N50Y240N60Y300N70Y0N80G00Z20N90M99根據程序O0006加工出心形板六邊形凸臺如圖5.4所示：圖5.4六邊形凸臺（5）Φ8鍵槽銑刀銑削C3倒角程序如表5.5所示：表5.5銑C3倒角程序加工程序程序注釋O0008主程序名（銑削C3倒角）N10G54G94G90G40G69G15M03S2500N20G00X50Y0N30Z20N40G01Z0F200N50G65P0011N60G00Z150N70X0Y0N80M05N90M30O0009子程序名（銑削C3倒角）N10#1=0設置變量#1N20WHILE[#1LE4]DO1#1變量小于等于4mm,并開始執行1N30#2=42.38+#1*1.155設置變量#2N40G16極坐標指令N50G01Z.[#1]X[#2]Y0F100直線插補切削N60Y.60F2000N70Y.120N80Y180N90Y120N100Y60N110Y0N120#1=#1+0.05每次切削變量增加0.05mmN130G15極坐標指令取消N140END1結束執行N150M99子程序結束，返回到主程序根據程序O0003加工出心形板C3倒角如圖5.2所示：圖5.4C3倒角5.4心形槽、圓弧槽和內槽的自動編程5.4.1創建程序在【插入】工具欄上單擊【創建程序】圖標，系統將彈出的“創建程序”對話框，單擊“確定”按鈕。5.4.2創建刀具在【插入】工具欄上單擊【創建刀具】按鈕，系統彈出如圖附.3所示的“創建刀具”對話框，選擇“類型”為“mill.contour”（輪廓銑），在“刀具子類型”下選擇“MILL”（銑刀），在“名稱”文本框中輸入“D20”，單擊對話框中的“確定”按鈕，系統彈出如圖所示的“銑刀.5參數”對話框，在“直徑”文本框中輸入“20”，在“底圓角半徑”文本框中輸入“0”，在“長度”文本框中輸入“75”，在“刀刃長度”文本框中輸入“50”。如圖5.5所示。圖5.5創建刀具5.4.3創建幾何體在操作導航器的空白處單擊鼠標右鍵，系統彈出快捷菜單，在該快捷菜單中選擇“幾何視圖”命令，在操作導航器中出現圖標，用鼠標左鍵雙擊該圖標，系統彈出對話框。在對話框中的“安全設置選項”選擇“自動”、“安全距離”文本框內輸入“20”。在“Millorient”對話框中單擊“CSYS對話框”按鈕，系統彈出如圖4.4所示的“CSYS”對話框，在該對話框中的“參考”下拉列表框中選擇“WCS”選項，使加工坐標系與工作坐標系重合。分別單擊兩個對話框中的“確定”按鈕。圖5.6MillOrient圖5.7銑削幾何體在操作導航器中雙擊圖標，系統彈出如圖4.5所示的“銑削幾何體”對話框。（1）在該對話框中單擊“指定部件”按鈕，系統彈出“部件幾何體”對話框，在該對話框中選中“幾何體”單選按鈕，在“過濾方法”下拉列表框中選擇“體”選項，單擊“全選”按鈕，選擇圖形區所有可見的零件幾何體模型，單擊鼠標中鍵，返回“銑削幾何體”對話框。（2）指定毛坯。在如圖4.5所示的“銑削幾何體”對話框中單擊“指定毛坯”鈕，系統彈出如圖所示的“毛坯幾何體”對話框，在該對話框選中“自動塊”單選按鈕，單擊鼠標中鍵，返回“銑削幾何體”對話框，單擊鼠標中鍵，結束幾何體的選擇。5.4.4創建操作在操作導航器的空白處單擊鼠標右鍵，系統彈出快捷菜單，在該快捷菜單中選擇“加工方法視圖”命令，用鼠標左鍵雙擊圖標，系統彈出如圖所示的“銑削方法”對話框，設置“部件余量”為0.5mm、“內公差”為0.05mm、“外公差”為0.12mm：用鼠標左鍵雙擊圖標，系統彈出“銑削方法”對話框，設置“部件余量”為0mm、“內公差”為0.01mm、“外公差”為0.01mm。如圖4.6所示。單擊【插入】工具欄上的【創建操作】圖標，系統自動彈出如圖4.7所示的“創建操作”對話框，選擇“類型”為“mlii.contour”，選擇“操作子類型”為“CAVITY.MILL”（型腔銑），“程序”、“刀具”、“幾何體”、“方法”和名稱分別設置為“PROGRAM”、“D20”、“WORKPIECE”、“MILL.ROUGH”、“CU”，單擊對話框中的“確定”按鈕將打開如圖所示的“型腔銑”對話框。圖5.8銑削方法圖5.9創建操作5.4.5指定切屑區域在“型腔銑”對話框中單擊【指定切削區域】圖標，系統彈出“切削區域”對話框，選擇切削區域，單擊確定鍵，返回“型腔銑”對話框。如圖4.8所示。圖5.10指定切削區域5.4.6刀軌生成（1）切削模式。在“切削模式”下拉列表中選擇“跟隨周邊”。（2）歩距。在“歩距”下拉列表選擇“%刀具平直”。（3）全局每刀深度。在“全局每刀深度”文本輸入框中輸入“4.8”。（4）切削參數。在“型腔銑”對話框中單擊【切削參數】圖標，系統彈出“切削參數”對話框，“策略”選項卡參數如圖所示，設置“切削方向”為“逆銑”、“切削順序”為“層優先”、“圖樣方向”為“向外”、“壁清理”為“自動”，并選中“島清理”，“余量”選項卡參數如圖所示，選中使用“底部面和側壁余量一直”，部件側面余量采用繼承自MILL.ROUGH為“0.5”，“內公差”為“0”。（5）非切削移動。在“型腔銑”對話框中單擊【非切削移動】圖標，系統彈出“非切削移動”對話框，傾斜角度設為“5”。.（6）進給和速度。在“型腔銑”對話框中單擊【進給和速度】圖標，系統彈出如圖所示的“進給和速度”對話框，設置主軸速度（rpm）為“1000”、“進給率”的“切削”為“120mmpr”。單擊鼠標中鍵，返回“型腔銑”對話框。（7）在“型腔銑”對話框中指定了所有的參數后，單擊對話框底部操作組的【生成】圖標，生成如圖4.9所示的型腔銑粗加工刀軌。圖5.11粗加工刀軌圖5.12粗加工效果圖單擊“型腔銑”對話框底部操作組的【確認】圖標。系統彈出“刀軌可視化”對話框，選擇“2D動態”，單擊播放按鈕，型腔銑粗加工效果如圖4.10所示。確認刀軌正確后，單擊對話框中的“確定”按鈕關閉對話框，完成型腔銑操作的創建。5.4.7后處理在操作導航器中選擇，再單擊加工【操作】工具欄上的【后處理】圖標，系統彈出“后處理”對話框。圖5.13后處理圖5.14程序在對話框的“后處理器”下選擇“Fanuc_0i_mate”，在“輸出文件”下設置好文件的存放路徑和文件名，在“單位”下拉菜單中選擇“公制/部件”，選中“列出輸出”單選項，單擊對話框中的“確定”按鈕，在文件的存放目錄下找到產生的NC程序文件，用記事本打開如圖4.12所示的心形槽粗加工的NC程序。精銑心形槽程序的自動編程在操作導航器中選擇下的“MILL_ROUGH”下的“CU”，單擊鼠標右鍵，在系統彈出的快捷菜單中選擇“復制”命令。在“MILL_FINISH”下粘貼。全局每刀深度為“5”。（1）切削參數。在“輪廓區域”對話框中單擊【切削參數】圖標，系統彈出“切削參數”對話框，“策略”選項卡下的“切削方向”選擇“順銑”、“圖樣方向”選擇“外向”，余量設為“0”其余參數不變。（2）非切削移動。傾斜角度設為“5”。（3）進給和速度。在“輪廓區域”對話框中單擊【進給和速度】圖標，系統彈出如圖所示的“進給和速度”對話框，設置主軸速度（rpm）為“1200”、“進給率”的“切削”為“80mmpr”。單擊鼠標中鍵，返回“輪廓區域”對話框。生成刀軌在“輪廓區域”對話框中指定了所有的參數后，單擊對話框底部操作組的【生成】圖標生成如圖5.15所示的型腔精加工刀軌。圖5.15精加工刀軌檢驗刀軌單擊“輪廓區域”對話框底部操作組的【確認】圖標。系統彈出“刀軌可視化”對話框，選擇“2D動態”，單擊播放按鈕。確認刀軌正確后，單擊對話框中的“確定”按鈕關閉對話框，完成輪廓區域操作的創建。圖5.16精加工效果圖圖5.17程序后處理在操作導航器中選擇，再單擊加工【操作】工具欄上的【后處理】圖標，系統彈出“后處理”對話框，在對話框的“后處理器”下選擇“Fanuc_0i_mate”，在“輸出文件”下設置好文件的存放路徑和文件名，在“單位”下拉菜單中選擇“公制/部件”，選中“列出輸出”單選項，單擊對話框中的“確定”按鈕，在文件的存放目錄下找到產生的NC程序文件，用記事本打開如圖4.15所示的心形槽精加工的NC程序。粗精銑內槽和圓弧槽程序的自動編程在操作導航器中選擇下的“MILL_ROUGH”下的“CU”，單擊鼠標右鍵，在系統彈出的快捷菜單中選擇“復制”命令。在“MILL_ROUGH”和在“MILL_FINISH”下粘貼。a.指定切削區域在“型腔銑”對話框中單擊【指定切削區域】圖標，系統彈出“切削區域”對話框，選擇切削區域，單擊確定鍵，返回“型腔銑”對話框。如圖5.18所示。圖5.18指定切削區域在“切削模式”下拉列表中選擇“跟隨周邊”。粗銑全局每刀深度為“2”，精銑全局每刀深度為“3”。（1）打開面銑削區域對話框，在“面銑削區域”對話框的“刀具”選項下選擇刀具為“D8”。（2）切削參數。在“輪廓區域”對話框中單擊【切削參數】圖標，系統彈出“切削參數”對話框，粗加工“策略”選項卡下的“切削方向”選擇“逆銑”、“圖樣方向”選擇“外向”，余量設為“0.2”其余參數不變。精加工“策略”選項卡下的“切削方向”選擇“順銑”、“圖樣方向”選擇“外向”，余量設為“0”其余參數不變。單擊鼠標中鍵，返回“輪回區域”對話框。（3）非切削移動。傾斜角度設為“5”。（4）進給和速度。在“輪廓區域”對話框中單擊【進給和速度】圖標，系統彈出如圖所示的“進給和速度”對話框，設置主軸速度（rpm）粗加工為“1000”，精加工為“1200”、“進給率”的“切削”粗加工為“120mmpr”，精加工為“80mmpr”。單擊鼠標中鍵，返回“輪廓區域”對話框。b.生成刀軌在“輪廓區域”對話框中指定了所有的參數后，單擊對話框底部操作組的【生成】圖標生成如圖4.17所示的圓弧槽和內槽的加工刀軌。圖5.19加工刀軌圖5.20加工效果圖c.檢驗刀軌單擊“輪廓區域”對話框底部操作組的【確認】圖標。系統彈出“刀軌可視化”對話框，選擇“2D動態”，單擊播放按鈕。如圖4.18所示。確認刀軌正確后，單擊對話框中的“確定”按鈕關閉對話框，完成輪廓區域操作的創建。d.后處理在操作導航器中選擇，再單擊加工【操作】工具欄上的【后處理】圖標，系統彈出“后處理”對話框，在對話框的“后處理器”下選擇“Fanuc_0i_mate”，在“輸出文件”下設置好文件的存放路徑和文件名，在“單位”下拉菜單中選擇“公制/部件”，選中“列出輸出”單選項，單擊對話框中的“確定”按鈕，在文件的存放目錄下找到產生的NC程序文件，用記事本打開如圖4.19和圖4.20所示的粗精加工的NC程序。Mastercam和UG的區別如下:圖5.21粗加工程序圖5.22精加工程序Unigraphics(簡稱UG)同樣是當今世界上最先進、面向制造行業的高端軟件CAD/CAE/CAM。UG軟件被當今許多世界領先的制造商用來從事工業設計、詳細的機械設計以及工程制造等各個領域。如今UG在全球已擁有17000多個客戶。UG自90年進入中國市場以來，發展迅速，已經成為汽車、機械、計算機及家用電器、模具設計等領域的首選軟件。這兩者軟件相比較下來的話：UG還是比較好用的，就是上手要有點耐心。MasterCAM之前也只是用在模具設計上（與現在UG也是沒有辦法去相比，用過的人也都知道，做出來的造型等等一些都與UG不可比擬！）而且它能做到的，UG肯定能做到，精確曲面用UG是很好的。說白了，工多手熟。用MasterCAM覺得沒有太大的必要，因為兩個軟件可以相互轉檔，雖然世上沒有完美的轉檔，但是也不會有太大的問題。如果用UG來做模具，它絕對是一款非常好的軟件，今后模具軟件的發展方向肯定被UG取代，這是由軟件本體決定的，別的不說，光它的坐標優勢是其它軟件沒有的，綜合能力很強大，做模具使用UG和AUTOCAD就夠了。總結總結經過3個月的時間，畢業設計的工作已經完成。通過對典型零件的數控加工課題的認真學習和研究，基本掌握了零件數控銑加工工藝分析的方法和編程的技巧。畢業設計前期，通過對數控銑加工工藝和編程知識的儲備，學習到了關于數控銑發展的方向及其特點，并且通過對加工工藝的學習，較好的掌握了數控銑加工工藝的特點，及其在編寫加工工藝時，應該注意那些問題等等。而且通過對數控銑編程指令的熟悉和簡單的應用，掌握了一些常用的編程指令。在畢業設計的中期，通過對FANUC系統的學習，進一步的掌握了數控編程的方法和編程指令，畢業設計的后期，通過對具體零件的分析和編程，更進一步的掌握了數控加工工藝和編程的特點