数控综述
摘要：为了进一步探索数控加工自动化编程与仿真加工技术在数控自动化加工中的应用，首先对自动化编程与仿真加工高技术进行了研究，并以常用零件探索自动化编程与仿真加工技术的应用策略。自动化编程与仿真加工高技术能够有效提升数控加工效率与零件质量，应该在实际生产中进行大力推广
关键词：数控加工 自动化编程 Mastercam 仿真加工
1 引言
CAD/CAM技术对工业界的影响有目共睹，它极大地提高了产品质量、生产率，降低了设计制造成本，大大减少了重复和繁琐的简单劳动，使人们最大限度地运用自己的头脑来完成设计和生产工作，使设计和生产成了一种创造艺术品的过程。当前能进CAD/CAM工作的软件已有很多，有不少软件的功能非常强大Mastercam即其中之一，其最高版本为X版。在几种当前的热门软件中，Mastercam因其操作灵活，易学易用，能使企业很快见到效益，是工业界和学校广泛采用CAD/CAM系统，尤其在模具制造业应用最多。【1-2】
2 数控加工工艺
数控加工是指在数控机床上进行自动加工零件的一种工艺方法。数控机床加工零件时,将编制好的零件加工数控程序,输入到数控装置中,再由数控装置控制机床主运动的变速、启停、进给运动的方向、速度和位移大小,以及其他诸如刀具选择交换、工件夹紧松开和冷却润滑的启停等动作,使刀具与工件及其他辅助装置严格地按照数控程序规定的顺序、路程和参数进行工作,从而加工出形状,尺寸与精度符合要求的零件。
在选择并决定某个零件进行数控加工后,并不是说零件所有的加工内容都采用数控加工,数控加工可能只是零件加工工序中的一部分。因此,有必要对零件图样进行仔细分析,选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。同时,还应结合本单位的实际情况,立足于解决难题、攻克关键、提高生产效率和充分发挥数控加工的优势。
机械零件的结构形状都是由平面、外圆柱面、内圆柱面或曲面、成形面等基本表面组成的。每一种表面都有多种加工方法,具体选择时应根据零件的加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸及生产类型等因素,选用相应的加工方法。为保证加工质量并合理地使用设备、人力，零件的加工过程通常按工序性质不同，可为粗加工、半精加工、精加工和光整加工四个阶段。
在数控机床上工件定位安装的基本原则与普通机床相同,需要特别考虑以下几个因素.
1.尽量采用组合夹具,必要时才设计专用夹具。
2.工件的定位基准应与设计基准保持一致,应防止欠定位,箱体工件最好选择一面两销作为定位基准.
3.通常采用一次装夹完成工件的全部工序.如工件需要二次装夹时,应尽量采用同一定位基准以减少定位误差.
数控加工工序设计的主要内容是进一步把脚本工序的加工内容、切削用量、工艺装备、定位夹紧方式及刀具运动轨迹都具体确定下来，为编制加工程序做好充分准备。【3-5】
3 Mastercam自动编程流程
自动编程是采用计算机辅助数控编程技术实现的,需要一套专门的数控编程软件.现代数控编程软件主要分为以批处理命令方式为主的各种类型的语言编程系统和交互CAD/CAM集成化编程系统。在CAD/CAM集成软件系统或专用后处理程序中完成数控加工的代码生成后,需要将加工代码传输到数控机床。早期的数控系统多采用穿孔纸带进行转换和输入,目前已广泛采用RS-232串行通信方式或DNC网络通信方式进行程序输入。
CAD/CAM系统的最终目的是要生成CNC控制器可以解读的NC代码,一般由以下三个部分组成:计算机辅助设计(CAD),计算机辅助制造(CAM)及后处理(POST).CAD的功能是生成机械加工中工件的几何造型:CAM的功能是生成一种通用的刀具位置(刀具路径)数据文件(NCI文件),该文件中还包含有加工中进刀量、主轴转速,冷却控制等指令;主要使用CNC控制器相应的后处理将NCI文件破译为用户CNC控制器可以解读的NC代码.具体的编程步骤如下。
1根据数控加工工艺要求,确定装夹方法,一次装夹所能完成的加工内容、所需刀具数量和刀具种类。
2利用编程软件的CAD功能绘制零件加工用图形(必要的2D或3D图形)或将已有图形文件转换为编程软件需要的格式,并作适当的删减与增补。
3设置加工零件毛坯尺寸,对刀点和刀具原点位置.
4设置刀具参数和零件材料。
5设置不同加工种类的特性参数。
6生成刀具路径并作适当修改。
7刀具路径模拟。
8后处理(POST)生成刀具路径文件(NCI文件)及加工程序(NC代码)。
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