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摘 要

车铣复合数控加工是一种先进的制造技术，在国际上也是机械加工领域较前沿的加工工艺之一。车铣复合数控加工就是在同一台机床上实现几种不同的加工工艺，它不仅可以缩短工艺链，减少零件夹装次数，还能提高零件的生产效率。另一方面，车铣复合零件加工并不只是简单的集车铣于一体，而是需要考虑加工的先后次序和装夹方案，以保证加工精度。本课题以烟灰缸为研究对象，主要研究车铣复合数控加工自动编程技术，借助Mastercam X5软件对车铣复合零件进行仿真验证，并进行后处理生成NC代码，以典型零件进行研究对于车铣复合数控加工自动编程有重要意义。

关键词：车铣复合；自动编程；Mastercam X5；后处理

Automatic Programming Technology of Turn-Milling Composite NC Machining

Abstract

As an advanced manufacturing technology, composite machining one of the most popular machining processes in the field of machining The so- called "compound processing" to realize several different processing techniques on a machine tool. This can shorten the process chain, reduce the number of parts damping, improve the production efficiency of parts. In compound processing, the most widely used and most difficult is turn-milling compound processing. In general, the machining of turn-milling composite parts is not only a simple combination of turn-milling, but also needs to consider the order of processing and damping scheme to ensure the machining accuracy. Taking ashtray as the research object, this paper mainly studies the automatic programming technology of turn-milling composite NC machining, simulates and verifies the turn -milling composite parts with the help of MastercamX5 software, and generates NC code by post-processing. It is of great significance to study typical parts for automatic programming of turn-milling composite NC machining.

Keywords: turn-milling compound; automatic programming; Mastercam X5; post processing

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 车铣复合数控加工技术背景 1

1.2 车铣复合在数控加工中的应用及意义 1

1.2.1 车铣复合在数控加工中的应用 1

1.2.2 车铣复合在数控加工中的意义 1

1.3 车铣复合加工技术的发展趋势 2

1.4 论文主要研究内容 2

第二章 研究对象及相关理论基础 3

2.1 烟灰缸的简单介绍 3

2.2 车铣复合加工中心及重要参数介绍 4

2.2.1 车铣复合加工中心的优势及工艺技术 4

2.2.2 车铣复合加工中心重要参数介绍 5

2.3 本章小结 6

第三章 烟灰缸车铣复合加工工艺分析与设计 7

3.1 烟灰缸的数控加工方法及关键技术 7

3.1.1 烟灰缸的数控加工方法概述 7

3.1.2 烟灰缸车铣复合的关键技术 7

3.2 烟灰缸数控加工工艺分析 7

3.2.1 机床和毛坯的选择 7

3.2.2 定位与装夹 8

3.2.3 工艺过程 8

3.2.4 刀具选用 8

3.2.5 加工工艺卡片及刀具卡片 9

3.3 烟灰缸数控加工工艺设计 10

3.3.1 Mastercam X5软件主要功能 10

3.3.2 车削加工工艺设计 11

3.3.3 铣削加工工艺设计 15

3.3.4 整体烟灰缸加工刀轨 18

第四章 烟灰缸数控加工仿真 19

4.1 顶部车削自动编程 19

4.1.1 仿真模拟加工 19

4.1.2 顶部车削后处理 20

4.2 八角轮廓铣削自动编程 21

4.2.1 仿真模拟加工 21

4.2.2 八角轮廓铣削后处理 22

4.3 本章小结 23

总结与展望 24

致谢 25

参考文献 26

第一章 绪论

1.1 车铣复合数控加工技术背景

车铣复合加工技术主要是以车削为基础，将高效，高精度的先进数控加工技术与铣、镗等切削功能相结合，车铣加工中心被用作典型的加工设备。随着车铣复合加工技术的不断提高和普及，车铣复合加工技术越来越多的应用在航空航天、汽车、精密机械等领域。

车铣复合加工解决了实际生产中仅靠车或铣难以解决的技术难题，一次夹紧就可完成多个表面或者复杂形状零件的加工，它还简化了刀具系统，在刀库中可携带多把刀具，还大大缩短了非生产时间，也减少了被加工件的夹具设计，另一方面，数控加工过程变得更加灵活和集中，提高了加工效率，加工的精度和质量更容易地得到保证。

1.2 车铣复合在数控加工中的应用及意义

1.2.1 车铣复合在数控加工中的应用

以六面体工件为例，随着机床工业的发展，六面体零件的全自动生产与制作技术一直受到各行各业的关注。在传统的加工技术中，装夹平面有一定的限制，单个六面体工件至少需要夹紧两次。随着科学技术的不断发展与进步，工业机器人随之出现，操作员可通过机器人的机械手举起并且完全加工了的中型零件，然后对其反面进行处理，或者将其放到其他机床上加工。车铣复合技术的出现真正实现了轻型类棒材零件的自动化加工和简略了生产过程。

再以车铣的在线测量加工工艺，传统技术的使用通常会因毛坯与定位装备的精确度不足，导致凸轮型面加工加工不完整。而在线测量加工工艺可以直接对凸轮轴毛坯上进行周向和轴向定位测量，以确保每个凸轮中的每个部位的铣削余量都相同，从而提高了生产效率与刀具寿命。

1.2.2 车铣复合在数控加工中的意义

随着时代的发展，数控技术、计算机技术、机床技术等都在不断进步的同时导致传统的加工方法和工艺已不能满足时代的发展。在此背景前提下，为了满足对现代制造要求，需要更高效的加工技术，新型的复合加工技术应运而生。车铣复合零件加工的意义，在于一次夹紧就可完成多个表面或者复杂形状零件的加工，它还简化了刀具系统，在刀库中可携带多把刀具，还大大缩短了非生产时间，也减少了被加工件的夹具设计，另外，车铣复合也将带动工业的发展，当加工零件时加工工时少了以后，操作员可以加工出更多的零件，设计员可以有更多的时间探索复合机床各个方面，弥补某个方面的不足。同时因为是复合加工，对于机床的加工难度也会更大，如果发生机床碰撞等事故，也会对工厂造成损失，所以在对操作员、数控编程人员等也会有更高的要求。在加工过程中，工艺规划会显得非常重要，对于工序之间的界定和刀具路径等方面的规划也要小心翼翼。因此，在车铣复合加工中合理安排加工工艺显得尤为重要，不可掉以轻心。

1.3 车铣复合加工技术的发展趋势

数控车铣复合加工技术就是为了实现提高产品质量并缩短产品生产周期的目的，它融合了多种技术，比如现代先进的控制技术、精密测量技术以及 CAD/CAM 技术，属于新型加工技术范畴。一次夹紧就可完成多个表面或者复杂形状零件的加工，还它简化了刀具系统，在刀库中可携带多把刀具，还大大缩短了非生产时间，也减少了被加工件的夹具设计。但就目前而言，虽然我国许多制造商都引进了车铣复合加工中心，设备类型也呈现多种多样，但由于使用的时间短，而且对技术、工艺、控制等各环节还不完全熟练，运用并不是很灵活，所以车铣复合加工中心的运用仍处于较低水平。在航空领域在生产过程中，主要问题来源于生产周期长、操作复杂、加工效率低和成本高等问题，但就于制造飞机或者制造航空发动机等领域中，车铣复合加工技术都有着很好的发展前景，肯定会有一个较好的发展趋势。

1.4 论文主要研究内容

本课题主要的研究内容可分为以下几项：

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