3453 數(shù)控銑床橢圓宏程序數(shù)控加工工藝與夾具設(shè)計(jì)

3453 數(shù)控銑床橢圓宏程序數(shù)控加工工藝與夾具設(shè)計(jì),數(shù)控,銑床,橢圓,程序,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì) - 1 -目錄 摘 要Abstract目 錄第一章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)§1.1 零件 1 的工藝分析§1.2 刀具的選擇§1.3 編制加工工藝§1.3 零件 2 的工藝分析§1.5 刀具的選擇§1.6 編制加工工藝§1．7 FANUC 編程第二章 實(shí)體造型與自動(dòng)編程§2.1 實(shí)體造型§2.1.1 MasterCAM 系統(tǒng)介紹§2.1.2MasterCAM 實(shí)體造型§2.2 自動(dòng)編程與手動(dòng)編程比較小 結(jié)致 謝參考文獻(xiàn)- 2 -第一章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)1.1 零件 1 的工藝分析一、零件圖分析，選擇加工內(nèi)容該零件材料為 45 號(hào)鋼。本工件的毛坯尺寸為 150×120×26mm。由圖可知，四個(gè)側(cè)面為不加工面，全部加工面集中在上表面及下表面。由于該件與件 2 配合，所以加工螺紋時(shí)位置精度不好保證，為了能與件 2 的孔,通過螺栓很好連接故這些螺紋孔在一次裝夾中加工出來。另外該零件中有兩段橢圓的弧，編制程序時(shí)需用宏程序。從工序集中和便于定位兩方面考慮，選擇上表面及上表面的螺紋孔、凸臺(tái)在加工中心中加工。將下表面作為主要定位基- 3 -準(zhǔn)，并在前道工序中加工出來。二、選擇加工中心 由于上表面及上表面上的螺紋孔，凸臺(tái)只需單工位加工即可完成，故選擇立式加工中心。加工表面只有粗銑，精銑，攻絲等工步。所需刀具不超過二十把刀。故選國產(chǎn) XH714 型立式加工中心即可滿足上述要求。該機(jī)床工作臺(tái)尺寸為 400mm×800mm,X 軸行程為 600mm,Y 軸行程為 400mm,Z 軸行程為400mm,主軸端面到工作臺(tái)距離為 125～525mm,定位精度和重復(fù)定位精度分別為 0.02mm 和 0.01mm。刀庫容量為 18 把。工件在依次裝夾中即可完成銑、鉆，擴(kuò)、鉸等工步的加工。1.2 刀具的選擇所需的刀具有平面銑刀，螺紋刀。其規(guī)格根據(jù)加工尺寸選擇。上表面粗銑時(shí)銑刀直徑應(yīng)選小一些，以減小切削力矩，但不能太小，以免影響加工效率；上表面精銑時(shí)銑刀直徑應(yīng)大一些，以減小接刀痕跡，但要考慮到刀庫允許裝刀直徑（XH714 型加工中心的允許裝刀直徑無相鄰刀具直徑為 150mm,有相鄰刀具直徑為 80mm）也不能太大。刀柄柄部根據(jù)主軸錐孔和拉緊機(jī)構(gòu)選擇。XH714 型加工中心錐孔為 ISO40。具體所選刀具及刀柄見刀具卡片1.3 編制加工工藝一、加工方法選擇 上表面用銑削方法加工，因其表面粗糙度值為 1.6 微米，故采用粗銑，精銑的加工方案。內(nèi)腔的內(nèi)壁的粗糙度要求與上表面相同加工方案與上表面相同。直徑為 10mm 的螺紋孔可以直接用 M10 的螺紋刀。30mm 的孔不能鑄造出來，為了滿足要求，采用鉆、擴(kuò)、鉸方法。 二、確定裝夾方案該零件結(jié)構(gòu)簡單，四個(gè)側(cè)面較光整加工面與不加工面之間的位置精度要求不高，但凸臺(tái)要與件 2 配合的，故形狀精度要求較高由機(jī)床保證，四個(gè)螺紋孔的位置精度要保證好只能在一次裝夾中完成，采用通用虎鉗從側(cè)面夾緊，以底面和兩側(cè)面定位。- 4 -三、確定加工順序按照先面后孔，先粗后精的原則確定具體的加工順序?yàn)橄却帚姡娚媳砻婕巴古_(tái)，后加工 4 個(gè)直徑為 10mm 的螺紋孔。具體的加工順序見工藝卡片數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)刀具序號(hào)刀具號(hào)規(guī)格名稱數(shù)量刀長(mm)加工表面 備注1 T01Φ80面銑刀 1 120面銑削上表面 H01=1002 T02Φ10平銑刀 1 120銑削距上表面 7mm 的面D21=5.5d22=5H02=1003 T03Φ5平銑刀 1 120銑削距上表面 9mm 的凸臺(tái)H03=100D31=3d32=2.54 T04Φ12平銑刀 1 120銑削 5mm 的凸臺(tái)H04=100D41=6.5d42=65 T03Φ5平銑刀 1 120銑削 7mm 的凸臺(tái)H03=100D31=3d32=2.56 T05Φ28鉆頭 1 120加工 Φ28mm的孔7 T06Φ29.8 擴(kuò)孔鉆頭1 120擴(kuò) Φ29.8mm的孔8 T07Φ30鉸刀 1 120鉸 Φ30mm的孔- 5 -9 T08M10的螺紋刀 1 120攻 m10 的螺紋孔數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào)學(xué)院名稱四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控銑削工藝分析工工序號(hào)程序編號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車間數(shù)控中心工步號(hào)工 步 內(nèi) 容刀具號(hào)刀具規(guī)格(mm)主軸速度(r/min)進(jìn)給速度(mm/min)背吃刀量(mm)備注1 粗銑上表面 T01 800 75 3 自動(dòng)2 精銑上表面 T01 1000 50 0.2 自動(dòng)3 粗銑距上 7mm 的面 T02 800 100 4 自動(dòng)4 精銑距上 7mm 的面 T02 1200 50 0.5 自動(dòng)5 粗銑距上 9mm 的面 T03 800 100 3 自動(dòng)6 精銑距上 9mm 的面 T03 1200 50 1 自動(dòng)7 粗銑高 5mm 的凸臺(tái) T04 800 125 4 自動(dòng)8 精銑高 5mm 的凸臺(tái) T04 1000 50 1 自動(dòng)9 粗銑高 7mm 的凸臺(tái) T03 800 100 3 自動(dòng)10 精銑高 7mm 的凸臺(tái) T03 1200 50 1 自動(dòng)11 鉆 Φ11mm 的孔 T05 1200 100 5.5 自動(dòng)12 擴(kuò) Φ11.85mm 的孔 T06 800 50 0.425 自動(dòng)13 鉸 Φ12mm 的孔 T07 100 25 0.075 自動(dòng)14 攻 M10mm 的螺紋孔 T08 100 10 5 自動(dòng)- 6 -上兩表中轉(zhuǎn)速計(jì)算公式為 n=1000v/πdv—切削速度d—刀具直徑進(jìn)給速度,背吃刀量參考刀具切削用量1．4 FANUC 編程(a) 宏程序的介紹在 編 程工作中，我們經(jīng)常把能完成某一功能的一系列指令像子程序那樣存人存儲(chǔ)器，用一個(gè)總指令來代表它們，使用時(shí)只需給出這個(gè)總指令就能執(zhí)行其功能所存人的這一系列指令稱作用戶宏程序本體，簡稱宏程序。這個(gè)總指令稱作用戶宏程序調(diào)用指令。在編程時(shí)，編程員只要記住宏指令而不必記住宏程序。用戶宏程序與普通程序簡要對(duì)比普通程序 用戶宏程序只能使用常量 可以使用變量,并給變量賦值常量之間不可以運(yùn)算 變量之間可以運(yùn)算程序只能順序執(zhí)行,不能跳轉(zhuǎn) 程序運(yùn)行可以跳轉(zhuǎn)宏程序變成特點(diǎn)是:具有靈活性、通用性、和智能性等特點(diǎn)（b）點(diǎn)坐標(biāo)如下；A(20,15)B(10,25) C(-10,25)D(-20,15) E（-20,-15)F(-10,-25) G(10,-25)H(20,-15)I(0,40)J(-34.642,34.7585)K(-45,20.499)L(-45,-20.499)M(-34.642,-34.7585)N(0,-40)O(53.18,-53.8)P(61.25,-60)Q(77.5,-60)R(77.5,-- 7 -47.35)S(63.42,-38)T(63.42,38)U(77.5,47.35)V(77.5,60)W(61.25,60)X(53.18,53.8)Y(-49.5,60)Z(-49.5,55)a(-67.5,37)b(-72.5,37)c(-72.5,60)d(-72.5,-37)e(-67.5,-37)f(-49.5,-55)g(-49.5,-60)h(-72.5,-60)四個(gè)孔的圓心坐標(biāo)分別為（20，25）（20，-25）（-20，25）（-20，-25）（c）程序如下：O0001;N1 G54G90G00X0Y0Z200N2 T01M06 （換 1 號(hào)刀）N3 G43Z50H01 （建立正向長度補(bǔ)償 H01=100）N4 Z5N5 S800M03 （轉(zhuǎn)速 800，主軸正轉(zhuǎn)）N6 X120Y30N7 G1Z0.5F40 （開始粗銑上表面）N8 X-120F100N9 Y-30N10 X120N11 S1000M03 （開始精銑上表面）N12 G1Z0F40N13 X-120N14 Y30N15 X120 （銑上表面結(jié)束）N16 G49Z200 （取消長度補(bǔ)償） N17 M05 （主軸停）N18 G54G90G00X0Y0Z200N19 T02M06 （換 2 號(hào)刀，加工深 6mm 的內(nèi)腔）N20 G43G00Z2H02 （建立正向長度補(bǔ)償 H02=100）N21 G65P1000X0Y0Z-6A50B40C10I0J0Q1R-90S1 （調(diào)用宏程序 P1000）N22 G65P1001X0Y0Z-6A70B40C10I0J0Q1R90S1 （調(diào)用宏程序 P1001）N23 G41G03X-45Y20.499R15D2F50 （建立左刀補(bǔ)，加工圓?。㎞24 G1X-45Y-20.499 N25 G03X-34.642Y-34.76R15N26 G65P1002X0Y0Z-6A70B40C10I0J0Q1R-135S1 （調(diào)用宏程序 P1002，深6mm 的內(nèi)腔加工結(jié)束）N27 M05N28 G54G40G0G90X0Y0Z200N29 T03M06 （換 3 號(hào)刀）N30 G43G0Z2H03 （建立正向長度補(bǔ)償 H03=100）N31 S800M03 （粗銑深 11mm 的內(nèi)腔）N32 G41G01Z-11D31F40 （建立左刀補(bǔ)，D31=3）- 8 -N33 X-20Y15N32 M98P1003 （調(diào)用子程序 P1003）N35 S1000M03 （精銑深 11mm 的內(nèi)腔）N36 G41GM98P1003D32F50 （調(diào)用子程序 P1003，D32=2.5）N37 G00Z2N38 X0Y0N39 S800M03N40 G40G01Z-11F40N41 X0Y25F100N42 X-25Y7N43 Y-7N44 X0Y25N45 Y0N46 G00G49Z200 （深 11mm 內(nèi)腔加工結(jié)束）N47 M05N48 G54G90G0X0Y0N49 T04M06 （換 4 號(hào)刀）N50 G43G0Z2H04N51 S800M03N52 G42X-90Y-37D41 （建立右刀補(bǔ) D41=7.5）N53 G1Z-5F40 （粗銑深 5mm 的槽）N54 X-72.5Y-37F100N55 X-67.5N56 G02X-49.5Y-55R18N57 G1X-49.5Y-60N58 X-90N59 S1000M03N60 G42G01X-90Y-37D42F50 （建立右刀補(bǔ) D42=7）N61 G01X-72.5Y-37 （精銑深 5mm 的槽）N62 X-67.5N63 G02X-49.5Y-55R18N64 G01X-49.5Y-60N65 X-90N66 M05N67 G40G0Z5N68 X-90,Y37N69 S800M03N70 G41G01Z-5D41F40 （建立左刀補(bǔ) D41=7.5）N71 X-72.5Y37F100 （粗銑深 5mm 的槽） N72 X-67.5N73 G03X-49.5Y55R18N74 Y60N75 X-90N76 S1000M03- 9 -N77 G41G01X-90Y37D42F50 （建立左刀補(bǔ) D41=7.5）N78 G01X-72.5Y37 （精銑深 5mm 的槽）N79 X-67.5N80 G03X-49.5Y55R18N81 G01Y60N82 X-90 （銑 5mm 的槽結(jié)束）N83 G40G49G00Z200N84 X0Y0N85 M05N86 G54G90G00X85Y47.35N87 T03M06 （換 3 號(hào)刀）N88 G43G0Z2H03N89 S800M03N90 G42G01Z-7F40D31 （建立右刀補(bǔ) D31=3）N91 X77.5Y47.35F100 （粗銑深 7mm 的槽）N92 X63.42Y38N93 G02X53.18Y53.8R10N94 G1X61.25Y60N95 X77.5N96 G40G01X59.3Y45.9 （取消刀補(bǔ)）N97 G0Z2N98 X85Y47.35N99 S1000M03 N100 G01G42F40D32 （建立右刀補(bǔ) D32=2.5）N101 X77.5Y47.35F50 （精銑深 7mm 的槽）N102 X63.42Y38N103 G02X53.18Y53.8R10N104 G01X61.35Y60N105 X77.5N106 G40G01X59.3Y45.9N107 G0Z2N108 X85Y-47.35N109 S800M03N110 G41G01-7F40D31 （建立左刀補(bǔ) D31=3）N111 X77.5Y-47.35 （粗銑深 7mm 的槽）N112 X63.42Y-38N113 G03X5318Y-53.8R10N114 G01X61.25Y-60N115 X77.5N116 X59.3Y-45.9N117 G0Z2N118 X85Y-47.35N119 S1000M03N120 G41G01Z-7F40D32 （建立左刀補(bǔ) D32=2.5）- 10 -N121 X77.5Y-47.35N122 63.42Y-38N123 G03X53.18Y-53.8R10N124 G01X61.25Y-60N125 X85 （銑 7mm 的槽結(jié)束）N126 G40G0G49Z200 （取消刀補(bǔ)）N127 X0Y0N128 M05N129 G54G90G00X0Y0N130 T05M06 （換 5 號(hào)刀）N131 G43G0Z5H05N132 S1200M03N133 G99G82X20Y25Z-26R-27P2000F100 （鉆孔開始）N134 Y-25N135 X-20N136 Y25 （鉆孔結(jié)束）N137 G49G00X0Y0Z200N138 M05N139 T06M06 （換 6 號(hào)刀）N140 G43G00Z5N141 S800M03N142 G99G82Y25Z-36R-27P2000F50 （擴(kuò)孔開始）N143 Y-25N144 X-20N145 Y25 （擴(kuò)孔結(jié)束）N146 G49G00X0Y0Z200 N147 M05N148 T07M06 （換 7 號(hào)刀） N149 G43G00Z5N150 S10000M03N151 G99G82Y25Z-36R-27P2000F50 （鉸孔開始）N152 Y-25N153 X-20N154 Y25 （鉸孔結(jié)束）N155 G49G00X0Y0Z200N156 M30 （程序結(jié)束）O1000 G52X#24Y#25 在橢圓圓心（X，Y）處建立局部坐標(biāo)系G00X0Y0 定位至橢圓圓心處G65X0Y0R#4 局部坐標(biāo)系原點(diǎn)為中心進(jìn)行坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)角度#6=0.8*#3 步距設(shè)為刀具直徑的 80%（經(jīng)驗(yàn)值）#7=#1*2-#3 刀具（中心）在內(nèi)腔中長半軸（X）方向上最大移動(dòng)距離#8=#2*2-#3 刀具（中心）在內(nèi)腔中短半軸（Y）方向上最大- 11 -移動(dòng)距離WHILE[#5GT#26]DO1 如果 Z 坐標(biāo)〉底部 Z 坐標(biāo)值#26，循環(huán) 1 繼續(xù)Z[#5+1] G00 下降至當(dāng)前加工平面 Z-#25 以上 1.處G01Z[#5-#17]F40 Z 向 G01 當(dāng)前加工深度（Z#5 處下降#17）#9=FI×[#8/#6] 短半軸（Y）方向上最大移動(dòng)距離除以步距并上取整#10=FI×[#9/2] #9 是奇數(shù)是偶數(shù)都上取整，重值#10 為初始值WHILE[#10GE0]DO3 如#10≥0（即還沒走到最外一圈），循環(huán) 3 繼續(xù)#11=#7/2-#10*#6 每圈需移動(dòng)的“長半軸”目標(biāo)值（絕對(duì)值）#12=#8/2-#10*#6 每圈需移動(dòng)的“短半軸”目標(biāo)值（絕對(duì)值）#18=-90 重置角度#18 為初始值-90WHILE[#18LE90]DO3 如#18≤90（即未走完半圈），循環(huán) 3 繼續(xù)#13=#11*COS[#18] 橢圓上一點(diǎn)的 X 坐標(biāo)值 #14=#12SIN[#18] 橢圓上一點(diǎn)的 Y 坐標(biāo)值G01X#13Y#14F100 以直線 G01 逼近走出橢圓#18=#18+#19 角度#18 每次以#19 遞增END3 循環(huán) 3 結(jié)束（完成半圈橢圓，此時(shí)#18〉90）#10=#10-1 #10 依次遞減至 0END3 循環(huán) 3 結(jié)束（最外半圈走完，此時(shí)#10〈0）G00Z30 G00 提到至安全高度X0Y0 G00 快速回到 G54 原點(diǎn)，準(zhǔn)備下一層加工）#5=#5-#17 Z 坐標(biāo)每次遞減#17（層間距 q）END1 循環(huán) 1 結(jié)束（此時(shí)#25=#26）G69 取消坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)G52X0Y0 取消局部坐標(biāo)系，恢復(fù) G54 原點(diǎn)，切記！M99 宏程序結(jié)束返回O1001G52X#24Y#25 在橢圓圓心（X，Y）處建立局部坐標(biāo)系G00X0Y0 定位至橢圓圓心處G65X0Y0R#4 局部坐標(biāo)系原點(diǎn)為中心進(jìn)行坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)角度#6=0.8*#3 步距設(shè)為刀具直徑的 80%（經(jīng)驗(yàn)值）#7=#1*2-#3 刀具（中心）在內(nèi)腔中長半軸（X）方向上最大移動(dòng)距離#8=#2*2-#3 刀具（中心）在內(nèi)腔中短半軸（Y）方向上最大移動(dòng)距離WHILE[#5GT#26]DO1 如果 Z 坐標(biāo)〉底部 Z 坐標(biāo)值#26，循環(huán) 1 繼續(xù)Z[#5+1] G00 下降至當(dāng)前加工平面 Z-#25 以上 1.處G01Z[#5-#17]F40 Z 向 G01 當(dāng)前加工深度（Z#5 處下降#17）#9=FI×[#8/#6] 短半軸（Y）方向上最大移動(dòng)距離除以步距并上取整#10=FI×[#9/2] #9 是奇數(shù)是偶數(shù)都上取整，重值#10 為初始值WHILE[#10GE0]DO3 如#10≥0（即還沒走到最外一圈），循環(huán) 3 繼續(xù)#11=#7/2-#10*#6 每圈需移動(dòng)的“長半軸”目標(biāo)值（絕對(duì)值）#12=#8/2-#10*#6 每圈需移動(dòng)的“短半軸”目標(biāo)值（絕對(duì)值）#18=90 重置角度#18 為初始值 90WHILE[#18LE135]DO3 如#18≤135（即未走完半圈），循環(huán) 3 繼續(xù)- 12 -#13=#11*COS[#18] 橢圓上一點(diǎn)的 X 坐標(biāo)值#14=#12SIN[#18] 橢圓上一點(diǎn)的 Y 坐標(biāo)值G01X#13Y#14F100 以直線 G01 逼近走出橢圓#18=#18+#19 角度#18 每次以#19 遞增END3 循環(huán) 3 結(jié)束（完成半圈橢圓，此時(shí)#18〉135） #10=#10-1 #10 依次遞減至 0END3 循環(huán) 3 結(jié)束（最外半圈走完，此時(shí)#10〈0）G00Z30 G00 提到至安全高度X0Y0 G00 快速回到 G54 原點(diǎn)，準(zhǔn)備下一層加工）#5=#5-#17 Z 坐標(biāo)每次遞減#17（層間距 q）END1 循環(huán) 1 結(jié)束（此時(shí)#25=#26） G69 取消坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)G52X0Y0 取消局部坐標(biāo)系，恢復(fù) G54 原點(diǎn)，切記！M99 宏程序結(jié)束返回O1002G52X#24Y#25 在橢圓圓心（X，Y）處建立局部坐標(biāo)系G00X0Y0 定位至橢圓圓心處G65X0Y0R#4 局部坐標(biāo)系原點(diǎn)為中心進(jìn)行坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)角度#6=0.8*#3 步距設(shè)為刀具直徑的 80%（經(jīng)驗(yàn)值）#7=#1*2-#3 刀具（中心）在內(nèi)腔中長半軸（X）方向上最大移動(dòng)距離#8=#2*2-#3 刀具（中心）在內(nèi)腔中短半軸（Y）方向上最大移動(dòng)距離WHILE[#5GT#26]DO1 如果 Z 坐標(biāo)〉底部 Z 坐標(biāo)值#26，循環(huán) 1 繼續(xù)Z[#5+1] G00 下降至當(dāng)前加工平面 Z-#25 以上 1.處G01Z[#5-#17]F40 Z 向 G01 當(dāng)前加工深度（Z#5 處下降#17）#9=FI×[#8/#6] 短半軸（Y）方向上最大移動(dòng)距離除以步距并上取整#10=FI×[#9/2] #9 是奇數(shù)是偶數(shù)都上取整，重值#10 為初始值WHILE[#10GE0]DO3 如#10≥0（即還沒走到最外一圈），循環(huán) 3 繼續(xù)#11=#7/2-#10*#6 每圈需移動(dòng)的“長半軸”目標(biāo)值（絕對(duì)值）#12=#8/2-#10*#6 每圈需移動(dòng)的“短半軸”目標(biāo)值（絕對(duì)值）#18=-135 重置角度#18 為初始值-135WHILE[#18LE-90]DO3 如#18≤-90（即未走完半圈），循環(huán) 3 繼續(xù)#13=#11*COS[#18] 橢圓上一點(diǎn)的 X 坐標(biāo)值#14=#12SIN[#18] 橢圓上一點(diǎn)的 Y 坐標(biāo)值G01X#13Y#14F100 以直線 G01 逼近走出橢圓#18=#18+#19 角度#18 每次以#19 遞增END3 循環(huán) 3 結(jié)束（完成半圈橢圓，此時(shí)#18〉135）#10=#10-1 #10 依次遞減至 0END3 循環(huán) 3 結(jié)束（最外半圈走完，此時(shí)#10〈0）G00Z30 G00 提到至安全高度X0Y0 G00 快速回到 G54 原點(diǎn)，準(zhǔn)備下一層加工）#5=#5-#17 Z 坐標(biāo)每次遞減#17（層間距 q）END1 循環(huán) 1 結(jié)束（此時(shí)#25=#26）- 13 -G69 取消坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)G52X0Y0 取消局部坐標(biāo)系，恢復(fù) G54 原點(diǎn)，切記！M99 宏程序結(jié)束返回01003G03X-20Y-15R15F100N35 G02X-10Y-25R10N36 G03X10Y-25R10N37 G02X20Y-15R10N38 G03X20Y15R15N39 G02X10Y25R10N40 G03X-10Y25R10N41 G02X-20Y15R10M99 （子程序調(diào)用結(jié)束返回）第二章 實(shí)體造型與自動(dòng)編程2.1 實(shí)體造型2.1.1 MasterCAM 系統(tǒng)介紹一、MasterCAM 概述MasterCAM 是美國 CNC Software 公司研發(fā)的一套兼有 CAD 與 CAM 功能的軟件系統(tǒng)。自從 1984 年問世以來，該軟件得到迅速的推廣及應(yīng)用。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是 CAD/CAM 的功能強(qiáng)大、操作方便、易學(xué)易懂。從 MasterCAM5.0 開始，由DOS 支持下的版本更新為由 Windows 支持下運(yùn)行的版本。MasterCAM 可實(shí)現(xiàn)2～5 軸聯(lián)動(dòng)的加工控制。該系統(tǒng)具有非常強(qiáng)的交互性、可與國內(nèi)外流行的多套CAD/CAM 軟件交互使用，并有較優(yōu)良的性能價(jià)格比，因此在當(dāng)前數(shù)控制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?？梢灶A(yù)見，MasterCAM 在我國數(shù)控技術(shù)的普及和現(xiàn)實(shí)CAD/CAM/CNC 一體化制造加工方面，具有廣闊的應(yīng)用前景。二、MasterCAM8.0 更新內(nèi)容1、CAD 部分（1）增加了實(shí)體模型菜單，提供了具有強(qiáng)大的倒角、抽殼、布爾運(yùn)算、延伸、修建剪等建模功能。（2）對(duì)構(gòu)件圖形菜單、轉(zhuǎn)換菜單、屏幕菜單等做了改進(jìn)。（3）尺寸標(biāo)注、注釋比以前版本更為方便。2、CAM 部分（1）增加了面的粗加工功能‘- 14 -（2）把舊版本中刀具路徑的掃描曲面、昆氏曲面、舉升曲面、旋轉(zhuǎn)曲面和直紋曲面放到 T 刀具路徑/W 線框模型下。（3）在每個(gè)對(duì)話框中增加了 HELP 按鈕，提供了更加智能化的在線幫助功能。（4）公用管理中用實(shí)體驗(yàn)證代替了 N-SEE2000。三、MasterCAM8.0 系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境1、MasterCAM8.0 系統(tǒng)硬件的基本配置；（1）IBM 兼容機(jī)，應(yīng)采用 pentium133 以上的 CPU；（2）32MB 以上的內(nèi)存；（3）250NB 以上的硬盤；（4）一個(gè) VGA 顯卡及顯示器；（5）一個(gè)鼠標(biāo)和數(shù)位板；（6）一個(gè)倍速的光盤驅(qū)動(dòng)器。2、MasterCAM8.0 系統(tǒng)的軟件配置要運(yùn)行 MasterCAM 的視窗系統(tǒng)，需要有 Windows98、WindowsNT4.0 或更高版本的操作系統(tǒng)。2.1.2 MasterCAM 實(shí)體造型一、CAD 造型部分MasterCAM8.0 的 CAD 功能有二維圖形的構(gòu)建功能、三維線框架圖的功能、三維曲面的構(gòu)建、圖形的修整、圖形尺寸的標(biāo)注等。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)用到二維圖形構(gòu)建功能和圖形的休整及圖形尺寸標(biāo)注。二維圖形構(gòu)建功能有：點(diǎn)的繪制、線的繪制、圓的繪制、倒圓角的繪制、曲線的繪制、曲面曲線的繪制、曲面的繪制、矩形的繪制。在主功能菜單區(qū)，單擊“C繪圖”/“N 下一頁”，還可以出現(xiàn)繪制橢圓等命令。用這些功能繪制的 CAD 圖如下- 15 -二、CAM 部分MasterCAM8.0 的 CAM 功能有二維刀具路徑、三維刀具路徑、共同參數(shù)選擇、實(shí)體驗(yàn)證等功能。1、刀具路徑的選擇由分析可知上圖只需外形銑削、挖槽、鉆孔及面銑削這些都是二維刀具路徑的功能。固刀具路徑選擇二維刀具路徑。2、共同參數(shù)選擇（1）刀具參數(shù)： #1 為端銑刀，直徑為 8，有半徑補(bǔ)償，有長度補(bǔ)償#2 為端銑刀，直徑為 10，有半徑補(bǔ)償，有長度補(bǔ)償#3 為面銑刀，直徑為 25，無半徑補(bǔ)償，有長度補(bǔ)償#4 為中心鉆，直徑為 10。#5 為擴(kuò)孔鉆，直徑為 11#6 為餃刀，直徑為 12。（2）切削加工參數(shù)：進(jìn)給率 Z 軸進(jìn)給率 主軸轉(zhuǎn)速 提刀速率 安全高度#1 200 100 1200 500 50#2 200 100 1200 500 50#3 200 100 1200 500 50- 16 -#4 100 200 800 500 50#5 100 100 1000 500 50#6 100 100 1200 500 503、實(shí)體切削驗(yàn)證MasterCAM8.0 以三維立體圖形顯示出被加工后零件的形狀，這樣提供實(shí)體切削驗(yàn)證的功能，用戶可以在程序傳輸?shù)綑C(jī)床前直觀地看到加工結(jié)果，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。當(dāng)用戶在完成刀具路徑編輯及各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定后，在主菜單區(qū)依次單擊“T刀具路徑”/“O 操作管理”，彈出操作管理窗口。在操作管理窗口單擊實(shí)體驗(yàn)證窗口，選擇手動(dòng)控制或快速切削，就能以三維立體模式顯示加工結(jié)果。本次設(shè)計(jì)的刀具參數(shù)及切削加工參數(shù)選擇如 2 中（1）（2）最終實(shí)體驗(yàn)證結(jié)果如下圖所示：4、MasterCAM8.0 后處理- 17 -當(dāng)用戶在完成刀具路徑編輯及各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定后，在主菜單區(qū)依次單擊“T刀具路徑”/“O 操作管理”，彈出操作管理窗口。在操作管理窗口單擊“執(zhí)行后處理”按鈕，彈出后處理程式對(duì)話框，選擇儲(chǔ)存 NC 檔復(fù)選框，輸入保存文件的路徑和文件名（*.NCI），單擊“O 確定”按鈕，自動(dòng)轉(zhuǎn)換程序。程序如下：自動(dòng)編程程序O0000(PROGRAM NAME - 114)(DATE=DD-MM-YY - 21-12-07 TIME=HH:MM - 11:11)N10G21N12G0G17G40G49G80G90( 25. FLAT ENDMILL TOOL - 3 DIA. OFF. - 3 LEN. - 3 DIA. - 25.)N14T3M6N16G0G90X-100.Y-59.998A0.S1200M3 (銑平面)N18G43H3Z50.M8N20Z3.N22G1Z-1.7F100. (銑平面開始)N24X92.5F200.N26G3Y-42.856R8.571N28G1X-87.5N30G2Y-25.713R8.571…………………….…………………..N168G0Z50. (平面結(jié)束)N170M5N172G91G28Z0.M9N174G28X0.Y0.A0.N176M01( 8. FLAT ENDMILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 8.)N178T1M6N180G0G90X-.034Y-30.75A0.S1200M3N182G43H1Z50.M8N184Z3.N186G1Z-4.025F100. (銑深 6mm 內(nèi)腔開始)N188X.034F200.…………………….……………………..……………………..N2056G0Z50. (銑深 6mm 內(nèi)腔結(jié)束)N2060Z3.N2062G1Z-3.7F100. (銑深 11mm 內(nèi)腔開始)N2064Y0.F200.……………………- 18 -……………………N2066Y-17.935. (銑深 11mm 內(nèi)腔結(jié)束)N4620G0Z50.N4622M5N4624G91G28Z0.M9N4626G28X0.Y0.A0.N4628M01( 8. FLAT ENDMILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 8.)N4630T1M6N4632G0G90X-68.5Y60.A0.S1200M3 (銑深 5mm 的槽)N4634G43H1Z50.N4636Z3.N4638G1Z-2.575F100. (銑槽開始)N4640Y56.F200.N5170G1Y-60. (銑槽結(jié)束)N5172G0Z50.N5174M5N5176G91G28Z0.N5178G28X0.Y0.A0.N5180M01( 10. FLAT ENDMILL TOOL - 2 DIA. OFF. - 2 LEN. - 2 DIA. - 10.)N5182T2M6N5184G0G90X74.5Y63.875A0.S1200M3 (銑深 7mm 的槽)N5186G43H7Z50.N5188Z3.N5190G1Z-2.46F100. (銑槽開始)…………………………….…………………………….N5520G1X74.439Y-63.954 (銑槽結(jié)束)N5522G0Z50.N5524M5N5526G91G28Z0.M9N5528G28X0.Y0.A0.N5530M01(TOOL - 4DIA. OFF. - 4 LEN. - 4 DIA. - 10.)N5532T4M6N5534G0G90X-20.Y25.A0.S1200M3 (鉆孔)N5536G43H5Z3.M8N5538G1Z-31.F200. (鉆孔開始)……………………………….………………………………..N5550G1Z-31. (鉆孔結(jié)束)N5552G0Z3.- 19 -N5554X-20.335N5556G1Z-31.N5558G0Z3.N5560M5N5562G91G28Z0.M9N5564G28X0.Y0.A0.N5566M01( 11. SPOT DRILL TOOL - 5 DIA. OFF. - 5LEN. - 5 DIA. -11.)N5568T5M6N5570G0G90X-20.Y25.A0.S1200M3 (擴(kuò)孔)N5572G43H4Z3.M8N5574G1Z-31.F100. (擴(kuò)孔開始)……………………………………………………….N5592G1Z-31. (擴(kuò)孔結(jié)束)N5594G0Z3.N5596M5N5598G91G28Z0.M9N5600G28X0.Y0.A0.N5602M01(TOOL - 6 DIA. OFF. - 6 LEN. - 6 DIA. - 12.)N5604T6M6N5606G0G90X-20.Y25.A0.S1200M3 (鉸孔)N5608G43H6Z3.M8N5610G1Z-31.F200.N5612G0Z3.N5614X20.N5616G1Z-31. （鉸孔開始）……………………………..…………………………..N5628G1Z-31 （鉸孔結(jié)束）N5630G0Z3.N5632M5N5634G91G28Z0.M9N5636G28X0.Y0.A0.N5638M302.2 手動(dòng)編程與自動(dòng)編程比較1、手動(dòng)編程手動(dòng)編程是指從零件的圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計(jì)算、編寫程序清單、輸入程序直至程序校驗(yàn)等各個(gè)步驟均有人工完成手動(dòng)編程的優(yōu)點(diǎn)：加工形狀簡單的零件（如直線與直線或直線與圓弧組成的輪廓）時(shí)，快捷、方便；不需具備特別的條件（價(jià)格昂貴的自動(dòng)編程及相應(yīng)- 20 -的硬件和軟件等）；對(duì)機(jī)床操作和程序員不受特殊條件約束還具有較大的靈活性和編程費(fèi)用少等手動(dòng)編程的缺點(diǎn)：煩瑣、費(fèi)時(shí)、復(fù)雜、而且容易產(chǎn)生錯(cuò)誤，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）零件圖樣上給的零件形狀尺寸較少，而數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)功能要求輸入的數(shù)據(jù)與零件形狀給出的數(shù)據(jù)不一致時(shí)，就要進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算，而在計(jì)算過程中可能產(chǎn)生人為錯(cuò)誤。2）加工復(fù)雜形狀零件輪廓時(shí)，圖上給出的是輪廓有關(guān)的尺寸，而機(jī)床實(shí)際控制的是刀具中心軌跡。因此有時(shí)計(jì)算出刀具中心軌跡坐標(biāo)值，這種計(jì)算過程也比較復(fù)雜。對(duì)有刀具半徑補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng)要用到刀具半徑補(bǔ)償指令，并要計(jì)算出一些數(shù)據(jù)，這些指令的使用和計(jì)算過程也比較煩瑣復(fù)雜，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。3）當(dāng)零件形狀以抽象數(shù)據(jù)表示時(shí)，就失去了 明確的集合形象，在處理這些數(shù)據(jù)時(shí)容易出錯(cuò)。無論是計(jì)算過程出錯(cuò)還是處理出現(xiàn)錯(cuò)誤，都不容易查找。4）手動(dòng)編程時(shí)，編程人員必須對(duì)所有機(jī)床和數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及對(duì)編程中所使用的各種指令、代碼都非常熟悉。這在編制單臺(tái)的數(shù)控機(jī)床的程序時(shí)矛盾還不突出，可以說不大會(huì)出現(xiàn)代碼弄錯(cuò)問題。但在一個(gè)編程人員負(fù)責(zé)幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床程序編制時(shí)，由于數(shù)控機(jī)床所使用的指令、代碼，程序段格式及其他一些編程規(guī)定不一樣，所以就給編程工作帶來了易于混淆而出錯(cuò)的可能性。2、自動(dòng)編程自動(dòng)編程是指借助于數(shù)控語言編程系統(tǒng)或圖形程序系統(tǒng)，有計(jì)算機(jī)來自動(dòng)生成零件加工程序過程。自動(dòng)編程優(yōu)點(diǎn)：減輕了編程人員的勞動(dòng)工作量，提高了勞動(dòng)效率，提高機(jī)床利用率，同時(shí)解決了手動(dòng)編程無法解決的許多復(fù)雜零件的編程難題，而且出錯(cuò)機(jī)會(huì)少，質(zhì)量好等。1）數(shù)學(xué)處理能力強(qiáng)，特別適合空間曲面零件，以及集合要素雖不多但計(jì)算煩瑣復(fù)雜，程序量大的零件加工。2）能自動(dòng)生成數(shù)控程序。3）后置處理程序靈活多變。- 21 -4）程序自檢糾正錯(cuò)誤能力強(qiáng)。5）便于實(shí)現(xiàn)與數(shù)控系統(tǒng)通訊。自動(dòng)編程缺點(diǎn)：對(duì)一些簡單的零件，自動(dòng)編程不如手動(dòng)編程簡潔。論文小結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)之中最后一個(gè)也是最重要的一個(gè)總結(jié)性設(shè)計(jì)、一個(gè)階段。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們可以將在大學(xué)中所學(xué)的知識(shí)作一個(gè)整體性的梳理，把學(xué)到的理論知識(shí)融會(huì)貫通、熟練應(yīng)用，并結(jié)合實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，使理論和實(shí)際有一個(gè)完美的結(jié)合。為我們將來踏上工作崗位能夠進(jìn)一步運(yùn)用綜合能力以及解決實(shí)際問題作了很好的鋪墊。畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，在郝老師的悉心指導(dǎo)下，我們從數(shù)控機(jī)床的認(rèn)識(shí)、加工工藝的指定、刀具的選擇、數(shù)控系統(tǒng)的編程、數(shù)控加工的仿真操作、工件的實(shí)體造型、畢業(yè)論文的書寫整理等幾個(gè)階段依次進(jìn)行了認(rèn)真的解決，圓滿的完成了畢業(yè)論文的要求。與此同時(shí)，我也認(rèn)識(shí)到自身的許多不足：基礎(chǔ)理論知識(shí)有些不是很扎實(shí)，還缺乏相用的工作經(jīng)驗(yàn)，不能夠很好的綜合運(yùn)用。因此，我通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，懂得以后如何去做，以使自身能夠得到很好的完善。- 22 -致謝經(jīng)過幾個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)?？粕漠厴I(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(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在論文寫作過程中，得到了溫麗老師的親切關(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(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，溫老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，溫老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩郝靜老師的專業(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)向溫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(qǐng)接受我誠摯的謝意! 最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們 最后我還要忠心的感謝我的母校四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院及機(jī)械工程系三年來對(duì)我的栽培。- 23 -參考文獻(xiàn)1．?dāng)?shù)控機(jī)床及其應(yīng)用;李業(yè)農(nóng)主編;北京：國防工業(yè)出版社;20062．?dāng)?shù)控加工程序編制;王洪主編;北京：機(jī)械工業(yè)出版社;20033．?dāng)?shù)控加工工藝;徐宏海主編; 北京：化學(xué)工業(yè)出版社;20044．?dāng)?shù)控加工技師手冊(cè);>編委會(huì)主編; 北京：20065．?dāng)?shù)控加工工藝;田春霞主編; 北京：機(jī)械工業(yè)出版社;20066．?dāng)?shù)控加工技術(shù);王彪 張?zhí)m主編; 北京：中國林業(yè)出版社;20067．?dāng)?shù)控銑床(第2版);徐宏海 謝春富主編; 北京：化學(xué)工業(yè)出版社;20078．?dāng)?shù)控加工編制與操作;陸曲波 王世輝主編;廣州：華南理工出版社;20069．?dāng)?shù)控機(jī)床技術(shù)及應(yīng)用;李宏勝主編; 北京：高等教育出版社;200110．機(jī)械制造工藝學(xué);鄭修本主編;北京：機(jī)械工業(yè)出版社;200711．加工中心操作培訓(xùn)教程; 北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社;200612．公差配合與技術(shù)測(cè)量(第2版);徐茂功 桂定一主編; 北京：機(jī)械工業(yè)出版社;200613．機(jī)械加工工藝；朱紹華 黃燕濱 李清旭 翁熙祥主編；北京：機(jī)械工業(yè)出版社；1996- 24 -付：外文翻譯機(jī)械設(shè)計(jì)摘要機(jī)器是機(jī)構(gòu)與其他零件的組合，為了有益的用途而轉(zhuǎn)換、傳遞或利用能量、力或者運(yùn)動(dòng)實(shí)例有發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪、車輛、卷揚(yáng)機(jī)、印刷機(jī)、洗衣機(jī)和電影攝影機(jī).許多適用于機(jī)器設(shè)計(jì)的原理和力法也適用于不是真正機(jī)器的制成品，從輪轂蓋和檔案櫥柜到儀表和核壓力容器?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)”這一術(shù)語比“機(jī)器設(shè)計(jì)”更為廣義，它包括機(jī)- 25 -器設(shè)計(jì)。而對(duì)于某些儀器，如用以確定熱、流動(dòng)線路和體積的熱力以及流體方面的問題要單獨(dú)考慮。但是，在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)要考慮運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)方面的問題以及保存和封裝的規(guī)定。在機(jī)械工程領(lǐng)域以及其他工程領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)，都需要諸如開關(guān)、凸輪、閥門、容器和攪拌器等機(jī)械裝置。關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程工差設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)始于真正的或想象的需要?，F(xiàn)有的儀器可能需要在耐用性、效率、重量、速度或成本上加以改進(jìn)?？赡苄枰碌膬x器來完成以前由人做的功能，如裝配或保養(yǎng)。目標(biāo)全部或部分地確定后，設(shè)計(jì)的下一步就是構(gòu)思能夠完成所需功能的機(jī)構(gòu)及其布置為此，徒手畫草圖價(jià)值極大，它不但作為一個(gè)人想法的記錄和與其他人討論的輔助手段，而且尤其適于與自己的想法交流，作為創(chuàng)造性思路的興奮劑還需要有關(guān)于部件的廣泛知識(shí)，因?yàn)橐慌_(tái)新機(jī)器常常由熟知的各類零件重新安排或替換而成，也許改變了尺寸和材料。無論在構(gòu)思過程中還是之后，一個(gè)設(shè)計(jì)者都會(huì)進(jìn)行快速或粗略的計(jì)算或分析以確定一般尺寸和可行性。當(dāng)些關(guān)于所需或可用空間量的想法確定后，可以開始按比例畫草圖。最后，一項(xiàng)基于功能和可靠性的設(shè)計(jì)完成了，就可以制造樣機(jī)了。如果測(cè)試滿意，而且如果裝置要大量生產(chǎn)，就要對(duì)最初的設(shè)計(jì)進(jìn)行- 26 -一定的修改以確保以較低成本大量生產(chǎn)。在隨后幾年的制造和使用期間，設(shè)計(jì)有可能因構(gòu)思了新想法或者基于測(cè)試和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步分析所顯示的改變而改變。銷售吸引力、客戶滿意度和制造成本都與設(shè)計(jì)有關(guān)，設(shè)計(jì)能力與工程投資的成功密切相關(guān)。一些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則在這一部分，有人建議運(yùn)用創(chuàng)造性的態(tài)度進(jìn)行的分析，這種分析可以引起重大改進(jìn)以及對(duì)備用產(chǎn)品的構(gòu)思和完善，也許產(chǎn)品功能更多、更經(jīng)濟(jì)、更耐用。創(chuàng)造階段無須是最初和獨(dú)立的階段。雖然分析人員可能并不負(fù)責(zé)整個(gè)設(shè)計(jì)，但是他不僅僅是能從數(shù)字上提出要他解決的問題的正確答案，不僅僅是給出應(yīng)力值、尺寸或者工作限制。他可以提出更廣泛的見解，以便改進(jìn)規(guī)范或方案。由于在分析前或分析過程中，他會(huì)熟悉裝置及其工作條件，他就處于一個(gè)構(gòu)思備選方案的有利位置。最好他能提出建議改變形狀來消除力矩或應(yīng)力集中，而不是允許構(gòu)建具有大截面和過多動(dòng)態(tài)載荷的機(jī)構(gòu)最好是他報(bào)廢他的細(xì)致的設(shè)計(jì)而不是后來看到機(jī)械報(bào)廢。為了激發(fā)創(chuàng)造性思維，建議設(shè)計(jì)人員和分析人員使用以下準(zhǔn)則。前 6 條準(zhǔn)則尤其適用于分析人員，雖然他可能涉及到所有這 10 項(xiàng)。1.創(chuàng)造性地利用所需的物理性能并控制不需要的。2.認(rèn)識(shí)實(shí)用載荷及其重要性。- 27 -3.預(yù)先考慮沒有作用的載荷。4.發(fā)明更有利的加載條件。5.提供最小重量的最有利的應(yīng)力分布和剛性。6.用基本方程計(jì)算比例并使尺寸最優(yōu)化。7.選取材料以獲得性能組合。8.在備件和集成零件間仔細(xì)選擇。9.修改功能設(shè)計(jì)以適應(yīng)生產(chǎn)過程和降低成本。10.考慮裝配中使部件精確定位和互不干擾。機(jī)械設(shè)計(jì)整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程。設(shè)計(jì)人員必須在這樣的領(lǐng)域，如靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和材料力學(xué)具有良好的素養(yǎng)，此外，還必須熟悉制造材料和制造工藝。設(shè)計(jì)人員必須能夠組合所有相關(guān)的事實(shí)，進(jìn)行訓(xùn)渭、制作草圖和制圖來把制造要求傳遞到車間。任何產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第一步工作之一是選擇用于制造每個(gè)部件的材料。今天的設(shè)計(jì)人員可得到無數(shù)的。在選擇時(shí)，產(chǎn)品的功能、外觀、材料成本和制造成本都很重要。在任何計(jì)算之前必須仔細(xì)評(píng)估材料的性能。- 28 -有必要仔細(xì)計(jì)算以確保設(shè)計(jì)的有效性.計(jì)算從不出現(xiàn)在圖上,而是由十各種原因被存起來。一旦任何一個(gè)部件失效，就要弄清楚在最初設(shè)計(jì)這個(gè)有缺陷的零件時(shí)做了什么；而且，從對(duì)過去的項(xiàng)目的計(jì)算中可以獲得一份經(jīng)驗(yàn)文件。當(dāng)需要類似的設(shè)計(jì)時(shí)，過去的記錄會(huì)有極大的幫助。計(jì)算（和圖上尺寸）的檢查最為重要。一個(gè)小數(shù)點(diǎn)放錯(cuò)位置可以毀掉一個(gè)本來可以接受的項(xiàng)目。例如，如果一個(gè)人要設(shè)計(jì)一個(gè)能支撐 100 磅的托架，而它本應(yīng)該能支撐 1000 磅，結(jié)果肯定會(huì)失敗。必須檢查再檢查設(shè)計(jì)工作的方方面面。計(jì)算機(jī)對(duì)于工作人員來講是一個(gè)很有用的工具，可以減輕乏味的計(jì)算并且對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)提供擴(kuò)展分析?；谟?jì)算機(jī)性能的交互系統(tǒng)使計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM)成為可能。通過這樣的系統(tǒng)，就可能把一個(gè)初步構(gòu)思傳送到打孔紙帶用于數(shù)字加工控制而無須繪制正式的施工圖。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、模型和樣機(jī)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)很有幫助。實(shí)驗(yàn)室提供了很多建立基本概念所需的信息，然而，還可用它們獲得一些關(guān)于產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)會(huì)如何工作的認(rèn)識(shí)最后，一個(gè)成功的設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡最大努力跟上時(shí)代步伐。每天都會(huì)出現(xiàn)新材料和生產(chǎn)方法。繪圖和設(shè)計(jì)人員如果不熟悉現(xiàn)代方法和- 29 -材料就可能失去作用。一個(gè)好的設(shè)計(jì)人員應(yīng)經(jīng)常閱讀技術(shù)期刊以跟上新的發(fā)展工程工差固體由其表面邊界確定界限。典型地，設(shè)計(jì)人員給一個(gè)零件指定公稱尺寸以使其滿足其需要。實(shí)際上由于表面不規(guī)則以及固有的表面粗糙度，各個(gè)零件不能重復(fù)地做成公稱尺寸必須允許尺寸有一些變化以確保能夠制造。但是，所允許的變化一定不能太大以至于使裝配件的性能變差。單個(gè)零件所允許的變化稱為公差。公差這一術(shù)語不僅適用于由制造工藝產(chǎn)生的部件尺寸的可以接受的范圍，而且適用于機(jī)械或加工的輸出。例如，一個(gè)給定型號(hào)的內(nèi)燃機(jī)的功率每臺(tái)都有所變化。實(shí)際上，我們常常發(fā)現(xiàn)這種變化模型會(huì)是頻率分布曲線，例如 t.態(tài)分布（又叫高斯分布）。設(shè)計(jì)人員的工作之一就是給一個(gè)零件指定尺寸和允許的變化，這個(gè)值能夠產(chǎn)生可以接受的性能。零件公差當(dāng)圖中沒有指定確切尺寸時(shí)，大多數(shù)組織都有適用于尺寸的通用公差。對(duì)于加工尺寸，通用公差可能是±0.5 毫米