1、 打印机外壳模具编程加工打印机外壳模具编程加工 1 绪论 1.1 概述 CAD/CAM 技术是制造工程技术与计算机技术相互结合、相互渗透而发展的一项综 合性应用技术 1。随着 CAD/CAM 技术的发展，CAD/CAM 技术的应用也日益广泛，几乎 遍及所有的工业部门，如机械、电子、航空、航天、建筑、轻纺等行业，CAD/CAM 技 术可完成产品的总体设计、外形设计、结构设计、优化设计、运动机械的模拟、有限 元分析、物体质量特性计算、工艺规程制订、数控加工、检测测量等任务，它涉及到 计算机科学、计算机图形学、计算几何、计算数学、数据结构、数据库、数控技术、 软件工程、仿真技术、人工智能、专家系统等
2、学科领域。 利用 CAD/CAM 一体化技术加工零件，避免了在零件加工过程中二次输人零件形状 尺寸数据和加工信息, 保证了产品数据的唯一性和准确性。一体化的结果减少了许多 中间环节, 从而缩短了产品的研制周期, 提高了产品的加工质童。CAD/CAM 技术从产 生到现在，经历了形成、发展、提高和集成等阶段，它是一门综合性的应用技术，具 有高智力、知识密集、综合性强、效益高等特点，是当今世界科技领域中的一项前沿 课题，它不仅改变了人们设计、制造各种产品的常规方式，有利于发挥设计人员的创 造性，同时也有利于提高企业的管理水平和市场竞争能力 2。 数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。它的主
3、要任务是计算加 工走刀中的刀位点。数控加工编程方法经历了手工编程、数控语言自动编程、图形交 互编程、CAD/CAM技术集成系统编程几个发展时期 1。 数控加工仿真就是利用计算机软件来模拟数控加工过程，并将加工过程和加工结 果中的信息在计算机中用图形、数字、图表等方式表达出来，以达到供人们判断、验 证和控制数控加工过程和结果的正确性、合理性以及加工效率高低等目的的方法。它 可以在计算机上模拟出加工走刀和零件切削的全过程，直接观察在切削过程中可能遇 到的问题，反复调试直到得到满意的结果，并且不占用和消耗实际的机床、工件等资 料 10。 后置处理是数控加工编程技术的一个重要内容，它将通用前置处理生成
4、的刀位数 据转换成适合于机床数据和数控加工程序。其技术内容主要包括机床运动学建模与求 解、机床结构误差补偿、机床运动非线性误差校核修正、机床运动的平稳性校核修正、 进给速度校核修正及代码转换等。因此，有效的后置处理对于保证加工质量、效率与 机床可靠运行具有重要作用。 1.2 数控技术国内外现状和趋势 1 1.2.1 我国数控技术现状 我国数控技术起步于 1958 年，近 50 年的发展历程大致可分为 3 个阶段：第一阶 段从 1958 年到 1979 年，即封闭式发展阶段。第二阶段是在国家的“六五”、“七 五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。 在此阶段，
5、由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国 数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在 国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。 在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数 控机床的国内市场占有率达 50，配国产数控系统（普及型）也达到了 10。 纵观我国数控技术近 50 年的发展历程，特别是经过 4 个 5 年计划的攻关，总体 来看取得了以下成绩。1) 奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。 我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基
6、础技 术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。2) 初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中 数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一 批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机 生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。3) 建立了一支数控研究、开 发、管理人才的基本队伍 4。 1.2.2 国际数控技术现状 （1） 开放结构的发展 数控技术从发明到现在，已有近 50 年的历史。按照电子器件的发展可分为五个 发展阶段：电子管数控，晶体管数控，中小规模 IC 数控，小型计算机数控，微处理 器数控；从体系结构的发展，可分为以硬件及连线组成的硬数控系统、计算机硬件及 软件组成的 CNC 数控系统，后者也称为软数控系统：从伺服及控制的方式可分为步进 电机驱动的开环系统和伺服电机驱动的闭环系统。 数控系统装备的机床大大提高了 加工精度、速度和效率。当出现数控系统以后，制造厂家逐渐希望数控系统能部分代 替机床设计师和操作者的大脑
