畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）數(shù)控機(jī)床自動(dòng)編程

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 題目：數(shù)控機(jī)床自動(dòng)編程院 系： 機(jī) 械 學(xué) 院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械電子工程 年 級(jí)： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 目錄 緒論 2 設(shè)計(jì)過(guò)程 3（一）圖案生成 3（二） 刀具路徑的生成 252.1 球表面加工刀具路徑的生成 252.1.1 球表面粗加工刀具路徑的生成 252.1.2 球表面精加工刀具路徑的生成 302.2 圓錐表面加工刀具路徑的生成 342.3 雕刻字刀具路徑的生成 362.4 槽加工刀具路徑的生成 38（三）設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)分析 41(四)參考文獻(xiàn) 43緒論本設(shè)計(jì)論文是跟據(jù)鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2003級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文可選題目數(shù)控機(jī)床自動(dòng)編程選題，通過(guò)對(duì)chalco標(biāo)徽的設(shè)

2、計(jì)論述了使用mastercam軟件對(duì)模具的自動(dòng)編程過(guò)程，目的是使大家能更好的了解課程設(shè)計(jì)的方法及步驟及mastercam軟件在數(shù)控機(jī)床自動(dòng)編程的應(yīng)用。下面簡(jiǎn)要介紹一下mastercam軟件：mastercam軟件是由美國(guó)專(zhuān)門(mén)從事cnc程序軟件開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)公司開(kāi)發(fā)，基于微機(jī)平臺(tái)使用，具有較強(qiáng)的繪圖功能和數(shù)控加工能力，可將其他繪圖軟件繪制的圖形經(jīng)由一些標(biāo)準(zhǔn)或特定的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化到mastercam的圖形內(nèi)部，再生產(chǎn)數(shù)控加工文件，亦可通過(guò)文本文檔實(shí)現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言與mastercam的圖形交換。系統(tǒng)具有銑削、車(chē)削及激光加工等多種數(shù)控加工程序制作功能。cad/cam集成設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)和制造的重要組成部分，

3、程序編制是nc機(jī)床的重要階段。要加工一個(gè)模具，先要根據(jù)產(chǎn)品圖紙編制加工程序，然后進(jìn)行加工，用手工編程不能滿足模具設(shè)計(jì)的要求，用cad/cam系統(tǒng)軟件可以完成復(fù)雜模具設(shè)計(jì)加工，大大節(jié)省時(shí)間和資源，降低產(chǎn)品成本，提高工作效率和加工精度，是模具機(jī)器部件設(shè)計(jì)加工發(fā)展的必然趨勢(shì)。mastercam的主要功能：cad部分功能 （1）可繪制二維和三維圖形，實(shí)現(xiàn)尺寸標(biāo)注等各種編輯功能。（2）提供圖層概念，可隱藏和顯示圖層，使繪圖變得簡(jiǎn)單，先是清楚。（3）可構(gòu)建曲線的交線，實(shí)現(xiàn)曲線延伸、修剪、打斷、倒角等編輯操作。（4）可實(shí)現(xiàn)幾何圖形的格式轉(zhuǎn)化。（5）生成曲面及實(shí)體模型、實(shí)體管理。cam部分功能（1）分別提供了

4、2d、2.5d、3d加工模塊，提供外形銑削、挖槽及鉆孔操作。（2）提供曲面粗、精加工，對(duì)每種加工有多種加工方式。（3）具有多軸加工功能。（4）提供刀具模擬加工顯示功能，可以顯示運(yùn)行情況并估算加工時(shí)間。（5）可實(shí)現(xiàn)多種后置處理操作，以適應(yīng)不同的數(shù)控系統(tǒng)要求。（6）可建立多種管理，如刀具管理、操作管理等。設(shè)計(jì)過(guò)程mastercam是用于加工的cad/cam軟件，對(duì)于許多被加工零件而言，不需要完整造出此零件的外形，而是根據(jù)加工需要造型，因此設(shè)計(jì)造型的工作量可以大大減少，通過(guò)對(duì)chalco標(biāo)徽的設(shè)計(jì)，讀者可以掌握根據(jù)加工需要設(shè)計(jì)造型的方法。圖1-1為被加工零件的加工仿真圖，用于加工這個(gè)零件的毛坯為圓柱

5、棒料，尺寸為f78100，加工這個(gè)零件的造型設(shè)計(jì)步驟如下。圖 1-1(一)圖案生成步驟一 基本設(shè)置層(level)：1顏色(color)：綠色(10)線型(style)：實(shí)線(solid)線寬(witdth)：2繪圖面(cplane)：前視圖（f）視圖面(gview)：前視圖（f）z向深度控制：0圖 1-2按功能鍵f9，在屏幕上建立工件設(shè)計(jì)坐標(biāo)系。步驟二 繪制一圓選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-圓弧(arc) - 圓心加直徑圓(circ pt+dia)通過(guò)鍵盤(pán)輸入圓直徑：100 回車(chē)輸入圓心坐標(biāo)：0，-36 回車(chē)按下esc鍵，結(jié)束繪制圓操作，得到圖1-2。步驟三 繪制

6、兩條水平線選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-直線(line)-水平線(horizontal)用鼠標(biāo)在繪圖區(qū)任意拾取兩點(diǎn)，如圖10-3中的p1和p2，通過(guò)鍵盤(pán)輸入y坐標(biāo)值：0，回車(chē)，得到直線p1p2，如圖1-3所示。圖 1-3用鼠標(biāo)在繪圖區(qū)任意拾取任意兩點(diǎn)，如圖1-3中的p3和p4，通過(guò)鍵盤(pán)輸入y坐標(biāo)值：-4， 回車(chē)，得到直線p3p4，如圖1-3所示。按下esc鍵，結(jié)束繪制水平線操作。步驟四 打斷圓1選擇 主菜單(main menu)-修整(modify)-打斷(break)-打斷圓(breakcir*) 2通過(guò)鍵盤(pán)，輸入打斷后個(gè)數(shù)：4 回車(chē)，則圖1-4所示圓弧被斷為四個(gè)

7、部分，斷點(diǎn)分別為p1、p2、p3和p4。圖 1-43用鼠標(biāo)單擊主菜單區(qū)中的“2段（2 pieces）”，拾取圖1-4中的圓弧p1p2段；4用鼠標(biāo)單擊主菜單區(qū)中的“相交點(diǎn)（intersec）”，分別拾取圖1-4中的直線l1和圓弧p1p2段，則得到斷點(diǎn)p5，如圖1-4所示。步驟五 刪除圓弧用鼠標(biāo)單擊工具條中的刪除項(xiàng)，拾取圖1-4中的p2p3、p3p4和p4p1圓弧段，則得到刪除后的圖形，如圖1-5所示。圖 1-5步驟六 繪制垂直線設(shè)置關(guān)閉坐標(biāo)顯示選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-直線(line)-垂直線(vertical)用鼠標(biāo)在繪圖區(qū)任意拾取任意兩點(diǎn)，如圖1-6中的p1和

8、p2，通過(guò)鍵盤(pán)輸入x坐標(biāo)值：0， 回車(chē)，得到直線l1，如圖1-6所示。圖 1-6步驟七 繪制水平線和垂直線選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-直線(line)-水平線(horizontal) 用鼠標(biāo)拾取圖1-7中圓弧一端點(diǎn)p1，再任意拾取一點(diǎn)，如圖1-7中的p2，確認(rèn)系統(tǒng)缺省的y坐標(biāo)值14，按下鍵盤(pán)上的回車(chē)鍵，得到水平線l1，如圖1-7所示。圖 1-7選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-直線(line)-垂直線(vertical) 用鼠標(biāo)在繪圖區(qū)任意拾取任意兩點(diǎn)，如圖1-7中的p3和p4，通過(guò)鍵盤(pán)輸入x坐標(biāo)值：-39 ，回車(chē)，得到垂直線l2，如圖1-

9、7所示。按下esc鍵，結(jié)束繪制垂直線操作。步驟八 圓弧移位1選擇 主菜單(main menu)-轉(zhuǎn)換(xform)-移位(offset) 2進(jìn)入“移位”對(duì)話框，設(shè)置完畢后，如圖1-8所示，單擊圖1-8中的“ok”按鈕；圖 1-8 3用鼠標(biāo)在繪圖區(qū)拾取圖1-9中的圓弧c1，并拾取圓弧c1左上方任意一點(diǎn)p1，則得到圖1-9；圖 1-9 4用鼠標(biāo)拾取圖1-10中的圓弧c2，并拾取圓弧c2左上方任意一點(diǎn)p2，則得到圖1-10；圖 1-10 5按下esc鍵，結(jié)束移位操作。步驟九 被移位圓弧的修剪1選擇 主菜單(main menu)-修整(modify)-修剪(trim)-1圖素(1 entity) 2用

10、鼠標(biāo)拾取圖1-11中圓弧c1上的p1點(diǎn)，再拾取直線l1，則得到如圖1-11所示的圖形；圖 1-11 3用鼠標(biāo)拾取圖1-12中圓弧c1上的p2點(diǎn)，再拾取直線l2，則得到如圖1-12所示的圖形，圖1-12b為圖1-12a的局部放大圖；圖 1-12 用同樣方法可以修剪圖1-12中的圓弧c2，這里省去其操作步驟。修剪圖1-12中的圓弧c3和c4時(shí)，值得注意的是，直線l1和l2之間的圓弧是由兩段組成，所以拾取圓弧時(shí)，要注意選擇點(diǎn)位置，下面給出修剪圓弧c3的操作步驟： 1用鼠標(biāo)拾取圖1-13中圓弧c3上的p3點(diǎn)，再拾取直線l1，則得到圖1-13；圖 1-13 2用鼠標(biāo)拾取圖1-13中圓弧c3上的p4點(diǎn)，再

11、拾取直線l2，則得到圖1-14。用同樣方法可以修剪圖1-13中的圓弧c4，這里省去其操作步驟；圖 1-14 3按下鍵盤(pán)上的esc鍵，結(jié)束修剪操作。被移位圓弧修剪后的結(jié)果如圖1-15所示。圖 1-15步驟十 刪除圓弧 用鼠標(biāo)單擊工具條中的刪除項(xiàng)，拾取圖1-15中的圓弧c1和c2，則被拾取的圓弧被刪除，得到圖1-16。步驟十一 連接圓弧 圖1-16中直線l1和l2之間的圓弧，其中有兩個(gè)是由兩段組成，如c3圓弧是由p1p2段和p2p3段組成，c4圓弧是由p4p5段和p5p6段組成，本操作是將p1p2段與p2p3段連接為一整體圓弧，p4p5段和p5p6段連接為一整體圓弧。圖 1-161選擇 主菜單(m

12、ain menu)-修整(modify)-連接(join) 2用鼠標(biāo)分別拾取圖1-16中的p1p2段上任意一點(diǎn)和p2p3段上任意一點(diǎn)，則這兩段圓弧被連接為一個(gè)整體； 3用鼠標(biāo)分別拾取圖1-16中的p4p5段上任意一點(diǎn)和p5p6段上任意一點(diǎn)，則這兩段圓弧被連接為一個(gè)整體； 4按下esc鍵，結(jié)束連接操作。步驟十二 繪制點(diǎn)1選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-點(diǎn)(point)-位置(position)-中點(diǎn)(midpoint) 2用鼠標(biāo)分別拾取圖1-17中的圓弧c1、c2和c3，則在圓弧c1、c2和c3上分別得到三個(gè)中點(diǎn)，如圖1-17所示；圖 1-17 3用鼠標(biāo)單擊輔助菜單區(qū)的

13、backup菜單項(xiàng)，再單擊主菜單區(qū)的“沿圖素（along ent）”； 4用鼠標(biāo)拾取圖1-17中的圓弧c4，通過(guò)鍵盤(pán)輸入在圖素上創(chuàng)建點(diǎn)的個(gè)數(shù)為4，按下回車(chē)鍵，則在圓弧c4上得到所繪制的四個(gè)點(diǎn)，如圖1-17所示； 5按下esc鍵，結(jié)束繪制點(diǎn)操作。步驟十三 繪制直線1選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-直線(line)-極坐標(biāo)(polar)-相交點(diǎn)(intersec) 2用鼠標(biāo)分別拾取圖1-18中的直線l1和圓弧c1，則得到極坐標(biāo)中心點(diǎn)p1，如圖1-18所示；圖 1-18 3通過(guò)鍵盤(pán) 輸入角度值：280 回車(chē) 輸入直線長(zhǎng)度值：10 回車(chē) 則得到繪制的直線l2，如圖1-18所示

14、； 4用鼠標(biāo)拾取圖1-18中的直線l2的端點(diǎn)p2； 5通過(guò)鍵盤(pán) 輸入角度值：190 回車(chē) 輸入直線長(zhǎng)度值：15 回車(chē) 則得到繪制的直線l3，如圖1-18所示； 6按下esc鍵，結(jié)束繪制直線操作。步驟十四 繪制兩點(diǎn)1選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-點(diǎn)(point)-定長(zhǎng)(length) 2用鼠標(biāo)拾取圖1-18中的直線l3； 3通過(guò)鍵盤(pán) 輸入長(zhǎng)度值：12.5 回車(chē)輸入長(zhǎng)度值：14 回車(chē)則得到繪制的兩點(diǎn)p3和p4，如圖1-18所示； 4按下esc鍵，結(jié)束繪制點(diǎn)操作。步驟十五 打斷圓弧 圖1-18中圓弧c1目前是由兩段組成，即p5p7段和p7p6段，現(xiàn)要將圖1-18中的圓弧段

15、p5p7，在直線l1和圓弧c1的交點(diǎn)p1處打斷，操作如下：1選擇 主菜單(main menu)-修整(modify)-打斷(break)-兩段(2 pieces) 2用鼠標(biāo)拾取圖1-18中的圓弧段p5p7，再拾取直線l2的端點(diǎn)p1，則圓弧段p5p7在點(diǎn)p1處被打斷，至此，圖1-18中的圓弧c1是由三段組成，即p5p1段、p1p7段和p7p6段； 3按下esc鍵，結(jié)束打斷操作。步驟十六 圓弧移位1選擇 主菜單(main menu)-轉(zhuǎn)換(xform)-移位(offset) 2進(jìn)入“移位”對(duì)話框，設(shè)置完畢后，如圖1-19所示，單擊圖1-19中的“ok”按鈕；圖 1-19 3用鼠標(biāo)拾取圖1-20中圓

16、弧c1上的p1點(diǎn)，并拾取圓弧c1右方任意一點(diǎn)p2，則得到圖1-20中圓弧c2的p5p6段；圖 1-20 4用鼠標(biāo)拾取圖1-20中圓弧c1上的p3點(diǎn)，并拾取圓弧c1右下方任意一點(diǎn)p4，則得到圖1-20中圓弧c2的p6p7段； 5按下esc鍵，結(jié)束移位操作。步驟十七 在俯視圖平面內(nèi)繪制圓 設(shè)置層(level)：2（層名為：circle）繪圖面(cplane)：俯視圖（t）視圖面(gview)：軸測(cè)圖（i）在圖1-17中圓弧c1c3上的點(diǎn)、c4上中間兩點(diǎn)和圖1-18中直線l3上的兩點(diǎn)的俯視圖平面內(nèi)繪制圓，z向控制深度分別為各點(diǎn)所在的z向坐標(biāo)高度。 共在七個(gè)點(diǎn)繪制圓，由于七個(gè)點(diǎn)繪制圓的方法相同，這里只

17、給出圖1-17中，在圓弧c1上的點(diǎn)繪制圓的詳細(xì)操作步驟。1. 用鼠標(biāo)單擊輔助菜單區(qū)的z向深度控制菜單項(xiàng)，并用鼠標(biāo)拾取圖1-21b的點(diǎn)p1，則“z向深度控制”菜單項(xiàng)后的數(shù)值變?yōu)?3.113，圖10-21b為圖1-21a的局部放大圖；圖 1-212. 選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-圓弧(arc)-圓心加圓周上一點(diǎn)(circ pt+edg)3. 通過(guò)鍵盤(pán)輸入 圓心坐標(biāo)：0，0 回車(chē)4. 用鼠標(biāo)拾取圖1-21b中的點(diǎn)p1，則得到過(guò)點(diǎn)p1的圓c2，如圖1-21所示；5. 按下esc鍵，結(jié)束繪制圓操作。用繪制過(guò)圖1-21中p1點(diǎn)圓的方法可以繪制過(guò)其他六點(diǎn)的圓，繪制完畢后的圖形如

18、圖1-22所示。圖 1-22圖1-22中的圓c5c7，分別為過(guò)圖1-17中圓c1c3上的點(diǎn)繪制的圓，圓c8和c9分別為過(guò)圖1-17中圓c4上中間兩點(diǎn)繪制的圓，圓c10和c11分別為過(guò)圖1-18中直線l3上兩點(diǎn)繪制的圓，圖1-22中的圓c5c9用于產(chǎn)生球表面的粗加工刀具路徑，圓c10和c11用于產(chǎn)生圓錐表面的加工刀具路徑。步驟十八 連接圓弧設(shè)置繪圖面(cplane)：軸測(cè)圖（3d）關(guān)閉層2圖1-20中的圓弧c2是由p5p6和p6p7兩段組成，本操作是將p5p6段和p6p7段連接為一整體圓弧。1選擇 主菜單(main menu)-修整(modify)-連接(join) 2用鼠標(biāo)分別拾取圖1-20中

19、的p5p6段上任意一點(diǎn)和p6p7段上任意一點(diǎn)，則這兩段圓弧被連接為一個(gè)整體；3按下esc鍵，結(jié)束連接操作。步驟十九 繪制旋轉(zhuǎn)曲面設(shè)置繪圖面(cplane)：軸測(cè)圖（3d）關(guān)閉層2本步驟將圖1-23中的圓弧c1c6和直線l2，繞直線l1旋轉(zhuǎn)形成旋轉(zhuǎn)曲面。圖 1-23由于圓弧c1c6和直線l2繞直線l1旋轉(zhuǎn)，形成旋轉(zhuǎn)曲面的操作方法相同，這里只給出圓弧c1繞直線l1旋轉(zhuǎn)，形成旋轉(zhuǎn)曲面的操作步驟。設(shè)置層(level)：3（層名為：surface1）1. 選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-曲面(surface)-旋轉(zhuǎn)(revolve)-單體(single)2. 用鼠標(biāo)拾取圖1-2

20、3中的圓弧c1，再單擊主菜單區(qū)的“done”，結(jié)束串接；3. 用鼠標(biāo)拾取圖1-23中的直線l1作為旋轉(zhuǎn)軸；4. 用鼠標(biāo)單擊主菜單區(qū)的“do it”，得到圖1-24中的旋轉(zhuǎn)曲面s1；圖 1-245. 按下esc鍵，結(jié)束繪制曲面操作。用相同方法繪制圖1-23中的圓弧c2c6和直線l2繞直線l1旋轉(zhuǎn)，形成的旋轉(zhuǎn)曲面，選擇的繪圖層分別為層4（層名為：surface2）、層5（層名為：surface3）、層6（層名為：surface4）、層7（層名為：surface5）、層8（層名為：surface6）、層9（層名為：surface7）和層10（層名為：surface8）。 繪制的最終旋轉(zhuǎn)曲面結(jié)果如圖1

21、-25所示，圖1-25為關(guān)閉了層1和層2后的效果。圖 1-25步驟二十 改變圖素的顏色 本步驟將繪制在繪圖層2上的所有圓的顏色變?yōu)榧t色，操作方法如下：設(shè)置 顏色(color)：紅色(12) 打開(kāi)層21用鼠標(biāo)單擊工具條中的改變顏色工具條，如圖1-26所示；圖 1-262用鼠標(biāo)單擊主菜單區(qū)的“所有（all）”，再單擊主菜單區(qū)的“層（level）”，進(jìn)入“選擇層”對(duì)話框，設(shè)置完畢后，如圖1-27所示；圖 10-273. 用鼠標(biāo)單擊圖10-7中的“ok”按鈕，單擊主菜單區(qū)的“done”，則層2上的所有圖素變?yōu)橹付ǖ募t色，結(jié)束改變顏色操作。步驟二十一 繪制字母chalco本步驟將繪制字母chalco（c

22、halco是中國(guó)鋁業(yè)中州分公司英文名稱的縮寫(xiě)）。設(shè)置層(level)：11（層名為：chalco）打開(kāi)層11和層9，關(guān)閉其他層繪圖面(cplane)：俯視圖（t）視圖面(gview)：俯視圖（t）z向深度控制：401選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-下一菜單(next menu)-文字(letters)。2進(jìn)入“移位”對(duì)話框，設(shè)置完畢后，如圖1-28所示，單擊圖1-28中的“ok”按鈕。圖 1-283. 用鼠標(biāo)拾取圖1-29中的放置文字圓弧的原點(diǎn)，則文字chalco顯示于繪圖區(qū)，如圖1-29所示。圖 1-29步驟二十三 投影chalco到曲面設(shè)置層(level)：12（

23、層名為：projection of chalco）打開(kāi)層12、層11和層9，關(guān)閉其他層顏色(color)：紅色(12)繪圖面(cplane)：俯視圖（t）視圖面(gview)：軸測(cè)圖（i）1. 選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-曲線(curve)-投影(project)2. 用鼠標(biāo)拾取圖1-30中的曲面s1，再單擊主菜單區(qū)的“done”；3. 用鼠標(biāo)單擊主菜單區(qū)的“視窗（window）”，用鼠標(biāo)拾取圖1-30中視窗的兩點(diǎn)p1和p2，圖1-29在所圍視窗內(nèi)；4. 用鼠標(biāo)拾取圖1-30中字母c的一端點(diǎn)p3，再單擊主菜單區(qū)的“done”；5. 用鼠標(biāo)單擊主菜單區(qū)的“執(zhí)行（do

24、 it）”，則在曲面s1上，得到投影曲線chalco，如圖1-30所示。圖 1-30步驟二十四 在側(cè)視圖上繪制l形線設(shè)置層(level)：13（層名為：line for slot）打開(kāi)層13和層7，關(guān)閉其他層顏色(color)：綠色(10)繪圖面(cplane)：側(cè)視圖（s）視圖面(gview)：側(cè)視圖（s）z向深度控制：81. 選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-直線(line)-任意線通過(guò)鍵盤(pán)輸入起點(diǎn)：-12，-6 回車(chē)輸入終點(diǎn)：-6，23 回車(chē)默認(rèn)y尺寸，回車(chē)得到所繪直線l1，如圖1-31所示；2. 選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-直線(l

25、ine)-水平線通過(guò)鍵盤(pán)輸入起點(diǎn)：-10，-10 回車(chē)輸入終點(diǎn)：18，-10 回車(chē)默認(rèn)y尺寸，回車(chē)得到所繪直線l2，如圖1-31所示圖 1-313. 選擇 主菜單(main menu)-轉(zhuǎn)換(xform)-偏距（offset）用鼠標(biāo)拾取圖1-31中的直線l1，按圖1-32設(shè)置，并按ok并單擊l2的右邊，得到直線l3。圖 1-324. 選擇 主菜單(main menu)-轉(zhuǎn)換(xform)-偏距（offset）用鼠標(biāo)拾取圖1-31中的直線l2，按圖1-33設(shè)置，并按ok并單擊l2的上邊，得到直線l3。圖 1-335. 主菜單(main menu)-繪圖(create)-倒圓角(fillet)-半

26、徑(radius)通過(guò)鍵盤(pán)輸入半徑：6 回車(chē)用鼠標(biāo)分別拾取圖1-31中的直線l1與直線l2和直線l3與直線l4，則分別得到倒圓角圓弧，如圖1-31所示。6選擇 主菜單(main menu)-繪圖(create)-直線(line)-水平線通過(guò)鍵盤(pán)選擇l3上端點(diǎn)為起點(diǎn)，點(diǎn)擊l1左邊 回車(chē)默認(rèn)y尺寸，回車(chē)得到所繪直線l5，如圖1-31所示7選擇 主菜單(main menu)-修整(modify)-修剪(trim)-兩圖素(2 entities)用鼠標(biāo)分別拾取圖1-31所示的直線l1上位置和直線l5上位置用鼠標(biāo)分別拾取圖1-3所示的直線l1上位置和直線l5上位置8 選擇 主菜單(main menu)-

27、繪圖(create)-直線(line)-任意線選擇l2右邊端點(diǎn)為起點(diǎn)選擇l3右邊端點(diǎn)為起點(diǎn)默認(rèn)y尺寸，回車(chē)得到所繪直線l6，如圖1-31所示。得到圖1-34所示。圖1-34步驟二十五 存儲(chǔ)文件文件名為：t.mc9(二) 刀具路徑的生成本節(jié)根據(jù)被加工零件的形狀特點(diǎn)劃分小節(jié)，各小節(jié)名稱分別為球表面加工路徑的生成、圓錐表面加工刀具路徑的生成、雕刻字刀具路徑的生成和槽加工刀具路徑的生成。2.1 球表面加工刀具路徑的生成2.1.1 球表面粗加工刀具路徑的生成步驟一 讀取文件文件名為：t.mc9步驟二 生成球面加工刀具路徑組名生成球面加工刀具路徑組，名稱為：sphere machining。步驟三 生成第

28、一個(gè)球面粗加工刀具路徑設(shè)置視圖面(gview)：軸測(cè)圖（i）層(level)：3打開(kāi)層3和層2，關(guān)閉其他層1. 選擇 主菜單(main menu)-刀具路徑(toolpaths)-多軸加工(multiaxis)-曲線五軸加工(curve5ax)2. 進(jìn)入“曲線五軸加工方式設(shè)置”對(duì)話框，設(shè)置完畢后，如圖2-1所示，用鼠標(biāo)單擊圖2-1中的“ok”按鈕；圖 2-13. 用鼠標(biāo)拾取圖2-8中的曲面s1，即層3上的曲面，作為刀具軸線的參考曲面，單擊主菜單區(qū)中的“done”；4. 用鼠標(biāo)拾取圖1-22中的c5作為被加工曲線，由于曲線c5在圖2-8中的曲面s1中，所以在圖2-8中沒(méi)有顯示出來(lái)，單擊主菜單區(qū)中

29、的“done”；5. 用鼠標(biāo)拾取圖2-8中的曲面s1，作為補(bǔ)償曲面，單擊主菜單區(qū)中的“done”；6. 進(jìn)入“曲線五軸加工刀具參數(shù)設(shè)置”對(duì)話框，由于將采用的直徑為38mm，小半徑為6.38mm的牛型銑刀不是標(biāo)準(zhǔn)刀具，不能直接從刀具庫(kù)中調(diào)用，因此采用如下方法得到此刀具，選擇刀具直徑為25mm的牛型銑刀，則此刀具的圖標(biāo)出現(xiàn)在“曲線五軸加工刀具參數(shù)設(shè)置”對(duì)話框中，如圖2-2所示；圖 2-27. 將鼠標(biāo)光標(biāo)移至圖2-2中的直徑為25mm的牛型銑刀圖標(biāo)處，單擊鼠標(biāo)右鍵，進(jìn)入“定義刀具”對(duì)話框，設(shè)置完畢后，如圖2-3所示；圖 2-38. 用鼠標(biāo)單擊圖2-3中“存儲(chǔ)到刀具庫(kù)（save to library）

30、”按鈕，進(jìn)入“選擇刀具庫(kù)名”對(duì)話框，選擇完畢后，如圖2-4所示，單擊圖2-4中的“保存（s）”按鈕；圖 2-49. 得到如圖2-5所示的提示對(duì)話框，單擊圖2-5中的“確定”按鈕；圖2-510. 回到圖2-3，用鼠標(biāo)單擊圖2-3中的“ok”按鈕，則回到圖2-2，但是，此時(shí)的圖標(biāo)已變?yōu)橹睆綖?8mm牛型銑刀的圖標(biāo)；11. 用鼠標(biāo)單擊圖2-2上部的“多軸參數(shù)”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“多軸參數(shù)設(shè)置”對(duì)話框，設(shè)置完畢后，如圖2-6所示；12. 用鼠標(biāo)單擊圖2-6上部的“曲線五軸加工參數(shù)（curve5ax parameters）選項(xiàng)卡，進(jìn)入“曲線五軸加工參數(shù)設(shè)置”對(duì)話框，設(shè)置完畢后，如圖2-7所示圖 2-6圖 2-

31、713. 用鼠標(biāo)單擊圖2-7中的“確定”按鈕，則生成第一個(gè)球面粗加工刀具路徑cp，如圖2-7所示。圖 2-8步驟四 生成第二個(gè)球面粗加工刀具路徑 與生成第一個(gè)球面粗加工刀具路徑的方法相同，所用刀具相同，所用粗加工參數(shù)相同，所以在后續(xù)的生成球面粗加工刀具路徑的步驟中，只給出要點(diǎn)，詳細(xì)操作步驟可參閱步驟三。設(shè)置層(level)：4打開(kāi)層4和層2，關(guān)閉其他層其他同步驟三。步驟五 生成第三個(gè)球面粗加工刀具路徑設(shè)置層(level)：5打開(kāi)層5和層2，關(guān)閉其他層其他同步驟三。步驟六 生成第四和第五個(gè)球面粗加工刀具路徑設(shè)置層(level)：6打開(kāi)層6和層2，關(guān)閉其他層其他同步驟三。2.1.2 球表面精加工刀

32、具路徑的生成步驟一 選擇曲面五軸流線加工方法設(shè)置層(level)：7打開(kāi)層7，關(guān)閉其他層1選擇 主菜單(main menu)-刀具路徑(toolpaths)-多軸加工(multiaxis)-曲面五軸流線加工(flow5ax)2用鼠標(biāo)拾取被加工曲面，即層7中的曲面，進(jìn)入“曲面五軸流線加工刀具選擇”對(duì)話框。步驟二 刀具選擇選擇與粗加工相同的牛型銑刀。 步驟三 多軸參數(shù)設(shè)置用鼠標(biāo)單擊圖2-9上部的“多軸參數(shù)（multiaxis paremeters）”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“多軸參數(shù)設(shè)置”對(duì)話框，設(shè)置完畢后，如圖2-9所示。步驟四 曲面五軸流線加工參數(shù)設(shè)置用鼠標(biāo)單擊圖2-9上部的“曲面五軸流線加工參數(shù)（flo

33、w 5ax parameters）”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“五軸流線加工參數(shù)設(shè)置”對(duì)話框，設(shè)置完畢后，如圖2-10所示。步驟五 生成曲面五軸流線加工刀具路徑用鼠標(biāo)單擊圖2-10中的“確定”按鈕，主菜單區(qū)出現(xiàn)調(diào)整曲面五軸流線加工參數(shù)的菜單項(xiàng)，這些菜單項(xiàng)可以用于確定生成的刀具路徑相對(duì)于被加工曲面的位置，加工的方向和加工的起始點(diǎn)位置，調(diào)整完主菜單區(qū)的參數(shù)后，繪圖區(qū)中圖形如圖2-11所示，單擊主菜單區(qū)中的“done”，得到曲面五軸流線加工刀具路徑，如圖2-12所示。圖 2-9圖 2-10 圖 2-10 圖 2-11步驟六 球表面加工過(guò)程仿真經(jīng)過(guò)粗加工和精加工后的仿真，結(jié)果如圖2-12所示，仿真結(jié)果的表面與實(shí)際加

34、工表面有一定差別，實(shí)際加工表面更光滑，這是因?yàn)榉抡鏁r(shí)所用的刀具是牛型銑刀，底面是平的，切除了更多的金屬，造成過(guò)切所致。而實(shí)際加工時(shí)，所用刀具是環(huán)型銑刀，底部是空的，特別適合加工球形表面，加工后的表面更光滑，精度很高。圖 2-122.2 圓錐表面加工刀具路徑的生成圓錐表面加工采用曲線五軸加工方法，目的是節(jié)省時(shí)間。方法是以與圓錐表面垂直的旋轉(zhuǎn)平面為底面，用圓柱端銑刀沿旋轉(zhuǎn)平面上的兩個(gè)圓環(huán)線加工，即可得到所要的圓錐表面。步驟一 建立圓錐表面加工刀具路徑組名 建立圓錐表面加工刀具路徑組，名稱為：cone machining。步驟二 生成圓錐表面粗加工刀具路徑設(shè)置層(level)：10打開(kāi)層10和層2，

35、關(guān)閉其他層1. 選擇 主菜單(main menu)-刀具路徑(toolpaths)-多軸加工(multiaxis)-曲線五軸加工(curve5ax)2. 進(jìn)入“曲線五軸加工方式設(shè)置”對(duì)話框，設(shè)置內(nèi)容與圖2-1相同，單擊圖2-1中的“ok”按鈕；3. 用鼠標(biāo)在繪圖區(qū)拾取層10中的曲面作為刀具軸線的參考曲面，單擊主菜單區(qū)中的“done”；4. 用鼠標(biāo)拾取圖1-22中的c11，單擊主菜單區(qū)中的“done”；5. 用鼠標(biāo)在繪圖區(qū)拾取層10中的曲面作為補(bǔ)償曲面，單擊主菜單區(qū)中的“done”；6. 進(jìn)入“曲線五軸加工刀具參數(shù)設(shè)置”對(duì)話框，選擇直徑為25mm的端銑刀；7. 用鼠標(biāo)單擊圖2-13上部的“多軸參

36、數(shù)”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“多軸參數(shù)設(shè)置”對(duì)話框，設(shè)置完畢后，如圖2-13所示；8. 用鼠標(biāo)單擊前圖2-13上部的“曲線五軸加工參數(shù)（curve5ax parameters）”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“曲線五軸加工參數(shù)設(shè)置”對(duì)話框，設(shè)置內(nèi)容與圖2-7相同；9用鼠標(biāo)單擊前圖2-13中的“確定”按鈕，則生成圓錐表面粗加工刀具路徑，如圖2-14所示。步驟三 生成圓錐表面精加工刀具路徑圓錐表面精加工刀具路徑的生成方法與圓錐表面粗加工刀具路徑的生成方法完全相同，都是采用曲線五軸加工方法。圖 2-13 圖 2-14 圖 2-15與生成圓錐表面粗加工刀具路徑中的不同點(diǎn)有以下兩點(diǎn)：1）生成圓錐表面精加工刀具路徑時(shí)，被加工曲線是選擇

37、圖1-22中的c10。2）需要設(shè)置“間隙設(shè)置（gap settings）”對(duì)話框，設(shè)置完成后，如圖2-15所示。2.3 雕刻字刀具路徑的生成雕刻字刀具路徑的生成采用曲線五軸加工方法，曲線的底面是經(jīng)過(guò)移位后的球表面，即圖1-30中的曲面s1。步驟一 建立雕刻字刀具路徑組名建立雕刻字刀具路徑組，名稱為：letter engrave。步驟二 生成雕刻字刀具路徑設(shè)置層(level)：12打開(kāi)層12和層9，關(guān)閉其他層1選擇 主菜單(main menu)-刀具路徑(toolpaths)-多軸加工(multiaxis)-曲線五軸加工(curve5ax)2進(jìn)入“曲線五軸加工方式設(shè)置”對(duì)話框，設(shè)置內(nèi)容與圖2-1

38、相同，單擊 “ok”按鈕；3用鼠標(biāo)在繪圖區(qū)拾取層9中的曲面作為刀具軸線的參考曲面，單擊主菜單區(qū)中的“done”；4用鼠標(biāo)在繪圖區(qū)拾取被加工曲線，采用視窗方法拾取，即層12上的投影曲線chalco，并拾取c字的端點(diǎn)，作為曲線加工的起始點(diǎn)，單擊主菜單區(qū)中的“done”；5用鼠標(biāo)在繪圖區(qū)拾取層9中的曲面作為補(bǔ)償曲面，單擊主菜單區(qū)中的“done”；6. 進(jìn)入“曲線五軸加工刀具參數(shù)設(shè)置”對(duì)話框，選擇直徑為3mm的端銑刀；7. 用鼠標(biāo)單擊圖2-16上部的“多軸參數(shù)”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“多軸參數(shù)設(shè)置”對(duì)話框，設(shè)置完畢后，如圖2-16所示；圖 2-168. 用鼠標(biāo)單擊圖2-16上部的“曲線五軸加工參數(shù)（curve5

39、ax parameters）”選項(xiàng)卡，進(jìn)入曲線五軸加工參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，設(shè)置內(nèi)容與圖2-7相同；9用鼠標(biāo)單擊圖2-16中的“確定”按鈕，則生成雕刻字刀具路徑。2.4 槽加工刀具路徑的生成槽加工刀具路徑的生成采用曲面五軸流線加工方法，由于被加工槽是斜槽，所以用端銑刀，以槽的底面作為生成刀具路徑的被加工面，生成粗加工和精加工刀具路徑都是采用曲面五軸流線加工方法，只是生成粗加工刀具路徑時(shí)，加工深度較大，通過(guò)控制工件加工余量的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)。步驟一 建立槽加工刀具路徑組名 建立槽加工刀具路徑組，名稱為：slot machining。步驟二 選擇被加工曲面設(shè)置層(level)：14打開(kāi)層14，關(guān)閉其他層1選擇 主菜單(main menu)-刀具路徑(toolpaths)-多軸加工(multiaxis)-曲面五軸流線加工(flow5ax) 2用鼠標(biāo)在繪圖區(qū)拾取被加工曲面，即層14中的曲面，進(jìn)入曲面五軸流線加工刀具選擇對(duì)話框。步驟三 刀具選擇 選擇直徑為10mm的端銑刀； 步驟四 多軸參數(shù)設(shè)置 用鼠標(biāo)單擊圖2-17上部的“多軸參數(shù)”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“多軸參數(shù)設(shè)置”對(duì)話框，此時(shí)毛坯預(yù)留加工余量（stock to leave on drive