CADCAM數(shù)控設(shè)計(jì)

1、 綜合訓(xùn)練報(bào)告書 題 目 廣本車標(biāo)零件的CAD/CAM與數(shù)控加工銑削 應(yīng) 用 技 術(shù) 系機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 班 號(hào) 學(xué)生姓名 . 指導(dǎo)教師 王高升 袁平 關(guān)耀奇 郭建新 完成日期 2011年12月22日 湖南工程學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 二一一年十二月湖南工程學(xué)院CAD/CAM與數(shù)控加工綜合訓(xùn)練任務(wù)書題目： 廣本車標(biāo)零件的CAD/CAM與數(shù)控加工銑削 姓名 石 磊 系別 機(jī)械工程系專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)0885學(xué)號(hào)200813090511指導(dǎo)老師 王高升、袁平、關(guān)耀奇、郭建新 教研室主任 關(guān)耀奇 一、 訓(xùn)練目的本綜合訓(xùn)練是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中規(guī)定的專業(yè)必修課程，是學(xué)生

2、進(jìn)入專業(yè)課程學(xué)習(xí)階段必須進(jìn)行的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是提高學(xué)生計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用能力，鞏固和加深所學(xué)的理論知識(shí)，深入了解CAD/CAM軟件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)和加工制造過(guò)程中的作用，掌握產(chǎn)品數(shù)控加工的全過(guò)程，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。二、 指定零件（圖例）圖1-1 廣本車標(biāo)零件示意圖三、訓(xùn)練任務(wù)1.應(yīng)用Mastercam等CAD/CAM軟件完成指定零件的CAD/CAM過(guò)程。訓(xùn)練內(nèi)容：1）指定零件的幾何造型；2）工藝分析；3）刀具走刀路徑的生成；4）數(shù)控仿真加工；5）指定數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控程序生成。2.指定零件的數(shù)控切削加工訓(xùn)練內(nèi)容：1）確定毛坯類型，編制零件的加工工序卡

3、，填寫加工程序單；2）根據(jù)已制訂的加工工序卡，填寫刀具調(diào)整單，動(dòng)手調(diào)整、操作相應(yīng)機(jī)床，完成零件的數(shù)控加工；3）正確地選用檢驗(yàn)方法及計(jì)量器具，對(duì)零件進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)和分析。四、訓(xùn)練要求1) 完成指定零件的3D造型；2) 完成指定零件的2D圖，并正確標(biāo)注好尺寸；3）對(duì)零件進(jìn)行正確的工藝分析，按指定的格式填寫數(shù)控加工工藝卡片；4）刀具路徑與指定數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控程序生成；5）數(shù)控加工零件，并對(duì)零件進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)和分析；6）撰寫綜合訓(xùn)練說(shuō)明書（上交電子稿和打印稿），說(shuō)明書應(yīng)涵蓋整個(gè)訓(xùn)練內(nèi)容，字?jǐn)?shù)不少于3.5千字；7) 答辯與成績(jī)的給定。目 錄一、零件的CAD/CAM過(guò)程 01 1.1 零件CAD 01 1.2零

4、件加工工藝設(shè)計(jì) 04 1.2.2數(shù)控加工工藝分析 05 1.3 零件CAM 08 1.3.1刀具路徑生成 09 1.3.1加工程序的生成 15 1.4 CAM程序清單 15二、數(shù)控加工 17 2.1裝夾示意圖 17 2.2 數(shù)控加工仿真 18 2.3 加工過(guò)程綜述 21 2.4 檢測(cè)加工零件，分析超差原因22三、心得體會(huì)23四、參考資料24五、零件加工工序卡25CAD/CAM與數(shù)控加工綜合訓(xùn)練報(bào)告一、零件的CAD/CAM過(guò)程1.1 零件CAD由UG建模所得到廣本車標(biāo)零件圖（建模的大致過(guò)程、截取幾個(gè)關(guān)鍵的過(guò)程圖）建立輪廓草圖（1）建立輪廓草圖（2）拉伸外輪廓繪制內(nèi)輪廓草圖倒角生成實(shí)體（1）生成實(shí)

5、體（2）1.2零件加工工藝設(shè)計(jì)1.2.1 確定毛坯類型1）銑削零件毛坯類型：圓柱型棒料(直徑為：120mm；高為30mm)2）零件材料：塑料 3）制造方法：銑削1.2.2 數(shù)控加工工藝分析1工藝分析 如圖所示，零件外形規(guī)則，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值等要求較高。工件復(fù)雜程度一般，包含了平面、圓弧表面、空間圓柱面、內(nèi)外輪廓、挖槽、鉆孔、鏜孔、鉸孔以及三維曲面的加工，且大部分的尺寸均達(dá)到IT8IT7級(jí)精度。選用機(jī)用平口鉗裝夾工件，校正平口鉗固定鉗口，使之與工作臺(tái)X軸移動(dòng)方向平行。在工件下表面與平口鉗之間放入精度較高的平行墊塊(墊塊厚度與寬度適當(dāng))，利用木錘或銅棒敲擊工件，使平行墊塊不能

6、移動(dòng)，夾緊工件。采用試切法對(duì)刀，找正工件X、y軸零點(diǎn)，零點(diǎn)位于工件A表面120的圓柱中心位置，設(shè)置Z軸零點(diǎn)與機(jī)械原點(diǎn)重合，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償利用z軸定位器設(shè)定；有時(shí)也可不使用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能，而根據(jù)不同刀具沒定多個(gè)工件坐標(biāo)系零點(diǎn)進(jìn)行編程加工。圖中A表面為執(zhí)行刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償后的零點(diǎn)表面。根據(jù)零件圖樣要求給出加工工序?yàn)椋?、 粗銑基準(zhǔn)平面A選用50mm的面銑刀。2、 曲面粗加工挖槽深度為5mm的凸形槽，選用14mm平底刀。3、 曲面粗加工等高外形，選用6mm的平底刀4、 曲面精加工環(huán)繞等距，選用3mm的球刀5、 曲面精加工交線清角，選用2mm的球刀2切削參數(shù)的選擇 各工序及刀具的切削參數(shù)見表11。表11加

7、工步驟刀具與切削參數(shù)序號(hào)加工內(nèi)容刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速n/r進(jìn)給速度/mm類型材料1粗銑基準(zhǔn)平面50mm面銑刀硬質(zhì)合金12003002曲面粗加工挖槽14mm平底刀高速鋼12003003曲面粗加工等高外形6mm的平底刀高速鋼12003004曲面精加工環(huán)繞等距3mm的球刀高速鋼12003005曲面精加工交線清角2mm的球刀高速鋼12003001.2.2 數(shù)控加工工藝分析1、 機(jī)床坐標(biāo)、工具坐標(biāo)系的建立通過(guò)機(jī)床回零操作來(lái)建立機(jī)床坐標(biāo)。首先建立標(biāo)準(zhǔn)工具，然后對(duì)刀通過(guò)G54建立工件坐標(biāo)系。X方向?qū)Φ叮缦聢D：Y方向?qū)Φ?，如下圖：Z方向?qū)Φ叮缦聢D：刀具的設(shè)置安裝：1. 3 零件CAM1.3.1刀具路徑的生成1

8、 粗銑基準(zhǔn)平面A：（李 明-09號(hào)）加工方式：平面銑削刀具選擇：選用50mm的面銑刀切削參數(shù)：進(jìn)給率300、提刀速度200、主軸轉(zhuǎn)速1200、加工預(yù)留量0、最大切削間距10.0、最大Z軸進(jìn)給1.0 加工面：加工參數(shù)模擬仿真2 曲面粗加工挖槽深度為5mm的凸形槽：（劉牧人-12號(hào)）加工方式：曲面粗加工挖槽刀具選擇：選用14mm平底刀。切削參數(shù)：進(jìn)給率300、提刀速度200、主軸轉(zhuǎn)速1200、加工預(yù)留量0、最大切削間距10.0、最大Z軸進(jìn)給1.0 加工面：加工參數(shù)模擬仿真3 曲面粗加工等高外形，選用6mm的平底刀：（石 磊-11號(hào)）加工方式：刀具選擇：切削參數(shù)：進(jìn)給率300、提刀速度200、主軸轉(zhuǎn)

9、速1200、加工預(yù)留量0、最大切削間距10.0、最大Z軸進(jìn)給1.0 加工面：加工參數(shù)模擬仿真4 曲面精加工環(huán)繞等距，選用3mm的球刀加工方式：刀具選擇：切削參數(shù)：進(jìn)給率300、提刀速度200、主軸轉(zhuǎn)速1200、加工預(yù)留量0、最大切削間距10.0、最大Z軸進(jìn)給1.0 加工面：加工參數(shù)模擬仿真5 曲面精加工交線清角，選用2mm的球刀加工方式：刀具選擇：切削參數(shù)：進(jìn)給率300、提刀速度200、主軸轉(zhuǎn)速1200、加工預(yù)留量0、最大切削間距10.0、最大Z軸進(jìn)給1.0 加工面：加工參數(shù)模擬仿真1.3.2 加工程序的生成設(shè)置程序存放路徑，加載機(jī)床選項(xiàng)文件，按法蘭克系統(tǒng)編程格式編輯經(jīng)后置處理所產(chǎn)生的程序，并

10、將tap格式轉(zhuǎn)換為cnc或nc格式，修改程序文件名。1.4 CAM程序清單 通過(guò)后置處理產(chǎn)生NC加工程序，按法蘭克系統(tǒng)編程格式編輯經(jīng)后置處理所產(chǎn)生的程序。1) 粗銑基準(zhǔn)平面A選用50mm的面銑刀。（第一個(gè)加工工步）2) 曲面粗加工挖槽深度為5mm的槽，選用14mm平底刀（第二個(gè)加工工步）%O00002N100 G0 G17 G40 G49 G80 G90N102 G91G28 Z0.N104 S1400 M3N106 G0 G90 G54 X-51.01 Y-11.903N108 Z4.8N110 M8（用塑料加工時(shí)載入數(shù)控機(jī)床時(shí)刪除）N112 Z2.8N114 G1 Z-.2 F300.N1

11、16 X-51.203 Y-11.534 F400.N118 X-51.386 Y-10.76N120 X-51.394 Y-10.718N122 X-51.871 Y-8.101N124 X-51.878 Y-8.058N126 X-52.22 Y-5.42N128 X-52.224 Y-5.377N130 X-52.429 Y-2.724N140 X2.159 Y-3.485N142 X2.085 Y-3.498N144 X-2.085 Y-3.497N146 X-2.158 Y-3.485N148 G0 Z-3.8N150 Z.2N152 M9（用塑料加工時(shí)載入數(shù)控機(jī)床時(shí)刪除）N154

12、G91 G28 Z0.N156 M05N158 M30%3) 曲面粗加工等高外形，選用6mm的平底刀。（第三個(gè)加工工步）4) 曲面精加工環(huán)繞等距，選用3mm的球刀。（第四個(gè)加工工步）5) 曲面精加工交線清角，選用2mm的球刀。（第五個(gè)加工工步）二. 數(shù)控加工2.1裝夾示意圖工件坐標(biāo)系及工件裝夾示意圖圖 號(hào)JS0885-11-02 名 稱廣本車標(biāo)工 序 號(hào)01 編 制石 磊 日 期2011/12/20校對(duì)李 明日期2011/12/20機(jī)床型號(hào)FANUC序號(hào)刀具類型刀具規(guī)格工 步 內(nèi) 容加工時(shí)間注 意事 項(xiàng)操作者1基準(zhǔn)對(duì)刀50mm基準(zhǔn)對(duì)刀5分鐘李 明2面銑刀50mm粗銑基準(zhǔn)平面A5分鐘 劉牧人3平

13、底刀14mm曲面粗加工挖槽30分鐘石 磊4平底刀6mm曲面粗加工等高外形40分鐘戴 豐5球刀3mm曲面精加工環(huán)繞等距30分鐘黃琪瑤6球刀2mm曲面精加工交線清角40分鐘鄺松濤2.2 數(shù)控加工仿真1）打開VNUC仿真軟件，2）選擇FANUC0iMC型數(shù)控系統(tǒng)。3）新建并安裝毛坯：4）安裝刀具：5）建立工件坐標(biāo)系：6）載入NC程序：7）自動(dòng)加工仿真。8）更換道具，讀取后面程序加工，直到完成最后一步9） 加工完成，刀具回到機(jī)床原點(diǎn)2.3加工過(guò)程綜述（1）機(jī)床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系的建立：開啟機(jī)床主軸，搖動(dòng)手輪對(duì)刀，將計(jì)算出來(lái)的工件坐標(biāo)系輸入到G54中。（2）各工步的加工操作注意事項(xiàng)：工步l 粗銑基準(zhǔn)平面

14、A；在銑削毛胚端面時(shí)要限制最高轉(zhuǎn)速，以免銑削至圓心時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)高使工件飛出，另外應(yīng)銑過(guò)中心一些；注意選好切入點(diǎn)和切出點(diǎn)；為保證工件的表面粗糙度應(yīng)使轉(zhuǎn)速高些，進(jìn)給量小些。工步2 曲面粗加工挖槽；切槽時(shí)，進(jìn)給量不宜選擇過(guò)大，切至槽底時(shí)應(yīng)短時(shí)暫停，以保證環(huán)槽的表明粗糙度。工步3 曲面粗加工等高外形；主軸轉(zhuǎn)速不宜太大，進(jìn)給量不宜選擇過(guò)大，防止速度太快打壞刀具，轉(zhuǎn)速也不宜太慢，要保證表面加工的光滑。工步4 曲面精加工環(huán)繞等距；軸轉(zhuǎn)速不宜太大，進(jìn)給量不宜選擇過(guò)大，防止速度太快打壞刀具。工步5 曲面精加工交線清角；軸轉(zhuǎn)速不宜太大，進(jìn)給量不宜選擇過(guò)大，防止速度太快打壞刀具。2.3 檢測(cè)加工零件，分析超差原因（1）

15、確定檢驗(yàn)方法，選擇計(jì)量器具：（2）檢測(cè)加工零件（將測(cè)量結(jié)果填入記錄表）（3）分析超差原因(無(wú)誤差者不寫) 零件檢測(cè)記錄表圖 紙尺 寸檢測(cè)用計(jì)量器具檢測(cè)尺寸結(jié) 論備 注高5mm游標(biāo)卡尺4.92mm合格厚4mm游標(biāo)卡尺4.02mm合格長(zhǎng)74.5mm游標(biāo)卡尺74.48mm合格寬64mm游標(biāo)卡尺63.98mm合格三、心得體會(huì) 這次CAD/CAM與數(shù)控加工銑削課程設(shè)計(jì)為期三周，這次課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是對(duì)我們學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，CAD/CAM與數(shù)控加工已經(jīng)成為當(dāng)今加工應(yīng)用中空

16、前活躍的領(lǐng)域，在工業(yè)中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。因此作為二十一世紀(jì)的工程師來(lái)說(shuō)掌握CAD/CAM與數(shù)控加工技術(shù)是十分重要的。回顧起此次CAD/CAM與數(shù)控加工課程設(shè)計(jì)，讓我仍感慨頗多，我覺學(xué)習(xí)得最多最充實(shí)的是在課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，的確，從公布課題到定稿，從理論到實(shí)踐，在整整三星期的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考

17、的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說(shuō)怎么使用Mastercam X這個(gè)軟件生成數(shù)控加工路徑，如何設(shè)置刀具，如何在模擬機(jī)床系統(tǒng)中對(duì)刀，如何在模擬機(jī)床系統(tǒng)中加載程序，如何運(yùn)用VNUC模擬仿真和加工通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新溫故。 這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多編程問(wèn)題，我們要感謝王高升老師和袁平老師等指導(dǎo)老師的辛勤指導(dǎo)，開始我們的UG圖導(dǎo)入Mastercam X軟件生成數(shù)控仿真刀具路徑后生成的仿真圖不是很好看，毛刺很多，為了解決這個(gè)問(wèn)題，我后來(lái)重新畫了UG圖，然后按照袁平老師的指導(dǎo)方式我自己生成Mastercam X軟件生成數(shù)控仿真刀具路徑，最后終于解覺了問(wèn)題，后來(lái)加工的仿真零件就好看些了，在王高升老師和袁平老師等指導(dǎo)老師的身上我學(xué)得到很多實(shí)用的知識(shí)，再次我表示感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！四、參考文獻(xiàn)1 鄧奕現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用國(guó)防工業(yè)出版社，200892 法蘭克（中國(guó)）有限公司編程指南用戶文件M北京：法拉科（中國(guó)）有限公司，20063 鄧奕，關(guān)耀奇華中I型數(shù)控系統(tǒng)基于MasterCAM的后置處理J湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2001(3)，52-54 4