PPCNC入門講義帶課堂詩及評分方法2

1、基于個人便攜式數(shù)控機床的計算機輔助制造技術課程講義深圳大學機電與控制工程學院第一講：認識PPCNC、知道我是誰課堂內容：介紹PPCNC的組成、結構及其功用、安全須知 介紹運動部件、坐標系統(tǒng)、主軸的起停操作，XYZ軸的移動操作。介紹操作部件：電源插頭、USB插頭、電源開關、急停開關、調速開關、主軸調速界面，學會使用急停開關。介紹軟件界面（六個界面分別介紹）示范刀具裝夾的操作示范工件裝夾的操作 示范防塵罩安裝操作方法 所需設備、附件、材料清單：PPCNC主機0 6X4 0° X 0.2 雕刻刀1毫米對刀片3mm內六角扳手ER11 0 6索嘴，索嘴裝夾扳手一套，50X45X10ABS 塑料

2、塊，機床防護罩本次課的實踐作業(yè)步驟學會使用PPCNC機床設定、工件裝夾、坐標原點設定。PPCNC 系統(tǒng)，PPCNC執(zhí)行預先給定 G代碼，雕刻出我愛我家、我愛中國 深圳大學PPCNC '字樣（學 生緊跟教師一步一步執(zhí)行），讓學生學會將加工代碼調入的基本對刀方法，PPCNC的啟動、運行，同時介紹機床的工作范圍，操作要領， 激發(fā)學生的學習興趣，樹立學生對本課程的學習信心。教師分步驟介紹文字輸入、文字雕刻刀路創(chuàng)建、刀具參數(shù)選取及工件定位等基本 內容，讓學生初步了解，使用數(shù)控機床雕刻實體文字的基本技術和基本過程。學生各自帶上耳機觀看各自電腦中的“文字繪制、文字雕刻刀路創(chuàng)建方法”的多 媒體教程，按

3、照該多媒體教程中所講述的方法，設計出自己學號、姓名，創(chuàng)建雕 刻相應的加工刀路；啟動PPCNC數(shù)控軟件，導入雕刻自己名字的NC代碼；完成工件毛坯裝夾及對刀操作，啟動機床雕刻出自己的學號姓名；（呼應知道我是誰？）經教師檢查確認所完成的作品合格后，輸入作業(yè)提交時間，作為評定成績的依據(jù)。清理機床及工作臺、清點工具及附件、登記實驗記錄（每次課結束必做內容）四.知識點：數(shù)控機床的基本結構Z軸對刀操作）數(shù)控機床關鍵操作實踐（機床的啟動、運動、停止的操作； 數(shù)控加工的基本數(shù)學、物理原理，數(shù)控刀具的基本參數(shù)； 數(shù)控機床主要附件的作用原理及基本使用方法。五.本次課的學習目的：了解數(shù)控機床的基本結構，掌握PPCNC

4、數(shù)控機床與PC之間的連接方法和步驟；了解PPCNC數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)和工件坐標系統(tǒng)，學會在PPCNC數(shù)控機床的坐標運動操作方法、刀具和工件的裝夾方法；學會MasterCAM雕刻文字NC代碼創(chuàng)建方法，學會PPCNC中NC代碼的加載方法。 認識 P P C N C 知道我是誰 初認 P P C N C， 三軸聯(lián)動俏平移； 為我作詩又刻名， 鬼斧神工小兄弟。思考題：1. 雕刻字有幾種樣式？2. 雕刻空心字時，字的筆劃寬度和刀具的參數(shù)有什么關系？當?shù)窨痰淖殖霈F(xiàn)筆劃不完 整時，該怎么辦？3. 如何將雕刻的字沿圓周布置？4. 如何將單色的BMP文件的圖畫轉換成雕刻的G代碼？5. 在工件背面刻一首詩詞，對本

5、次課程做一小結第二講：國旗在我心中飄揚.課堂內容:介紹Solidworks3D放樣建模技術，三維挖槽加工技術用Solidworks創(chuàng)建五星紅旗局部 3D模型學習將*.sldprt文件導入MasterCAM在MasterCAM 中，學習將實體生成曲面的操作，學會對圖層的管理，學會繪制 邊界盒；學習MasterCAM 3D挖槽加工策略，將五星紅旗按挖槽粗、精 加工的方式生成兩個刀路， 學會Z方向二次對刀操作。粗加工加 工用3mm平底銃刀，精加工用 雕刻刀。提醒學生注意要正確設定坐標原點的。學習使用MasterCAM刀路運動仿真功能；介紹 G00,G01代碼，掌握從部分刀路創(chuàng)建NC代碼的技術。二.

6、所需設備、附件、材料清單：PPCNC主機0 6X3平底銃刀（用于粗加工）0 6X4 0° X 0.2尖頭雕刻刀1毫米對刀片、Z軸對刀器ER11 0 6索嘴，索嘴裝夾扳手一套50X45X10塑料坯料3mm內六角扳手 機床防護罩三. 本次課的實踐作業(yè)步驟啟動Solidworks軟件，創(chuàng)建五星紅旗的 3D模型（時間不夠也可以有教師提供現(xiàn) 成文件）；啟動MasterCAM軟件，導入五星紅旗的 3D模型，由實體創(chuàng)建加工曲面； 學生各自帶上耳機觀看各自電腦中的“五星紅旗加工刀路創(chuàng)建方法”的多媒體教 程；按照該多媒體教程中所講述的方法，創(chuàng)建雕刻五星紅旗的加工刀路，生成NC代碼；啟動PPCNC數(shù)控加

7、工界面,正確裝夾工件毛坯，對刀確定啟動加工程序雕刻出國旗將上述NC代碼載入到PPC加工軟件;G54原點；3D圖案，（尺寸范圍50X40經教師檢查確認所完成的作品合格后，輸入作業(yè)提交時間，作為評定成績的依據(jù)。清理機床及工作臺、清點工具及附件、登記實驗記錄（每次課結束必做內容）的概念;iSflfWW i-I wt Ia trar* 1 Si- quiri& T就弓。O'lfWE P布北anIfeatat | n口匸可電年昨討:珅聲呼MasterCAM中，邊界盒的創(chuàng)建與使 用，工件在坐標系中的移動方法； 各種不同格式文件導入到MasterCAM 中的技術；MasterCAM 中，的由

8、實體生成曲面 及編輯技術；MasterCAM 中，3D挖槽加工技術 的應用數(shù)控機床中，機床坐標及工件坐標的概念及其運用方法;直線插補，GOO, G01，G90，G53，G54 代碼；進給率、主軸轉速、進刀量、安全高度、進刀位置等重要概念的含義。五本次課的學習目的：掌握將不同格式文件 （以Solidworks文件為例）導入MasterCAM軟件中的方法和 步驟；學會MasterCAM中，將實體轉換為曲面的操作方法和步驟；學會MasterCAM中，工件坐標系的轉換方法、邊界盒的使用方法；了解刀具路徑參數(shù)、曲面粗、精加工參數(shù)的使用方法；弄清絕對坐標、增量坐標的在加工中的物理含義和選用方法；掌握數(shù)控機

9、床Z軸二次精確對刀技術；學會安全使用數(shù)控機床。國旗在我心中飄揚 巧奪天工小飛刀， 受命G碼跑又跳； 平刀尖刀輪上陣， 繡出國旗心中飄。思考題：1. 工件加工深度不夠，如果通過 Z坐標值進行補償？2. 在上題中，實現(xiàn)五角星的底部輪廓線和工件底部平面無高度差刀痕的關鍵技術何在？3. 在工件背面刻一首詩詞，對本次課程做一小結第二講：心心相印一. 課堂內容：學習使用MasterCAM的圖素分析功能 和圖形比例縮小、放大功能；學習2D面銃加工刀具路徑的使用場合 和使用方法；學習2D外形銃削加工刀具路徑的使用 場合和使用方法；學習改變加工余量預留值的方法；學習2D挖槽加工刀具路徑的使用場合 和使用方法；學

10、習使用刀具直徑補償方式，精修外形 輪廓，實現(xiàn)精確配制偶件的技巧； 用MasterCAM仿真加工，將刀路生 成NC代碼。介紹G02，G03，G91代碼二. 所需設備、附件、材料清單：PPCNC主機0 6X6平底銃刀(用于銃平面)、$ 6X2平底銃刀(用于挖槽和銃外形) Z軸對刀器；ER11 0 6索嘴，索嘴裝夾扳手一套50X45X10代木坯料二塊3mm內六角扳手機床防護罩三. 本次課的實踐作業(yè)步驟：學生各自帶上耳機觀看各自電腦中的“心心相印刀路創(chuàng)建方法”的多媒體教程；啟動MasterCAM，載入現(xiàn)成的心形輪廓曲線；繪制邊界盒、繪制邊界盒對角線，使用圖素分析功能測量邊界盒的尺寸范圍；使用Maste

11、rCAM軟件的縮放功能將邊界盒及圖形的尺寸縮放到X方向為31mm ,Y方向為24mm ；將邊界盒對角線的中點設為工件坐標原點，用圖層管理功能將邊界盒及對角線移 動到其它圖層并將其隱藏；屏幕上留下心形曲線；以坐標(-32 , -21) , ( 32,21 )為對角點，繪制矩形作為工件平面的加工邊界；采用2D面銃加工策略，創(chuàng)建以上述矩形為邊界的面銃加工路徑，Z方向深度為小于0.2mm，仿真驗證無誤后，生成 面銃加工的NC代碼；采用2D挖槽加工策略，創(chuàng)建以心形輪廓曲線為邊界的凹槽加工路徑，Z方向深度為3.1mm，仿真驗證無誤后，生成 心形凹槽加工的 NC代碼；采用2D挖槽加工策略，創(chuàng)建以矩形和心形曲

12、線為邊界的凹槽加工路徑，加工深 度3mm, XY方向留0.2mm加工余量，形成心形凸臺；仿真驗證無誤后，生成 心形凸臺加工的 NC代碼；采用2D外形銃削加工策略，創(chuàng)建心形曲線為邊界的外形銃削加工路徑，用以精修凸臺外形，刀路補正方式選則控制器補正。加工深度3mm , XY方向預留留余量為0,仿真驗證無誤后，生成面 心形凸臺外形精修加工的NC代碼；將工件坯料固定在工作臺上，啟動PPCNC數(shù)控加工界面，加載面銃加工的NC代碼，將毛坯上表面銃平；加載心形凹槽加工的 NC代碼，加工出凹心；換上另一塊坯料，加載 面銃加工的NC代碼，將毛坯上表面銃平；加載心形凸臺加工的 NC代碼，加工出凸心；將凹心往機床上

13、的凸心上試裝配，感受到過盈裝配；加載心形凸臺外形精修加工的 NC代碼，在PPCNC數(shù)控軟件中用刀偏設置 功能改變本代碼對應刀具號的刀具直徑值?？刂破髦械牡毒咧睆街当萅C代碼中的值減小0.025mm，加工一次，重復上一步的試裝配；如果仍有過盈，則再將刀具直徑遞減0.025mm ,加工一次直至到達合適的配合間隙；經教師檢查確認所完成的作品合格后，輸入作業(yè)提交時間，作為評定成績的依據(jù)。清理機床及工作臺、清點工具及附件、登記實驗記錄。四. 知識點：MasterCAM圖形分析功能的使用；MasterCAM圖形縮放功能的使用；MasterCAM圖圖層管理功能的使用；MasterCAM 工件坐標的移動；G9

14、1 , G02, G03 代碼；2D面銃刀具路徑的使用技法；2D標準挖槽刀具路徑的使用技法；2D外形銃削刀具路徑的使用技法；PPCNCN數(shù)控機床控制器刀具直徑補償技術的應用。五. 本次課的學習目的：學會MasterCAM軟件對圖形的縮放，隱藏，移動工具坐標等編輯功能的操作方法；學會使用MasterCAM，創(chuàng)建2D面銃刀具路徑的方法；學會使用MasterCAM，創(chuàng)建2D標準挖槽刀具路徑的方法；學會使用MasterCAM，創(chuàng)建2D外形銃削刀具路徑的方法；了解刀具直徑補償?shù)脑?，嘗試使用PPCNC數(shù)控機床控制器刀具直徑補償功能。心心相印 心心相印情意綿, 凸凹密合配偶件; 間隙大小靠刀補, 切內削外

15、看刀偏。思考題：1. 銑外形加工策略中有哪些參數(shù)需要設置，如何設置？2. 什么是 Z 分層銑深，它有什么用途？3. 什么是 XY 方向分層銑削，它與 Z 分層銑深有什么不同。4. 補正方向如何確定？5. 電腦補正、控制器補正、關閉補正有什么區(qū)別？6. 加工模板如何制作？7. 在工件背面刻一首詩詞，對本次課程做一小結第四講：一把鑰匙開一把鎖內容:介紹在數(shù)控機床上利用專業(yè)夾具對特殊零件進行裝夾定位及對刀的技術； 以鑰匙為例，介紹用 CCD輪廓測量儀，獲得微小零件精確輪廓的方法； 介紹用Solidworks創(chuàng)建被測量鑰匙的 3D模型的方法； 將STL文件設為MasterCAM坯料的方法及使用場合；

16、學習曲面粗加工平行銃削加工策略； 學習曲面精加工平行銃削加工策略； 金屬切削的進給率選擇，MasterCAM材料庫的使用；XY尋邊器的使用； 介紹G17, G18，G19代碼； 二所需設備、附件、材料清單：PPCNC主機0 6X $ 2四刃全磨平底銃刀ER11 $ 6索嘴 鑰匙加工裝用夾具 尋邊器 鑰匙坯 機床防護罩 三本次課的實踐作業(yè)步驟：利用CCD輪廓測量儀，獲得微小零 件精確輪廓的數(shù)據(jù)，在 Solidworks中創(chuàng)建鑰匙3D模型和鑰匙坯的3D模型，（時間不夠可以利用現(xiàn)成的3D模型），將鑰匙坯的3D模型存為STL格式的文件；學生各自帶上耳機觀看各自電腦中的“一把鑰匙開一把鎖”的多媒體教程；

17、 將鑰匙的3D模型導入 MasterCAM ;在MasterCAM中將選擇STL作為毛坯選項， 將已存的鑰匙坯 STL文件作為毛坯文件載入到MasterCAM中，利用編輯功能移動鑰匙，使毛坯和鑰匙的坐標重合； 利用曲面粗加工功能創(chuàng)建鑰匙齒槽的加工刀路； 利用曲面精加工功能創(chuàng)建鑰匙齒槽的加工刀路； 仿真驗證無誤后，生成鑰匙加工NC代碼；將鑰匙專業(yè)夾具及鑰匙坯裝夾到PPCNC數(shù)控機床工作臺； 啟動PPCNC數(shù)控軟件，移動機床，用尋邊器尋找出 加工定位原點； 載入鑰匙加工NC代碼，啟動機床加工出鑰匙； 用鑰匙試開對應的鎖，經教師檢查確認作品合格后， 輸入作業(yè)提交時間，作為評定成績的依據(jù)。清理機床及工

18、作臺、清點工具及附件、登記實驗記錄。知識點:CCD影像測量機的使用方法； 用*.stl文件設定材料的方法； 曲面粗加工平行銃削策略的使用方法； 曲面精加工平行銃削策略的使用方法； 工裝夾具設計要領及定位技巧； 尋邊器的使用；MasterCAM材料庫的使用，進給率與被切削材料的關系；切削精度對工件用途的影響； 坐標平面選擇的 NC代碼G17,G18,G19 ； 四本次課的學習目的：了解使用CCD影像測量機獲得微小零件輪廓的方法； 學會在MasterCAM中用STL文件設置毛坯； 領悟夾具設計的要領及定位方法；學會曲面加工平行銃削策略的使用方法；學會使用MasterCAM軟件的庫文件，生成切削參數(shù)

19、;學會使用尋邊器為坯料定位；領會加工精度對工件用途的影響。多把鑰匙開一把鎖昔配鑰匙請銅匠，現(xiàn)有匙機恣逞強；我用P P C N C,照圖加工不走樣思考題：1. 曲面挖槽加工與平面挖槽加工有什么區(qū)別?2. 曲面挖槽的邊角如何確定？第五講：開創(chuàng)清涼世界（風扇頁設計及加工）一. 內容：介紹Solidworks扭曲面的創(chuàng)建方法、曲面圓陣列的創(chuàng)建方法；介紹MasterCAM中，調用CreateBoundary例程創(chuàng)建實體輪廓的方法；介紹MasterCAM中用實體創(chuàng)建曲面的方法；學習鉆孔刀具路徑的創(chuàng)建及鉆孔指令G73, G83的使用；學習曲面粗加工挖槽刀具路徑的用法；學習曲面流線精加工刀具路徑的用法；學習刀

20、具路徑的線性陣列、圓周陣列、鏡像復制功能的用法；學習曲面交線清角加工刀具路徑的用法；學習雙面加工的技巧；二. 所需設備、附件、材料清單：PPCNC主機ER11 $ 6索嘴，索嘴裝夾扳手一套0 6XR1二刃球頭銃刀Z軸對刀器50X45X10代木坯料3mm內六角扳手 機床防護罩三. 本次課的實踐作業(yè)步驟：在Solidworks中用扭曲面的特征，創(chuàng)建方法右圖所示的風扇（如果時間不夠可以 利用現(xiàn)成的3D模型）；學生各自帶上耳機觀看各自電腦中的“風扇葉加工刀路設計”的多媒體教程；啟動 MasterCAM 導入風扇的3D模型；利用MasterCAM的由實體繪制曲面功能，繪制風扇外表曲面；運行應用程序Cre

21、ateBo un dary '生成實體邊界，編輯后產生一個風扇葉邊界，將此邊界向外偏置擴大 2.5mm后產生一個單頁風扇加工邊界； 利用MasterCAM刀具路徑中的鉆孔功能，創(chuàng)建鉆削風扇轂中心孔的加工路徑， 分別使用G83和G73鉆孔指令；采用曲面粗挖槽加工策略，創(chuàng)建一片風扇葉的加工路徑，其邊界為上述那單頁風扇加工邊界，加工面預留量0.3mm , Z軸最大進給量0.5mm ,利用仿真功能驗證 刀路的正確性；采用曲面流線精加工策略，創(chuàng)建一片風扇葉的精加工路徑；采用曲面流線精加工策略，創(chuàng)建風扇葉局部圓角等細小部位的精加工路徑； 選中單個風扇葉的曲面粗挖槽加工路徑、曲面流線精加工刀具路徑、

22、風扇葉局部 圓角等細節(jié)部位的精加工路徑，啟動刀具路徑轉換功能，選擇旋轉轉換，生成三 個夾角為120°的風扇葉加工刀路，旋轉中心為風扇轂中心；采用曲面流線精加工策略，選中風扇轂圓柱體外表面為加工面，風扇葉為干涉面,創(chuàng)建加工刀路，將尚未切削的坯料切除；采用曲面交線清角加工策略，選中風扇轂及風扇葉，創(chuàng)建將扇葉與扇轂間交線圓 清根的加工刀具路徑；選中上述刀路仿真驗證正確無誤后，生成風扇葉加工NC代碼；啟動方向的數(shù)控加工軟件，加載風扇葉加工NC代碼；將坯料裝夾到工作臺，用尋邊器將X軸零點定位與坯料的對稱中心線上；運行風扇葉加工NC代碼'加工三葉風扇的一個面；卸下工件，在葉片上填入石膏，

23、石膏硬化后，將工件翻面裝夾到工作臺上，再次 利用尋邊器，將X軸零點定位于坯料的對稱中心線上，Y軸的中心保持不變;再次運行風扇葉加工NC代碼'加工三葉風扇的另一個面；卸下工件，除去石膏，獲得兩面加工的風扇葉；經教師檢查確認作品合格后，輸入作業(yè)提交時間，作為評定成績的依據(jù)；清理機床及工作臺、清點工具及附件、登記實驗記錄。四.五.知識點：Solidworks中扭曲面的創(chuàng)建方法、曲面圓陣列的創(chuàng)建方法；MasterCAM中，調用應用程序的方法；鉆孔刀具路徑的創(chuàng)建及鉆孔指令G73，G83的使用；曲面粗加工挖槽刀具路徑的參數(shù)選擇；曲面流線精加工刀具路徑的用法；曲面交線清角加工刀具路徑的用法；刀具路徑

24、轉換的用法；隨形胎具的制作技巧，雙面加工的技巧；本次課的學習目的：學會在Solidworks中創(chuàng)建扭曲面； 學會調用MasterCAM應用程序；掌握鉆孔刀具路徑的創(chuàng)建及鉆孔指令G73，G83的使用；學會設置曲面粗加工挖槽刀具路徑中 的參數(shù)；學會創(chuàng)建曲面加工刀具路徑；學會使用刀具路徑轉換的技巧；學會制作隨形胎具的制作技術和雙面 加工的技術；風扇小小風扇葉彎彎,八級銃工都為難;數(shù)控機床來幫忙,人人技藝賽魯班。第六講：你想什么，什么就是你一內容：選擇一：（爭取獲得成績 A 者必做） 自選一個或幾個具有裝配關系的零件，通過設計加工方案，并加工出該零件展示 自己對數(shù)控加工技術運用能力。 建議該零件含有換刀加工、多次定位加工、需要設計輔助工裝夾具定位為宜。 選擇此題的人數(shù)，者若大于學校規(guī)定的獲得成績 A 所限定的人數(shù)，則需要 PK。 本題目的完成者必須 提交工件的 3D 文檔，刀路的設計文檔、加工刀路設計和零 件加工過程的工作記錄、操作過程的屏幕錄像（屏幕錄像軟件已經裝到教室的計 算機內）、NC代碼及最后的工件。選擇二：對于無意爭取 A 者，可以由任課教師提供一個適當?shù)念}目