數(shù)控銑床加工零件及數(shù)控編程

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)數(shù)控技術(shù)綜合訓(xùn)練二班 級： 機(jī)自14-2 學(xué) 號： 1407010228 姓 名： 張欽雷 指導(dǎo)教師： 王潔 完成日期： 2017-04-20 任務(wù)書一、設(shè)計(jì)原始資料由教師指定。二、設(shè)計(jì)任務(wù)（1）對教師給定的裝配體或零件進(jìn)行設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括：二維圖繪制和三維建模，建模軟件可根據(jù)自己熟練程度選擇。（2）對零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，學(xué)生自行選擇分析軟件。（3）針對某工步進(jìn)行虛擬仿真制造，生成程序代碼。三、設(shè)計(jì)成果（1）零件圖（A4或A3） 1張（2）三維模型及仿真過程 1份（3）數(shù)控程序代碼 1份（4）說明書（2000-5000字） 1份四、成績評定序號主要內(nèi)容考核要求評分標(biāo)準(zhǔn)分值得分1軟件

2、的基本操作正確使用軟件、選擇系統(tǒng)和設(shè)置正確選擇系統(tǒng)，計(jì)3分30系統(tǒng)設(shè)置正確，計(jì)3分選刀、裝刀正確，計(jì)4分程序輸入正確，計(jì)10分對刀正確，計(jì)10分2程序的輸入與運(yùn)行利用某系統(tǒng)界面正確輸入程序、操作運(yùn)行、查看結(jié)果運(yùn)行結(jié)果正確，計(jì)10分20結(jié)果查看與保存正確，計(jì)10分3說明書質(zhì)量說明書內(nèi)容詳實(shí)，格式規(guī)范說明書內(nèi)容準(zhǔn)確，推導(dǎo)合理，計(jì)算無誤，程序格式符合標(biāo)準(zhǔn)，記30分50說明書規(guī)范，記20分4總分100指導(dǎo)教師： 王潔 日 期： 摘 要本次研究的目的是加深對于二維，三維軟件的應(yīng)用，學(xué)習(xí)用數(shù)控仿真進(jìn)行模擬加工。利用二維軟件對零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)和使用要求的分析。利用三維軟件對零件尺寸進(jìn)行建模。再通過CAM對零件進(jìn)

3、行加工軌跡，刀具參數(shù)，程序代碼生成等相關(guān)參數(shù)設(shè)定。進(jìn)而生成仿真動畫，立體直觀的了解零件仿真的全過程。最后完成對零件仿真的整個過程。關(guān)鍵詞：二維軟件，三維軟件，建模，CAM，仿真AbstractThe purpose of this research is to deepen for 2 d, 3 d software applications, learning to use numerical simulation to simulate machining. Using two-dimensional software components for the analysis of the

4、structure and the use requirement. Parts size to make use of 3 d software modeling. Travel through the CAM track of parts processing, cutting tool parameters, application code generation and related parameters setting. , in turn, generate simulation animation, three-dimensional visual simulation dur

5、ing the process of understanding of parts. Finally complete the whole process of simulation of parts. Keywords: 2 d software, 3 d software, modeling, CAM, simulation 目 錄1工件二維圖形的繪制 511繪制二維圖的軟件 caxa512工件的平面圖及零件加工工藝分析52.工件的三維建模 6 2.1三維軟件的介紹 Inventor62.2工件的三維建模過程 62.2.1整體的三維圖形72.2.2實(shí)體建模73.工件的仿真11 3.1仿真所

6、用的軟件 CAM 11 3.2仿真過程及參數(shù)的確定124.總結(jié)175.參考文獻(xiàn)16 1.工件二維圖形的繪制 1.1繪制二維圖的軟件 caxa北京數(shù)碼大方科技股份有限公司（CAXA）是中國領(lǐng)先的工業(yè)軟件和服務(wù)公司，是中國最大的CAD和PLM軟件供應(yīng)商，是中國工業(yè)云的倡導(dǎo)者和領(lǐng)跑者。主要提供數(shù)字化設(shè)計(jì)（CAD）、數(shù)字化制造（MES）、產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）和工業(yè)云服務(wù)，是“中國工業(yè)云服務(wù)平臺”的發(fā)起者和主要運(yùn)營商。CAXA始終堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，自主研發(fā)二維、三維CAD和PLM平臺，是國內(nèi)最早從事此領(lǐng)域全國產(chǎn)化的軟件公司，研發(fā)團(tuán)隊(duì)有超過二十年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)積累，技術(shù)水平具有國際領(lǐng)先性，在北京、南京和美

7、國設(shè)有三個研發(fā)中心，擁有超過150項(xiàng)著作權(quán)、專利和專利申請，并參與多項(xiàng)國家CAD、CAPP等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的定制工作。CAXA的產(chǎn)品擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，產(chǎn)品線完整：主要提供數(shù)字化設(shè)計(jì)（CAD）、數(shù)字化制造（MES）以及產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）解決方案和工業(yè)云服務(wù)。數(shù)字化設(shè)計(jì)解決方案包括二維、三維CAD，工藝CAPP和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM等軟件；數(shù)字化制造解決方案包括CAM、網(wǎng)絡(luò)DNC、MES和MPM等軟件；支持企業(yè)貫通并優(yōu)化營銷、設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)的業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的協(xié)同管理；工業(yè)云服務(wù) 主要提供云設(shè)計(jì)、云制造、云協(xié)同、云資源、云社區(qū)5大服務(wù)，涵蓋了企業(yè)設(shè)計(jì)、制造、營銷等產(chǎn)品創(chuàng)新流程所需要

8、的各種工具和服務(wù)。CAXA是我國制造業(yè)信息化CAD/CAM/ PLM領(lǐng)域自主知識產(chǎn)權(quán)軟件的優(yōu)秀代表和知名品牌。 CAXA十多年來堅(jiān)持“軟件服務(wù)制造業(yè)”理念， 開發(fā)出20多個系列軟件產(chǎn)品，覆蓋了制造業(yè)信息化設(shè)計(jì)、工藝、 制造和管理四大領(lǐng)域，曾連續(xù)五年榮獲“國產(chǎn)十佳優(yōu)秀軟件” 以及中國軟件行業(yè)協(xié)會20年“金軟件獎”等榮譽(yù)； CAXA始終堅(jiān)持走市場化的道路， 截至2004年底已累計(jì)成功銷售正版軟件超過150,000套， 贏得廣大企業(yè)用戶與工程技術(shù)人員的信任和好評； 還成功在全國建立起了35個辦事處、300多個教育培訓(xùn)中心、 300多家代理經(jīng)銷商和多層次合作伙伴組成的技術(shù)服務(wù)體系， 是我國CAD/CA

9、M/PLM業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)者和主要供應(yīng)商。 CAXA四個字母是由：C-Computer（計(jì)算機(jī)），A- - Aided（輔助的），X（任意的），A-Alliance、 Ahead（聯(lián)盟、領(lǐng)先）四個字母組成的，其涵義是" 領(lǐng)先一步的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和服務(wù)"。 1.2工件的平面圖零件分析：該零件是個結(jié)構(gòu)對稱圖形，中間是個掏空的直徑是30的圓形，四周是直徑為18的四個小半圓，與中間直徑為45的圓形以半徑為8的圓角進(jìn)行平滑連接。整體厚度為20 ，凹槽為6，所有的內(nèi)部邊緣都用45°長度為1的倒角保持安全。這就是該零件的整體部分。厚度采用拉伸進(jìn)行。加工工藝分析：我們這里不考慮零件的粗

10、加工和精加工。因此，直接采用毛胚進(jìn)行加工。毛胚長和寬都為90，厚度為20.應(yīng)分為兩次加工，四葉狀的槽應(yīng)該用銑削加工，中間的通孔應(yīng)使用鉆頭加工。第一步，使用直徑為15毫米的平頭銑刀銑削四葉狀的凹槽，加工四個直徑為18毫米的半圓和直徑為45毫米的整圓，銑削深度為6毫米。（18毫米的平頭銑刀加工不成功，無法一次性走刀完成，故采用15毫米的平頭銑刀。）第二步，使用直徑為30毫米的鉆頭，深度略大于20，進(jìn)行鉆孔加工。加工完成。2.工件的三維建模 2.1三維軟件的介紹 InventorAutodesk Inventor軟件是美國AutoDesk公司于1999年底推出的三維可視化實(shí)體模擬軟件，目前已推出最新

11、版本INVENTor 2012，實(shí)驗(yàn)室使用的是INVENTor 6。它包含三維建模、信息管理、協(xié)同工作和技術(shù)支持等各種特征。使用Autodesk Inventor可以創(chuàng)建三維模型和二維制造工程圖、可以創(chuàng)建自適應(yīng)的特征、零件和子部件，還可以管理上千個零件和大型部件，它的“連接到網(wǎng)絡(luò)”工具可以使工作組人員協(xié)同工作，方便數(shù)據(jù)共享和同事之間設(shè)計(jì)理念的溝通。Inventor在用戶界面簡單，三維運(yùn)算速度和著色功能方面有突破的進(jìn)展。它是建立在ACIS三維實(shí)體模擬核心之上，設(shè)計(jì)人員能夠簡單迅速地獲得零件和裝配體的真實(shí)感，這樣就縮短了用戶設(shè)計(jì)意圖的產(chǎn)生與系統(tǒng)反應(yīng)時間的距離，從而最小限度的影響設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)意和發(fā)揮

12、。Inventor為設(shè)計(jì)者提供了一個自由的環(huán)境，使得二維設(shè)計(jì)能夠順暢地轉(zhuǎn)入三維設(shè)計(jì)環(huán)境，同時能夠在三維環(huán)境中重用現(xiàn)有的DWG 文件，并且能夠與其他應(yīng)用軟件的用戶共享三維設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)。Inventor 為設(shè)計(jì)和制造提供了優(yōu)良的創(chuàng)新和簡便的途徑，從而使其銷售量連續(xù)五年超越了其他競爭對手。 2.2工件的三維建模過程 2.2.1整體三維圖形如下圖2.2.2實(shí)體建模（1）打開Inventor軟件，新建一個草圖，首先繪制90x90的外輪廓。（2）對外輪廓進(jìn)行拉伸，厚度為20。（3）繪制外輪廓草圖。（4）對外輪廓進(jìn)行拉伸，厚度為6。（5）對外輪廓進(jìn)行倒角。（6）繪制內(nèi)圓草圖。（7）對內(nèi)圓進(jìn)行拉伸。（8）對內(nèi)圓

13、進(jìn)行倒角?？偅和瓿扇S建模。3.對工件進(jìn)行仿真3.1仿真所用的軟件 CAMCAM(computer Aided Manufacturing，計(jì)算機(jī)輔助制造)的核心是計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（簡稱數(shù)控），是將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于制造生產(chǎn)過程的過程或系統(tǒng)。1952年美國麻省理工學(xué)院首先研制成數(shù)控銑床。數(shù)控的特征是由編碼在穿孔紙帶上的程序指令來控制機(jī)床。此后發(fā)展了一系列的數(shù)控機(jī)床，包括稱為“加工中心”的多功能機(jī)床，能從刀庫中自動換刀和自動轉(zhuǎn)換工作位置，能連續(xù)完成銳、鉆、鉸、攻絲等多道工序，這些都是通過程序指令控制運(yùn)作的，只要改變程序指令就可改變加工過程，數(shù)控的這種加工靈活性稱之為“柔性”。CAM(computer A

14、ided Manufacturing，計(jì)算機(jī)輔助制造)：利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備管理控制和操作的過程。它輸入信息是零件的工藝路線和工序內(nèi)容，輸出信息是刀具加工時的運(yùn)動軌跡(刀位文件)和數(shù)控程序。加工程序的編制不但需要相當(dāng)多的人工，而且容易出錯，最早的CAM便是計(jì)算機(jī)輔助加工零件編程工作。麻省理工學(xué)院于1950年研究開發(fā)數(shù)控機(jī)床的加工零件編程語言APT，它是類似FORTRAN的高級語言。增強(qiáng)了幾何定義、刀具運(yùn)動等語句，應(yīng)用APT使編寫程序變得簡單。這種計(jì)算機(jī)輔助編程是批處理的。 CAM系統(tǒng)一般具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和過程自動化兩方面的功能。CAM所涉及的范圍，包括計(jì)算機(jī)數(shù)控，計(jì)算機(jī)輔助過程設(shè)計(jì)。3.2仿真

15、過程及參數(shù)的確定（1）打開CAM軟件，在界面上畫出所需的輪廓，如圖（2）工件的設(shè)定如下圖。（3）選用刀具，挖槽的深度及設(shè)定情況如下圖。（3）數(shù)控銑的各種參數(shù)情況如圖所示。總結(jié)這是我們數(shù)控技術(shù)本學(xué)期第二次綜合訓(xùn)練了，結(jié)合了上一次綜合訓(xùn)練的不足之處，這次我感覺進(jìn)步了很多。本次的綜合訓(xùn)練讓我鞏固了對于二維軟件的使用熟練程度，同時加深了對于三維建模的認(rèn)識以及操作過程，之前不理解的地方理解了很多，雖然不能說完全了解了這個三模建模的過程，但我一定會繼續(xù)了解的。本次最重要的是我學(xué)了仿真的過程，為我從圖紙上到立體圖再到完全的虛擬仿真這個思想建立了基礎(chǔ)。通過仿真的實(shí)現(xiàn)，我可以更好地了解工件加工的過程以及狀況，可

16、以及時更好地修改加工的不足之處，尤其是當(dāng)出現(xiàn)加工的過切或者欠切現(xiàn)象是，可以直觀立體的察覺并且及時的改進(jìn)。 本次的綜合訓(xùn)練總的來說我收獲頗多，不僅學(xué)習(xí)了多種軟件的操作，并且讓我的思想更加先進(jìn)。我將會繼續(xù)努力。參考文獻(xiàn)l 蒲志新數(shù)控技術(shù).北京：北京理工大學(xué)出版社.2014.3l 于杰數(shù)控加工與編程.北京：國防工業(yè)出版社.2009.1l 沈春龍，張友良，孔建壽 - 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用 基于可重用的支持三維建模仿真的組件設(shè)計(jì)- 2001 l 郝志敏 - 科學(xué)與財(cái)富數(shù)控銑床的運(yùn)動仿真分析 - 2015 -l

17、 王明紅.數(shù)控技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，2009l 王道宏.數(shù)控技術(shù).浙江工業(yè)大學(xué)出版社，2008l 徐元昌.數(shù)控技術(shù).中國輕工業(yè)出版社，2004%O0000(PROGRAM NAME - 張欽雷)(DATE=DD-MM-YY - 09-05-17 TIME=HH:MM - 11:16)N100G21N102G0G17G40G49G80G90( 15. FLAT ENDMILL TOOL - 4 DIA. OFF. - 4 LEN. - 4 DIA. - 15.)N104T4M6N108G43H4Z50.N110Z10.N542X-15.474Y17.N1050Y-3.493N1060Y-4.781N1188G0Z50.N1192Z10.N1200G3X-15.Y0.R15.N1202X-14.718Y-2.894R15.N1214G3X0.Y-15.R15.N1216X2.894Y-14.718R1