运用Master-cam-X3模拟加工零件的毕业设计-08数控-钱伟-江苏城市职业学院

08届毕业设计论文论文题目：运用Master cam X3模拟加工零件_院系：_江苏城市职业学院_班级：_08职数控_学号：_姓名：_钱伟_指导老师：_曹晓冶_摘要：数控技术，是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着计算机、自动控制技术的飞速发展，数控技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时，社会经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。 随着社会需求个性化、多样化的发展，生产规模沿着小批量大批量多品种变批量的方向发展，以及以计算机为代表的高技术和现代化管理技术的引入，渗透与融合，不断地改变着传统制造技术的面貌和内涵，从而形成了先进制造技术。Master cam，是美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件它具有方便直观的几何造型提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件为工程设计人员提供了最理想的软件。它具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。不但提供了多种先进的粗加工技术以提高零件加工的效率和质量。而且还具有丰富的曲面精加工功能可以从中选择最好的方法加工最复杂的零件。可靠的刀具路径校验功能可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况。关键词：数控加工技术 ；Master cam应用目录 第一章绪论4第二章数控机床52.1数控机床的工作原理及组成52.2数控机床的分类52.3数控机床的发展趋势5第三章 Master cam模拟仿真数控机床车床操作73.1使用Master cam模拟进行切削加工73.2使用Master cam自动生成数控机床加工程序19参考文献21结语22致谢23第一章 绪 论数控技术是现代制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，离开了数控技术，先进制造技术就成了无本之木。数控技术的广泛使用给机械制造业生产方式、生产结构、管理方式带来深刻的变化，它的关联效益和辐射能力更是难以估计。数控技术及数控装备已成为关系国家战略和体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。数控技术作为一项机械加工的技术，其目的就是提高生产率，提高生产精度，减轻工人的劳动强度，包括数控车，数控铣，数控加工中心等，数控车和铣是针对回转体或单一面零件的加工技术，而加工中心则是针对多面体零件的加工，其操作，编程和维护方面都要比前两者复杂许多，而随着当今世界生产力的逐步发展，对机加工产品的精度要求越来越高，加工中心更是不可或缺，其特点在于可加工工艺要求复杂的零件，更可以把几道序结合在一起，这样就缩短了生产周期，提高了生产率当前，我国社会经济飞速发展使得中国制造技术正在发生日新月异的变化。但是，中国目前只是非创新产品的制造大国，靠劳动力、价格、资源和非竞争性的比较优势，在低端产品上世界上占有一席之地。中国的制造业一定要掌握现金的数控技术应用，实现从低端到高端，从初级产品加工到高精尖产品实现，实现从中国制造到中国创造，从制造大国到制造强国的转变 改革开放以来，由于引进了国外的数控系统与伺服系统的制造技术，我国制造业开始有了飞跃的发展，基本工业体系的建立也得到了保证，同时也为我国制造业的发展注入了长久活力，与发达家的差距正在逐步缩小。基于现代制造业的发展，大批产业工人和技能工人也发展起来了，数控专业就是为了适应现代制造业而诞生的新兴专业，作为一名数控专业的学生要想成为一名合格工人，就必须真正懂得数控与普通加工的差异，并掌握现代技术。四年多来通过对数控专业的学习和一段时间的实习，对数控机床和编程和操作有一定程度的了解和掌握，已经可以进行独立的编程和操作，这时就需要一次来锻炼自己，检验自己的掌握程度。这次设计就达到了这样的目的，使自己更了解数控机床，对它的结构系统等有了一定更进一步的掌握，使自己的理论水平和实际操作水平更上一层楼。第二章数控机床2.1数控机床的工作原理及组成数控加工就是根据零件图样及工艺要求等原始条件，编制零件数据加工程序，并输入到数控机床的数控系统，用以控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。数控机床是由机床主体、控制部分、伺服系统、辅助装置四部分组成。2.2数控机床的分类目前，数控机床品种齐全，规格繁多，可以从不同的角度分类。一、 按工艺用途分分为普通数控机床，加工中心，数控特种加工机床，其他类型的数控机床。二、 按控制运动的方式分类分为点位控制数控机床，点位直线控制数控机床，轮廓控制数控机床。三、 按同时控制且相互独立的轴类分类分为二坐标机床，三坐标机床，二轴半坐标数控机床，多坐标数控机床。2.3数控机床的发展趋势随着科学技术的发展，机械产品的形状和结构不断改进，对零件加工质量的要求也越来越高。尤其是随着FMS和CIS的兴起和不断成熟，对机床数控系统提出了更高的要求，现代数控加工正在向高速化、高精度化、高可靠性、高柔性化、网络化和智能化等方向发展。高速化可通过高速运算技术、快速插补运算技术、超高速通信技术和高速主轴等技术来实现高速化。机床向高速化方向发展，可充分发挥现代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且还可提高零件的表面加工质量和精度。超高速加工技术对制造业实现高效、优质、低成本生产有广泛的适用性。依靠快速、准确的数字量传递技术对高性能的机床执行部件进行高精密度、高响应速度的实时处理，由于采用了新型刀具，车削和铣削的切削速度已达到5000米8000米/分以上；主轴转数在30000转/分(有的高达10万转/分)以上；工作台的移动速度：（进给速度），在分辨率为1微米时，在100米/分（有的到200米/分）以上，在分辨率为0.1微米时，在24米/分以上；自动换刀速度在1秒以内；小线段插补进给速度达到12米/分。根据高效率、大批量生产需求和电子驱动技术的飞速发展，高速直线电机的推广应用，开发出一批高速、高效的高速响应的数控机床以满足汽车、农机等行业的需求。还由于新产品更新换代周期加快，模具、航空、军事等工业的加工零件不但复杂而且品种增多。 高精度化一直是数控机床技术发展追求的目标。它包括机床制造的几何精度和机床使用的加工精度两方面。 提高数控机床的加工精度，一般是通过减少数控系统误差，提高数控机床基础大件结构特性和热稳定性，采用补偿技术和辅助措施来达到的。在减少CNC系统误差方面，通常采用提高数控系统分辨率，使CNC控制单元精细化，提高位置检测精度以及在位置伺服系统中为改善伺服系统的相应特征，采用前馈和非线性控制的方法。在采用补偿技术方面，采用齿缝补偿、丝杠螺母误差补偿、刀具补偿、热变形误差补偿和空间误差综合补偿等。 从精密加工发展到超精密加工（特高精度加工），是世界各工业强国致力发展的方向。其精度从微米级到亚微米级，乃至纳米级（10nm），其应用范围日趋广泛。超精密加工主要包括超精密切削（车、铣）、超精密磨削、超精密研磨抛光以及超精密特种加工（三束加工及微细电火花加工、微细电解加工和各种复合加工等）。随着现代科学技术的发展，对超精密加工技术不断提出了新的要求。新材料及新零件的出现，更高精度要求的提出等都需要超精密加工工艺，发展新型超精密加工机床，完善现代超精密加工技术，以适应现代科技的发展。 高可靠性，数控机床的可靠性是数控机床产品质量的一项关键性指标。衡量可靠性的重要量化指标是平均无故障工作时间MTBF（Mean Time Between Failures），现在数控机床整机的MTBF已达到800h以上，数控系统的MTBF已达到125个月以上。提高数控系统可靠性通常可采用冗余技术，故障诊断技术，自动检错、纠错技术，系统恢复技术，软件可靠性技术等技术。高柔性是指机床适应加工对象变化的能力。目前，再进一步提高单元柔性自动化加工的同时，正努力向单元柔性和系统柔性化发展，如体现系统柔性化的FMC和FMS发展迅速。第三章 Master cam模拟仿真数控机床车床操作3.1使用Master cam模拟进行切削加工使用Master cam模拟加工能够快速的完成并且能提前发现改正刀具及刀具路径，并自主生成程序。下面我就使用Master cam绘制加工车削组合件。工件图：首先打开Master cam（本次模拟加工使用的是Master cam X3）点击机床类型-车床-默认 模拟生成车削加工系统点击刀具路径管理界面的属性-材料设置选择素材和夹爪的信息内容设置毛培与卡盘大小，生成如下图开始模拟车削画出左端外轮廓刀具路径，然后选择刀具路径-粗车 在串联选项中选择画出的刀具路径，点击确定，出现如下图，选择合适刀具并设置粗加工参数，点击确定就自动完成外轮廓的粗车。继续选择刀具路径-精车 选择先前刀具路径，并设置精车参数后点击确定自动完成外轮廓的精车。然后是来开始钻孔，点击刀具路径-钻孔 选择直径20mm钻孔刀，设置钻孔深度，点击确定自动完成钻孔。画出左端内孔的刀路径，并使用刀具路径中的粗车与精车，选择合适的刀具进行加工。接下来就模拟进行右端外轮廓的加工，首先选择车削加工，并在设置中选择合适的材料与夹爪。画出右端外轮廓的刀具路径，使用粗车与精车，选择合适的刀具进行加工。画出左端外槽的的刀具路径，并使用两点法选择刀具路径，选择合适的刀具与粗警车参数，并且在径向车削外形参数中选择锥底角倒角，倒角宽1.5mm点击确定自动切槽。 下面加工外螺纹，点击刀具路径-车螺纹 选择合适的螺纹刀并在螺纹型式参数中设置导程，大小直径，螺纹深度，起始位置，终止位置，点击确定自动加工螺纹。最后加工组合零件。首先对工件进行打孔，选择合适的刀具打孔。画出内孔的刀具路径，并使用刀具路径选择合适的刀具进行粗车与精车。加工内螺纹，选择合适的刀具并根据螺纹位置与数据填写螺纹形式参数，然后自动加工内螺纹最后切断，选择刀具路径-截断 选择要截断的点，选择合适的刀具，点击确定完成切断。3.2 使用Master cam自动生成数控机床加工程序选择G1即可自动生成程序，由于自动生成程序过多我只生成右端外轮廓粗车与精车为例： %G21(TOOL - 3 OFFSET - 3)(OD FINISH RIGHT - 35 DEG. INSERT - VNMG 16 04 08)G0 T0303G18G97 S3014 M03G0 G54 X58.094 Z2.5G50 S3600G96 S550G99 G1 X54.094 F.5Z-69.8X58.Z-67.8G0 Z2.5X54.189G1 X50.189Z-69.8X54.494Z-67.8G0 Z3.323X45.576G1 X42.747 Z1.909X48.283 Z-.859G18 G3 X48.4 Z-1. R.2G1 Z-23.005Z-69.8X50.589Z-67.8G0 X51.589X52.395Z-23.108G1 X48.4 Z-23.005G3 X45.117 Z-30.003 R20.2 F.25G1 Z-54.453 F.5G3 X48.4 Z-60. R10.2G1 Z-69.8X48.8Z-67.8G0 X49.226Z-30.273G1 X45.517 Z-29.525G3 X41.833 Z-33.044 R20.2 F.25G1 Z-52.372 F.5G2 X43.249 Z-53.227 R15.8G3 X45.517 Z-54.775 R10.2G1 X48.951 Z-53.75G0 Z-33.799X45.618G1 X42.233 Z-32.733G3 X41.027 Z-33.636 R20.2 F.25G2 X38.55 Z-35.717 R15.8G1 Z-49.743 F.5G2 X42.233 Z-52.627 R15.8G1 X45.352 Z-51.374G0 Z-36.264X42.484G1 X38.95 Z-35.327G2 X35.267 Z-42.73 R15.8 F.25X38.95 Z-50.133 R15.8 F.5G1 X42.484 Z-49.196G0 X50.904G18Z2.X46.G1 Z0.X48. Z-1.Z-23.Z-60.Z-70.X58.X60.828 Z-68.586G28 U0. V0. W0. M05T0300M30%参考文献1、 刘胜建 李国辉 许朝山.Master cam X3基础培训基本教程.北京航空航天大学出版社2010.102、翟瑞波.数控加工工艺.机械工业出版社2007.73、华茂发.数控机床加工工艺.机械工业出版社 2000. 结 语毕业设计对于我们的意义是非常深远的。它既是对大学学习生活的一个总结，又是对今后的一个起点。其间我们所学到的东西却不仅仅是书面上所显示出来的那么多。实践中我们所获得的很多东西是无法用语言来形容的。这对我们将的工作起到了很大的促进作用。数控技术这个专业是现代随着现代科技的发展而产生的新生事物，他其中所蕴藏的潜力集权新技术对我们来说都是需要好好的学习并深入研究的。这样我们才能向数控一样随着社会的发展大潮不断前进。再回顾这段日子，确实让我学到了很多，领悟到很多。不仅是学习上的，还有做事态度和方法上的，这些对于我以后的学习和工作来说都是非常重要的一段经历，很值得怀念。不管遇到什么事或什么工作，不管它有多难，不管刚开始有多迷茫，不用去埋怨，不用去烦躁，不用去畏惧，更不能去逃避，因为这些都是无用功，丝毫不会帮到我们，反而会影响到我们的处事情的情绪和