mastercamX5车削铣削

1、目录一、 现在制造技术的国内外发展现状及趋势····························21、 现代制造技术发展状况················

2、·····················21.1 国外发展状况···························&

3、#183;·············21.2 国内发展状况··································&#

4、183;······22、 现代制造技术的发展趋势···································3二、 现代制造技术主要包含的技术类型··

5、3;·····························51、 现代设计技术···················

6、··························52、 现代制造工艺技术······················

7、···················53、 制造自动化技术·····························&

8、#183;·············64、 先进生产制造模式和制造系统·······························7三、 Mastercam

9、X5软件的应用········································81、 车削加工·······

10、83;·········································82、 二维铣削加工·······

11、;·····································123、 三维铣削加工···········

12、·································17现代制造技术课程读书报告一、 现在制造技术的国内外发展现状及趋势随着现代科学技术的进步，特别是微电子技术和计算机技术的发展，使机械制造技术增加了新的内涵。自然科学的进步促进了新技术的发展和传统技术的革

13、新、发展及完善，产生了新兴材料技术、新切削加工技术、大型发电和传达输技术、核能技术、微电子技术、自动化技术、激光技术、生物技术和系统工程技术等。20世纪中叶以来，随着微电子、计算机、通信、网络、信息、自动化等科学技术的迅猛发展，掀起了以信息技术为核心的“第三次浪潮”，正推动着人类进入工业经济时代最鼎盛的时期，正是这些高新科学技术在制造领域中的广泛渗透、应用和衍生，推动着制造业的深刻变革，极大地拓展了制造活动的深度和广度，促使制造业日益向着高度自动化、智能化、集成化和网络化的方向蓬勃发展。1、现代制造技术发展状况1.1国外发展状况 在制造业自动化发展方面，发达国家机械制造技术已经达到相当水平，实

14、现了机械制造系统自动化。产品设计普遍采用计算机辅助设计(CAD) 、计算机辅助产品工程(CAE) 和计算机仿真等手段，企业管理采用了科学的规范化的管理方法和手段，在加工技术方面也已实现了底层的自动化，包括广泛地采用加工中心(或数控技术) 、自动引导小车(AGV) 等。在这个基础上再提高制造系统的自动化水平，对于改善企业的TQCS ( T 尽量缩短产品的交货时间或提早新产品上市时间、 Q 提高产品质量、C 降低产品成本、S提高服务水平) 已无明显的作用。因此，近10 余年来，发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路，提出了一系列新的制造系统，如计算机集成制造系统、智能制造系统、

15、敏捷制造、并行工程等。1.2国内发展状况我国机械制造技术水平与发达国家相比还非常低，大约落后20 年。近十几年来，我国大力推广应用CIMS 技术，20 世纪90 年代初期已建成研究环境，包括有CIMS 实验工程中心和7 个开放实验室。在全国范围内，部署了CIMS 的若干研究项目，诸如CIMS 软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略，CIMS 总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等专题。各项研究均取得了丰硕成果，获得不同程度的进展。但大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD

16、和管理信息系统，因底层（车间层）基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及，工业机器人的应用还很有限。因此，做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。我们在看到国际上制造业发展趋势的同时，还要立足于我国的实际情况，扎扎实实地把基础自动化工作搞上去， 才能在稳步前进的基础上开展制造业自动化系统的研究与应用。 为使我国尽快走向工厂自动化，促进中国机械制造业转向市场机制，参与国际竞争，张曙教授根据在引进先进技术的同时，从必须改革生产组织的角度出发，提出了“独立制造岛”新的生产模式。独立制造岛的技术

17、构思是：以GT（成组技术）为基础，以NC 机床为核心，强调信息流的自动化和以人为中心的生产模式，它的特征是：组织、人员和技术三者的有机集成，面向车间，权力下放，综合治理，并以获经济效益为主要目标。 在近几年, 已有一些大中型骨干企业实施了工厂CIMS 工程，如成都飞机工业公司以国家CIMS 实验工程为技术依托，和清华大学、南京航空航天大学、西北工业大学等单位合作开发了计算机集成制造系统工程。在公司的计算机网络和分布式数据库支持下，由管理信息系统、质量信息系统、工程信息系统和车间自动化系统有机集成，形成了一个计算机辅助经营、设计、管理、制造的初步集成系统，以满足航空产品研制和多品种小批量生产的需

18、要。原中国石油天然气总公司从1995 年起, 便在江汉钻头厂实施CIMS 工程，其中一期工程已于 1996 年完成，在2000 年完成了二期工程。两期工程实施以来该厂各年度净利润增长明显。2、现代制造技术的发展趋势现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上：一是精密工程技术，以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表，将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代；二是机械制造的高度自动化，以CIMS 和敏捷制造等的进一步发展为代表。 随着技术、经济、信息、营销的全球化，我国加入WTO，纵观21 世纪的制造业的发展趋势，可用三化来概括，即全球化、虚拟化和绿色化。(1) 全球化 制造的全球化,可

19、以说是21 世纪机械制造业自动化最重要的发展趋势。近年来，在各种工业领域中，国际化经营不仅成为大公司而且已是中小规模企业取得成功的重要因素。这一方面，由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场。另一方面，由于网络通讯技术的快速发展，提供了技术信息交流、产品开发和经营管理的国际化手段，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力。全球化制造的第一个技术

20、基础是网络化、标准化和集成化。由于网络通讯技术的迅速发展和普及，正在给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行，实现制造的全球化。第二个技术基础是集成化与标准化。异地制造实际上是实现产品信息集成、功能集成、过程集成和企业集成。实现集成的基础与关键是标准化，可以说没有标准化就没有全球化。 (2) 虚拟化 虚拟化是指设计过程中的拟实技术和制造过程中的虚拟技术。虚拟化可以大大加快产品的开发速度和减少开发的风险。产品设计中的拟实技术指面向产品的结构和性能分析技术，以优化产品本身性能和成本为目标，包括产品的运动仿真和干涉检验、动力学

21、分析、造型设计、人机工程学分析、强度和刚度有限元计算等。制造过程中的虚拟技术指面向产品生产过程的模拟和检验，检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真。通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。虚拟化软件有可能形成21 世纪大的软件产业。 (3) 绿色化 已经颁布实施的ISO9000 系列国际质量标准和ISO14000 国际环保标准为制造业提出了一个新的

22、课题，就是快速实现制造的绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程（绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理）生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响, 同时原材料和能源的利用效率能达到最高。 如何最有效地利用资源和最低限度的产生环境污染, 是摆在制造企业面前的一个重大课题。绿色制造实质上是人类社会可持续发展战略在现代制造业的体现，也是未来制造业自动化系统必须考虑的重要问题。二、 现代制造技术主要包含的技术类型   现代制造技术是为了适应时代要求提高竞争能力，对制造技术不断优化及推陈出新而形成的。

23、现代制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息（计算机通信、控制理论、人工智能等）、材料、能源及现代管理等技术成果，将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、售后服务等机械制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，取得理想技术经注效果的制造技术的总称。现代制造技术的分类：根据现代制造技术的功能和研究对象，可将现代制造技术归纳为以下几个方面。 1、现代设计技术产品设计是制造来的灵魂。现代设计必须是面向市场、面向用户的设计。现代设计技术是根据产品功能要求，应用现代技术和科学知识，制定方案付诸实施的技术。现代设计技术包含如下内容：(1) 计算机辅助设计技术 通过计算机实现辅助设计，如有限

24、元设计、优化设计、计算机辅助设计、反求工程技术、CAD/CAM一 体化技术、工程数据库技术等。(2) 性能优良设计基础技术提高性能优良设计的基础设计，如可靠设计、产品动态分析和设计、可维护性及安全设计、疲劳设计，健壮设计、耐环境设计、维修设计和维修性保障设计、测试性设计、人机工程设计等。(3) 竞争优势创建技术   面向市场，提高竞争优势的创建技术，如快速响应设计、智能设计、仿真与虚拟设计、工业设计、价值工程设计、模块化设计等。(4) 全寿命周期设计   通盘考虑产品整个生命周期的设计技术，如并行设计、面向制造的设计、全寿命周期设计等。(5) 可持续发展

25、产品设计主要有绿色设计等。(6) 设计试验技术如产品可靠性试验、产品环保性能试验与控制、仿真试验与虚拟试验等。2、现代制造工艺技术现代制造工艺技术包括精密和超精密加工、精密成形与特种加工技术等几个方面。(1) 精密、超精密加工技术指对工件表面材料进行去除，使工件的尺寸、表面性能达到产品要求所采取的技术措施。根据加工的尺寸精度和表面粗糙度，可大致分为精密加工、超精密加工和纳米加工三个不同的档次。(2) 精密成形制造技术指从制造工件的毛坯、从接近零件形状（near net shape process）向直接制成工件即精密成形或称净成形的方向发展。包括精密凝聚成形技术、精密塑性加工技术、粉末材料构件

26、精密成形技术、精密热加工技术及其复合成形技术等。据国际机械加工技术协会预测，到21世纪初，塑性成形与磨削加工相结合，将取代大部分中小零件切削加工。改性技术主要包括处理及表面工程各项技术。主要发展趋势是通过各种新型精密热处理和复合处理达到零件组织性能精确、形状尺精密以及获得各种特殊性能要求的表面（涂）层，同时大大减少能耗及完全消除对环境的污染。(3) 特种加工技术   指那些不属于带规加工范畴的加工，如高能束流（电子束、离子束、激光束）加工、电加工（电解和电火花加工）、超声波加工、高压水加工以及多种能源的组合加工。3、制造自动化技术制造自动化是指用机电设备工具取代或放大人的体

27、力，甚至取代和延伸人的部分智力，自动完成特定的作业，包括物料的存储、运输、加工、装配和检验等各个生产环节的自动化。制造自动化技术涉及数控技术、工业机器人技术和柔性制造技术，是机械制造业最重要的基础技术之一。(1) 数控技术包括数控装置、进给系统和主轴系统、数控机床的程序编制。(2) 工业机器人包括机器人操作机、机器人控制系统、机器人传感器、机器人生产线总体控制。(3) 柔性制造系统（FMS）包括FMS的加工系统、FMS的物流系统、FMS的调度与控制、FMS的故障(4) 自动检测及信号识别技术包括自动检测（CAT）、信号识别系统、数据获取、数据处理、特征提取、识别。(5) 过程设备工况监测与控制

28、包括过程监视控制系统、在线反馈质量控制。4、先进生产制造模式和制造系统  先进生产制造模式和制造系统是面向企业生产全过程，是将现代信息技术与生产技术相结合的一种新思想、新哲理，其功能覆盖企业的市场预测、产品设计、加工制造、信息与资源管理直到产吕销售和售后服务等各项活动，是制造业的综合自动化的新模式。(1) 先进制造生产模式包括现代集成制造系统（CIMS）、敏捷制造系统（AMS）、智能制造系统（IMS）以及精良生产（LP）、并行工程（CE）等先进的生产组织管理和控制方法。(2) 集成管理技术包括并行工程、MRP与JIT的集成一生产组织方法、基于作业的成本管理（ABC）、现代质量保险体系

29、、现代管理信息系统、生产率工程、制造资源的快速有效集成。(3) 生产组织方法包括虚拟公司理论与组织、企业组织结构的变革、以人为本的团队建设、企业重组工程。三、Mastercam X5软件的应用1、车削加工对轴类零件进行数控车小加工编程。零件工程图如下：图1.1 工程图 轴类零件为回转体，因此先在mastercam界面上绘制其一半平面图。首先，选择“机床类型”为“车床”“默认”，再根据其尺寸设定毛坯150X85，如下图：图1.2毛坯 选择“刀具路径”“车端面”将毛坯断面进行处理，再添加“粗车”和“精车”，选择01号刀车削工件的基本外形，刀具轨迹如下：图1.3端面车削以及粗精车外形 粗精车完成后，

30、进行退刀槽和螺纹的加工，加工退刀槽选择“刀具路径”“切削循环”“径向切削”，两点的选择确定槽宽和深度，并选择合适的切槽刀进行切削；退刀槽完成后，选择“车螺纹”，车M36X2的螺纹，刀具轨迹如下图：图1.4 切槽与螺纹加工 上述所有工序完成后，直接截断工件，选择“刀具路径”“截断”，选取刀具和阶段点截取工件，刀具轨迹如下：图1.5 截断 从等角视图观察以上工序仿真结果平面如下图：图1.6 平面 对车削加工工序进行实体模拟仿真，选择“验证已选择的操作”，如下图：图1.7 实体 以上是对车削回转体类工件的仿真模拟过程，选择G1调出G代码如下图：图1.8 G代码 2、二维铣削加工 主要包括外形、开槽和雕刻的加工，工程图如下：图2.1 工程图 首