CAD实践课实验报告书铣削零件-武汉理工大学

1、. 学生*实验课成绩学生实验报告书实验课程名称CADCAM及数控技术综合实验开课学院机电工程学院指导教师学生*学生专业班级学年第学期实验课程名称：_CADCAM及数控技术综合实验_ 实验工程名称CADCAM及数控技术综合实验实验成绩实验者专业班级组别同组者实验日期年月日一局部：实验预习报告包括实验目的、意义，实验根本原理与方法，主要仪器设备及耗材，实验方案与技术路线等1 实验目的与意义通过实验，使学生在掌握机械CAD/CAM技术、数控技术、计算机仿真、现代设计技术、机械制造技术根底、机械制造装备设计、精细加工和特种加工等课程的理论根底上，初步掌握SolidworksPro/E，UG等、Mast

2、erCAM等软件的使用，掌握产品设计、产品分析、工艺设计、数控加工仿真、产品数据管理、实际数控加工、产品快速成形加工方法的产品整个开发过程，培养学生专业技能，培养综合与创新能。2实验设备该设计综合实验可能涉及到的设备包括以下软硬件：三坐标测量机、三维扫描仪、数控车床、数控铣床、数控线切割机、加工中心、CAD/CAM软件系统：SolidWorks、MasterCAM软件、快速成型机、实验中心相关数控系统。3 预习思考题数控车、数控铣、加工中心、线切割机和快速成型机的加工特点？它们各自适合加工的零件类型？答：数控车，铣床：生产效率高，可以加工形状复杂，精度要求高的零件，还有一些普通机床不能或不便加

3、工的零件，装夹定位后能加工多道工序，工序集中，加工质量稳定，减轻工作者的劳动强度。加工中心：传递精度高，速度快；主轴功率大，调速围宽，并可无级调速；低速进给时不怕行，运动灵敏度高；设置有刀库和换刀机构；控制系统功能较全。其加工的主要对象有箱体类零件、复杂曲面、异形件、盘套板类零件和特殊加工等五类。线切割机：工作平稳，加工精度高，不适合加工厚度比拟大的零件。其加工的主要对象有各种难加工材料、复杂外表和有特殊要求的零件、刀具和模具，如冷冲模的凹凸模、塑料型模等。快速成型机：可以制造任何复杂的三维几何实体；快速性、高度柔性。其加工的主要零件有冲模、粉末冶金模、挤压模、型孔零件、小孔等。2.主流CAD

4、设计软件？特点？答:solidworks :SW学习容易，不需要话太多时间久可以学会，操作很人性化，一般生产设计应用能够解决，功能模块多，金属和塑料行业，做钣金很方便，模具行业也有用它，可以做有限元分析，和简单模流分析，价格不算太高，相比下可以承受。 AutoCAD:AutoCAD的二维绘图功能十分强大，主要用于绘制工程图，准确度较高，但在三维绘图方面由于操作太过繁琐而鲜有人问津。UG：功能比拟强大，UG最大的特点就是曲面功能很好用，还有就是模具设计,NC模拟加工也就是CAM很好用，很多模具加工都是结合UG，电脑编程，直接导入数控机床，自动加工。3.数控加工工艺设计的主要容答： eq oac(

5、,1)选择适合在数控上加工的零件，确定工序容。 eq oac(,2)分析加工零件的图纸，明确加工容及技术要求，确定加工方案，制定数控加工路线，如工序的划分、加工顺序的安排、非数控加工工序的衔接等。设计数控加工工序，如工序的划分、刀具的选择、夹具的定位与安装、切削用量确实定、走刀路线确实定等等。 eq oac(,3)调整数控加工工序的程序。 eq oac(,4)如对刀点、换刀点的选择、刀具的补偿。 eq oac(,5)分配数控加工中的容差。 eq oac(,6)处理数控机床上局部工艺指令。4.确定走刀路线和工步顺序的要点答： eq oac(,1)寻求最短加工路线 eq oac(,2)最终轮廓一次

6、走刀完成 eq oac(,3)选择切入切出方向 eq oac(,4)选择使工件在加工后变形小的路线5.切削用量选择的要点答： eq oac(,1)切削深度ap的选择切削深度应根据工件的加工余量来确定。粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀应尽可能切除全部余量。当加工余量过大，工艺系统刚度较低，机床功率缺乏，刀具强度不够或断续切削的冲击振动较大时，可分屡次走刀。切削外表层有硬皮的铸锻件时，应尽量使ap大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。半精加工和精加工的加工余量一般较小时，可一次切除，但有时为了保证工件的加工精度和外表质量，也可采用二次走刀。屡次走刀时，应尽量将第一次走刀的切削深度取大些，一般为总加工

7、余量的2/33/4。在中等功率的机床上、粗加工时的切削深度可达810mm，半径加工外表粗糙度为Ra6.33.2m时，切削深度取为0.52mm，精加工外表粗糙度为Ra1.60.8m时，切削深度取为0.10.4mm。 eq oac(,2)进给量f的选择切削深度选定后，接着就应尽可能选用较大的进给量f。粗加工时，由于作用在工艺系统上的切削力较大，进给量的选取受到以下因素限制；机床刀具工件系统的刚度，机床进给机构的强度，机床有效功率与转矩，以及断续切削时刀片的强度。半精加工和精加工时，最大进给量主要受工件加工外表粗糙度的限制。工厂中，进给量一般多根据经历按一定表格选取详见车、钻、铣等各章有关表格，在有

8、条件的情况下，可通过对切削数据库进展检索和优化。 eq oac(,3)切削速度c的选择在ap和f选定以后，可在保证刀具合理耐用度的条件下，用计算的方法或用查表法确定切削速度c的值。在具体确定c值时，一般应遵循下述原则：1粗车时，切削深度和进给量均较大，应选择较低的切削速度；精车时，则选择较高的切削速度。2工件材料的加工性较差时，应选较低的切削速度。故加工灰铸铁的切削速度应较加工中碳钢低，而加工铝合金和铜合金的切削速度则较加工钢高得多。3刀具材料的切削性能越好时，切削速度也可选得越高。因此，硬质合金刀具的切削速度可选得比高速钢高度好几倍，而涂层硬质合金、瓷、金刚石个立方氧化硼刀具的切削速度又可选

9、得比硬质合金刀具高许多。6.CAD模型如何导入CAM软件如Mastercam软件中？格式 答：将CAD模型另存为.igs或.*-t或.step格式在MasterCAM中单击翻开，找到CAD文件坐在文件夹，选择所有格式，然后找到另存后的文件，双击翻开即可。7.Mastercam中如何设置工件大小？如何修改工件形状棒料、块料？答：翻开CAD模型后，单击车床类型车床默认命令。在操作管理中单击属性节点前的，将该节点展开，然后单击素材设置节点，系统弹出机械群组属性对话框。单击素材区域的属性按钮弹出机床组件属性-材料选项卡，单击图形下拉列表来选择不同的工件形状，更改尺寸来设置工件的形状。MAstercam

10、后处理怎么设置？答：后置处理文件简称后处理文件，是一种可以由用户以答复以下问题的形式自行修改的文件，其扩展名为.PST。安装MASTERCAM时系统会自动安装默认的后处理为MPFAN.PST.在应用Mastercam软件的自动编程功能之前，必须先对这个文件进展编辑，才能在执行后处理程序时产生符合*种控制器需要和使用者习惯的NC程序，如果没有全部更正，则可能造成事故.例如，*机床的控制系统采用G54工件坐标系定位，G90绝对坐标编程，要求生成的NC程序前面必须有G54G90设置，如果后处理文件的设置为G55G91，则每次生成的程序中含有G55G91，却不一定有G54G90，如果在加工时没有进展手

11、工改正，则势必造成加工错误.本文介绍了Mastercam后处理文件的容以及修改和设置的方法，供有关人员参考.也就是说后处理程序可以将一种控制器的NC程序，定义成该控制器所使用的格式.以FANUC系列的后处理系统为例，它可以定义成惯用于FANUC 3M控制器所使用的格式，也可以定义成FANUC 6M控制器所使用的格式，但不能用来定义其它系列的控制器.不同系列的后处理文件，在容上略有不同，但其格式及主体局部是相似的。主流数控仿真软件？特点？答：第二局部：实验过程记录可加页包括实验原始数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等个人零件加工铣削零件零件图图1由图可知，这是一个铣削件，只要在工件上铣出

12、两个对称的深度为10的形体即可。我们可以使用用Soildworks对该零件进展三维建模。2Soildworks建模为了能直观的观察零件，我们建立它的三维模型。翻开Soildworks，在前视基准面上先草绘铣削零件草图，如图2所示。然后通过拉伸得到零件主体实体，如图3所示。建好模型之后，另存为.*-t或者.IGES文件此处需选为线架图3D线，以方便导入MasterCAM中进展仿真加工。图2 Soildworks建模草图画此草图需要注意的时左边半径为3的切线弧时选定这段弧后，点击右键选择【添加几何关系】，在左边属性设置框选择【相切】，点击确定。再利用【智能尺寸】将半径设定为3即可。图3退出草图状态

13、，选定前视基准面，然后单击【拉伸凸台/基体】选择给定深度，设置数值为15mm点击确定得到实体如图4所示。图4 建模完成图3MasterCAM仿真实验条件：MasterCAM软件。实验过程：使用MasterCAM软件，将建好的三维模型导入，进展加工仿真。过程：翻开MasterCAM-导入CAD模型-选定模型边界-选择机床类型铣削-设置材料大小-设置西平面参数-设置外形铣削参数-设置孔铣削参数-刀具路径模拟-加工仿真-导出NC文件和程序以下为局部过程设置参数 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 添加机床类型铣削。然后材料设置边界盒确定页面如图5所示。图5 = 2 * GB3 * MER

14、GEFORMAT 串联选项选择串联对象确定 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 添加工具路径平面铣参数，逐个设置刀具路径类型，刀具，切削参数，共同参数。如图6所示。图6 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 添加刀具路径标准挖槽参数，同样逐个设置刀具路径类型，刀具，切削参数，共同参数，最后确定。 = 5 * GB3 * MERGEFORMAT 添加刀具路径钻孔参数，同样逐个设置刀具路径类型，刀具，切削参数，共同参数，最后确定。仿真单击选择所有操作，得到刀具的轨迹路径，如图7所示。图7单击验证已选择的操作，选择最大速度，单击机床选项，开场仿真加工。仿真完毕后即可得到符合要求

15、的零件。如图8所示。图8导出程序单击后处理已选择的操作导出本次加工零件的数控程序。结果如图%_*000D_O0000N100 G21_*000D_N110 G0 G17 G40 G49 G80 G90_*000D_N120 T466 M6_*000D_N130 G0 G90 G54 *-59.843 Y44.998 A0. S1591 M3_*000D_N140 G43 H466 Z45._*000D_N150 Z30._*000D_N160 G1 Z16. F79.5_*000D_N170 *60.357 F159.1_*000D_N180 Y40.712_*000D_N190 *-56.8

16、43.N3920 G0 Z45._*000D_N3930 *.5 Y0._*000D_N3940 Z30._*000D_N3950 G1 Z1. F79.5_*000D_N3960 G3 *0. Y.5 I-.5 J0. F159.1_*000D_N3970 *-.5 Y0. I0. J-.5_*000D_N3980 *0. Y-.5 I.5 J0._*000D_N3990 *.5 Y0. I0. J.5_*000D_N4000 G0 Z26._*000D_N4010 Z30._*000D_N4020 *3._*000D_N4030 G1 Z1. F79.5_*000D_N4040 G3 *0

17、. Y3. I-3. J0. F159.1_*000D_N4050 *-3. Y0. I0. J-3._*000D_N4060 *0. Y-3. I3. J0._*000D_N4070 *3. Y0. I0. J3._*000D_N4080 G0 Z45._*000D_N4090 M5_*000D_N4100 G91 G28 Z0._*000D_N4110 G28 *0. Y0. A0._*000D_N4120 M30_*000D_%二、车削零件1零件图图92工件材料的选择45钢直径30的棒料毛坯。3确定零件的定位基准和装夹方式采用一次装夹完成重要外表的所有加工工序，采用中心轴作为定位基准。圆

18、柱体帮条外形规整，采用三爪卡盘。制定工艺路线 eq oac(,1)粗车16外圆、22外圆及两个倒角； eq oac(,2)精车16外圆、22外圆及两个倒角； eq oac(,3)切16处退刀槽及22处槽； eq oac(,4)切断。选择刀具根据要求选择外圆车刀、切槽刀各两把。切削用量 eq oac(,1)背吃刀量粗车循环时，希望提高加工效率=3mm；精车时为了保证精度，背吃刀量=0.2mm。 eq oac(,2)主轴转速车圆柱面和圆弧面工件材料为45钢，粗车的切削速度取=60m/min,精车时切削速度取=100m/min。根据式n=可初步算出粗车时主轴转速约为n=400r/min，精车时主轴转

19、速约为n=600r/min。 eq oac(,3)进给量粗车时进给量f=0.2mm/r；精车时进给量f=0.1mm/r。Solidworks实体建模首先建立轴承轮廓草图，可以先画出该轴承的一半。再利用【旋转】指令建立三维模型，图形例如如下斯沃软件仿真设置参数机床开机以后设置毛胚，根据所选刀具将四把刀依次装夹。机床回参考点，先回*后回Y,按操作要求依次对刀，在刀具补偿,刀偏表中修改参数，其操作过程如以下图所示输入程序导入已经编制好的程序，光标移到第一行自动生成刀具轨迹。加工零件9车削轴承程序%O0001G00 T0101 *35 Z30 M03 S400G00 *30 Z0G01 *-1 Z0G

20、00 Z3 *30G00 *20 Z1G01 *20 Z-34.8 F80G00 *20 Z1G00 *17 Z1G01 *17 Z-34.8 F80G00 *23 Z-34.8 G01 *23 Z-80 F80 *35G00 *35 Z30 T0100 M06 T0202M03 S1100G00 *14 Z1G01 *14 Z0G01 *16 Z-1 F60G01 *16 Z-35 F60G01 *20 Z-35 F60G01 *22 Z-36 F60G01 *22 Z-80 F60 *35G00 *35 Z30 M06 T0303M03 S600G00 *23 Z-72.5 G01 *21 Z-72.5 F40G04 P2G01 *35G00 *23 Z-46.5G01 *16.5 Z-46.5 F40 *35G00 *35 Z30M06 T0404G00 *23 Z-47G01 *16 Z-47 F40G04 P2G01 *35G00 *23 Z-35G01 *15 Z-35 F40 *35G00 *23 Z-79G01 *20 Z-79G01 *0 Z-79 F40 *35G00 *35 Z30M05