CADCAM数控设计

综合训练报告书题目广本车标零件的CAD/CAM与数控加工铣削应用技术系机械设计制造及其自动化专业班号学生姓名.指导教师王高升袁平关耀奇郭建新完成日期2011年12月22日湖南工程学院应用技术学院二○一一年十二月湖南工程学院CAD/CAM与数控加工综合训练任务书题目：广本车标零件的CAD/CAM与数控加工铣削姓名石磊系别机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级0885学号200813090511指导老师王高升、袁平、关耀奇、郭建新教研室主任关耀奇一、训练目的本综合训练是机械设计制造及其自动化专业教学计划中规定的专业必修课程，是学生进入专业课程学习阶段必须进行的一个重要的实践性教学环节，其目的是提高学生计算机综合应用能力，巩固和加深所学的理论知识，深入了解CAD/CAM软件在产品设计开发和加工制造过程中的作用，掌握产品数控加工的全过程，培养理论联系实际的工作作风和分析问题、解决问题的能力。二、指定零件（图例）图1-1广本车标零件示意图三、训练任务1.应用Mastercam等CAD/CAM软件完成指定零件的CAD/CAM过程。训练内容：1）指定零件的几何造型；2）工艺分析；3）刀具走刀路径的生成；4）数控仿真加工；5）指定数控系统的数控程序生成。2.指定零件的数控切削加工训练内容：1）确定毛坯类型，编制零件的加工工序卡，填写加工程序单；2）根据已制订的加工工序卡，填写刀具调整单，动手调整、操作相应机床，完成零件的数控加工；3）正确地选用检验方法及计量器具，对零件进行质量检测和分析。四、训练要求1)完成指定零件的3D造型；2)完成指定零件的2D图，并正确标注好尺寸；3）对零件进行正确的工艺分析，按指定的格式填写数控加工工艺卡片；4）刀具路径与指定数控系统的数控程序生成；5）数控加工零件，并对零件进行质量检测和分析；6）撰写综合训练说明书（上交电子稿和打印稿），说明书应涵盖整个训练内容，字数不少于3.5千字；7)答辩与成绩的给定。目录一、零件的CAD/CAM过程……………………………………………011.1零件CAD……………………………………………………011.2零件加工工艺设计…………………………………………0错误!未定义书签。1.2.2数控加工工艺分析……………………………………051.3零件CAM……………………………………………………081.3.1刀具路径生成…………………………………………091.3.1加工程序的生成………………………………………151.4CAM程序清单………………………………………………错误!未定义书签。二、数控加工…………………………………………………………错误!未定义书签。2.1装夹示意图…………………………………………………222.2数控加工仿真………………………………………………232.3加工过程综述………………………………………………212.4检测加工零件，分析超差原因………………………………22三、心得体会……………………………………………………………23四、参考资料……………………………………………………………24五、零件加工工序卡……………………………………………………25CAD/CAM与数控加工综合训练报告一、零件的CAD/CAM过程1.1零件CAD由UG建模所得到广本车标零件图（建模的大致过程、截取几个关键的过程图）建立轮廓草图（1）建立轮廓草图（2）拉伸外轮廓绘制内轮廓草图倒角生成实体（1）生成实体（2）1.2零件加工工艺设计1.2.1确定毛坯类型1）铣削零件毛坯类型：圆柱型棒料(直径为：Φ120mm；高为30mm)2）零件材料：塑料3）制造方法：铣削1.2.2数控加工工艺分析1．工艺分析如图所示，零件外形规则，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值等要求较高。工件复杂程度一般，包含了平面、圆弧表面、空间圆柱面、内外轮廓、挖槽、钻孔、镗孔、铰孔以及三维曲面的加工，且大部分的尺寸均达到IT8～IT7级精度。选用机用平口钳装夹工件，校正平口钳固定钳口，使之与工作台X轴移动方向平行。在工件下表面与平口钳之间放入精度较高的平行垫块(垫块厚度与宽度适当)，利用木锤或铜棒敲击工件，使平行垫块不能移动，夹紧工件。采用试切法对刀，找正工件X、y轴零点，零点位于工件A表面Φ120的圆柱中心位置，设置Z轴零点与机械原点重合，刀具长度补偿利用z轴定位器设定；有时也可不使用刀具长度补偿功能，而根据不同刀具没定多个工件坐标系零点进行编程加工。图中A表面为执行刀具长度补偿后的零点表面。根据零件图样要求给出加工工序为：1、粗铣基准平面A选用Φ50mm的面铣刀。2、曲面粗加工挖槽深度为5mm的凸形槽，选用Φ14mm平底刀。3、曲面粗加工等高外形，选用Φ6mm的平底刀4、曲面精加工环绕等距，选用Φ3mm的球刀5、曲面精加工交线清角，选用Φ2mm的球刀2．切削参数的选择各工序及刀具的切削参数见表1－1。表1－1加工步骤刀具与切削参数序号加工内容刀具规格主轴转速n/r进给速度错误!未找到引用源。/mm类型材料1粗铣基准平面Φ50mm面铣刀硬质合金12003002曲面粗加工挖槽Φ14mm平底刀高速钢12003003曲面粗加工等高外形Φ6mm的平底刀高速钢12003004曲面精加工环绕等距Φ3mm的球刀高速钢12003005曲面精加工交线清角Φ2mm的球刀高速钢12003001.2.2数控加工工艺分析1、机床坐标、工具坐标系的建立通过机床回零操作来建立机床坐标。首先建立标准工具，然后对刀通过G54建立工件坐标系。X方向对刀，如下图：Y方向对刀，如下图：Z方向对刀，如下图：刀具的设置安装：1.3零件CAM1.3.1刀具路径的生成①粗铣基准平面A：（李明-09号）加工方式：平面铣削刀具选择：选用Φ50mm的面铣刀切削参数：进给率300、提刀速度200、主轴转速1200、加工预留量0、最大切削间距10.0、最大Z轴进给1.0加工面：加工参数模拟仿真②曲面粗加工挖槽深度为5mm的凸形槽：（刘牧人-12号）加工方式：曲面粗加工挖槽刀具选择：选用Φ14mm平底刀。切削参数：进给率300、提刀速度200、主轴转速1200、加工预留量0、最大切削间距10.0、最大Z轴进给1.0加工面：加工参数模拟仿真③曲面粗加工等高外形，选用Φ6mm的平底刀：（石磊-11号）加工方式：刀具选择：切削参数：进给率300、提刀速度200、主轴转速1200、加工预留量0、最大切削间距10.0、最大Z轴进给1.0加工面：加工参数模拟仿真④曲面精加工环绕等距，选用Φ3mm的球刀加工方式：刀具选择：切削参数：进给率300、提刀速度200、主轴转速1200、加工预留量0、最大切削间距10.0、最大Z轴进给1.0加工面：加工参数模拟仿真⑤曲面精加工交线清角，选用Φ2mm的球刀加工方式：刀具选择：切削参数：进给率300、提刀速度200、主轴转速1200、加工预留量0、最大切削间距10.0、最大Z轴进给1.0加工面：加工参数模拟仿真1.3.2加工程序的生成设置程序存放路径，加载机床选项文件，按法兰克系统编程格式编辑经后置处理所产生的程序，并将．tap格式转换为．cnc或．nc格式，修改程序文件名。1.4CAM程序清单通过后置处理产生NC加工程序，按法兰克系统编程格式编辑经后置处理所产生的程序。1)粗铣基准平面A选用Φ50mm的面铣刀。（第一个加工工步）2)曲面粗加工挖槽深度为5mm的槽，选用Φ14mm平底刀（第二个加工工步）%O00002N100G0G17G40G49G80G90N102G91G28Z0.N104S1400M3N106G0G90G54X-51.01Y-11.903N108Z4.8N110M8（用塑料加工时载入数控机床时删除）N112Z2.8N114G1Z-.2F300.N116X-51.203Y-11.534F400.N118X-51.386Y-10.76N120X-51.394Y-10.718N122X-51.871Y-8.101N124X-51.878Y-8.058N126X-52.22Y-5.42N128X-52.224Y-5.377N130X-52.429Y-2.724…………N140X2.159Y-3.485N142X2.085Y-3.498N144X-2.085Y-3.497N146X-2.158Y-3.485N148G0Z-3.8N150Z.2N152M9（用塑料加工时载入数控机床时删除）N154G91G28Z0.N156M05N158M30%3)曲面粗加工等高外形，选用Φ6mm的平底刀。（第三个加工工步）4)曲面精加工环绕等距，选用Φ3mm的球刀。（第四个加工工步）5)曲面精加工交线清角，选用Φ2mm的球刀。（第五个加工工步）二.数控加工2.1装夹示意图工件坐标系及工件装夹示意图图号JS0885-11-02名称广本车标工序号01编制石磊日期2011/12/20校对李明日期2011/12/20机床型号FANUC序号刀具类型刀具规格工步内容加工时间注意事项操作者1基准对刀Φ50mm基准对刀5分钟李明2面铣刀Φ50mm粗铣基准平面A5分钟刘牧人3平底刀Φ14mm曲面粗加工挖槽30分钟石磊4平底刀Φ6mm曲面粗加工等高外形40分钟戴丰5球刀Φ3mm曲面精加工环绕等距30分钟黄琪瑶6球刀Φ2mm曲面精加工交线清角40分钟邝松涛2.2数控加工仿真1）打开VNUC仿真软件，2）选择FANUC0iMC型数控系统。3）新建并安装毛坯：4）安装刀具：5）建立工件坐标系：6）载入NC程序：7）自动加工仿真。8）更换道具，读取后面程序加工，直到完成最后一步9）加工完成，刀具回到机床原点2.3加工过程综述（1）机床坐标系、工件坐标系的建立：开启机床主轴，摇动手轮对刀，将计算出来的工件坐标系输入到G54中。（2）各工步的加工操作注意事项：工步l粗铣基准平面A；在铣削毛胚端面时要限制最高转速，以免铣削至圆心时转速过高使工件飞出，另外应铣过中心一些；注意选好切入点和切出点；为保证工件的表面粗糙度应使转速高些，进给量小些。工步2曲面粗加工挖槽；切槽时，进给量不宜选择过大，切至槽底时应短时暂停，以保证环槽的表明粗糙度。工步3曲面粗加工等高外形；主轴转速不宜太大，进给量不宜选择过大，防止速度太快打坏刀具，转速也不宜太慢，要保证表面加工的光滑。工步4曲面精加工环绕等距；轴转速不宜太大，进给量不宜选择过大，防止速度太快打坏刀具。工步5曲面精加工交线清角；轴转速不宜太大，进给量不宜选择过大，防止速度太快打坏刀具。2.3检测加工零件，分析超差原因（1）确定检验方法，选择计量器具：（2）检测加工零件（将测量结果填入记录表）（3）分析超差原因(无误差者不写)零件检测记录表图纸尺寸检测用计量器具检测尺寸结论备注高5mm游标卡尺4.92mm合格厚4mm游标卡尺4.02mm合格长74.5mm游标卡尺74.48mm合格宽64mm游标卡尺63.98mm合格三、心得体会这次CAD/CAM与数控加工铣削课程设计为期三周，这次课程设计是培养我们学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的一个重要环节,是对我们学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着现在科学技术发展的日新日异，CAD/CAM与数控加工已经成为当今加工应用中空前活跃的领域，在工业中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的工程师来说掌握CAD/CAM与数控加工技术是十分重要的。回顾起此次CAD/CAM与数控加工课程设计，让我仍感慨颇多，我觉学习得最多最充实的是在课程设计的时候，的确，从公布课题到定稿，从理论到实践，在整整三星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第