1、數(shù)控加工綜合實踐實驗報告數(shù)控加工綜合實踐實驗報告數(shù)控加工綜合實踐實驗報告數(shù)控加工綜合實踐報告數(shù)控加工綜合實踐報告一數(shù)控加工綜合實踐的目的及要求：熟悉三維建模（MDT）；認(rèn)識CAD/CAM及數(shù)控加工的基本源理及方法；認(rèn)識快速原形制造的基本源理及方法；熟悉網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計與制造的基本思想及方法；5.掌握部件從CAD，CAM到數(shù)控加工的完整過程或部件從CAD建模到快速制造出原形部件的全過程。二數(shù)控加工綜合實踐的內(nèi)容：1.部件的三維CAD建模；2.CAM軟件應(yīng)用或快速原形制造數(shù)據(jù)準(zhǔn)備及控制軟件的應(yīng)用；3.數(shù)控加工或快速制作的上機(jī)實踐。三數(shù)控加工綜合實踐的原理：現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)已成為制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成

2、化生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)，現(xiàn)代的CAD/CAM，F(xiàn)MS和CIMS、矯捷制造和智能制造等，都是成立在數(shù)控技術(shù)之上。CAD(ComputerAidedDesign)是利用計算機(jī)的計算功能和圖形辦理能力,協(xié)助進(jìn)行產(chǎn)品或工程設(shè)計與解析的法。20世紀(jì)40年月，CAD技術(shù)開始發(fā)展。之后，隨著計算機(jī)技術(shù)的飛快發(fā)展，人們開始利用計算機(jī)進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)值計算、非數(shù)值計算和事務(wù)辦理，同時也開始了“人工智能的研究”。1962年，麻省理工學(xué)院（MIT）的ROSSDT和COONSSA合作，開始探索計算機(jī)協(xié)助設(shè)計的研究。Coons在題為“AnOutlineoftheRequirementsfortheComputerAidedDes

3、ign”(計算機(jī)協(xié)助設(shè)計要求大綱)的報告中，對CAD作了如下描繪：設(shè)計者坐在CRT的控制臺前用光筆操作，從觀點設(shè)計到生產(chǎn)設(shè)計進(jìn)而到制造，都能夠用人機(jī)對話形式來實現(xiàn)。因此，CAD的功能不只是限于設(shè)計，也合用于任何一種創(chuàng)辦性的活動，擁有高度的人工智能。隨著計算機(jī)技術(shù)特別是微型機(jī)及其繪圖技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)已在機(jī)械、電子、航空航天、第1頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告建筑等領(lǐng)域獲得寬泛應(yīng)用。進(jìn)入新的世紀(jì)以來，隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代計算機(jī)3D技術(shù)使人們對現(xiàn)實世界的描繪從頭回到了原始的直觀三維境界，并且已經(jīng)隨著計算機(jī)應(yīng)用的普及在快速成為今天的現(xiàn)實。三維CAD是3D技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)的應(yīng)用。象

4、CATIA、UG、CAXA等三維CAD軟件系統(tǒng)，它鑒于生產(chǎn)制造應(yīng)用目的，強(qiáng)調(diào)三維模型的精準(zhǔn)描繪，包括其精準(zhǔn)的尺寸、坐標(biāo)、公差、技術(shù)要求以及部件間精準(zhǔn)的構(gòu)造裝配關(guān)系和構(gòu)造功能屬性等的精準(zhǔn)表達(dá)。虛構(gòu)現(xiàn)實是3D技術(shù)大規(guī)模系統(tǒng)應(yīng)用的方向，強(qiáng)調(diào)對三維場景的宏觀描繪和系統(tǒng)動向關(guān)系，在三維模型細(xì)節(jié)的精準(zhǔn)和逼真方面則采取盡可能簡化辦理。Mastercam是美國專業(yè)從事計算機(jī)數(shù)控程序設(shè)計專業(yè)化的企業(yè)CNCSoftwareINC研制出來的一套計算機(jī)協(xié)助制造系統(tǒng)軟件。它將CAD和CAM這兩大功能綜合在一同，是我國目前十分流行的CAD/CAM系統(tǒng)軟件。它有以下特點：（1）Mastercam除了可產(chǎn)生NC程序外，本身也

5、擁有CAD功能（2D、3D、圖形設(shè)計、尺寸注明、動向旋轉(zhuǎn)、圖形陰影辦理等功能）可直接在系統(tǒng)上制圖并變換成NC加工程序，也可將用其他繪圖軟件繪好的圖形，經(jīng)由一些標(biāo)準(zhǔn)的或特定的變換文件如DXF文件（DrawingExchangeFile）、CADL文件（CADkeyAdvancedDesignLanguage）及IGES文件（InitialGraphicExchangeSpecification）等變換到Mastercam中，重生成數(shù)控加工程序。（2）Mastercam是一套以圖形驅(qū)動的軟件，應(yīng)用寬泛，操作方便，而且它能同時提供適合目前國際上通用的各樣數(shù)控系統(tǒng)的后置辦理程序言件。以便將刀具路徑文件

6、（NCI）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的CNC控制器上所使用數(shù)控加工程序（NC代碼）。如FANUC、MELADS、AGIE、HITACHI等數(shù)控系統(tǒng)。3）Mastercam能預(yù)先依據(jù)使用者定義的刀具、進(jìn)給率、轉(zhuǎn)速等，模擬刀具路徑和計算加工時間，也可從NC加工程序（NC代碼）變換成刀具路徑圖。4）Mastercam系統(tǒng)設(shè)有刀具庫及材料庫，能根據(jù)被加工工件材料及刀具規(guī)格尺寸自動確定進(jìn)給率、轉(zhuǎn)速等加工參數(shù)。5）提供RS232C接口通訊功能及DNC功能。.快速原型制造的基本源理：快速原型制造時綜合利用CAD技術(shù)，數(shù)控技術(shù)，激光加工技術(shù)和材料技術(shù)實現(xiàn)從零件波及到三維實體原型制造一體化的系統(tǒng)技術(shù)。它采用軟件離散材料聚積的原

7、理實現(xiàn)部件的成形。第2頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告快速原型制造的詳細(xì)過程如下：首先利用高性能的CAD軟件設(shè)計出部件的三維曲面或?qū)嶓w模型；再根據(jù)工藝要求，按照一定的厚度在Z向（或其余方向）對生成的CAD模型進(jìn)行切面分層，生成各個截面的二維平面信息；然后對層面信息進(jìn)行工藝辦理，選擇加工參數(shù)，系統(tǒng)自動生成刀具移動軌跡和數(shù)控加工代碼，再加工過程進(jìn)行仿真，確認(rèn)數(shù)控代碼的正確性；然后利用數(shù)控裝置精準(zhǔn)控制激光束或其余工具的運(yùn)動，在目前工作層（二維）上采用輪廓掃描，加工出適合的截面形狀；再鋪上一層新的成形材料，進(jìn)行下一次的加工，直至整個部件加工完成。能夠看出，快速原型制造技術(shù)是個由三維換成二維（軟件離散化）

8、，再由二維到三維（材料聚積）的工作過程。該技術(shù)集計算機(jī)技術(shù)、激光加工技術(shù)、新型材料技術(shù)于一體，依賴CAD軟件，在計算機(jī)中成立三維實體模型，并將其切分紅一系列平面幾何信息，以此控制激光束的掃描方向和速度，采用粘結(jié)、熔結(jié)、聚合或化學(xué)反響等手段逐層有選擇地加工原材料，進(jìn)而快速聚積制作出產(chǎn)品實體模型。以光敏樹脂為材料利用紫外光快速成型體系造樣件的原理：、紫外光快速秤星機(jī)的原理：紫外光束在計算機(jī)的控制下，根據(jù)分層工藝數(shù)據(jù)連續(xù)掃描液態(tài)光敏樹脂的表面，利用液態(tài)光敏樹脂經(jīng)紫外光照射凝結(jié)的原理，層層固化光敏樹脂，一層固化后，工作臺下移一精準(zhǔn)距離，掃描下一層，并且保證相鄰層可靠粘結(jié)，如此頻頻，直到成型出一個完整的

9、部件。、原型部件的制作過程：主要包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、快速成型制作和后辦理。其中數(shù)據(jù)準(zhǔn)備包括CAD三維模型的設(shè)計、STL數(shù)據(jù)的變換、制作方向的選擇、分層切片以及支撐編寫等幾個過程，完成制作數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。快速成型制作過程就是將制作數(shù)據(jù)傳輸?shù)匠尚蜋C(jī)中，然后快速成型出原型部件的過程。后辦理是指整個部件成型完后進(jìn)行的協(xié)助辦理工藝，包括部件的沖刷、支撐去除、后固化、修理、打磨、表面噴漆等等，目的是獲得一個表面質(zhì)量與機(jī)械性能更優(yōu)的部件。四、使用儀器、材料系統(tǒng)硬件：微機(jī)1臺或工作站1臺；系統(tǒng)軟件：Windows操作系統(tǒng)；設(shè)計軟件：MasterCAM、MDT、或UG或CATIA、I-DEAS、Pro/E;第3頁共26頁

10、數(shù)控加工綜合實踐報告網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：局域網(wǎng)、現(xiàn)場總線、Internet；工設(shè)施：T10A鉆削中心、TV5立式加工中心；CPS250B紫外光快速成型機(jī)五數(shù)控加工綜合實踐的步驟：用MDT或Mastercam軟件完成部件的建模，可應(yīng)用點，直線，樣條線，方框，平面，SWAP曲面，拉升面，面剪切，面之間倒角以及求邊界限等功能，部件實體由平面，曲面，圓槽，倒角等組成。設(shè)計時應(yīng)注意一下幾點：1）本次實踐CAD軟件采用MDT6.0;2)毛坯尺寸為120mm80mm40mm；3）工件頂面中心點為原點（X0,Y0,Z0）；4）工件高度小于30mm；5）工件尺寸不應(yīng)高出毛坯范圍；6）數(shù)控加工時只提供直徑10mm端銑刀和R

11、3球頭銑刀；7）孔或槽的尺寸應(yīng)大于10mm；8）曲率半徑應(yīng)大于3mm。一部件CAD實體建模成立文件：成立工作平面：第4頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告成立草圖平面及平面輪廓圖及單向拉伸：第5頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告4.成立工作平面2及單向拉伸2第6頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告成立工作平面3及單向拉伸36.成立工作軸1、工作軸2及鉆孔第7頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告進(jìn)行圓周陣列第8頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告二部件CAM仿真（MasterCAM9.0）1.CAD模型文件輸出：MDT6.0環(huán)境下“文件”“輸出”“IGES”定義文件名保留。2.用MILL9程序翻開IGES文件：啟動MILL

12、9MainMenuFileConvertersIGESReadfile選擇IGES文件翻開進(jìn)入IGESReadParameters設(shè)置界面，確認(rèn)FlieisinMetricunitsOK.3.根據(jù)需要可再M(fèi)ILL9環(huán)境下移動或比率縮放模型。移動模型步驟：按工具欄按鈕Gview-Top,改變視圖平面MainMenuTranslateALLSurfacesDonePolar輸入移動距離（）輸入移動方向的角度（0度）出現(xiàn)Translate提示頁面，選中Operation的Move,確認(rèn)NumberofSteps為1OK.移動模型，直到工件的頂面中心點的坐標(biāo)為（X0,Y0,Z0）比率縮放模型：目的是讓

13、工件盡可能大，但又吻合上述4）5）7）8）。步驟如下：MainMenu第9頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告XformScaleAllSurfacesDoneOrigin出現(xiàn)Scale提示頁面，選中Operation的Move,選中Scaling的XYZ,確認(rèn)NumberofSteps為1.輸入X,Y,Z三個方向的縮放比率OK。4.工藝規(guī)劃：粗加工：用直徑10mm端銑刀加工，加工方法采用SURFACE-ROUGH-POCKET;精加工：用R3mm球頭銑刀精加工，加工方法采用SURFACE-FINISH-PARALLEL,考慮到木材纖維方向，保證加工表面質(zhì)量優(yōu)秀，精加工分兩次進(jìn)行，分別采用45度和4

14、5度角交叉加工。5.畫粗加工邊界用鼠標(biāo)點擊工具欄上的Cplane-Top和Gview-Top按鈕MainMenuCreateRectangle1Points輸入矩形框尺寸為130mm90mmOKOriginMainMenu點擊工具欄上的Cplane-3D和Gview-Isometric。第10頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告6.產(chǎn)生粗加工刀軌，步驟如下：MzainMenu用鼠標(biāo)點擊Cplane-TopToolPathssurfaceRoughPocket(挖槽加工方法)AllSrufacesDone,出現(xiàn)粗加工參數(shù)界面在ToolParameters頁面中的大空白區(qū)點擊鼠標(biāo)右鍵CreateNewT

15、ool在ToolType頁面中選刀具種類在Tool-FlatEndMill頁面中改正Diameter,Flute,Shoulder和Overall值點擊OK;返回ToolParameters頁面改正Len.(32),FeedRate(2000),Plunge(500),Retract(5000),Program#(1),Spindle(立銑刀為1500，球頭銑刀為2000)，Coolant為OFF。立銑道具參數(shù)設(shè)置第11頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告第12頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告設(shè)定毛坯尺寸，材料以及工件坐標(biāo)系切換到SurfaceParmeters頁面，根據(jù)模型確定Clearance（安

16、全平面高度）為50，Retract（退刀平面高度）為50，F(xiàn)eedPlane（進(jìn)給平面高度）為5，均用絕對值A(chǔ)bsolute；確定精加工余量StocktoLeave為0.2。如圖：第13頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告切換到RoughPocketParameters頁面，改正Cuttolerance,MaxStepDown,Stepover，復(fù)選Promptforentrypoint和Rough(zigzag)按Cutdepths按鈕，選擇Absolute,改正MinimumDepth和MaxmumDepth點擊OK按Gapsettings按鈕，復(fù)選Optimizecutorder點擊OK按鈕選

17、擇第6步畫的畫粗加工邊界Done選入刀點EndPoint。如圖：第14頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告8.精加工MainMenu用鼠標(biāo)點擊Cplane-TopToolPathssurfaceFinishParallelallSurfaceDone進(jìn)入精加工參數(shù)界面，其中ToolParameters,SurfaceParameters頁面操作方法同粗加工。在SurfaceParameters頁面精加工余量StocktoLeave輸入為0，F(xiàn)inishParallelParameter頁面，改正StepOver值為0.3，MachineAngle,復(fù)選Depthlimits（同粗加工）確定。第15頁

18、共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告9.仿真MainMenuToolpathsOperations,出現(xiàn)OperationsManager界面，點擊SelectAll按鈕，點擊Verify按鈕出現(xiàn)仿真界面第16頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告10.生成刀路源文件，并通事后置辦理生成NC程序片段：%第17頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告O0001(PROGRAMNAME-程序)(DATE=DD-MM-YY-23-02-06TIME=HH:MM-13:25)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(TOOL-1DIA.OFF.-1LEN.-32DIA.-10.)N104T1M6N108G43H

19、32Z50.N110Z5.N112G1Z2.F500.N114X-64.Y-44.F2000.N116X64.N118Y-39.111N120X-64.N122Y-34.222部件實體見下列圖：第18頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告三Rpprogram軟件操作1.加載模型選擇茶壺2.模型地點布置3.設(shè)置制作方向及大小4.分層與輪廓編寫第19頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告第20頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告第21頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告5.設(shè)置支撐參數(shù)及支撐編寫第22頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告6.仿真模型第23頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告四數(shù)控銑床加工中心，快速原型制造1、利用TV5立

20、體加工中心加工木塊。察看加工中心加工步驟，換刀機(jī)構(gòu)換刀原理及切削過程。2、CPS250B紫外光快速成型體系樣件的操作紫外光快速成型機(jī)的部件制作過程可分為三個部分：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備；快速成型制作及后辦理。1）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)辦理過程包括CAD三維模型的設(shè)計，STL數(shù)據(jù)的變換，制作方向的選擇，分層切片以及支撐編寫等幾個過程，完成制作數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。2）快速成型制作快速成型制作過程就是將制作數(shù)據(jù)傳輸?shù)匠尚蜋C(jī)中，然后快速成型出原型部件的過程，它是快速成型技術(shù)的核心。3）后辦理后辦理是指部件成型后進(jìn)行的協(xié)助辦理工藝，包括部件的沖刷，支撐去除，后固化，修補(bǔ)，打磨，表面噴漆等，目的是獲得一個表面質(zhì)量與機(jī)械性能更優(yōu)的部件。快

21、速原型制造的實踐過程翻開總電源開關(guān)按下加熱鍵翻動工控開關(guān)，啟動WINDOWS98/WINDOWS2000/WINDOWSNT按下伺服鍵e在工控機(jī)中翻開RpBuild控制程序，加載待加工部件的*.pmr文件加載托板地點，使之略高于液面點擊開始從頭制作，制作完成后，將托板升出液面，取出制件將托板沖刷潔凈。六數(shù)控加工綜合實踐總結(jié)于解析本次數(shù)控加工綜合實踐中，經(jīng)過自己親手操作實踐，初步認(rèn)識了它的基本源理以及基本操作。1.經(jīng)過對MDT軟件的初步實用和熟悉，認(rèn)識了CAD造型的初步原理以及操作。掌握了在設(shè)第24頁共26頁數(shù)控加工綜合實踐報告計部件時能夠成立多個工作平面來進(jìn)行全面的繪圖，關(guān)于復(fù)雜的部件將復(fù)雜的作圖過程變換成了單調(diào)平面的操作。關(guān)于其自動拉伸，旋轉(zhuǎn)，倒角等功能然操作者省去好多精力與時間，并且能夠獲得合理正確的結(jié)果。2.MasterCAM作為CAM的主流軟件，擁有強(qiáng)大的功能和技術(shù)支撐。經(jīng)過試驗我認(rèn)識了MasterCAM的簡單使用步驟、CAM的基