数控加工实践报告.docx

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数控加工实践报告

数控加工实践报告

姓名：

学号：

班级：

年月号

一、数控综合实践的目的及要求

1.熟悉三维建模（MDT）；

2.了解CAD/CAM及数控加工的基本原理及方法；

3.了解快速原型制造的基本原理及方法；

4.熟悉网络化设计与制造的基本思想及方法；

5.掌握零件从CAD、CAM到数控加工的完整过程或零件从CAD建模到快速制造出原型零件的全过程。

二、具体实践过程

1、CAD实践过程

（1）建模的目标：

（2）对建模目标进行分析：

该模型由一个棱台、一个四棱柱和四个槽组成

（3）建模方法及顺序：

经分析该模型，我制定了四步完成该模型的方法

1、拉伸棱台

2、拉伸切除四棱柱

3、双向拉伸切除槽

4、倒圆角

（4）操作过程：

1、建立工作平面，画棱台底部草图、并对其定义单一界面轮廓

2、拉伸棱台

3、上色

4、拉伸切除中心四棱柱

5、新建立工作平面，并画半圆槽草图

6、双向拉伸切除半圆槽

7、再次双向拉伸切除半圆槽

8、倒圆角

2、CAM实践过程

（1）建模要求

1.毛坯尺寸为110mm×80mm×40mm；

2．工件顶面中心点为坐标原点（X0,Y0,Y0）；

3．数控加工时只提供Φ10端铣刀和R3球头铣刀；

4．工件高度小于30mm；

5．工件尺寸不应超出毛坯范围；

6．孔或槽的尺寸应大于10mm；

7．曲率半径应大于3mm。

（2）具体操作过程

1、用MILL9程序打开IGES文件：

启动MILL9—>MainMenu—>File—>Converters—>IGES—>Readfile—>选择IGES文件—>打开—>进入IGESReadParameters设置界面，确认FileisinMetricunits—>Ok—>按工具栏按钮Screen-Fit—>按工具栏蓝色球按钮（Screen-SurfDisp-Shading）—>出现ShadingSettings页面，选择ShadingActi—>Ok

2、删除多余的非Surface构图元素：

MainMenu—>主菜单Delete—>All—>Color—>选择要删除的颜色（通常为绿色）—>Ok—>按工具栏按钮Gview-Isometric—>按工具栏按钮Screen-Fit。

存盘：

MainMenu—>File—>Save—>选择存放路径和文件名—>Save。

3、检查模型空间位置状况，发现模型位置已正确，不需要旋转平移

4、画粗加工边界

用鼠标点击工具栏上的Cplane-Top和Gview-Top按钮—>MainMenu—>Create—>Rectangle—>1Points—>输入矩形框尺寸为120mm×90mm—>OK—>Origin—>MainMenu—>点击工具栏上的Cplane-3D和Gview-Isometric。

5、设定毛坯

MainMenu—>ToolPaths—>Jobsetup—>输入毛坯长X=110、宽Y=80、高Z=40—>输入毛坯参考点坐标StockOrigin，若设计的的工件顶面中心点为X0Y0XZ0，则可设StockOrigin为X0Y0Z2。

6、产生粗加工刀轨

MainMenu—>用鼠标点击工具栏上的Cplane-Top—>ToolPaths—>surface—>Rough—>Pocket（挖槽加工方法）—>All—>Surfaces—>Done,出现粗加工参数界面—>在ToolParameters页面中的大空白区点击鼠标右键—>CreateNewTool—>在ToolType页面中选刀具类型为EndMill（立铣刀）—>在Tool–FlatEndMill页面中修改Diameter=10.0、Flute=22.0、Shoulder=22.0和Overall=40.0—>点击OK按钮

返回ToolParameters页面—>修改Tool#（刀具号）=15、Dia.（刀具半径补偿号）=15、Len.（刀长补偿号）=15、FeedRate=1500、Plunge=150、Retract=5000、Program#（程序号）=1、Spindle=1500、Coolant=OFF

切换到SurfaceParameters页面，根据模型确定Clearance（安全平面高度、Absolute）=20.0、Retract（退刀平面高度、Absolute）=10.0、FeedPlane（进给平面高度、Absolute）=5.0，—>确定精加工余量StocktoLeave=0.2

切换到RoughPocketParameters页面，修改Totaltolerance=0.1、MaxStepDown=2、Stepover=75、复选Promptforentrypoint和Rough（zigzag）

按Cutdepths按钮、选择Absolute、修改MinimumDepth（毛坯加工最高点坐标）和MaxmumDepth（工件加工最低点坐标）—>点击OK按钮

按Gapsettings按钮,复选Optimizecutorder—>点击OK按钮—>确定—>选择第5步画的画粗加工边界

Done—>选入刀点EndPoint（通常为粗加工边界右侧靠近人的一角）。

7、精加工1

MainMenu—>用鼠标点击工具栏上的Cplane-Top—>ToolPaths—>surface—>Finish—>Parallel—>All—>Surfaces—>Done—>进入精加工参数界面—>在ToolParameters页面中的大空白区点击鼠标右键—>CreateNewTool—>在ToolType页面中选刀具类型为SpherMill（球头铣刀）—>在Tool–SphericalEndMill页面中修改Diameter=6.0、Flute=13.0、Shoulder=13.0和Overall=40.0—>点击OK按钮

返回ToolParameters页面—>修改Tool#（刀具号）=16、Dia.（刀具半径补偿号）=16、Len.（刀长补偿号）=16、FeedRate=2000、Plunge=150、Retract=5000、Program#（程序号）=2、Spindle=2000、Coolant=OFF

切换到SurfaceParameters页面，根据模型确定Clearance（安全平面高度、Absolute）=20.0、Retract（退刀平面高度、Absolute）=10.0、FeedPlane（进给平面高度、Absolute）=5.0

确定精加工余量StocktoLeave=0—>切换到FinishParallelParameter页面，修改StepOver值=0.3、MachineAngle=45—>确定

8、精加工2

MainMenu—>Toolpaths—>Operations,出现OperationsManager界面，鼠标光标指向第二步SurfaceFinishParallel，右击鼠标—>Copy—>在加工步骤下面空白区右击鼠标—>Paste—>点击刚复制的精加工步骤3中的Parameters

切换到FinishParallelParameter页面，修改MachineAngle=135—>确定—>RegenPath。

Tool–SphericalEndMill页面中修改Diameter=4.0、Flute=13.0、Shoulder=13.0和Overall=40.0—>点击OK按钮

9、仿真

MainMenu—>Toolpaths—>Operations,出现OperationsManager界面，点击SelectAll按钮，点击Verify按钮—>出现仿真界面—>按仿真界面的播放键开始仿真，仿真完成后关闭仿真界面，回到OperationsManager界面。

10、生成NC程序

在OperationsManager界面中点击所有加工工步，按Post按钮，选SaveNCFile—>保存NC文件

3、RP实践过程

1、导入原模型并将其尺寸放大两倍

2、对分成进行分层处理

3、进入到轮廓编辑器检查是否存在病态或开口轮廓

4、显示自动生成的支撑

5、在四步骤中观察确认所需的人工支撑

（1）框架的两侧，选择十字架支撑

（2）框架中间的上下两个圆弧，选择手绘线条支撑

（3）框架中红色矩形框以内区域，选择手绘线条支撑

6、显示人工支撑

4、加工过程实践

1.cam加工过程

在这过程中我们提出了问题：

当精加工和粗加工的刀具长度不知道的时候怎么保证加工精度？

解决方法：

将两刀具的长度进行对比，在粗加工刀具的长度下，上调或下调另一刀具，使两者基本一致。

2.RP加工过程

对用RP快速原型制造机怎样加工一个模型有了一个基本的了解，并观看了一些用此机器制造出来的零件。

三、快速原型制造技术

1、简介

快速原型制造（RP）技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术，对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。

自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。

2、基本原理

RP系统可以根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。

当然，整个过程是在计算机的控制下，由快速成形系统自动完成的。

不同公司制造的RP系统所用的成形材料不同，系统的工作原理也有所不同，但其基本原理都是一样的，那就是"分层制造、逐层叠加"。

这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。

每个截面数据相当于医学上的一张CT像片；整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。

RP技术的基本原理是：

将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据，计算机据此信息控制激光器（或喷嘴）有选择性地烧结一层接一层的粉末材料（或固化一层又一层的液态光敏树脂，或切割一层又一层的片状材料，或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂）形成一系列具有一个微小厚度的的片状实体，再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体，便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。

自美国3D公司1988年推出第一台商品SLA快速成形机以来，已经有十几种不同的成形系统，其中比较成熟的有UV、SLA、SLS、LOM和FDM等方法。

3、技术特点

1）制造快速：

RP技术是并行工程中进行复杂原型或者零件制造的有效手段，能使产品设计和模具生产同步进行，从而提高企业研发效率，缩短产品设计周期，极大的降低了新品开发的成本及风险，对于外形尺寸较小，异形的产品尤其适用。

2）、CAD/CAM技术的集成：

设计制造一体化一直来说是一个难点，计算机辅助工艺（CAPP）在现阶段由于还无法与CAD、CAM完全的无缝对接，这也是制约制造业信息化一直以来的难点之一，而快速成型技术集成CAD、CAM、激光技术、数控技术、化工、材料工程等多项技术，使得设计制造一体化的概念完美实现。

3）、完全再现三维数据：

经过快速成型制造完成的零部件，完全真实的再现三维造型，无论外表面的异形曲面还是内腔的异形孔，都可以真实准确的完成造型，基本上不再需要再借助外部设备进行修复。

4）、成型材料种类繁多：

各类RP设备上所使用的材料种类有很多，树脂、尼龙、塑料、石蜡、纸以及金属或陶瓷的粉末，基本上满足了绝大多数产品对材料的机械性能需求。

5）、创造显著的经济效益：

与传统机械加工方式比较，开发成本上节约10倍以上，同样，快速成型技术缩短了企业的产品开发周期，使的在新品开发过程中出现反复修改设计方案的问题大大减少，也基本上消除了修改模具的问题，创造的经济效益是显而易见的。

6）、应用行业领域广：

RP技术经过这些年的发展，技术上已基本上形成了一套体系，同样，可应用的行业也逐渐扩大，从产品设计到模具设计与制造，材料工程、医学研究、文化艺术、建筑工程等等都逐渐的使用RP技术，使得RP技术有着广阔的前景

四、发展方向

RP技术已经在许多领域里得到了应用，其应用范围主要在设计检验、市场预测、工程测试（应力分析、风道等）、装配测试、模具制造、医学、美学等方面。

RP技术在制造工业中应用最多（达到67%），说明RP技术对改善产品的设计和制造水平具有巨大的作用。

快速成形技术还存在许多不足，下一步研究开发工作主要在以下几方面：

⑴改善快速成形系统的可靠性、生产率和制作大件能力，尤其是提高快速成形系统的制作精度；

⑵开发经济型的快速成形系统；

⑶快速成形方法和工艺的改进和创新；

⑷快速模具制造的应用；

⑸开发性能良好的快速成形材料；

⑹开发快速成形的高性能软件等。

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五、前景

在现代化工业生产中，60%～90%的工业产品需要使用模具加工，模具工业已经成为制造业中的一项基础工业，是技术成果转化的手段，同时又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被成为“点铁成金”的“磁力工业”。

可见，模具工业在世界各国经济发展中具有重要的显著地位。

1、生产、经营及市场全球化；

2、用户需求个性化、多样化；

3、产品生命周期短，更新换代加速；

4、产品技术高科技化；

5、市场竞争激烈化。

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