Mastercam实训报告第七组.docx
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Mastercam实训报告第七组
河南机电高等专科学校
实训报告
CAD/CAM实训
系部：
机电工程系
专业：
数控设备与应用与维护
班级：
数维102
学生姓名：
学号:
1002182x7
指导老师：
田坤
摘要
本实习主要学习MasterCAM辅助设计、制造和加工软件并指出其未来发展方向.数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术，计算机辅助设计与辅助制造和计算机集成制造技术使敏捷制造和智能制造成为可能。
基于CAD/CAM思想，本实习基于对支架类零件的研究，利用MasterCAM软件，运用三维实体设计方法进行零件的三维设计，利用MasterCAM软件中数控铣床仿真加工系统进行仿真加工，仿真加工工序为铣端面、工件外轮廓的粗加工、工件外圆轮廓的精加工、铣圆弧、倒角、槽等。
最后利用MasterCAM程序的后置处理自动生成NC代码及校验等，对NC程序代码进行改进，使其能适应数控车床FANUC系统，实现了机械零件设计与制造的集成化，体现了CAD/CAM一体化的优越性。
目录
零件一的图形绘制及加工
1、图形的绘制………………………………………………………………………1
1.1三维图形的绘制…………………………………………………………………1
1.1.1设置辅助菜单项…………………………………………………………1
1.1.2绘制长方体实体…………………………………………………………1
1.1.3绘制凸台和凹槽…………………………………………………………1
1.1.4生成挤压实体……………………………………………………………1
1.1.5进行布尔运算……………………………………………………………2
1.1.6构建辅助矩形……………………………………………………………2
2、零件的加工及后置处理………………………………………………………3
2.1零件加工工艺制定………………………………………………………………3
2.1.1零件加工工工艺分析……………………………………………………3
2.1.2加工路线方法的确定……………………………………………………3
2.2零件加工程序编制………………………………………………………………4
2.2.1设定工件毛坯……………………………………………………………4
2.2.2用φ10的立铣刀，采用外型铣削加工方法粗、精加工矩形侧面……4
2.2.3用φ10的立铣刀，采用挖槽粗加工方法进行实体粗加工……………6
2.2.4用φ10的球头铣刀，采用平行铣削精加工方法进行实体精加工……7
2.2.5用φ12的立铣刀，采用环绕等距精加工方法进行实体精加工………8
2.2.6后置处理…………………………………………………………………10
零件二的图形绘制及加工
3、图形的绘制…………………………………………………………………………11
3.1实体模型的构造……………………………………………………………………11
3.1.1设定构图平面、图形视角…………………………………………11
3.1.2构建图形外轮廓实体………………………………………………………11
3.1.3构建型腔实体1…………………………………………………………11
3.1.4构建型腔实体2…………………………………………………………12
3.1.5绘制中心矩形凸槽………………………………………………………13
3.1.6将实体模型转化为曲面模型……………………………………………14
4、零件的加工及后置处理…………………………………………………………14
4.1零件加工工艺制定………………………………………………………………14
4.1.1零件加工工工艺分析……………………………………………………14
4.1.2加工路线方法的确定……………………………………………………15
4.2零件加工程序编制…………………………………………………………………16
4.2.1设定工件毛坯……………………………………………………………16
4.2.2用φ50的面铣刀，采用面铣削加工方法进行上表面粗、精加工……16
4.2.3用φ16的立铣刀，采用外型铣削加工方法粗、精加工矩形侧面……18
4.2.4用φ12的立铣刀，采用挖槽粗加工方法进行实体粗加工，留0.5mm加工余量…………………………………………………………………………………………19
4.2.5用φ12的球头铣刀，采用等高线精加工方法进行实体半精加工，留0.2mm加工余量……………………………………………………………………………………20
4.2.6用φ8的球头铣刀，采用等高线精加工方法进行实体精加工…………21
4.2.7用φ8的球头铣刀，采用浅面精加工方法进行实体浅面区精加工……23
4.2.8刀具路径模拟………………………………………………………………24
4.2.9后置处理……………………………………………………………………24
5、结论…………………………………………………………………………………24
6、参考文献……………………………………………………………………………24
零件一的图形绘制及加工
1、图形的绘制
1.1三维图形的绘制
1.1.1设置辅助菜单项
Z:
0.00（工作深度）CplaneT（构图平面）GiewT（视角）
1.1.2绘制长方体实体
选择“mainmenu”→“solids”→“nextmenu”→“primitives”→“block”命令。
在提示区依次输入高“55”，按enter键，长“205”，按enter键，宽“150”，按enter键。
单击工具栏的全屏显示图标，构建图形如图1-1所示。
图1-1
1.1.3绘制凸台和凹槽
运用构建长方形、圆弧、直线、倒角、平移等命令绘制出凸台和凹槽。
图1-2图1-3
1.1.4生成挤压实体
选择“mainmenu”→“solids”→“extrude”→“chain”命令，选择圆上任意几何元素，选择“done”，确认挤压方向向下，选择“done”选项，弹出“extrudeChain”对话框，设置参数，然后单击“ok”，生成图形，然后再选择“mainmenu”→“solids”中构建球的命令，构建图形如图1-4所示。
图1-4
1.1.5生成布尔运算
选择“Mainmenu”→“Solids”→“Boolean”→“Add”命令，依次选择所有实体，选择“Done”,完成实体布尔运算，如图1-5。
图1-5
1.1.6构建辅助矩形
设置构图平面Z=0，构建矩形，大小为160×120，中心为（0,0）。
2、零件的加工及后置处理
2.1零件加工工工艺分析
零件毛坯尺寸为165mm×120mm×43mm的方料，下表面已加工。
选用立式加工中心加工，采用台虎钳进行装夹，以工件毛坯下表面为工件坐标系原点。
.
（1）用φ10的立铣刀，采用外型铣削加工方法粗、精加工矩形侧面。
（2）用φ10的立铣刀，采用挖槽粗加工方法进行实体粗加工，留0.5mm加工余量。
（3）用φ10的球头铣刀，采用平行铣削精加工方法进行实体半精加工。
（3）用φ12的立铣刀，采用环绕等距精加工方法进行实体精加工。
刀具的参数及切削用量见表1-1数控加工工序卡片
表1-1数控加工工序卡
工厂
数控加工工序卡
产品名称或代号
零件名称
材料
45#
零件图号
1
车间
工序号
程序编号
夹具名称
夹具编号
使用设备
台虎钳
MVC4060
工步号
工步内容
刀具号
刀具规格/mm
主轴转速/（r/min）
进给量/（mm/min）
1
矩形侧面粗精加工
T1
φ10的立铣刀
1000
240
2
实体粗加工
T1
φ10的立铣刀
1000
240
3
实体半精加工
T2
φ10球刀
1500
150
4
实体精加工
T3
φ12立铣刀
2000
150
2.2零件加工程序编制
2.2.1设定工件毛坯
选择“mainmenu”→“toolpath”→“jobsetup”选项,打开工件设定对话框。
直接在对话框的X、Y和Z输入框中输入工件的尺寸“165×125×43”在工件中心的z输入框中输入“43”，选定“displaystock”复选框，参数设定如图1-6所示。
参数设定后单击OK按钮，完成工件设定。
图1-6
2.2.2用φ10的立铣刀，采用外型铣削加工方法粗、精加工矩形侧面。
（1）选择外型铣削加工方式及加工轮廓，定义刀具及刀具参数在主菜单中顺序选择“toolpath”→“contour”→”chain”命令。
选择轮廓线，然后执行。
刀具及其参数设定如图1-7。
定义外形铣削加工参数，如图1-8，1-9，1-10，1-11，参数设定完成后，单击“ok”，生成刀具路径如图1-12。
图1-7图1-8
图1-9
图1-10图1-11
图1-12
（2）隐藏刀具路径
在主菜单中顺序选择“toolpath”→“operation”选项后，打开”操作管理器”对话框。
在此对话框空白处单击鼠标右键，在显示的鼠标右键菜单中，选择toolpathdisplayoff可将刀具路径隐藏。
2.2.3用φ10的立铣刀，采用挖槽粗加工方法进行实体粗加工，留0.5mm加工余量。
（1）选择“mainmenu”→“toolpaths”→“surface”→“rough”→“pocket”→“all”→“surface”，设置刀具参数，如图1-13。
（2）设置曲面参数时，如图1-14，单击“toolcontainment”对话框中的“select”按钮，选择辅助图形1。
（3）设置曲面加工参数，如图1-15和图1-16，生成路径如图1-17。
图1-13图1-14
图1-15图1-16
图1-17
（4）隐藏刀具路径
2.2.4用φ10的球头铣刀，采用平行铣削精加工方法进行实体半精加工
（1）选择“mainmenu”→“toolpaths”→“surface”→“finish”→“parallel”→“all”→“surface”，设置刀具参数，如图1-18。
（2）设置曲面参数时，如图1-19。
（3）设置曲面加工参数，如图1-20，生成路径如图1-21。
图1-18图1-19
图1-20图1-21
2.2.5用φ12的立铣刀，采用环绕等距精加工方法进行实体精加工
（1）选择“mainmenu”→“toolpaths”→“surface”→“finish”→“scallop”→“all”→“surface”，设置刀具参数，如图1-22。
（2）设置曲面参数时，如图1-19。
（3）设置曲面加工参数，如图1-23，生成路径如图1-24。
图1-22
图1-23
图1-24
最终加工结果如图1-25
图1-25
2.2.6后置处理
在操作管理器中单击Post，按钮，打开后置处理对话框，选择NCfile栏中的“SaveNCfile”与edit选项，单击OK按钮，在打开的“EenternameofNCfiletowrite”对话框中，选择或输入文件名，当显示是否删除旧文件时，选择是，此时即可生成并保存NC数控加工程序。
如图1-26同时打开NC数控加工程序。
图1-26
零件二的图形绘制及加工
3、图形的绘制
3.1实体模型的构造
3.1.1设定构图平面、图形视角
选择’mainmenu”→“file”→“new”命令，完成构图参数的初始化。
设定构图平面为俯视图，图形视角为轴侧图，构图平面Z=0。
3.1.2构建图形外轮廓实体
选择“mainmenu”→“solids”→“nextmenu”→“primitives”→“block”命令。
在提示区依次输入高“55”，按enter键，长“205”，按enter键，宽“150”，按enter键。
单击工具栏的全屏显示图标，构建图形如图2-1所示。
3.1.3构建型腔实体1
（1）设定构图平面、设定构图平面
设定构图平面为俯视图、图形视角为轴侧图，构图深度Z=47。
（2）生成矩形1
选择“mainmenu”→“creat”→“rectangle”→“1point”在矩形对话框中设置矩形宽度为167，高度为112.且定位点为中心点，单击“OK”，选择origin（0，0）构建一个中心点位于坐标原点的矩形，如图2—2所示。
图2-1图2-2
（3）对矩形1进行倒圆角
选择“mainmenu”→“creat”→“fillet”，输入半径“20”，按enter键。
选“chain”命令，选择图2-2矩形上任意几何元素，选择“done”，完成倒圆角。
（4）构建型腔实体1
选择“mainmenu”→“solids”→“extrude”→“chain”命令，选择图2-2矩形上任意几何元素，选择“done”，确认挤压方向向上，选择“done”选项，弹出“extrudeChain”对话框，参数设置如图2-3所示，然后单击“ok”，构建图形如图2-4所示。
图2-3图2-4
3.1.4构建实体2
（1）生成矩形2并进行倒圆角
设定图层2为当前图层，设定图层1不可见。
选择“mainmenu”→“creat”→“rectangle”→“1point”在矩形对话框中设置矩形宽度为164，高度为109.且定位点为中心点，单击“OK”，选择origin（0，0）构建一个中心点位于坐标原点的矩形；选择“mainmenu”→“creat”→“fillet”，输入半径“18.5”，按enter键。
选“chain”命令，选择矩形2上任意几何元素，选择“done”，完成倒圆角如图2—5所示。
（2）生成矩形3并进行倒圆角
修改构图深度Z=12.36,选择“mainmenu”→“creat”→“rectangle”→“1point”在矩形对话框中设置矩形宽度为124，高度为69.且定位点为中心点，单击“OK”，选择origin（0，0）构建一个中心点位于坐标原点的矩形；选择“mainmenu”→“creat”→“fillet”，输入半径“15”，按enter键。
选“chain”命令，选择矩形3上任意几何元素，选择“done”，完成倒圆角如图2—6所示。
（3）构建实体曲面
选择“mainmenu”→“solids”→“loft”→“chain”命令，选择矩形2、3上任意几何元素，确保方向一致，选择“done”，弹出“loftChain”对话框，参数设置如图2-7所示，然后单击“ok”，构建图形如图2-8所示。
图2-5图2-6
图2-7图2-8
（4）进行实体倒圆角
选择“mainmenu”→“solids”→“fillet”命令,出现实体选择菜单。
设置“edges”选项为“N”，“face”选项为“Y”，“solids”选项为“N”，选择图2-8所示图底面，选择“done”，弹出实体倒角对话框，设置参数如图2-9所示，单击“ok”，完成倒圆角构建，如图2-10。
图2-9图2-10
3.1.5绘制中心矩形凸槽
（1）绘制矩形并进行倒角
选择“mainmenu”→“creat”→“rectangle”→“1point”在矩形对话框中设置矩形宽度为106，高度为51，且定位点为中心点，单击“OK”，选择origin（0，0）构建一个中心点位于坐标原点的矩形；选择“mainmenu”→“creat”→“fillet”，输入半径“10”，按enter键。
选“chain”命令，选择矩形上任意几何元素，选择“done”，完成倒圆角。
（2）实体挤压
选择“mainmenu”→“solids”→“extrude”→“chain”命令，选择图2-11矩形上任意几何元素，选择“done”，确认挤压方向向下，选择“done”选项，弹出“extrudeChain”对话框，参数设置如图2-12所示，然后单击“ok”，构建图形如图2-13所示。
图2-12图2-13
（3）删除构图所用线框
选择“mainmenu”→“delete”→“all”→“line”，再选择“arc”。
此时显示的只有实体。
3.1.6将实体模型转化为曲面模型
选择“mainmenu”→“create”→“surface”→“nextmenu”→“from
Solid”命令，出现实体选择菜单，选择“face”选项为“N”，“solids”选项为“Y”,选择实体后，单击“done”生成实体曲面。
选择“mainmenu”→“delete”→“all”→“solid”，此时显示的只有曲面。
3.1.7构建辅助图形
在图形上表面构建辅助矩形，大小为205×150，如图2-14。
图2-14
4、零件的加工及后置处理
4.1零件加工工艺制定
4.1.1零件加工工工艺分析
零件毛坯尺寸为210mm×155mm×60mm的方料，下表面已加工。
选用立式加工中心加工，采用台虎钳进行装夹，以工件毛坯下表面为工件坐标系原点。
4.1.2加工路线方法的确定
（1）用φ50的面铣刀，采用面铣削加工方法进行上表面粗、精加工。
（2）用φ16的立铣刀，采用外型铣削加工方法粗、精加工矩形侧面。
（3）用φ16的立铣刀，采用挖槽粗加工方法进行实体粗加工，留0.5mm加工余量。
（4）用φ12的球头铣刀，采用等高线精加工方法进行实体半精加工，留0.2mm加工余量。
（5）用φ8的球头铣刀，采用等高线精加工方法进行实体精加工。
（6）用φ8的球头铣刀，采用浅面精加工方法进行实体浅面区精加工。
刀具的参数及切削用量见表2-1数控加工工序卡片
表2-1数控加工工序卡
工厂
数控加工工序卡
产品名称或代号
零件名称
材料
45#
零件图号
2
车间
工序号
程序编号
夹具名称
夹具编号
使用设备
台虎钳
MVC4060
工步号
工步内容
刀具号
刀具规格/mm
主轴转/（r/min）
进给量/（mm/min）
1
上表面的粗精加工
T1
φ50的面铣刀
400
180
2
矩形侧面粗精加工
T2
φ16的立铣刀
1200
200
3
实体粗加工
T3
φ16的立头刀
1200
150
4
实体半精加工
T4
φ12的球头铣刀
1200
150
5
实体精加工
T5
φ8的球头铣刀
1200
150
6
实体浅面区精加工
T5
φ8的球头铣刀
2500
200
4.2零件加工程序编制
4.2.1设定工件毛坯
选择“mainmenu”→“toolpath”→“jobsetup”选项,打开工件设定对话框。
直接在对话框的X、Y和Z输入框中输入工件的尺寸“210×155×60”在工件中心的z输入框中输入“60”，选定“displaystock”复选框，参数设定如图2-15所示。
参数设定后单击OK按钮，完成工件设定。
4.2.2用直径50的面铣刀，采用面铣削加工方法进行上表面粗、精加工
（1）选择面铣削加工方法及加工轮廓，定义刀具及刀具参数
在主菜单中顺序选择“toolpath”→“face”→“chain”命令。
选择辅助矩形1轮廓线，选择“done”,打开面铣削加工参数，设定如图2-16。
图2-15
图2-16
（2）设置面铣削加工参数，如图2-17和2-18
图2-17
图2-18图2-19
（3）隐藏刀具路径
在主菜单中顺序选择“toolpath”→“operation”选项后，打开”操作管理器”对话框。
在此对话框空白处单击鼠标右键，在显示的鼠标右键菜单中，选择toolpathdisplayoff可将刀具路径隐藏。
4.2.3用直径16的立铣刀，采用外型铣削加工方法粗、精加工矩形侧面。
（1）选择外型铣削加工方式及加工轮廓，定义刀具及刀具参数。
在主菜单中顺序选择“toolpath”→“contour”→”chain”命令。
选择轮廓线，然后执行。
刀具及其参数设定如图2-20。
（2）定义外形铣削加工参数
参数设置如图2-21，2-22，2-23，2-24，参数设定完成后，单击“ok”，生成刀具路径如图2-25。
图2-20图2-21
图2-22图2-23
图2-24图2-25
（3）隐藏刀具路径
4.2.4用直径12的立铣刀，采用挖槽粗加工方法进行实体粗加工，留0.5mm加工余量。
（1）选择“mainmenu”→“toolpaths”→“surface”→“rough”→“pocket”→“all”→“surface”，设置刀具参数，如图2-26。
（2）设置曲面参数时，如图2-27，单击“toolcontainment”对话框中的“select”按钮，选择辅助图形1。
图2-26
图2-27
（3）设置曲面加工参数，如图2-28。
图2-28
4.2.5用直径12的球头铣刀，采用等高线精加工方法进行实体半精加工，留0.2mm
加工余量。
（1）选择“mainmenu”→“toolpaths”→“surface”→“finish”→“counter”→“all”→“surface”，设置刀具参数，如图2-29，在设置曲面参数时，需单击“toolcontainment”对话框中的“select”按钮，选择辅助图形1。
图2-29
图2-30
图2-31
4.2.6用直径8的球头铣刀，采用等高线精加工方法进行实体精加工。
（1）设置刀具参数
选择“mainmenu”→“toolpaths”→“surface”→“finish”→“counter”→“all”→“surface”，设置刀具参数，如图2-32。
图2-32
图2-33
（2）设置曲面参数，如图2-33，单击“toolcontainment”对话框中的“select”
按钮，选择辅助图形1。
（3）设置曲面加工参数，如图2-34。
图2-34
4.2.7用直径8的球头铣刀，采用浅面精加工方法进行实体浅面区精加工。
（1）定义刀具参数
选择“mainmenu”→“toolpaths”→“surface”→“finish”→“shallow”，选择型腔实体，单击“done”，设置刀具参数如图2-32，选用直径
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