卡座零件的三维造型及数控加工编程Word格式文档下载.docx

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2.1mastercam软件的介绍-3-

2.2-3-

2.2.1-5-

2.2.2-5-

2.3小结-17-

第三章零件的加工工艺设计-18-

3.1零件的工艺分析-18-

3.2毛坯的选择-18-

3.3加工工艺路线的确定-18-

3.4定位基准的选择-18-

3.5装夹方式的选择-18-

3.6机床的选择-19-

3.7刀具的选择-19-

3.8切削用量的选择-19-

第四章零件的数控编程-21-

4.1编程方法的选择-21-

4.2工序2的加工程序的手工编写-21-

4.2.1粗加工的加工程序-21-

4.2.2半精加工的加工程序-22-

4.2.3精加工的加工程序-23-

4.3工序3加工程序的自动编程-24-

4.3.1软件的选择-24-

4.3.2刀路设计前的准备-24-

4.3.3粗加工刀路的设计-26-

4.3.4半精加工刀路的设计-30-

4.3.5精加工刀路的设计-30-

4.3.6孔的刀路的设计-30-

4.3.7后处理设置（程序的生成）-38-

设计总结-40-

参考文献-41-

致谢-42-

第一章绪论

1.1数控机床的产生和发展

随着微型计算机技术的高速发展，传统的机械制造业开始了根本的变化，各工业发达国家投入巨额资金，对现代自动化制造技术进行研发，提出了全新的生产制造模式。

在现代制造系统中，数控加工技术是关键技术，它集电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制、电气自动化、等高新技术于一体，具有高精度、高效率、自动化等特点，对制造业实现完全自动化、集成化、智能化起着十分重要的作用。

目前，数控技术正在发生根本性的变化，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。

在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、小型化；

在计算机自动化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、和高效控制的加工模式，加工过程中可以自动修改、调节与补偿各项参数和尺寸，实现了只能诊断和智能化故障处理；

在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。

1.2本课题的主要内容及任务

1）主要内容

大家都知道，数控加工是目前的一门热门专业，新的专业，经济正在高速发展，数控加工程序是有多道复杂的程序组成的，这就为我们学习带来不便，为了使学习更方便，使用更加有条理，铣削编程与操作设计，设计的主要是内容是对我们机械类加工日常加工中常见的工件取其中的一典型零件进行系统的编程与操作设计，从数控加工前应做的准备开始到数控加工艺分析、数控刀具及其选择、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制中的数值计算、数控加工程序的编制,本文主要讲述了零件的三维造型及数控加工编程，如毛坯的选择、定位基准的选择、装夹方式的选择、刀具以及量具的选择、切削参数的选择等相关问题，在分析完这些问题后，制定出合理的加工方案，并制定相关加工工艺文件，编制出零件的数控加工程序。

2）主要任务

①利用Mastercam或者CAD软件制作加工所需要的图纸

②对零件进行加工工艺分析。

③制定合理的加工方案，填写工艺卡片（如加工工艺过程卡和数控加工工序卡等）。

④编制零件的数控加工程序（Mastercam自动编程）。

⑤制作说明书。

第二章零件的三维建模

2.1Mastercam软件的介绍

Mastercam是美国CNCSoftwareInc.公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。

它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径摸拟及真实感摸拟等多种功能于一身。

它具有方便直观的几何造型。

Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。

Mastercam9.0以上版本还有支持中文环境，而且价位适中，对广大的中小企业来说是理想的选择，是经济有效的全方位的软件系统，是工业界及学校广泛采用的CAD/CAM系统。

Mastercam不但具有强大稳定的造型功能，可设计出复杂的曲线、曲面零件，而且具有强大的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。

其可靠刀具路径效验功能使Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的CAD/CAM软件。

同时Mastercam对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、CNC铣床、CNC车床或CNC线切割等加工操作中，都能获得最佳效果

Mastercam软件已被广泛的应用于机械、航空航天、船舶、军事工业等行业的设计与加工，从80年代末起，我国就引进了这一款著名的CAD/CAM软件，为我国的制造业迅速崛起作出了巨大贡献。

Mastercam具有快速曲面加工及模拟曲面精加工功能。

Mastercam提供了多种精准的粗加工技术，以提高零件加工的质量和效率。

Mastercam还具有强大的曲面精加工能力，方便大家可以从中选择最优方法，加工复杂的零件可以选择自动编程的方法减少编程工作量。

Mastercam附带多轴加工系统，为零件的加工提供了更多的便捷。

可靠的刀具路径验证功能Mastercam可模拟零件加工实体的全部过程，模拟中既能显示刀具和夹具，又能检查刀具和夹具与被加工零件的加工情况。

Mastercam提供多种后置处理文件以适用于各种类型的数控系统，比如常用的日本FANUC系统和国产数控系统广州数控系统。

根据机床的实际结构，编制专门的合理处理文件，编译文件后便可轻松生成加工程序。

第三章零件的加工工艺设计

3.1零件的工艺分析

由图零件二维图分析得知，该零件的构造主要由矩形底板、上部凹槽、倾斜曲面、和一部分浅平面等组成，其结构形状较简单，零件需要粗加工、半精加工、精加工等工序加工。

这些结构在数控铣加工中具有良好的可加工工艺性。

由于外形简单。

加工可以采取多多种加工方法，我们只选取其中一种但必须保证加工完整并且满足加工要求的表面粗糙度和精度要求。

该零件涉及到曲面加工，其表面精度要求较高。

在粗加工时需保证在最短的时间内加工掉大量的毛坯加工余量；

半精加工时主要目的是为了清除粗加工后的残留部分，精加工的目的是将粗加工和半精加工后的余量进行最后的高精度精铣削，以达到零件的尺寸和精度要求。

3.2毛坯的选择

根据其毛坯类型、余量以及零件的材料，确定该零件为板材坯料，其材料为45钢，毛坯尺寸定为210*260*54mm。

3.3加工工艺路线的确定

该工件的加工次序应严格按照以上述原则进行加工，根据以上原则所确定的该零件的加工工艺路线应如下。

工序1：

设置毛坯板料。

工序2：

铣外型。

工步1：

铣槽；

工步2：

铣侧表面；

工步3：

铣浅平面，总厚度为54；

工序3：

粗、半精、精加工凹槽、浅平面、侧斜面。

粗铣外形；

精铣浅平面；

精内表面；

工序4：

去毛刺。

工序5：

检验加工工艺。

3.4定位基准的选择

通过对待加工工件工艺的分析，决定该零件的初始参照为毛坯整体外型；

加工参照为零件外形及底面。

3.5装夹方式的选择

铣削工件时可以直接采用装夹钳进行装夹，装夹必须牢固。

3.6机床的选择

该零件需要选用单个机床进行加工，即数控铣床。

数控铣床用于可以完成全部的铣削部分和钻孔部分。

3.7刀具的选择

根据零件的加

工工艺特点、尺寸余量、加工精度及粗糙度等技术要求，决定该零件的刀具如表3-1所示。

表3-1就是该零件加工所需要用到的所有刀具。

表3-1数控加工刀具卡片

工序号

刀具号

刀具名称

刀具规格

刀具材料

加工表面

1

T01

圆鼻刀

Φ120mm

高速钢H-SS

粗加工铣削外轮廓

T02

Φ60mm

半精加工铣削外轮廓

T03

球刀

精加工浅平面精加工陡峭面

2

T04

钻头

Φ83mm

钻孔

T05

Φ98mm

T06

铰刀

Φ85mm

绞孔

T07

Φ100mm

3.8切削用量的选择

选择合理的切削用量，对保证工件质量，保证销量，节约加工成本具有重要作用。

切削量的选择主要依据产品材料、所需精度和粗糙度的要求进行，同时还要保证刀具的耐磨、刀具的硬度度和机床功率几个条件，其基本要求是：

在工艺要求的刚性允许的情况下，应首先选择足够大的背