CAD实践课实验报告书铣削零件.docx

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CAD实践课实验报告书铣削零件

CAD实践课实验报告书（铣削零件）

　　学生学号实验课成绩学生实验报告书

　　实验课程名称开课学院

　　CADCAM及数控技术综合实验

　　机电工程学院

　　指导教师姓名学生姓名学生专业班级

　　学年

　　第学期

　　实验课程名称：

____CADCAM及数控技术综合实验___________　　

　　实验项目名称实验者同组者CADCAM及数控技术综合实验专业班级实验成绩组　　别实验日期　　年月日一部分：

实验预习报告1实验目的与意义通过实验，使学生在掌握机械CAD/CAM技术、数控技术、计算机仿真、现代设计技术、机械制造技术基础、机械制造装备设计、精密加工和特种加工等课程的理论基础上，初步掌握Solidworks、MasterCAM等软件的使用，掌握产品设计、产品分析、工艺设计、数控加工仿真、产品数据管理、实际数控加工、产品快速成形加工方法的产品整个开发过程，培养学生专业技能，培养综合与创新能。

2实验设备该设计综合实验可能涉及到的设备包括以下软硬件：

　　三坐标测量机、三维扫描仪、数控车床、数控铣床、数控线切割机、加工中心、CAD/CAM软件系统：

SolidWorks、MasterCAM软件、快速成型机、实验中心相关数控系统。

3预习思考题1.数控车、数控铣、加工中心、线切割机和快速成型机的加工特点？

它们各自适合加工的零件类型？

答：

数控车，铣床：

生产效率高，可以加工形状复杂，精度要求高的零件，还有一些普通机床不能或不便加工的零件，装夹定位后能加工多道工序，工序集中，加工质量稳定，减轻工作者的劳动强度。

加工中心：

传递精度高，速度快；主轴功率大，调速范围宽，并可无级调速；低速进给时不怕行，运动灵敏度高；设置有刀库和换刀机构；控制系统功能较全。

其加工的主要对象有箱体类零件、复杂曲面、异形件、盘套板类零件和特殊加工等五类。

线切割机：

工作平稳，加工精度高，不适合加工厚度比较大的零件。

其加工的主要对象有各种难加工材料、复杂表面和有特殊要求的零件、刀具和模具，如冷冲模的凹凸模、塑料型模等。

快速成型机：

可以制造任何复杂的三维几何实体；快速性、高度柔性。

其加工的主要零件有冲模、粉末冶金模、挤压模、型孔零件、小孔等。

2.主流CAD设计软件？

特点？

答:

solidworks:

SW学习容易，不需要话太多时间久可以学会，操作很人性化，一般生产设计应用能够解决，功能模块多，金属和塑料行业，做钣金很方便，模具行业也有用它，可以做有限元分析，和简单模流分析，价格不算太高，相比下可以接受。

AutoCAD:

AutoCAD的二维绘图功能十分强大，主要用于绘制工程图，精确度较高，但在三维绘图方面于操作太过繁琐而鲜有人问津。

UG：

功能比较强大，UG最大的特点就是曲面功能很好用，还有就是模具设计,NC模拟加工也就是CAM很好用，很多模具加工都是结合UG，电脑编程，直接导入数控机床，自动加工。

3.数控加工工艺设计的主要内容答：

○1选择适合在数控上加工的零件，确定工序内容。

2分析加工零件的图纸，明确加工内容及技术要求，确定加工方案，制定数控○加工路线，如工序的划分、加工顺序的安排、非数控加工工序的衔接等。

设计数控加工工序，如工序的划分、刀具的选择、夹具的定位与安装、切削用量的确定、走刀路线的确定等等。

3调整数控加工工序的程序。

○4如对刀点、换刀点的选择、刀具的补偿。

○5分配数控加工中的容差。

○6处理数控机床上部分工艺指令。

○4.确定走刀路线和工步顺序的要点答：

○1寻求最短加工路线2最终轮廓一次走刀完成○3选择切入切出方向○4选择使工件在加工后变形小的路线○5.切削用量选择的要点答：

○1切削深度ap的选择切削深度应根据工件的加工余量来确定。

粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀应尽可能切除全部余量。

当加工余量过大，工艺系统刚度较低，机床功率不足，刀具强度不够或断续切削的冲击振动较大时，可分多次走刀。

切削表面层有硬皮的铸锻件时，应尽量使ap大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。

半精加工和精加工的加工余量一般较小时，可一次切除，但有时为了保证工件的加工精度和表面质量，也可采用二次走刀。

多次走刀时，应尽量将第一次走刀的切削深度取大些，一般为总加工余量的2/3~3/4。

在中等功率的机床上、粗加工时的切削深度可达8~10mm，半径加工时，切削深度取为~2mm，精加工时，切削深度取为~。

2进给量f的选择○切削深度选定后，接着就应尽可能选用较大的进给量f。

粗加工时，于作用在工艺系统上的切削力较大，进给量的选取受到下列因素限制；机床—刀具—工件系统的刚度，机床进给机构的强度，机床有效功率与转矩，以及断续切削时刀片的强度。

半精加工和精加工时，最大进给量主要受工件加工表面粗糙度的限制。

工厂中，进给量一般多根据经验按一定表格选取，在有条件的情况下，可通过对切削数据库进行检索和优化。

3切削速度υ○c的选择在ap和f选定以后，可在保证刀具合理耐用度的条件下，用计算的方法或用查表法确定切削速度υc的值。

在具体确定υc值时，一般应遵循下述原则：

1）粗车时，切削深度和进给量均较大，故选择较低的切削速度；精车时，则选择较高的切削速度。

2）工件材料的加工性较差时，应选较低的切削速度。

故加工灰铸铁的切削速度应较加工中碳钢低，而加工铝合金和铜合金的切削速度则较加工钢高得多。

3）刀具材料的切削性能越好时，切削速度也可选得越高。

因此，硬质合金刀具的切削速度可选得比高速钢高度好几倍，而涂层硬质合金、陶瓷、金刚石个立方氧化硼刀具的切削速度又可选得比硬质合金刀具高许多。

模型如何导入CAM软件中？

格式答：

将CAD模型另存为.igs或.x-t或.step格式在MasterCAM中单击打开，找到CAD文件坐在文件夹，选择所有格式，然后找到另存后的文件，双击打开即可。

中如何设置工件大小？

如何修改工件形状？

答：

打开CAD模型后，单击“车床类型”　　“车床”　　“默认”命令。

在“操作管理”中单击属性节点前的“＋”，将该节点展开，然后单击“素材设置”节点，系统弹出“机械群组属性”对话框。

单击“素材”区域的属性按钮弹出“机床组件属性-材料”选项卡，单击“图形”下拉列表来选择不同的工件形状，更改尺寸来设置工件的形状。

后处理怎么设置？

　　答：

后置处理文件简称后处理文件，是一种可以用户以回答问题的形式自行修改的文件，其扩展名为.PST。

安装MASTERCAM时系统会自动安装默认的后处理为在应用Mastercam软件的自动编程功能之前，必须先对这个文件进行xx，才能在执行后处理程序时产生符合某种控制器需要和使用者习惯的NC程序，如果没有全部更正，则可能造成事故.例如，某机床的控制系统采用G54工件坐标系定位，G90绝对坐标编程，要求生成的NC程序前面必须有G54G90设置，如果后处理文件的设置为G55G91，则每次生成的程序中含有G55G91，却不一定有G54G90，如果在加工时没有进行手工改正，则势必造成加工错误.介绍了

　　Mastercam后处理文件的内容以及修改和设置的方法，供有关人员参考.也就是说后处理程序可以将一种控制器的NC程序，定义成该控制器所使用的格式.以FANUC系列的后处理系统为例，它可以定义成惯用于FANUC3M控制器所使用的格式，也可以定义成FANUC6M控制器所使用的格式，但不能用来定义其它系列的控制器.不同系列的后处理文件，在内容上略有不同，但其格式及主体部分是相似的。

9.主流数控仿真软件？

特点？

答：

　　第二部分：

实验过程记录个人零件加工一．铣削零件零件图　　图1图可知，这是一个铣削件，只要在工件上铣出两个对称的深度为10的形体即可。

我们可以使用用Soildworks对该零件进行三维建模。

Soildworks建模为了能直观的观察零件，我们建立它的三维模型。

打开Soildworks，在前视基准面上先草绘铣削零件草图，如图2所示。

然后通过拉伸得到零件主体实体，如图3所示。

建好模型之后，另存为.X-t或者.IGES文件，以方便导入MasterCAM中进行仿真加工。

　　图2　　Soildworks建模草图画此草图需要注意的时左边半径为3的切线弧时选定这段弧后，点击右键选择【添加几何关系】，在左边属性设置框内选择【相切】，点击确定。

再利用【智能尺寸】将半径设定为3即可。

　　图3退出草图状态，选定前视基准面，然后单击【拉伸凸台/基体】选择给定深度，设置数值为15mm点击确定得到实体如图4所示。

　　图4　　建模完成图　　MasterCAM仿真实验条件：

MasterCAM软件。

实验过程：

使用MasterCAM软件，将建好的三维模型导入，进行加工仿真。

　　过程：

打开MasterCAM---导入CAD模型---选定模型边界---选择机床类型---设置材料大小---设置西平面参数---设置外形铣削参数---设置内孔铣削参数---刀具路径模拟---加工仿真---导出NC文件和程序以下为部分过程设置参数①添加“机床类型”—“铣削”。

然后“材料设置”—“边界盒”—“确定”　　页面如图5所示。

图5　　②“串联选项”—选择串联对象—“确定”③添加“工具路径”—“平面铣”—“参数”，逐个设置“刀具路径类型”，“刀具”，“切削参数”，“共同参数”。

如图6所示。

　　图6④添加“刀具路径”—“标准挖槽”—“参数”，同样逐个设置“刀具路径类型”，“刀具”，“切削参数”，“共同参数”，最后“确定”。

⑤添加“刀具路径”—“钻孔”—“参数”，同样逐个设置“刀具路径类型”，“刀具”，“切削参数”，“共同参数”，最后“确定”。

　　仿真　　单击“选择所有操作”，得到刀具的轨迹路径，如图7所示。

　　图7单击“验证已选择的操作”，选择最大速度，单击“机床”选项，开始仿真加工。

仿真结束后即可得到符合要求的零件。

如图8所示。

　　图8导出程序单击“后处理已选择的操作”导出本次加工零件的数控程序。

结果如图%_x000D_O0000N100G21_x000D_N110G0G17G40G49G80G90_x000D_N120T466M6_x000D_N130G0G90G54A0.S1591M3_x000D_N140G43H466Z45._x000D_N150Z30._x000D_N160G1Z16._x000D_N170_x000D_N180_x000D_N190.........N3920G0Z45._x000D_N3930Y0._x000D_N3940Z30._x000D_N3950G1Z1._x000D_N3960G3X0.J0._x000D_N3970Y0.I0._x000D_N3980X0.J0._x000D_N3990Y0.I0._x000D_N4000G0Z26._x000D_N4010Z30._x000D_N4020X3._x000D_N4030G1Z1._x000D_N4040G3X0.Y3.I-3.J0._x000D_N4050X-3.Y0.I0.J-3._x000D_N4060X0.Y-3.I3.J0._x000D_N4070X3.Y0.I0.J3._x000D_N4080G0Z45._x000D_N4090M5_x000D_N4100G91G28Z0._x000D_N4110G28X0.Y0.A0._x000D_N4120M30_x000D_%二、车削零件零件图图9工件材料的选择45钢。

确定零件的定位基准和装夹方式采用一次装夹完成重要表面的所有加工工序，采用中心轴作为定位基准。

圆柱体帮条外形规整，采用三爪卡盘。

　　制定工艺路线1粗车Ф16外圆、Ф22外圆及两个倒角；○2精车Ф16外圆、Ф