重庆大学研究生多坐标数控实验报告Word文档下载推荐.docx
《重庆大学研究生多坐标数控实验报告Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《重庆大学研究生多坐标数控实验报告Word文档下载推荐.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
图3第一次粗加工仿真图4精加工仿真
4、生成刀路源文件，并通过后置处理生成NC程序；
5、利用设计制造网络和加工中心完成零件的数控加工。
实验指导教师评语：
教师签名：
考查成绩（5级计分）
学分
0.5
年月日
重庆大学研究生专业实验教学
实验报告书
实验课程名称：
实验指导教师：
陶桂宝
学院：
机械工程学院
专业及类别：
机械工程学术
学号：
2
姓名：
色
实验日期：
2015年12月29
成绩：
重庆大学研究生院制
一、实验目的
二、实验仪器设备
1、系统硬件：
高档微机1台或工作站1台等；
2、系统软件：
WindowsXP；
3、设计软件：
Mastercam9.0和UGNX8.0；
4、网络环境：
Internet、局域网和现场总线网；
5、加工设备：
XK714D立式加工中心（如图2.1）
图2.1XK714D立式加工中心外观
三、实验原理
1、通过UGNX软件基本建模功能设计三维零件；
2、Mastercam9.0软件能够根据加工需要对零件进行加工仿真，最后自动生成NC加工程序；
3、数控机床能够根据NC程序完成零件的加工。
四、实验内容
选用Mastercam9.0和UGNX8.0等CAD软件，实现加工零件从计算机辅助设计到数控加工的完整过程，并完成实验报告。
五、实验数据
1、毛坯材料及尺寸：
木材、长×
宽×
高（对应X、Y、Z方向）=110mm×
80mm×
40mm；
2、刀具：
ф10mm端铣刀（型号为G120221），R3mm球头铣刀（型号为Q120211）。
铣削用量建议：
入刀速度为F100，正常走刀速度为F1000，ф10mm端铣刀的转速为1000rpm,R3mm球头铣刀转速为2000rpm，刀具切深和步距自定，注意切深不能一步到位，应采取分层加工，否则刀具会因切削用量过大而损坏。
刀具参数如下表5.1所示
表5.1刀具参数表
刀具名称
刀具型号
刀具直径
夹持直径
刀刃长
刀具全长
二齿
端铣刀
G120221
10mm
22mm
72mm
球头铣刀
Q120211
6mm
13mm
57mm
3、注意事项：
1）毛坯尺寸为110mm×
40mm
2）工件坐标系原点（X0,Y0,Z2）；
3）工件高度小于30mm；
4）工件尺寸不应超出毛坯范围；
5）数控加工时只提供Φ10端铣刀和R3球头铣刀；
6）孔或槽的尺寸应大于10mm，曲率半径应大于3mm。
六、数据处理及结果分析
1、三维建模。
在UGNX8.0中建立出加工件的三维模型如图6.1所示，再导出为igs格式的文件。
图6.1加工件三维图
2、模型导入
将IGES格式的模型导入到Mastercam9.0中，如图6.2所示
图6.2工件导入图
由于目前工件的顶部中心并不是坐标原点，故需通过平移和旋转，将坐标系到移到工件中心最高点处。
结果如图6.3a，b所示。
图6.3a坐标位置调整
图6.3坐标位置调整
3、建立工作平面，确定加工范围
以XY平面作为工作平面，参数设置和结果如图6.4a，b所示，保证将毛坯平面切除干净。
图6.4a工作平面设定
图6.4b工作平面
4、设定毛坏尺寸
毛坯尺寸为110mm×
40mm，考虑到工件可能会安装倾斜，表面粗糙，故将工件原点定为X0，Y0，Z2，如图6.5所示。
图6.5毛坯尺寸
5、编制刀具路径：
加工工艺规划
用ф10mm端铣刀粗加工第一次，加工方法选用SURFACE-ROUGH-POCKET；
用用R3mm球头铣刀精加工，在Mastercam9.0中加工方法选用SURFACE-FINISH-PARALLEL，考虑到木材的纤维方向，保证加工表面质量良好，精加工分两次进行，分别选用0°
和90°
交叉加工。
1）粗加工第一次
粗加工刀具为ф10mm端铣刀，参数设置如图6.6所示。
其他主参数如图6.7设置。
图6.6端铣刀参数
图6.7刀具其余参数
接下来设置粗加工的安全高度、参考高度、加工余量等参数，如图6.8所示。
图6.8曲面加工参数
然后设置挖槽粗加工参数，最大Z轴进给量、刀间距等参数设置所图6.9所示；
切削深度如图6.10所示；
为了简化路径，还要优化刀具路径，如图6.11所示。
图6.9挖槽粗加工参数
图6.10切削深度
图6.11优化刀具路径
设置完以上的参数设置，以绿框为加工边界，右下角为入刀点，可自动生成出粗加工轨迹，如图6.12所示。
图6.12粗加工刀具轨迹
2）第一次精加工
第一次精加工选用ф6mm球头铣刀，具体参数如图6.13所示；
进给率及主轴转速等参数如图6.14所示。
图6.13刀具参数
图6.14进给率及主轴转速
接下来设置精加工曲面加工参数，要注意的是加工余量应改为0mm，其他参数保持不变，如图6.15所示。
图6.15精加工曲面加工参数
然后设置平行精加工加工参数，结果如图6.16所示，此处也应优化走刀路径。
图6.16平行铣削精加工参数
同样，由上述的参数可自动生成刀具轨迹，如图6.17a，b所示。
图6.17a第一次精加工刀具轨迹
图6.17b第一次精加工刀具轨迹
3）第二次精加工
第二次精加工直接复制第一次精加工设置，只修改加工角度为90°
如图6.18所示
图6.18加工角度
点击确定生成第二次精加工刀具轨迹，如图6.19所示
图6.19精加工刀具轨迹
6、加工过程仿真
在刀具轨迹生成后，可以对其进行加工过程仿真，以检验是否能正确加工。
粗加工、精加工仿真结果如图6.20、6.23、6.24所示。
图6.20粗加工仿真
图6.21第二次粗加工仿真
图6.22精加工仿真结果
7、生成刀路源文件，并通过后置处理生成NC程序；
1）粗加工NC程序头、尾部分如下：
%
O0001
（PROGRAMNAME-方炬）
（DATE=DD-MM-YY-29-12-15TIME=HH:
MM-20:
27）
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
（TOOL-1DIA.OFF.-9LEN.-9DIA.-10.）
N104T1M6
N106G0G90X65.Y-45.A0.S1500M3
N108G43H9Z20.
N110Z5.
N112G1Z2.F100.
N114X-64.Y-44.F1000.
N116X64.
N118Y-36.667
N120X-64.
N122Y-29.333
N124X64.
N126Y-22.
N128X-64.
N130Y-14.667
.……
N4782G3X-37.308Y20.742R171.166
N4784G2X39.607Y15.908R42.843
N4786G0Z5.
N4788Z20.
N4790M5
N4792G91G28Z0.
N4794G28X0.Y0.A0.
N4796M30
2）精加工NC程序头、尾部分如下:
O0002
（PROGRAMNAME-方炬2）
29）
（TOOL-2DIA.OFF.-10LEN.-10DIA.-6.）
N104T2M6
N106G0G90X-.758Y-40.487A0.S2500M3
N108G43H10Z20.
N112G1Z-16.365F100.
N114X-.052Z-16.24F1500.
N116X-.044Z-16.246
N118X-.021Z-16.239
N120X-.018Z-16.253
N122X0.Z-16.235
N124X.018Z-16.253
……
N2054G0Z5.
N2056Z20.
N2058M5
N2060G91G28Z0.
N2062G28X0.Y0.A0.
N2064M30
8、利用设计制造网络和加工中心完成零件的数控加工
（数控加工地点：
七教学楼129室）。
XK714D立式加工中心操作步骤如下：
1）合车间电源总开关；
2）开空气压缩机；
3）合加工中心配电空气开关；
4）合加工中心总开关，松“急停”按钮，按系统“POWERON”按钮，加工中心启动；
5）确认压缩空气压力、液压系统压力和自动润滑系统工作正常；
6）选HANDLE方式调整X、Y、Z轴离各自的机械零点至少50毫米以上，调A轴的机械坐标为300度左右；
7）按Z、X、Y、A轴顺序回机械零点；
8）安装毛坯，调用所需的刀柄；
9）安装φ10mm端铣刀，用MDI方式按500rpm的转速启动主轴，检查刀具安装是否良好；
10）选HANDLE方式用“试切法”找到毛坯顶面中心点，将机床坐标系的X和Y坐标记录到工件坐标系G59中，而工件坐标系G59的Z值为0；
11）选HANDLE方式移动Z轴直到铣刀切削到毛坯顶面以下约1～2毫米，将机床坐标系的Z坐标值记录到刀补号H32中；
12）提升主轴，停转主轴；
13）通过现场总线网络向DNC主控计算机申请粗加工NC程序，以DNC方式实现零件的粗加工；
14）用对刀块检测并记录刀具的长度，更换刀具为R3球头铣刀，再次检测并记录刀具的长度，计算刀长的变化，根据差值修正刀补号H32中的刀补值；
15）再次通过现场总线网络向NCD主控计算机申请0度平行精加工NC程序，以DNC方式实现零件的精加工；
16）为了提高零件的表面质量，再一次通过现场总线网络向DNC主控计算机申请90度平行精加工NC程序，最终完成零件加工；
17）从虎钳上卸下工件；
18）关机。
关机顺序为：
X、Y、Z轴移到行程中部，按“急停”按钮，按系统“POWEROFF”按钮，关加工中心总开关，关加工中心配电空气开关，关空气压缩机，关车间电源总开关。
七、实验小结
一开始，我选择加工的零件比较简单，如图7.1所示。
可以看出有很多缺陷。
图7.1第一种加工方法
其中有一个孔的直径为8m，槽的宽度为6，都小于10mm，端面铣刀的直径。
于是我采用了新方法，（shallow），但仍可以看到该零件的3个槽均未很好的加工出来。
于是我选择再建一个模型，再来做一次。
通过对多坐标数控加工实验的学习，我体会最深的就是实际加工与设计的不同。
在设计中一定要考虑到加工的可行性，（这方面的经验实在是太缺乏了）。
此外我了解了数控加工自动编程的基本原理和方法，熟悉了数控机床加工的基本原理和操作流程。
对Mastercam9.0和UG等CAD、CAM软件更进一步的认识和提高。
通过本次实验，我对多坐标数控加工有了进一步的了解，对零件从三维设计到加工的流程和原理也有了更深的认识，相信会对以后的学习和研究工作有重大帮助。
升级会员 