数控铣床加工零件及数控编程.docx
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数控铣床加工零件及数控编程
辽宁工程技术大学
《数控技术》综合训练二
班级：
机自14-2
学号：
1407010228
姓名：
张钦雷
指导教师：
王洁
完成日期：
2017-04-20
任务书
一、设计原始资料
由教师指定。
二、设计任务
（1）对教师给定的装配体或零件进行设计，内容包括：
二维图绘制和三维建模，建模软件可根据自己熟练程度选择。
（2）对零件进行结构分析，学生自行选择分析软件。
（3）针对某工步进行虚拟仿真制造，生成程序代码。
三、设计成果
（1）零件图（A4或A3）1张
（2）三维模型及仿真过程1份
（3）数控程序代码1份
（4）说明书（2000-5000字）1份
四、成绩评定
序号
主要内容
考核要求
评分标准
分值
得分
1
软件的基本操作
正确使用软件、选择系统和设置
正确选择系统，计3分
30
系统设置正确，计3分
选刀、装刀正确，计4分
程序输入正确，计10分
对刀正确，计10分
2
程序的输入与运行
利用某系统界面正确输入程序、操作运行、查看结果
运行结果正确，计10分
20
结果查看与保存正确，计10分
3
说明书质量
说明书内容详实，格式规范
说明书内容准确，推导合理，计算无误，程序格式符合标准，记30分
50
说明书规范，记20分
4
总分
100
指导教师：
王洁
日期：
2017.4.20
摘要
本次研究的目的是加深对于二维，三维软件的应用，学习用数控仿真进行模拟加工。
利用二维软件对零件进行结构和使用要求的分析。
利用三维软件对零件尺寸进行建模。
再通过CAM对零件进行加工轨迹，刀具参数，程序代码生成等相关参数设定。
进而生成仿真动画，立体直观的了解零件仿真的全过程。
最后完成对零件仿真的整个过程。
关键词：
二维软件，三维软件，建模，CAM，仿真
Abstract
Thepurposeofthisresearchistodeepenfor2d,3dsoftwareapplications,learningtousenumericalsimulationtosimulatemachining.Usingtwo-dimensionalsoftwarecomponentsfortheanalysisofthestructureandtheuserequirement.Partssizetomakeuseof3dsoftwaremodeling.TravelthroughtheCAMtrackofpartsprocessing,cuttingtoolparameters,applicationcodegenerationandrelatedparameterssetting.,inturn,generatesimulationanimation,three-dimensionalvisualsimulationduringtheprocessofunderstandingofparts.Finallycompletethewholeprocessofsimulationofparts.
Keywords:
2dsoftware,3dsoftware,modeling,CAM,simulation
1．工件二维图形的绘制………………………………………………5
1．1绘制二维图的软件caxa…………………………………………5
1．2工件的平面图及零件加工工艺分析……………………………5
2.工件的三维建模……………………………………………………6
2.1三维软件的介绍Inventor……………………………………6
2.2工件的三维建模过程…………………………………………6
2.2.1整体的三维图形……………………………………………7
2.2.2实体建模……………………………………………………7
3.工件的仿真…………………………………………………………11
3.1仿真所用的软件CAM…………………………………………11
3.2仿真过程及参数的确定…………………………………………12
4.总结…………………………………………………………………17
5.参考文献……………………………………………………………16
1.工件二维图形的绘制
1.1绘制二维图的软件caxa
北京数码大方科技股份有限公司（CAXA）是中国领先的工业软件和服务公司，是中国最大的CAD和PLM软件供应商，是中国工业云的倡导者和领跑者。
主要提供数字化设计（CAD）、数字化制造（MES）、产品全生命周期管理（PLM）和工业云服务，是“中国工业云服务平台”的发起者和主要运营商。
CAXA始终坚持技术创新，自主研发二维、三维CAD和PLM平台，是国内最早从事此领域全国产化的软件公司，研发团队有超过二十年的专业经验积累，技术水平具有国际领先性，在北京、南京和美国设有三个研发中心，拥有超过150项著作权、专利和专利申请，并参与多项国家CAD、CAPP等技术标准的定制工作。
CAXA的产品拥有自主知识产权，产品线完整：
主要提供数字化设计（CAD）、数字化制造（MES）以及产品全生命周期管理（PLM）解决方案和工业云服务。
数字化设计解决方案包括二维、三维CAD，工艺CAPP和产品数据管理PDM等软件；数字化制造解决方案包括CAM、网络DNC、MES和MPM等软件；支持企业贯通并优化营销、设计、制造和服务的业务流程，实现产品全生命周期的协同管理；工业云服务主要提供云设计、云制造、云协同、云资源、云社区5大服务，涵盖了企业设计、制造、营销等产品创新流程所需要的各种工具和服务。
CAXA是我国制造业信息化CAD/CAM/PLM领域自主知识产权软件的优秀代表和知名品牌。
CAXA十多年来坚持“软件服务制造业”理念，开发出20多个系列软件产品，覆盖了制造业信息化设计、工艺、制造和管理四大领域，曾连续五年荣获“国产十佳优秀软件”以及中国软件行业协会20年“金软件奖”等荣誉；CAXA始终坚持走市场化的道路，截至2004年底已累计成功销售正版软件超过150,000套，赢得广大企业用户与工程技术人员的信任和好评；还成功在全国建立起了35个办事处、300多个教育培训中心、300多家代理经销商和多层次合作伙伴组成的技术服务体系，是我国CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。
CAXA四个字母是由：
C--Computer（计算机），A--Aided（辅助的），X（任意的），A--Alliance、Ahead（联盟、领先）四个字母组成的，其涵义是"领先一步的计算机辅助技术和服务"。
1.2工件的平面图
零件分析：
该零件是个结构对称图形，中间是个掏空的直径是30的圆形，四周是直径为18的四个小半圆，与中间直径为45的圆形以半径为8的圆角进行平滑连接。
整体厚度为20，凹槽为6，所有的内部边缘都用45°长度为1的倒角保持安全。
这就是该零件的整体部分。
厚度采用拉伸进行。
加工工艺分析：
我们这里不考虑零件的粗加工和精加工。
因此，直接采用毛胚进行加工。
毛胚长和宽都为90，厚度为20.应分为两次加工，四叶状的槽应该用铣削加工，中间的通孔应使用钻头加工。
第一步，使用直径为15毫米的平头铣刀铣削四叶状的凹槽，加工四个直径为18毫米的半圆和直径为45毫米的整圆，铣削深度为6毫米。
（18毫米的平头铣刀加工不成功，无法一次性走刀完成，故采用15毫米的平头铣刀。
）第二步，使用直径为30毫米的钻头，深度略大于20，进行钻孔加工。
加工完成。
2.工件的三维建模
2.1三维软件的介绍Inventor
AutodeskInventor软件是美国AutoDesk公司于1999年底推出的三维可视化实体模拟软件，目前已推出最新版本INVENTor2012，实验室使用的是INVENTor6。
它包含三维建模、信息管理、协同工作和技术支持等各种特征。
使用AutodeskInventor可以创建三维模型和二维制造工程图、可以创建自适应的特征、零件和子部件，还可以管理上千个零件和大型部件，它的“连接到网络”工具可以使工作组人员协同工作，方便数据共享和同事之间设计理念的沟通。
Inventor在用户界面简单，三维运算速度和着色功能方面有突破的进展。
它是建立在ACIS三维实体模拟核心之上，设计人员能够简单迅速地获得零件和装配体的真实感，这样就缩短了用户设计意图的产生与系统反应时间的距离，从而最小限度的影响设计人员的创意和发挥。
Inventor为设计者提供了一个自由的环境，使得二维设计能够顺畅地转入三维设计环境，同时能够在三维环境中重用现有的DWG文件，并且能够与其他应用软件的用户共享三维设计的数据。
Inventor为设计和制造提供了优良的创新和简便的途径，从而使其销售量连续五年超越了其他竞争对手。
2.2工件的三维建模过程
2.2.1整体三维图形如下图
2.2.2实体建模
（1）打开Inventor软件，新建一个草图，首先绘制90x90的外轮廓。
（2）对外轮廓进行拉伸，厚度为20。
（3）绘制外轮廓草图。
（4）对外轮廓进行拉伸，厚度为6。
（5）对外轮廓进行倒角。
（6）绘制内圆草图。
（7）对内圆进行拉伸。
（8）对内圆进行倒角。
总：
完成三维建模。
3.对工件进行仿真
3.1仿真所用的软件CAM
CAM（computerAidedManufacturing，计算机辅助制造）的核心是计算机数值控制（简称数控），是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。
1952年美国麻省理工学院首先研制成数控铣床。
数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。
此后发展了一系列的数控机床，包括称为“加工中心”的多功能机床，能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置，能连续完成锐、钻、铰、攻丝等多道工序，这些都是通过程序指令控制运作的，只要改变程序指令就可改变加工过程，数控的这种加工灵活性称之为“柔性”。
CAM（computerAidedManufacturing，计算机辅助制造）：
利用计算机来进行生产设备管理控制和操作的过程。
它输入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出信息是刀具加工时的运动轨迹（刀位文件）和数控程序。
加工程序的编制不但需要相当多的人工，而且容易出错，最早的CAM便是计算机辅助加工零件编程工作。
麻省理工学院于1950年研究开发数控机床的加工零件编程语言APT，它是类似FORTRAN的高级语言。
增强了几何定义、刀具运动等语句，应用APT使编写程序变得简单。
这种计算机辅助编程是批处理的。
CAM系统一般具有数据转换和过程自动化两方面的功能。
CAM所涉及的范围，包括计算机数控，计算机辅助过程设计。
3.2仿真过程及参数的确定
（1）打开CAM软件，在界面上画出所需的轮廓，如图
（2）工件的设定如下图。
（3）选用刀具，挖槽的深度及设定情况如下图。
（3）数控铣的各种参数情况如图所示。
总结
这是我们数控技术本学期第二次综合训练了，结合了上一次综合训练的不足之处，这次我感觉进步了很多。
本次的综合训练让我巩固了对于二维软件的使用熟练程度，同时加深了对于三维建模的认识以及操作过程，之前不理解的地方理解了很多，虽然不能说完全了解了这个三模建模的过程，但我一定会继续了解的。
本次最重要的是我学了仿真的过程，为我从图纸上到立体图再到完全的虚拟仿真这个思想建立了基础。
通过仿真的实现，我可以更好地了解工件加工的过程以及状况，可以及时更好地修改加工的不足之处，尤其是当出现加工的过切或者欠切现象是，可以直观立体的察觉并且及时的改进。
本次的综合训练总的来说我收获颇多，不仅学习了多种软件的操作，并且让我的思想更加先进。
我将会继续努力。
参考文献
●蒲志新《数控技术》.北京：
北京理工大学出版社.2014.3
●于杰《数控加工与编程》.北京：
国防工业出版社.2009.1
●沈春龙，张友良，孔建寿 - 《计算机工程与应用》 基于可重用的支持三维建模仿真的组件设计- 2001 –
●郝志敏 - 《科学与财富》数控铣床的运动仿真分析 - 2015 -
●王明红.数控技术.北京：
清华大学出版社，2009
●王道宏.数控技术.浙江工业大学出版社，2008
●徐元昌.数控技术.中国轻工业出版社，2004
%
O0000
（PROGRAMNAME-张钦雷）
（DATE=DD-MM-YY-09-05-17TIME=HH:
MM-11:
16）
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
（15.FLATENDMILLTOOL-4DIA.OFF.-4LEN.-4DIA.-15.）
N104T4M6
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N108G43H4Z50.
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N186X-17.022Y18.79
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N194X-14.167Y16.438
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N208X-5.178Y13.844
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N260X22.72Y24.355
N262X23.847Y24.575
N264X24.585Y23.616
N266X24.109Y22.456
N268X23.2Y21.523
N270X22.295Y20.593
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N278X18.79Y17.022
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N284X16.948Y15.063
N286X16.137Y14.089
N288X15.413Y13.053
N290X14.78Y11.962
N292X14.243Y10.825
N294X13.804Y9.651
N296X13.467Y8.448
N298X13.232Y7.226
N300X13.102Y5.994
N302X13.076Y4.76
N304X13.153Y3.534
N306X13.33Y2.325
N308X13.471Y1.116
N310X13.5Y-.099
N312X13.418Y-1.308
N314X13.226Y-2.501
N316X13.027Y-3.689
N318X12.931Y-4.883
N320X12.936Y-6.074
N322X13.041Y-7.254
N324X13.245Y-8.413
N326X13.546Y-9.543
N328X13.94Y-10.635
N330X14.423Y-11.682
N332X14.991Y-12.676
N334X15.638Y-13.609
N336X16.359Y-14.476
N338X17.127Y-15.29
N340X17.892Y-16.099
N342X18.652Y-16.903
N344X19.406Y-17.704
N346X20.155Y-18.501
N348X20.898Y-19.294
N350X21.637Y-20.084
N352X22.37Y-20.869
N354X22.551Y-21.894
N356X21.668Y-22.569
N358X20.604Y-22.148
N360X19.744Y-21.337
N362X18.887Y-20.53
N364X18.031Y-19.726
N366X17.179Y-18.925
N368X16.329Y-18.127
N370X15.481Y-17.333
N372X14.636Y-16.541
N374X13.789Y-15.757
N376X12.892Y-15.033
N378X11.939Y-14.387
N380X10.937Y-13.823
N382X9.895Y-13.344
N384X8.818Y-12.954
N386X7.717Y-12.653
N388X6.598Y-12.445
N390X5.47Y-12.33
N392X4.342Y-12.308
N394X3.221Y-12.377
N396X2.116Y-12.535
N398X1.01Y-12.661
N400X-.099Y-12.685
N402X-1.203Y-12.609
N404X-2.292Y-12.433
N406X-3.376Y-12.252
N408X-4.465Y-12.161
N410X-5.551Y-12.16
N412X-6.626Y-12.248
N414X-7.681Y-12.424
N416X-8.71Y-12.685
N418X-9.705Y-13.029
N420X-10.659Y-13.452
N422X-11.564Y-13.949
N424X-12.414Y-14.517
N426X-13.204Y-15.149
N428X-13.947Y-15.822
N430X-14.684Y-16.491
N432X-15.417Y-17.155
N434X-16.145Y-17.812
N436X-16.87Y-18.464
N438X-17.59Y-19.11
N440X-18.306Y-19.75
N442X-19.017Y-20.385
N444X-19.941Y-20.527
N446X-20.553Y-19.72
N448X-20.188Y-18.752
N450X-19.475Y-17.965
N452X-18.765Y-17.181
N454X-18.058Y-16.398
N456X-17.354Y-15.618
N458X-16.652Y-14.839
N460X-15.953Y-14.063
N462X-15.257Y-13.29
N464X-14.567Y-12.514
N466X-13.93Y-11.694
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N470X-12.866Y-9.913
N472X-12.446Y-8.964
N474X-12.103Y-7.986
N476X-11.84Y-6.985
N478X-11.658Y-5.97
N480X-11.558Y-4.947
N482X-11.539Y-3.924
N484X-11.601Y-2.908
N486X-11.741Y-1.907
N488X-11.851Y-.905
N490X-11.87Y.099
N492X-11.8Y1.098
N494X-11.641Y2.083
N496X-11.476Y3.063
N498X-11.39Y4.047
N500X-11.383Y5.027
N502X-11.455Y5.997
N504X-11.602Y6.95
N506X-11.824Y7.878
N508X-12.118Y8.775
N510X-12.48Y9.635
N512X-12.908Y10.452
N514X-13.395Y11.219
N516X-13.939Y11.933
N518X-14.517Y12.604
N520X-15.091Y
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