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课程设计说明书
综合训练报告书
题目雷克萨斯汽车标志CAD/CAM与数控加工
应用技术学院 系
机械设计制造及其自动化专业0681班号
学生姓名.
指导教师.
完成日期2010-1-20
湖南工程学院机械工程学院
二○一○年一月
湖南工程学院
CAD/CAM与数控加工综合训练任务书
题目：
雷克萨斯汽车标志CAD/CAM与数控加工
姓名系别应用技术学院专业机械设计制造及其自动化班级0681学号
指导老师教研室主任
一、训练目的
本综合训练是机械设计制造及其自动化专业教学计划中规定的专业必修课程，是学生进入专业课程学习阶段必须进行的一个重要的实践性教学环节，其目的是提高学生计算机综合应用能力，巩固和加深所学的理论知识，深入了解CAD/CAM软件在产品设计开发和加工制造过程中的作用，掌握产品数控加工的全过程，培养理论联系实际的工作作风和分析问题、解决问题的能力。
二、指定零件（图例）
图0-1雷克萨斯标志
三、训练任务
1.应用PowerMILL等CAD/CAM软件完成指定零件的CAD/CAM过程。
训练内容：
1）指定零件的几何造型；
2）工艺分析；
3）刀具走刀路径的生成；
4）数控仿真加工；
5）指定数控系统的数控程序生成。
2.指定零件的数控切削加工
训练内容：
1）确定毛坯类型，编制零件的加工工序卡，填写加工程序单；
2）根据已制订的加工工序卡，填写刀具调整单，动手调整、操作相应机床，完成零件的数控加工；
3）正确地选用检验方法及计量器具，对零件进行质量检测和分析。
四、训练要求
1）完成指定零件的3D造型；
2）完成指定零件的2D图，并正确标注好尺寸；
3）对零件进行正确的工艺分析，按指定的格式填写数控加工工艺卡片；
4）刀具路径与指定数控系统的数控程序生成；
5）数控加工零件，并对零件进行质量检测和分析；
6）撰写综合训练说明书（上交电子稿和打印稿），说明书应涵盖整个训练内容，字数不少于3.5千字；
7）答辩与成绩的给定。
目录
1零件的CAD/CAM过程2
1.1零件建模2
1.2零件加工工艺设计4
1.3零件CAM5
2数控加工10
2.1填写零件加工工序卡10
2.2零件装夹示意图11
2.3加工过程综述12
2.4检测加工零件，分析超差原因13
心得体会14
参考资料：
15
1零件的CAD/CAM过程
1.1零件建模
汽车标志实物
三维模型
二维模型
1.2零件加工工艺设计
1.2.1确定毛坯类型
1）铣削零件毛坯类型：
圆柱体毛坯
2）零件材料：
铝合金
3）制造方法：
圆棒料
1.2.2数控加工工艺分析
1．工艺分析
如图所示，零件外形规则，被加工部分的各尺寸、表面粗糙度值等要求较高。
工件复杂程度一般，包含了平面、内外轮廓加工，且大部分的尺寸均达到IT8～IT7级精度。
选用机用平口钳装夹工件，校正平口钳固定钳口，使之与工作台X轴移动方向平行。
在工件下表面与平口钳之间放入精度较高的平行垫块（垫块厚度与宽度适当），利用木锤或铜棒敲击工件，使平行垫块不能移动，夹紧工件。
采用试切法对刀，找正工件X、Y轴零点，零点位于工件A底面面椭圆，平台的中心位置，设置Z轴零点与机械原点重合。
根据零件图样要求给出加工工序为：
1）粗加工椭圆表面，选用R8mm端铣刀，铣出基本轮廓。
2）半精加工椭圆柱表面，选用R4mm端铣刀。
3）精加工，选用R2mm端铣刀。
4）精加工，选用R2mm球头刀。
1.3零件CAM
1.3.1刀具路径的生成
1、表面粗加工：
加工面选用R8的端铣刀。
（叶波完成）
切削参数：
进给率600、下切进给率500、掠过进给率800、主轴转速2000、
加工余量0.5、最大切削间距8.0、下切步距0.6
偏置区域清除粗加工参数选项卡
粗加工刀具路径仿真
2、轮廓面精加工1：
（熊云完成）
加工方式：
平行铣削，双向切削；
刀具选择：
R4端铣刀；
切削参数：
进给率1000、下切进给率500、掠过进给率3000、主轴转速2500、加工预留量0、行距0.5。
精加工路径仿真
3、轮廓面精加工2：
（潘胤序完成）
加工方式：
平行精加工；
刀具选择：
R2端铣刀；
切削参数：
进给率1000、下切进给率500、掠过进给率3000、主轴转速2500。
精加工路径仿真
3、轮廓面精加工3：
（周俐、易佳完成）
加工方式：
自动清角精加工；
刀具选择：
R2球头刀；
切削参数：
进给率1000、下切进给率500、掠过进给率3000、主轴转速2500。
清角精加工路径仿真
1.3.2加工程序的生成
在PowerMILL资源栏中，右击“刀具路径”树枝下的加工刀具路径，在弹出来的快捷菜单条中选择“产生独立的NC程序”命令，所生成的程序将被添加到资源栏中的NC程序树枝下。
接着双击“NC程序”树枝，展开NC程序列表，右击所生成的程序名，在弹出的快捷菜单条中选择“设置”命令，打开“NC程序”对话框，如下图
设置完后单击“写入”按钮，系统即进行后处理运算。
1.3.3CAM程序清单
通过后置处理产生NC加工程序，按FANUC系统编程格式编辑经后置处理所产生的程序。
轮廓粗加工：
%
o0001
G91G28X0Y0Z0
G40G17G80G49
G0G90Z15.
T1M6
G54G90T0
X14.507Y12.828S1500M3
G43Z10.H1M8
G1X12.855Y13.319Z9.696F500
X9.182Y14.173Z9.031
X8.129Y14.342Z8.843
X7.445Y11.798Z8.379
X12.703Z7.452
X17.427Y11.797Z6.619
X15.351Y12.578Z6.228
X12.855Y13.319Z5.769
X9.182Y14.173Z5.104
X8.129Y14.342Z4.916
X7.445Y11.798Z4.452
X12.703Z3.525
X17.427Y11.797F1000
X15.351Y12.578
X12.855Y13.319
X9.182Y14.173
X8.623Y14.263
X8.407Y14.369
X8.288Y14.579
…………………
G1X-18.982Y25.137
X-18.862Y25.893
X-18.89Y26.655
X-19.048Y27.247
X-19.819Y28.403
X-20.563Y28.883
X-21.324Y29.118
X-22.085Y29.151
X-22.847Y28.981
X-25.896Y27.736
X-29.662Y25.891
X-32.895Y23.961
X-35.797Y21.916
X-38.786Y19.374
X-41.001Y17.077
X-41.33Y16.691
X-42.98Y14.598
X-43.166Y14.336
X-44.755Y11.828
X-45.006Y11.394
X-46.086Y9.134
X-47.157Y6.086
X-47.653Y3.7
X-47.96Y.755
X-47.873Y-2.065
X-47.829Y-2.496
X-47.337Y-5.337
X-46.428Y-8.311
X-45.383Y-10.667
X-43.698Y-13.567
X-43.385Y-14.02
X-42.05Y-15.828
X-41.631Y-16.333
X-39.832Y-18.327
X-37.275Y-20.714
X-34.267Y-23.051
X-31.096Y-25.09
X-28.056Y-26.711
X-23.628Y-28.695
X-20.784Y-29.702
X-15.989Y-31.094
X-12.182Y-31.9
X-7.612Y-32.563
X-3.337Y-32.901
X.997Y-32.968
X5.665Y-32.753
X9.142Y-32.376
X13.426Y-31.65
X17.519Y-30.696
X21.327Y-29.526
X24.875Y-28.172
X28.879Y-26.308
X31.989Y-24.544
X35.146Y-22.398
X38.172Y-19.923
X38.764Y-19.365
X39.863Y-18.282
X39.891Y-18.227
X39.882Y-18.166
X39.801Y-18.016
X39.301Y-17.509
X38.82Y-17.262
X38.405Y-17.224
X9.185Y-17.209
G0Z15.
M9
G91G28Z0
G49H0
G28X0Y0
M30
2数控加工
2.1填写零件加工工序卡
工序卡
型号
共1页
第1页
图号
名称
零件数量
1
材料
铝
代用材料
塑料
材料数量
1
序号
工步内容
单件/准备
首检
工作者
检验员
1
粗加工椭圆表面，选用R8mm端铣刀
2
半精加工椭圆柱表面，选用R4mm端头刀。
3
精加工，选用R2mm端铣刀。
4
精加工，选用R2mm球头刀
编制
熊云
校对
熊云
审核
审定
2.2零件装夹示意图
选用机用平口钳装夹工件，校正平口钳固定钳口，使之与工作台X轴移动方向平行。
在工件下表面与平口钳之间放入精度较高的平行垫块（垫块厚度与宽度适当），利用木锤或铜棒敲击工件，使平行垫块不能移动，夹紧工件。
采用试切法对刀，找正工件X、Y、Z轴零点。
工件坐标系及工件装夹示意图
图号
1
名称
雷克萨斯标志
工序号
编制
0681-21
日期
10.1.6
校对
日期
机床型号
XK714
序号
刀具
类型
刀具
规格
工步内容
加工时间
注意
事项
操作者
1
立铣刀
R8mm
粗加工雷克萨斯标志外轮廓
留有余量
2
立铣刀
R4mm
半精加工雷克萨斯标志外轮廓
较小切削量
3
立铣刀
R2mm
精加工雷克萨斯标志外轮廓
较小切削量
4
球头刀
R2mm
清角加工
高速
2.3加工过程综述
（1）机床坐标系、工件坐标系的建立：
机床坐标系是数控机床上固有的坐标系，用于确定被加工零件在机床中的坐标、机床运动部件的特殊位置以及运动范围等。
工件坐标系是用于确定工件几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标系。
工件坐标系在机床坐标系位置可通过对刀确定。
采用绝对刀偏法对刀，不需要用G92指令设定，既可减少操作误差，也可以提高加工效率。
（2）刀具及切削用量的计算与选择
工步l选用R8mm立铣刀，F=1000mm/min，n=1500r/min
工步2选用R4mm立铣刀，F=1500mm/min，n=3000r/min
工步3选用R2mm立铣刀，F=1500mm/min，n=3000r/min
工步4选用R2mm球头刀，F=1500mm/min，n=3000r/min
（3）各工步的加工操作注意事项：
工步l切端面时限制最高转速，以免车至圆心时转速过高使工件飞出，另外应切过中心一些；注意选好切入点和切出点；为保证工件的表面粗糙度应使转速高些，进给量小些。
通过机床回零操作来建立机床坐标系。
首先建立标准工具，然后对刀通过G54建立工件坐标系
X方向对刀，如图2.1所示：
Y方向对刀，如图2.2所
Z方向对刀，如图2.3所示：
外形轮廓加工
2.4检测加工零件，分析超差原因
（1）确定检验方法，选择计量器具：
（2）检测加工零件（将测量结果填入记录表）
（3）分析超差原因（无误差者不写）
零件检测记录表
图纸
尺寸
检测用
计量器具
检测尺寸
结论
备注
92±0.07mm
游标卡尺
92.03mm
合格
72±0.07mm
游标卡尺
71.8mm
合格
心得体会
通过三周的CAD/CAM与数控加工综合训练的内容是雷克萨斯汽车标志的铣销加工，巩固、加深理解了专业课、专业基础理论，综合运用在三维造型设计、CAD/CAM技术等中所学到的知识，解决机械设计和制造和数控加工中较综合的技术问题，从而达到巩固、扩大、消化所学知识的目的。
初步通晓综合运用专业课理论进行设计的一般方法。
综合运用所学知识分析问题解决工程实际问题的能力，为学生顺利进入毕业设计环节打基础。
建立阅读文献资料，设计构思，造型，编写科技文件等方面的技能，初步掌握解决本专业方向一般技术问题的方法，培养独立工作的能力。
对我来说，这次设计非常的成功，在设计中遇到了一些问题，最后在老师的指导下，顺利完成，有点小小的成就感，终于觉得平时所学的知识有了实用的价值，达到了理论与实际相结合的目的，很多知识是书本上学不到的，而且锻炼了自己的能力，组员的团队精神，使自己对以后的路有了更加清楚的认识，同时，对未来有了更多的信心。
在以后的工作中会能够很好的运用好这些知识。
参考资料
[1]邓奕.现代数控机床及应用。
国防工业出版社，2008.9
[2]朱克忆．PowerMILL数控加工编程实用教程．清华大学出版社，2008.12
[3]邓奕．数控加工技术实践．机械工业出版社，2009.3
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