数控课程设计CADCAM软件和数控机床.docx

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数控课程设计CADCAM软件和数控机床

第一章摘要

第二章零件结构分析

第三章零件三维造型

第一节零件三维造型步骤

第二节零件三维造型图

第四章零件加工的数控编程及模拟加工

第一节零件的铣削编程及模拟加工

第二节零件的车削编程及模拟加工

第五章数控机床的基础知识

第一节数控车床的基础知识

第二节数控铣床的基础知识

第六章坐标测量机等重要实验仪器介绍

第七章设计小结

第八章参考文献

摘要：

随着科学技术的迅速进展和人们生活水平的日趋提高，人们对机械产品的质量和生产效率提出了愈来愈高的要求。

数控技术和数控机床是现今先进制造技术和装备中最核心的技术和装备，数控技术和数控机床在此刻生产模式中取得了愈来愈多的应用。

本文要紧讨论的是利用CAD/CAM软件和数控机床，完成三维造型、数控编程和数控加工的方式和步骤。

要紧内容有利用Pro-E软件实现输出轴（CA6140车床）的三维造型，利用Mastercam软件实现零件的数控编程和模拟加工，另外，确实是对数控车床的相关基础知识的了解，如数控机床的编程方式、编程的注意事项、加工工艺分析、工件装夹、刀具的选用等。

关键词：

三维造型数控编程模拟加工

Summary:

Withtherapiddevelopmentofscienceandtechnologyandincreasinglivingstandards,mechanicalproductsincreasinglyhigherdemandsonqualityandproductivity.AndCNCmachinetoolofnumericalcontroltechnologyisthemostadvancedmanufacturingtechnologyandequipmentofcoretechnologiesandequipment,numericalcontroltechnologyandCNCmachinetoolsinthepresentmodeofproductionhasbeenagrowingnumberofapplications.ThisarticlefocusesonusingCAD/CAMsoftwareandCNCmachinetools,completedathree-dimensionalmodeling,CNCprogrammingandmachiningmethodandsteps.MaincontentoutputshaftbyusingPro-Esoftware（CA6140lathe）threedimensionalmodeling,partNCprogrammingandsimulationofmachiningMastercamsoftware,inaddition,istheunderstandingofthebasicsofCNClathe,methods,programminginstructionsprogrammingofCNCmachinetools,machiningprocessanalysis,selectionofworkpiecefixturing,tooling,etc.

Keywords:

three-dimensionalmodelingNCprogrammingsimulationCA6140拨叉三维造型

本次pro/E画图零件为CA6140拨叉，通过对以下图的观看能够看出CA6140拨叉的主体结构为轴类件与底座的组合。

1.下面为CA6140拨叉的要紧作图步骤。

第一，通过拉伸画出轴端的主体结构，见以下图

2.接着为轴件上的拨叉部份，通过拉伸的方式取得，见以下图

（草绘）

（拉伸）

3.拉花键底孔，倒角

4.拉花键

5.做增强筋

6.最后倒圆角、成型

CA6140拨叉设计完成。

接着将此三维造型另存为.igs格式，导入masercam软件中，进行仿真加工。

以下为通过一个简单的三维造型铣平面的操作来熟悉masercam软件的操作。

数控车床大体操作

数控车床操纵面板

一、状态指示

X、Z回零指示；

单段运行指示；

机床锁指示；

空运行指示；

快速指示；

程序段选跳指示；

辅助功能锁指示；

二、编辑键盘

（1）地址/数字键。

（2）功能键。

功能键用于切换各类不同的功能显示画面。

（3）光标移动键。

光标移动键有两个，别离表示光标的不同移动方向。

（4）翻页键。

翻页键包括【PAGE↑】和【PAGE↓】，【PAGE↑】用于在屏幕上朝后翻一页，【PAGE↓】用于在屏幕上朝前翻一页。

（5）取消键。

取消键【CAN】用于删除已输入到键的输入缓冲器的最后一个字符或符号。

（6）输入键。

输入键【INPUT】用于输入参数和补偿值。

（7）编辑键。

编辑键有三个，主若是用于程序的改变。

（8）复位键。

复位键【RESET】可使CNC复位，用以排除报警等。

三、机床面板

【自动】

【编辑】　　

【录入方式】　　

【单段】

【机床锁住】

【空运行】

　　【进给维持】

【循环启动】

【回零】　　

【手动】　　

【单步】

【X1】、【X10】、【X100】和【X1000】四个按钮都属于增量倍率修调按钮。

　　【冷却】

　　【手动换刀】

【＋X】、【－X】、【＋Z】和【－Z】

　　【快移】

【主轴正转】、【主轴反转】和【主轴停】三个按钮可操纵主轴正转、反转和停转。

数控车床大体操作

（1）开机、关机操作：

a.在确认急停开关按下的情形下，打开电源开关—打开机床开关—按下绿色开关（操纵系统上电）—向右旋转急停开关—机床启动。

b.在任何情形下按下急停开关—按下红色开关（操纵系统下电）—关机床开关—关电源开关—完成。

（2）手动返回参考点操作：

a.先检查一下各轴是不是在参考点的内侧，如不在，那么应手动回到参考点的内侧，以幸免回参考点时产生超程

b.按功能键区的“回零”功能按键

c.别离按+X、+Z轴移动方向按键，使各轴返回参考点，回参考点后，相应的指示灯将点亮。

（3）点动、步进操作

a.按功能键区的“手动”或“增量”功能按键

b.“增量”时按倍率选择键、、选择增量进给的倍率大小

c.按机床操作面板上的“+X”或“+Z”键，那么刀具向X或Z轴的正方向移动，

按机床操作面板上的“－X”或“－Z”键，那么刀具向X或Z轴的负方向移动；

d.如欲使某坐标轴快速移动，只要在按住某轴的“＋”或“－”键的同时，按住“快移”键即可。

（4）手轮进给

a.按功能键区的“手轮”功能按键；

b.按倍率选择键、、选择增量进给的倍率大小

c.按中的“X”或“Z”键，选择相应的轴。

旋转手轮移动X或Z轴。

一样情形下，顺时针旋转手轮为正向进给，逆时针旋转手轮为负向进给。

（5）MDI运行

　　a.按机床操作面板上的【手动输入】按钮。

　　b.按系统操作面板上的【PROG】键，选择程序画面—按【翻页】按钮后选择在左上方显示有“程序段值”的画面。

c.键入需要的转速（S1500）—点输入键—键入（M03）—点输入键—点循环启动键。

　　d.点手动方式键，点主轴停止键机床停下来。

（6）程序输入及调试

a.点【程序】键—点编辑键—输入地址“O0001”，按“EOB”（注意：

地址若是里面没有的程序号）—新程序即成立好。

b.逐词逐行输入程序内容，输入时均按【插入】键—利用【上光标】或【下光标】可对程序内容进行插入、修改和删除。

c.完成输入/修改后，必需按【复位】键终止。

数控铣床的大体操作

1.数控面板

数控面板是数控系统的操纵面板,各类数控系统的数控面板是不相同的,但大多数是有共性或相似的.要紧由显示器,手动数据输入（ManualDataInput,简称MDI）键盘组成,又称为MDI面板.

图1—10FANUC0i—MateMB数控系统操作面板

（1）编辑键

数字/字母键用于输入数据到输入区域,系统自动判别取字母仍是数字.字母和数字键通过"SHIFT"（上档）键切换输入;

（2）编辑键

①"ALTER"替换键用输入的数据替换光标所在的数据.

②"DELETE"删除键删除光标所在的数据,删除一个程序字（段）或删除全数程序;

③"INSERT"插入键把输入区当中的数据插入到当前光标以后的位置;

④"CAN"取消键排除输入区内的数据;

⑤"EOB"回车换行键终止一行程序的输入而且换行;

⑥"SHIFT"上档键.

（3）页面切换键

①"PROG"程序显示与编辑页面;

②"POS"位置显示页面.位置显示有三种方式,用PAGE按钮选择;

③"OFFSETSET"参数输入页面.按第一次进入座标系设置页面,按第二次进入刀具补偿参数页面.进入不同的页面后,用PAGE按钮切换;

④"SYSTEM"系统参数页面;

⑤"MESGE"信息页面,如"报警"信息;

⑥"CUSTOMGRAPH"图形参数设置页面;

⑦"HELP"系统帮忙页面;

2.机床操作面板

数控操作面板要紧用于操纵机床的运动和选择机床运行状态.由模式选择旋

钮,数控程序运行操纵开关等多个部份组成.

AUTO（MEM）键（自动模式键）:

进入自动加工模式

EDIT键（编辑键）:

用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序.

图1—11数控机床操作面板

MDI键（手动数据输入键）:

用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序.

文件传输键:

通过RS232接口把数控系统与电脑相联并传输文件.

REF键（回参考点）:

通过手动回机床参考点.

JOG键（手动模式键）:

通过手动持续移动各轴.

切削液开关键:

按下此键,切削液开;再按下此键,那么切削液关.

INC键（增量进给键）:

手动脉冲方式进给.

HNDL键（手轮进给键）:

按此键切换手摇轮移动各坐标轴.

SINGL键（单段执行键）:

自动加工模式和MDI模式中,单段运行.

程序段跳键:

在自动模式下按此键,跳进程序段的开头带有"/"程序.

程序停键:

自动模式下,碰到M00指令程序停止.

程序锁开关键:

按下此键,机床各轴被锁住.

空行程键:

按下此键,各轴以固定的速度运动.

机床主轴手动操纵开关:

手动模式按下此键,主轴正转

机床主轴手动操纵开关:

手动模式按下此键,主轴停止

循环（数控）停止键:

数控程序运行中,按下此键停止程序运行;

循环启动键:

模式选择旋钮在"AUTO"和"MDI"位置按下此键自动加工程

序,其余时刻按下无效

X轴方向手动进给键

Y轴方向手动进给键

Z轴方向手动进给键

正方向进给键

快速进给键,手动方式下,同时按住此键和一个坐标轴点动方向键,坐标轴以快速进给速度移动

负方向移动

选择手动移动时每一脉冲当量的距离,×1为.

选择手动移动时每一脉冲当量的距离,×10为.

选择手动移动时每一脉冲当量的距离,×100为.

选择手动移动时每一脉冲当量的距离,×1000为.

进给速度（F）调剂旋钮:

调剂进给速度,调剂范围从0～120%;

主轴速度调剂旋钮:

调剂主轴速度,调剂范围从50%～120%;

紧急停止按钮:

按下此旋钮,可使机床和数控系统紧急停止,旋钮释放后可从头执行回参考点的操作.

三坐标测量仪利用操作

步骤：

一、三坐标测量仪的大体操作

开机顺序：

开气源（）→开三坐标测量仪操纵柜→开测量软件

关机顺序：

关测量软件→关三坐标测量仪操纵柜→关气源

开机后，先按提示，使测量仪回零

选择“文件”→“新建”创建新程序

二、测头设定：

类型tesastar-i

测尖tip4by21mm

将状态设为“JOG”，把测头置于平安位置，并安装测头校验精度球；

选择A0B0角对测头精度进行校验，并查看校验结果；

3、校验合格后，手动成立工件坐标系（初建，采纳“三二一原那么”）

（1）三维元素测定：

平面

手动测平面，手动在上平面测三点确信平面；成立坐标系A1，并将Z轴方向设定为所测定平面的方向（平面方向为其法向），将平面的当前坐标系下Z坐标设为坐标系的Z坐标零位置。

（2）二维元素测定：

直线

手动测直线，在正平面测两点确信在工作平面中的投影直线；成立坐标系A2，并将坐标系X轴方向设为所测直线的方向（注意直线方向为先测点指向后测点），坐标系Y轴零位置设为当前坐标系中所测直线投影的Y值。

（3）一维元素测定：

点

手动测点：

选择零件左侧平面测一点以确信该点在工作平面中的投影点；成立坐标系A3，并将坐标系X轴零位置设定为所测点投影在当前坐标系下的X值。

4、自动成立坐标系（精建）

先将测量方式改成DCC（自动）

（1）三维元素测定：

平面

手动测平面，手动在上平面测三点以上确信平面；成立坐标系A4，并将Z轴方向设定为所测定平面的方向（平面方向为其法向），将平面的当前坐标系下Z坐标设为坐标系的Z坐标零位置。

（2）二维元素测定：

直线

手动测直线，在正平面测两点以上确信在工作平面中的投影直线；成立坐标系A5，并将坐标系X轴方向设为所测直线的方向（注意直线方向为先测点指向后测点），坐标系Y轴零位置设为当前坐标系中所测直线投影的Y值。

（3）一维元素测定：

点

手动测点：

选择零件左侧平面测一点以确信该点在工作平面中的投影点；成立坐标系A6，并将坐标系X轴零位置设定为所测点投影在当前坐标系下的X值。

（4）移动坐标系

依照图纸坐标，手动测定φ36孔以确信孔的中心；成立坐标系A7，将坐标系的原点的X、Y位置移至孔中心。

A7即为所需工件坐标系。

注意：

在程序自动运行时，精建坐标系将自动完成，测头移动将跟踪以上手动操作，在移动中必需设定足够的移动点以避动工件等障碍物。

五、自动测量元素

（1）自动测量外圆柱

（2）电话外轮廓

注意：

考虑程序自动运行，必需设定足够的移动点以躲开障碍物；测圆应设定3个以上测定点，测柱体和锥体应设定6个以上测定点，测球应设定9个以上测定点。

六、评判尺寸及形位公差

（1）5×R6内孔的直径尺寸及圆度（评判圆度，测圆时测点应选三个以上）

（2）φ40外圆柱相关于上平面的垂直度

（3）双侧半圆柱、圆锥、圆球相关于中线的对称度（提示：

利用特点组命令成立特点组后再评判对称度）

（4）左侧半圆柱的圆柱度

7、自动运行测量程序CTRL+Q

注意：

自动运行程序时，程序中“手动”模式部份程序仍需手动完成，本程序为粗建坐标系部份。

八、测量报告生成

程序运行完毕后，打开报告窗口，系统自动生成测量报告。

快速成型

快速成型（RP）技术是九十年代进展起来的一项，是为制造业企业新产品开发效劳的一项关键共性技术,对增进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有踊跃的推动作用。

自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中取得了普遍应用，并由此产生一个新兴的技术领域。

RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、运算机数控技术、周密伺服驱动技术和新材料技术的基础上集成进展起来的。

不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。

可是，其大体原理都是一样的，那确实是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分进程。

形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"。

RP技术优越性

　　它能够在无需预备任何模具、刀具和工装卡具的情形下，直接同意（CAD）数据，快速制造出新产品的样件、或。

因此，RP技术的推行应用能够大大缩短新产品开发周期、降低开发本钱、提高开发质量。

由传统的"去除法"到今天的"增加法"，由有模制造到无模制造，这确实是RP技术对制造业产生的革命性意义。

快速成型技术特点

　　1制造快速 RP技术是并行工程中进行复杂原型或零件制造的有效手腕，能使产品设计和模具生产同步进行，从而提高企业研发效率，缩短产品设计周期，极大的降低了新品开发的本钱及风险，关于外形尺寸较小，异形的产品尤其适用。

　　2CAD/CAM技术的集成

　　设计制造一体化一直来讲是此刻的一个难点，运算机辅助工艺（CAPP）在现时期由于还无法与CAD、CAM完全的无缝对接，这也是制约制造业信息化一直以来的难点之一，而快速成型技术集成CAD、CAM、激光技术、数控技术、化工、材料工程等多项技术，使得设计制造一体化的概念完美实现。

　　3完全再现三维数据

　　通过快速成型制造完成的零部件，完全真实的再现三维造型，不管外表面的异形曲面仍是内腔的异形孔，都能够真实准确的完成造型，大体上再也不需要再借助外部设备进行修复。

　　4成型材料种类繁多

　　到目前为止，各类RP设备上所利用的材料种类有很多，树脂、尼龙、塑料、石蜡、纸和金属或陶瓷的粉末，大体上知足了绝大多数产品对材料的机械性能需求。

　　5制造显著的经济效益

　　与传统机械加工方式比较，开发本钱上节约10倍以上，一样，快速成型技术缩短了企业的产品开发周期，使的在新品开发进程中显现反复修改设计方案的问题大大减少，也大体上排除修改模具的问题，制造的经济效益是显而易见的。

　　6应用行业领域广

RP技术通过这些年的进展，技术上已大体上形成了一套体系，一样，可应用的行业也慢慢扩大，从产品设计到模具设计与制造，材料工程、医学研究、文化艺术、建筑工程等等都慢慢的利用RP技术，使得RP技术有着广漠的前景．

设计小结二周的课程设计已经终止了，在收成知识的同时，还收成了阅历，收成了成熟，在此进程中，咱们通过查找大量资料，请教教师，和不懈的尽力，不仅培育了独立试探、动手操作的能力，在各类其它能力上也都有了提高。

更重要的是，在课程设计中，咱们学会了很多学习的方式。

而这是往后最有效的，真的是收成颇丰。

要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。

每次的课程设计都是一种锻炼，一种知识的积存，能力的提高。

完全能够把那个看成基础东西，只有把握了这些最基础的，才能够更进一步，取得更好的成绩。

很少有人会一步登天吧。

永不言弃才是最重要的。

而且，这关于咱们的以后也有专门大的帮忙。

以后，不管有多苦，我想咱们都能变苦为乐，找寻有趣的情形，发觉其中宝贵的情形。

就像中国提倡的艰苦奋斗一样，咱们都能够在实验终止以后变的加倍成熟，会面对需要面对的情形。

与同窗的交流更能让咱们学到的更多，只有彼此多交流才能将功效做的加倍完美。

而团队合作也是现今社会最提倡的。

享受进程，而不是结果！

认真对待每一个实验，珍爱每一分一秒，学到最多的知识和方式，锻炼自己的能力，那个是咱们在本次课程设计学到的最重要的东西，也是以后都将收成颇丰的！

参考文献

【1】郑堤主编.数据机床与编程.北京：

机械工业出版社，

【2】数控编程及实践课程设计指导书

【3】哈尔滨工业大学.Pro/E教程