CAM软件数控粗加工课程设计.docx

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CAM软件数控粗加工课程设计

绍兴职业技术学院毕业设计（论文）任务书

专业班级

学生姓名

学号

课题名称

复杂零件的数控加工编程及加工

设计（论文）

起止时间

课题类型

工程设计、应用研究、开发研究、

软件工程、理论研究、其他

课题性质

真实、模拟、虚拟

一、课题研究的目的与主要内容

1、了解复杂零件的数控加工程序编程的基本原理。

2、掌握复杂零件的数控基本加工工艺过程。

3、能够结合MasterCAM软件对零件进行调入、处理、编程。

4、使用合理加工参数完成复杂零件加工走刀路线的生成。

5、针对FANUC数控系统生成合理的数控加工指令。

6、对所生成的走刀路线及数控程序进行校核检验。

7、在仿真机床上对数控程序进行模拟加工。

二、基本要求

1．完成该小组指定零件的数控粗加工程序及模拟加工。

2．使用Mpfan.PST进行后处理，并对生成的程序进行分析修改。

3、对生成的程序进行仿真加工，保存加工结果并在设计书中贴图说明。

4、按照加工流程完成课程设计说明书，内附各步骤插图和数控程序主体部分。

5、对加工工艺和程序进行分析，完成设计总结。

6、有雷同者课程设计计零分。

指导教师（签名）：

学生（签名）：

CAM软件数控粗加工

当我们使用机床加工零件时，通常都需要对机床的各种动作进行控制，一是控制动作的先后次序，二是控制机床各运动部件的位移量。

采用数控机床加工零件时，只需要将零件图形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式，编成程序代码输入到机床控制系统中，再由其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指令信号，从而控制机床各部件协调动作，自动地加工出零件来。

当更换加工对象时，只需要重新编写程序代码，输入给机床，即可由数控装置代替人的大脑和双手的大部分功能，控制加工的全过程，制造出任意复杂的零件。

数控加工的原理可用如下框图表示：

由图可以看出，数控加工过程总体上可分为数控程序编制和机床加工控制两大部分。

总的来说，数控加工有如下特点：

（1）自动化程度高，具有很高的生产效率。

除手工装夹毛坯外，其余全部加工过程都可由数控机床自动完成（若配合自动装卸手段，则是无人控制工厂的基本组成环节）。

减轻了操作者的劳动强度，改善了劳动条件。

省去了划线、多次装夹定位、检测等工序及其辅助操作，有效地提高了生产效率。

（2）对加工对象的适应性强，改变加工对象时，除了更换刀具和解决毛坯装夹方式外，只需重新编程即可，不需要作其它任何复杂的调整，从而缩短了生产准备周期。

（3）加工精度高，质量稳定。

加工尺寸精度在0.005~0.01mm之间，不受零件复杂程度的影响，由于大部分操作都由机器自动完成，因而消除了人为误差，提高了批量零件尺寸的一致性，同时精密控制的机床上还采用了位置检测装置，更加提高了数控加工的精度。

（4）易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。

由于机床采用数字信息控制，易于与计算机辅助设计系统连接，形成CAD/CAM一体化系统，并且可以建立各机床间的联系，容易实现群控。

对于加工肥皂盒注塑凹模这样精度较高，在一般普通机床上很难加工或加工效率较低时，选用数控机床进行加工是比较好的，既省时又高效，同时也提高了经济效益。

根据实际工作情况以及数控机床学习的要求，我将运用数控编程软件Mastercam，NC程序分析软件MCU以及数控仿真器（FANUC系统），全程仿真模拟再现肥皂盒下盖注塑模具凹模的数控加工。

由上面的数控加工的原理图分析，可知进行数控仿真模拟加工的一般步骤：

1、零件图纸的工艺分析

2、相关数值的计算

3、程序清单

4、程序调试和检验，输入数控机床

5、调入程序，设定好刀具，毛坯，等机床参数

6、仿真模拟加工

下面就按照上述的步骤来进行。

1、零件图纸的工艺分析

要加工的零件如下图：

图中展示的零件是曲柄注塑模具的凹模，该图为最终成型零100X275X37.5mm3。

查塑料模具手册查得，该模具材料为40号钢，淬火处理，精度为10级。

毛坯形状为100X275X42mm3。

模具得分型面以及凹模型腔内为要加工表面。

由凹模型腔形状可知，采用普通机床很难加工，因此选用数控机床，由于是要进行面加工以及挖槽加工，所以采用数控铣床或加工中心。

工艺过程分析：

1、凹模型腔内的加工。

该型腔表面直接关系到成品的质量，因此要求较高，但在此设计部分只设计粗加工，所以在粗加工的同时，留有0.5mm的粗加工余量。

查手册。

选20mm的球鼻铣刀，型腔底部阶梯的深度为-7.74mm，相对毛坯表面的深度为-15.397mm。

粗铣XY平面的进给量取3mm，Z向进给量取0.5mm，走刀多次，，切削方式采用等矩环切（由外向内环切）。

切削进给速度0.5mm/r、主轴转速1200n/min。

2、相关数值的计算

根据零件图纸和确定的加工路线，算出数控机床所需输入数据，如零件轮廓相邻几何元素的交点和切点，用直线或圆弧逼近零件轮廓时相邻几何元素的交点和切点等的计算。

这一部分工作由软件Mastercam以及其自带post来自动生成。

采用Mastercam软件自动编程。

现将部分关键述如下

首先根据零件尺寸及材料要求创建坯料：

40钢，100X275X42mm3使用边界盒创建坯料。

接着创建刀具路径。

由前面的工艺分析可知，先铣模具的上表面，然后再挖槽。

所以在刀具路径的子菜单中先选择面铣。

接着选择面铣边界，接着弹出参数选择选项卡。

选平面铣刀12mm

接着开始设计加工凹模的刀具加工路径。

在刀具子菜单中选曲面加工——粗加工——挖槽粗加工——所有的——曲面——执行。

就又会出现刀具参数选定对话框，在该对话框中和上面的平面铣一样设定相关的加工。

最终生成的刀具路径为：

3、程序清单

将Mastercampost出的NC代码导出：

（由于程序太长，只节选关键部分）

%

O0000

（PROGRAMNAME-WO）

（DATE=DD-MM-YY-18-01-07TIME=HH:

MM-14:

31）

N100G21

N102G0G17G40G49G80G90

…

N104T1M6

N676X3.017Y-2.

N678X3.041Y-1.

N680X3.05Y0.

N682X3.041Y1.

N684X3.017Y2.

N686X2.977Y3.

N2328M30

%

4、程序调试和检验，并输入数控机床

在模拟运行之前，采用分析软件对Mastercampost出的NC代码进行可行性分析，然后运用软件Mastercam进行模拟运行，查看工作状况。

采用MCU分析的结果为：

通过上图的数据显示，可知post出的NC

代码运行正常，没有出撞刀等不良现象，能够在实际的数控加工设备上进行加工。

使用Mastercam操作管理对话框中的实体切削验证选项进行实体模拟切削。

（见右图所示）点选全选，然后点选实体切削验证，就可以模拟了。

实体模拟切削验证结果如下图所示：

由实体切削过程以及结果可知，加工过程良好，刀具路线清晰。

因此生成的NC代码可以到实际的机床上运行。

下面我就将这个程序调入仿真数控机床进行真实加工再现，查看在真正的数控机床上，程序是怎样进行加工的。

5、调入程序，设定好刀具，毛坯，等机床参数

按照实际数控机床加工的操作步骤：

1、

将毛坯装夹到工作台上，在本数控仿真系统上选用工艺板装夹，并对好刀。

设计小结

接着进行刀具的选择，根据前面工艺的分析，这里1号刀选端面铣刀，2号刀选球头刀。

2、打开程序保护开关，调入先前post出的NC代码。

6、仿真模拟加工

将AUTO按钮按下，执行自动加工。

同时将程序开始运行按钮也按下，主轴正转按钮按下，就可以开始自动加工了。

通过本次设计，使我对现代机械制造技术有了更为深入的认识。

体会到

数控加工的高度集成化和自动化。

在对本次课程设计题目的数控加工过程中，充分运用了MastercamCAM9.1，MCU，数控仿真系统等软件，巩固和熟悉了相关操作。

特别是在数控仿真系统上的仿真加工，着实让我具体的上了一次数控机床，实实在在的在数控机床上进行了数控加工，效果很好。

不但具体，而且很形象。

每一个操作步骤都很有实际意义，对于我的数控理论和数控技术都有很大提高，同时也让我深深的体会到现代加工和制造技术的快速发展和对数控加工人员综合技术要求之高。

为此，我应该博闻强识，与时俱进。

参考文献

1、田坤主编.　数控机床与编程.武汉：

华中科技大学出版社，2001.

2、王永章杜君文程国全主编.　数控技术.北京：

高等教育出版社，2001

3、吴宗泽罗圣国主编.　机械设计课程设计设计手册.北京：

高等教育出版社，1999