河南机电高等专科学校
实训报告
CAD/CAM实训
系部：机电工程系
专业：数控专业
班级：数控084
学生姓名：周延杰
学号：080214416
指导教师：张帅
2010年 12 月 26日
摘要
本次实训通过让学生对零件模型分析、造型与加工，了解与体会UG的CAD与CAM模块的功能，使学生熟悉掌握和应用UG进行造型与加工的过程，理解在零件造型时，要根据不同的加工对象，构建合适的辅助面、辅助线及安全框；在零件加工时，要采用灵活多样的加工方法，选择不同的刀具、切削参数、走刀路线等，来解决复杂曲面或实体的加工问题。同时让学生结合相关的数控加工工艺知识来分析和确定零件的工艺方案。
UG实训任务书
学时：1周（第17周）；
班级：数控08级081-084；
实训地点：实字6#楼208；
时间安排：
实训内容：
一、CAD练习
按照图纸上的零件的尺寸要求，利用UGNX5.0造型，写出详细的造型步骤
二、CAM练习
按照要求编写零件的加工程式，写出详细的加工步骤。
1、加工9_2.prt零件（学号尾数为0，1，8的同学做）。
2、加工8_2.prt零件（学号尾数为2，3，9的同学做）。
3、加工7_1.prt零件，需要有点位加工（学号尾数为4，5的同学做）。
4、加工6_2.prt和7_2.prt零件（学号尾数为6，7的同学做）。
UG实体造型
一、选矩形，在矩形方式中选从中心，在输入模式中选参数模式，在原点单击选择第一点，在输入框中输入宽度114，高度120，角度0，再在绘图区单击完成矩形的绘制。
单击完成草图，选择拉伸选项，选择矩形作为拉伸曲线在距离输入框中输入36，单击确定按钮，生成的拉伸实体如图所示。
二、单击草图，在弹出的草图参数对话框中平面选项中选实体上表面，在选择参考选项中选择侧面如图所示，单击确定。
三、选择绘制矩形，在矩形方式中选从中心，在输入模式中选坐标模式，在输入框中输入坐标0，0。宽度68，高度66，角度0，再在绘图区单击完成矩形的绘制。
单击完成草图，选择拉伸选项，选择矩形作为拉伸曲线在距离输入框中输入12，单击确定按钮，生成的拉伸实体如图所示。
四、单击倒圆角按钮，在弹出的倒圆角对话框中选择需要倒圆角的边，在半径输入框中输入半径值3mm，如图所示。
五、单击确定完成倒圆角如图所示。
六、单击求和，弹出的求和对话框选择上下两个实体，单击确定。
单击边倒角，弹出边倒角对话框，选择图中所示边，在半径输入框中输入半径值3，如图所示。
七、单击确定按钮，生成边倒角，如图所示。
UG实体加工
一、实训目的
了解数控技术的基础知识，数控加工的基础知识，数控加工的基本原理；掌
握UG NX5数控加工的方式和特点、主要的工具条、加工环境中的操作导航器
的应用、UG NX5 数控加工的一般流程、及平面铣、型腔铣、固定轴曲面轮廓
铣、点位加工技术等。
二．实训内容
1. CAD练习：按照图纸上的零件的尺寸要求，利用UGNX5.0造型，写出详细
的造型步骤。
2.CAM练习：按照要求编写零件的加工程式，写出详细的加工的步骤。加工
6.2prt和
7.2prt零件。
三.实训的详细加工步骤
Ⅰ.6.2prt加工
1．打开文件夹并进入加工环境
启动NX5.0,单击“标准”工具条中的文件夹按钮，系统弹出“打开部件文件”
对话框，选择“6.2prt”文件，单击“OK”按钮。
选择菜单“文件”→“另存为”命令，系统弹出“保存CAM安装部件为”对话
框。在“文件名”文本框中输入6.2OK，单击OK按钮。
进入加工环境，选择菜单“开始”→“加工”命令，系统弹出如图1所示的“加
工环境”对话框，“CAM会话配置”选择“cam_general”,“CAM设置”选择“drill”，单击“初始化”按钮，即可进入加工环境。
图1 图2
2.创建几何体
单击“操作导航器”工具条中的“几何视图”，双击右侧“操作导航器”中的“MILL Orient”，系统弹出如图2的“MILL Orient”单击“指定MCS”后的第一个坐标标志，系统弹图3所示的“CSYS”对话框和浮动对话框。选中零件上表面的中心点，则加工坐标系移动到如图4所示的位置。点击“CSYS”对话框中的“确定”按钮，系统返回到“MILL Orient”对话框，在此对话框中的“安全设置选项”下拉列表框中选择“平面”，单击“选择平面”后的第一个图标，在弹出的对话框中设置如图4所示的参数，单击“确定”按钮。系统返回到“MILL Orient”对话框，单击“确定”按钮。
3.创建刀具
单击“操作导航器”工具条中的“机床试图”，单击“创建刀具”，弹出如图5的对话框，并设置如图5“创建刀具”对话框中的参数，并单击“确定”按钮。选工具栏中的“信息”选项，选“对象”分别对零件上的孔进行分析，在“信息”栏中分别找出零件上孔的直径，然后建立刀具尺寸。
图3 图4
此时系统弹出“钻刀”对话框，设置刀具参数如图6所示。
●设定“直径”为6;
●“刀具号”为1；
●“长度补偿”为1；
●其它选项依照默认值设定；并单击“确定”按钮。
图5图6 图7
此时系统弹出“钻刀”对话框，设置刀具参数如下所示。
●设定“直径”为7.8
●“刀具号”为2；
●“长度补偿”为2；
●其它选项依照默认值设定；并单击“确定”按钮。
再单击“创建刀具”，弹出如图8的对话框，并设置如图8“创建刀具”对话框中的参数，并单击“确定”按钮此时系统弹出“钻刀”对话框，设置刀具参数。
●设定“直径”为8;
●“刀具号”为3；
●“长度补偿”为3；
●其它选项依照默认值设定；并单击“确定”按钮。
再单击“创建刀具”，弹出如图9的对话框，并设置如图9“创建刀具”对话框中的参数，并单击“确定”按钮此时系统弹出“钻刀”对话框，设置刀具参数。
●设定“直径”为18;
●“刀具号”为4；
●“长度补偿”为4；
图8 图9
●其它选项依照默认值设定；并单击“确定”按钮。
再单击“创建刀具”，弹出如图10的对话框，并设置如图10“创建刀具”对话框中的参数，并单击“确定”按钮此时系统弹出“钻刀”对话框，设置刀具参数。
●设定“直径”为20;
●“刀具号”为5；
●“长度补偿”为5；
其它选项依照默认值设定；并单击“确定”按钮。
图10 图11图12 4．创建点位加工操作
（1）创建中心钻
⑴创建操作
单击“操作导航器”工具条中的“程序顺序视图”按钮，再单击“加工创建”工
具条中的“创建操作”按钮，系统弹出如图11所示的“创建操作”对话框，按
图11 设置各选项：
●“类型”下拉表框中选择“drill”；
●“操作子类型”选项选择第一行第二个图标；
●“程序”下拉列别框中选“PROGRAM”；
●“几何体”下拉列表中选“MCS_MILL”；
●“刀具”下拉列表框中选择“DZ”；
●“方法”下拉列表框中选择“DRILL_METHOD”；
●“名称”下拉列表框中选择“DZ”；
单击“确定”，系统弹出如图12所示的“Sport Drilling”对话框。
⑵选择孔加工位置
如图12所示的对话框中，单击“几何体”选项中的“指定孔”后的第一个图标，系统弹出“点到点几何体”对话框，单击“选择”按钮，系统弹出“选择加工位置”对话框，如图13，依次选择表边上的所有孔，如图14 所示，单击“确定”。系统返回“选择加工位置”对话框，单击“确定”。系统返回“点到点几何体”对话框，单击“优化”按钮，弹出图15的对话框，单击“Shortest.Path”系统弹出一对话框，单击“优化”按钮，系统又弹出一对话框，单击“接受”按钮，系统返回图13的对话框，单击“确定”，系统返回图12的对话框。
图13
图14 图15
⑶选择循环方式
在图12的对话框中，“循环类型”选项组下的“循环”下拉列表中选择“标准钻”系统弹出如图16“指定参数组”对话框，单击“确定”系统弹出如图17“Cycle 参数”对话框。单击“Depth”，系统弹出如图18“Cycle深度”对话框。单击“刀尖深度”，系统弹出如图19的对话框，在“深度”文本中输入2，单击“确定”，系统返回图17的对话框，单击“确定”按钮。系统返回图12的对话框。
⑷设置参数
在“循环类型”选项组下的“最小安全距离”文本中输入2 。单击“刀轨设置”选项组下的“进给和速度”后的图标，系统弹出如图20的“进给”对话框，“主轴速度”文本框中输入2000，“切削”文本中输入120，其它参数采用默认值，单击“确定”，系统返回图12的“Sport Drilling”对话框
⑸生成刀具
在“Sport Drilling”对话框中，单击“操作”选项下的“生成”图标，开始生成刀具轨迹，计算完成后，在图行区显示欲铣切边界，产生的刀具路径如图21所示。
图16 图17
图18 图19
图20图21
5.钻孔
⑴创建操作
单击“加工创建”工具条中的“创建操作”按钮，系统弹出如图22所示的“创建操作”对话框，按图22 设置各选项：
●“类型”下拉表框中选择“drill”；
●“操作子类型”选项选择第一行第四个图标；
●“程序”下拉列别框中选“PROGRAM”；
●“几何体”下拉列表中选“MCS_MILL”；
●“刀具”下拉列表框中选择“ZK7.8”；
●“方法”下拉列表框中选择“DRILL_METHOD”；
●“名称”下拉列表框中选择“ZK7.8”；
单击“确定”，系统弹出如图23所示的“钻”对话框。
图22图23
⑵选择孔加工位置
如图23所示的对话框中，单击“几何体”选项中的“指定孔”后的第一个图标，系统弹出“点到点几何体”对话框，单击“选择”按钮，系统弹出“选择加工位置”对话框，如图13，依次选择表边上的所有孔，如图14 所示，单击“确定”。系统返回“选择加工位置”对话框，单击“确定”。系统返回“点到点几何体”对话框，单击“优化”按钮，弹出图15的对话框，单击“Shortest.Path”系统弹出一对话框，单击“优化”按钮，系统又弹出一对话框，单击“接受”按钮，系统返回图13的对话框，单击“确定”，系统返回图23的对话框。
⑶定义部件底面
单击“几何体”选项中的“指定底面”后的第一个图标，弹出“底面”话框，选择零件的底面，如图24所示，点击“确定”按钮。系统返回图23的对话框。
图24
⑷选择循环方式
在图12的对话框中，“循环类型”选项组下的“循环”下拉列表中选择“标准断屑钻”系统弹出如图25“指定参数组”对话框，单击“确定”系统弹出如图26“Cycle参数”对话框。单击“Depth”，系统弹出如图27“Cycle深度”对话框。单击“模型深度”，系统弹出如图28的对话框，点击“Step值-未定义”弹出如图29的对话框，在第一行的本中输入5，单击“确定”，系统返回图28的对话框，单击“Rtrcot-无”按钮，系统弹出如图30 的对话框，选择“距离”
系统弹出如图31的对话框。再“退刀”后的文本中输入2.单击“确定”按钮。系统返回图26的对话框。单击“确定”按钮，系统返回图23的对话框。
图25 图26 图27
图28 图29图30
图31图32
⑸设置参数
单击“刀轨设置”选项组下的“进给和速度”后的图标，系统弹出如图20的“进给”对话框，“主轴速度”文本框中输入2200，“切削”文本中输入100，其它参数采用默认值，单击“确定”，系统返回图32的“Peck Drilling”对话框。
⑹生成刀具
在“Peck Drilling”对话框中，单击“操作”选项下的“生成”图标，开始生成刀具轨迹，计算完成后，在图行区显示欲铣切边界，产生的刀具路径如图32所示。单击“确定”。
6.铰六个小孔
⑴创建操作
单击“加工创建”工具条中的“创建操作”按钮，系统弹出如图22所示的“创建操作”对话框，按图22 设置各选项：
●“类型”下拉表框中选择“drill”；
●“操作子类型”选项选择第一行第三个图标；
●“程序”下拉列别框中选“PROGRAM”；
●“几何体”下拉列表中选“MCS_MILL”；
●“刀具”下拉列表框中选择“JK8”；
●“方法”下拉列表框中选择“DRILL_METHOD”；
●“名称”下拉列表框中选择“JK8”；
单击“确定”，系统弹出如图33所示的“钻”对话框。
图33
⑵选择孔加工位置
如图33所示的对话框中，单击“几何体”选项中的“指定孔”后的第一个图标，系统弹出“点到点几何体”对话框，单击“选择”按钮，系统弹出“选择加工位置”对话框，依次选择零件上的小孔，如图34所示，单击“确定”。系统返回“钻”对话框。
⑶定义部件底面
单击“几何体”选项中的“指定底面”后的第一个图标，弹出“底面”话框，选择零件的底面，如图24所示，点击“确定”按钮。系统返回图33的对话框。⑷设置参数
单击“刀轨设置”选项组下的“进给和速度”后的图标，系统弹出如图20的“进给”对话框，“主轴速度”文本框中输入1800，“切削”文本中输入150，其它参数采用默认值，单击“确定”，系统返回图23的“钻”对话框。
⑸生成刀具
在“钻”对话框中，单击“操作”选项下的“生成”图标，开始生成刀具轨迹，计算完成后，在图行区显示欲铣切边界，产生的刀具路径如图34所示。单击“确定”。
7.扩零件中心的大孔
⑴创建操作
单击“加工创建”工具条中的“创建操作”按钮，系统弹出如图35所示的“创建操作”对话框，按图35 设置各选项：
●“类型”下拉表框中选择“drill”；
●“操作子类型”选项选择第一行第四个图标；
●“程序”下拉列别框中选“PROGRAM”；
●“几何体”下拉列表中选“MCS_MILL”；
●“刀具”下拉列表框中选择“ZK18”；
●“方法”下拉列表框中选择“DRILL_METHOD”；
●“名称”下拉列表框中选择“ZK18”；
单击“确定”，系统弹出如图36所示的“Peck Drilling”对话框。
图34
图35 图36
⑵选择孔加工位置
如图36所示的对话框中，单击“几何体”选项中的“指定孔”后的第一个图标，系统弹出“点到点几何体”对话框，单击“选择”按钮，系统弹出“选择加工位置”对话框，选择零件中心的孔，如图37所示，单击“确定”。系统返回“Peck Drilling”对话框。
⑶定义部件底面
单击“几何体”选项中的“指定底面”后的第一个图标，弹出“底面”话框，选择零件的底面，如图24所示，点击“确定”按钮。系统返回图36的对话框。
图37
⑷选择循环方式
在图12的对话框中，“循环类型”选项组下的“循环”下拉列表中选择“标准钻深度”系统弹出如图25“指定参数组”对话框，单击“确定”系统弹出如图26“Cycle参数”对话框。单击“Depth”，系统弹出如图27“Cycle深度”对话框。单击“模型深度”，系统弹出如图28的对话框，点击“Step值-未定义”弹出如图29的对话框，在第一行的本中输入5，单击“确定”，系统返回图36的对话框。
⑸设置参数
单击“刀轨设置”选项组下的“进给和速度”后的图标，系统弹出如图20的“进给”对话框，“主轴速度”文本框中输入1200，“切削”文本中输入100，其它参数采用默认值，单击“确定”，系统返回图23的“Peck Drilling”对话框。
⑹生成刀具
在“Peck Drilling”对话框中，单击“操作”选项下的“生成”图标，开始生成刀具轨迹，计算完成后，在图行区显示欲铣切边界，产生的刀具路径如图38所示。单击“确定”。
图38
8.铰大孔
⑴创建操作
单击“加工创建”工具条中的“创建操作”按钮，系统弹出“创建操作”对话框，设置各选项：
●“类型”下拉表框中选择“drill”；
●“操作子类型”选项选择第一行第三个图标；
●“程序”下拉列别框中选“PROGRAM”；
●“几何体”下拉列表中选“MCS_MILL”；
●“刀具”下拉列表框中选择“JK20”；
●“方法”下拉列表框中选择“DRILL_METHOD”；
●“名称”下拉列表框中选择“JK20”；
单击“确定”，系统弹出如图36所示的“钻”对话框。
⑵选择孔加工位置和定义部件底面的操作同扩零件的中心孔。
⑶设置参数
单击“刀轨设置”选项组下的“进给和速度”后的图标，系统弹出如图20的“进给”对话框，“主轴速度”文本框中输入1200，“切削”文本中输入200，其它参数采用默认值，单击“确定”，系统返回图23的“钻”对话框。
⑷生成刀具
在“钻”对话框中，单击“操作”选项下的“生成”图标，开始生成刀具轨迹，计算完成后，在图行区显示欲铣切边界，产生的刀具路径如图39所示。单击“确定”。
图39 图40
9.后处理
右键，单击“操作导航器”右侧的“PROGRAM”，在显示的对话框中选择“后处理”，显示如图40的对话框。选第二行的“MILL_3AXIS”文件名输入“TEST”。单击“确定”。到此，完成此图的全部加工。将其保存为自己的学号加A。
Ⅱ7.2prt的加工
1．打开文件夹并进入加工环境
启动NX5.0,单击“标准”工具条中的文件夹按钮，系统弹出“打开部件文件”对话框，选择“7.2prt”文件，单击“OK”按钮。
选择菜单“文件”→“另存为”命令，将文件命名为自己的学号加B，系统弹出“保存CAM安装部件为”对话框。在“文件名”文本框中输入 6.2OK，单击OK按钮。
进入加工环境，选择菜单“开始”→“加工”命令，系统弹出“加工环境”对
话框，“CAM会话配置”选择“cam_general”,“CAM设置”选择“mill_planar”，
单击“初始化”按钮，即可进入加工环境。
2.创建几何体
单击“操作导航器”工具条中的“几何视图”，双击右侧“操作导航器”中的ＭＣＳＳ＿ＭＩＬＬ，系统弹出的“MILL Orient”单击“指定“MCS”后的第一个坐标标志，系统弹图41所示的“CSYS”对话框和浮动对话框，在浮动对话框中输入X0,Y0,Z,40 。单击“确定”按钮。系统返回“MILL Orient”对话框在此对话框中的“安全设置选项”下拉列表框中选择“平面”，单击“选择平面”后的第一个图标，在弹出的对话框中设置“偏置”后文本为45。单击“确定”按钮。系统返回到“MILL Orient”对话框，单击“确定”按钮。
图41
3.创建刀具
单击“操作导航器”工具条中的“机床试图”，单击“创建刀具”，弹出如图42
的对话框，并设置如图42“创建刀具”对话框中的参数，并单击“确定”按钮。
系统弹出一对话框，在“直径”文本中输入12。单击“确定”按钮。
图42 图43
4创建操作
㈠粗加工
⑴单击“操作导航器”工具条中的“程序顺序试图”，单击“创建操作”显示如
图43的对话框，并如下设置参数：
●“类型”下拉表框中选择“mill_planar”；
●“操作子类型”选项选择第一行第一个图标；
●“程序”下拉列别框中选“PROGRAM”；
●“几何体”下拉列表中选“MCS_MILL”；
●“刀具”下拉列表框中选择“D12”；
●“方法”下拉列表框中选择“MILL_RUOUGH”；
●“名称”下拉列表框中选择““FACE BM””；
单击“确定”，系统弹出“Facer Milling Area”对话框，点击“指定部件”后的第一个图标，弹出“部件几何体”对话框，选择实体，如图44，单击“确定”系统返回“Facer Milling Area”对话框。单击“指定切削区域”后的第一个图标，弹出“切削区域”对话框，在“选择选项”中选“几何体”，然后选择切削的两个底面，如图45，单击“确定”按钮，系统返回“Facer Milling Area”对话框。
图44
图45
⑵刀轨设置
图46
在刀轨设置选项下拉菜单中设置如图46的参数。
非切削参数的设置：
选择“非切削移动”后的图标显示，系统弹出“非切削运动”对话框，选“进刀”按钮，在“封闭区域”的“进刀类型”中选择“螺旋线”，其它选项按系统默认值选定，如图47，在“传递/快速”选项中的“安全设置选项”选择“使用继承面”，其它选项按系统默认值选定，单击“确定”，系统返回“Facer Milling Area”对话框
图46
图47
切削参数的设置：
图48
单击“切削参数”后的图标，系统弹出如图48的对话框，在“策略”选项卡中的“切削方向”中选择“顺铣”，选中“添加精割道路数”在“精加工布局”的文本中输入20，其它选项按系统默认值选定，单击“确定”，系统返回“Facer Milling Area”对话框。
设置进给和速度：
单击“进给和速度”后的图标，系统弹出“进给”对话框，在“主轴速度”文本中输入1600，在“切削”文本中输入300，其它选项按系统默认值选定，单击“确定”，系统返回“Facer Milling Area”对话框。
⑶产生刀具路径
单击“Facer Milling Area”对话框中“操作”下方的第一个图标，生成刀具路径，观察刀具路径的特点，单击“确定”，接受生成刀具路径，刀具轨迹如图49。㈡复制、粘贴粗加工操作
1 复制粗加工操作
在操作导航器的程序顺序视图中，先用鼠标选择操作FACE-BM ,再单击右键，在弹出的菜单中选择“复制”命令，复制操作FACE-BM 。
⒉粘贴粗加工操作
在操作导航器的程序顺序视图中，先用鼠标选择操作FACE-BM ,再单击右键，在弹出的菜单中选择“粘贴”命令，粘贴操作FACE-BM –COPY。
⒊更换操作名称
在操作导航器的程序顺序视图中，先用鼠标选择操作FACE-BM –COPY，再单击右键，在弹出的菜单中选择“重命名”命令，输入文字FACE-BM –2 。如图50
㈢精加工