实验报告

  • 格式:docx
  • 大小:3.93 MB
  • 文档页数:31

数控加工实践报告学院:机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化年级:学生:学号:目录第一章数控综合实践论述 (1)第二章零件的三维实体建模 (1)第三章零件CAM数控加工工艺设计 (6)第四章快速原型制造 (18)第五章结果分析 (25)第六章总结 (26)参考文献 (27)科技小论文 (27)第一章数控综合实践论述1.1 实践目的及要求1)熟悉三维建模(MDT);2)了解CAD/CAM及数控加工的基本原理和方法;3)了解快速原型制造的基本原理及方法;4)熟悉网络化设计与制造的基本思想及方法;5)掌握零件从CAD、CAM到数控加工的完整过程及零件从CAD建模到快速制造出原型零件的全过程。

1.2 实践原理用三维建模软件MDT、仿真加工软件Mastercam9.0、快速原型制造控制软件Rpprogram分别完成零件从建模到快速制造出来的整个过程模拟。

1.3 实践内容1)零件:压板2)用MDT创建出零件的三维建模;3)CAM软件运用、快速原型制造数据准备及控制软件的运用;4)数控加工和快速制作零件的上机实践。

1.4 实践步骤1)实习综合培训及相关软件的操作理论介绍;2)CAD软件的应用,零件的三维建模,使用MDT6.0完成压板零件的建模;3)CAM软件应用,运用MasterCAM9.0对已建模的零件进行仿真加工分析,并生成粗加工和精加工的NC程序;4)快速原型制造数据准备及控制软件的运用,学习运用软件Rpprogram进行零件的设计分层处理和模拟加工;5)数控加工的实际操作,使用TV5立式数控加工中心完成零件的粗、精加工;6)了解CPS250B紫外光快速成型机的工作原理及其加工零件的过程。

第二章零件的三维实体建模2.1 零件的基本特征该零件为压板,其实体如图2.1所示:图2.1零件结构分析:该零件哟偶一块两级阶梯板、一个圆孔,一个圆柱和一个通槽组成。

2.2 零件相关尺寸要求1)毛坯尺寸为110mm×80mm×40mm;2)工件顶面中心点为原点(X0,Y0,Z0);3)工件高度小于30mm ;4)工件尺寸不应超出毛坯范围;5)数控加工时只提供Φ10端铣刀和R3球头铣刀;6)孔或槽的尺寸应大于10mm;7)曲率半径应大于3mm。

2.3 零件三维建模过程1)建模过程如下:2)建立基本三维工作平面并设置草图平面;3)绘制压板拉伸草图并拉伸为实体;4)拉伸去除阶梯部分;5)圆的拉伸去除成圆孔;6)圆的拉伸成圆柱;7)槽的草图绘制及拉伸去除实体成通槽。

8)倒(圆)角。

2.4 具体建模步骤1 建立基本三维工作平面并设置草图平面零件、部件环境:当启动MDT时,系统会首先进入该工作环境,也可以通过执行“文件(File)→新部件文件(New…)”命令进入零件、部件环境。

在此环境下可以进行多个零件的装配。

单一零件环境:一般新零件建模时,都在单一零件环境下设计,此时只需选择“新零件文件(New Part File)”,就能开始创建一个零件。

进入MDT的工作界面后,先建立西南等轴测视图XYZ,将工作平面XY设定为新的草图平面。

图2.22.4.2 压板的草图绘制及拉伸在XY草图平面绘制草图,如图2.3图2.3再进行Z方向拉伸操作如图2.4图2.42.4.3 阶梯板的草图绘制及拉伸去除在压板上表面建立新的工作平面,在此草图平面上绘制草图,再封闭轮廓线并拉伸去除材料,如图2.5图2.52.4.4 圆通孔的形成在压板较小阶梯面上建立新的工作平面,在此草图平面上绘制一个圆,并拉伸去除材料形成圆通孔,如图2.6图2.62.4.5槽的形成在压板的上表面上建立工作平面,绘制草图,封闭轮廓线,拉伸草图并去除材料形成通槽。

如图2.7图2.72.4.6圆柱的形成在压板上表面上画一个圆,拉伸并添加材料形成圆柱,如图2.8图2.82.4.7倒圆角选择要倒圆角的曲线,设置圆角半径,确定生成圆角,得到最终零件的模型,如图2.9所示:图2.9第三章零件CAM数控加工工艺设计3.1 CAM概述本次CAM模拟仿真实验在Mastercam9.0软件中进行的。

通过这个这个实验,我们可以观察零件在加工时刀具的运动轨迹,检验是否发生干涉,同时能输出NC程序。

另外,通过模拟仿真可以发现设计中存在的问题,并找到解决的方案,提出科学、合理的建议和对策。

3.2 Mastercam9.0操作步骤3.2.1 CAD模型文件输出MDT6.0环境下“文件”—>“输出”—>“IGES”—>定义文件名—>保存3.2.2用MILL9程序打开IGES文件启动MILL9—>MainMenu—>File—>Converters—>IGES—>Readfile—>选择IGES文件—>打开—>进入IGES Read Parameters设置界面,确认File is in Metric units—>Ok—>按工具栏按钮Screen-Fit—>按工具栏蓝色球按钮(Screen-Surf Disp-Shading)—>出现Shading Settings页面,选择Shading Acti—>Ok。

删除多余的非Surface构图元素:MainMenu—>主菜单Delete—>All—>Color—>选择要删除的颜色(通常为绿色)—>Ok—>按工具栏按钮Gview-Isometric—>按工具栏按钮Screen-Fit。

3.2.3 根据需要可在MILL9环境下旋转、移动或比例缩放模型①旋转模型至零件的主要加工面朝向Z轴的正向,并让零件尺寸最大的方向与X轴一致。

②移动模型,直至工件的顶面中心点的坐标为(X0,Y0,Z0)。

③比例缩放模型的目的是让工件尽可能大,但又满足注意事项。

3.2.4 工艺规划通常为粗加工、清根、精加工。

因毛坯材料为纤维性材料——木材,要经过两次交叉精加工,才能把木头纤维割断;加工余量不大且木材好加工,不需要清根,因此本次实验安排粗加工、精加工1和精加工2。

3.2.5 画粗加工边界用鼠标点击工具栏上的Cplane-Top和Gview-Top按钮—>MainMenu—>Create—>Rectangle—>1Points—>输入矩形框尺寸为120mm×90mm—>OK—>Origin—>MainMenu—>点击工具栏上的Cplane-3D和Gview-Isometric。

3.2.6 设定毛坯MainMenu—>ToolPaths—>Job setup—>输入毛坯长X=110、宽Y=80、高Z=40—>输入毛坯参考点坐标Stock Origin,若设计的的工件顶面中心点为X0Y0XZ0,则可设Stock Origin为X0Y0Z2。

如图所示:3.2.7 产生粗加工刀轨MainMenu—>Cplane-Top—>ToolPaths—>surface—>Rough—>Pocket(挖槽加工方法)—>All—>Surfaces—>Done,出现粗加工参数界面,设置合适的参数。

在Tool Type页面中选刀具类型为Spher Mill(球头铣刀)—>在Tool–Spherical End Mill页面中修改Diameter=6.0、Flute=13.0、Shoulder=13.0和Overall=40.0。

②在Tool Parameters页面—>修改Tool#(刀具号)=15、Dia.(刀具半径补偿号)=15、Len.(刀长补偿号)=15、Feed Rate=1500、Plunge=150、Retract=5000、Program#(程序号)=1、Spindle=1500、Coolant=OFF。

③切换到Surface Parameters页面,根据模型确定Clearance(安全平面高度、Absolute)=20.0、Retract(退刀平面高度、Absolute)=10.0、FeedPlane (进给平面高度、Absolute)=5.0,确定精加工余量Stock to Leave=0.2。

④切换到Rough Pocket Parameters页面,修改Total tolerance=0.1、MaxStepDown=2、Stepover=75、复选Prompt for entry point和Rough(zigzag)。

⑤按Cut depths按钮、选择Absolute、修改Minimum Depth=0(毛坯加工最高点坐标)和Maxmum Depth=-30(工件加工最低点坐标)。

⑥按Gap settings按钮,复选Optimize cut order。

3.2.8 精加工1MainMenu—>Cplane-Top—>ToolPaths—>surface—>Finish—>Parallel —>All—>Surfaces—>Done—>进入精加工参数界面,设置参数。

在Tool Type页面中选刀具类型为Spher Mill(球头铣刀)—>在Tool–Spherical End Mill页面中修改Diameter=6.0、Flute=13.0、Shoulder=13.0和Overall=40.0。

②在Tool Parameters页面—>修改Tool#(刀具号)=16、Dia.(刀具半径补偿号)=16、Len.(刀长补偿号)=16、Feed Rate=2000、Plunge=150、Retract=5000、Program#(程序号)=2、Spindle=2000、Coolant=OFF。

③切换到Surface Parameters页面,根据模型确定Clearance(安全平面高度、Absolute)=20.0、Retract(退刀平面高度、Absolute)=10.0、FeedPlane (进给平面高度、Absolute)=5.0。

④切换到Finish Parallel Parameter页面,修改Step Over值=0.3、Machine Angle=45。

3.2.9 精加工2将精加工1的刀径复制一个为精加工2,在Finish Parallel Parameter页面,把精加工2参数Machine Angle=45修改为Machine Angle=135。

3.2.10 仿真及结果MainMenu—>Toolpaths—>Operations,出现Operations Manager界面,点击Select All按钮,点击Verify按钮—>出现仿真界面—>按仿真界面的播放键开始仿真。