数控加工实习报告(共20页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上数控加工实践报告重庆大学机械工程学院专心-专注-专业、 实践目的1. 熟悉三维建模，熟悉三维建模软件 MDT 的基本操作和建模过程 。2.了解 CAD/CAM 及数控加工的基本原理及方法 ，熟悉数控加工软件Mastercam 软件的基本操作和数控加工 NC 代码的生成。3. 了解快速原型制造的基本原理及方法，熟悉利用快速原型制造程 序 RpProgram 对模型进行分层处理和生成加工数据的方 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或零件从 CAD 建模到 快速制造出原型零件的全过程 。一、 实践原理1. 计算机辅助设计 （ CAD） 基本原理 ：CAD 技术从二维绘图起步 ，经历了三维线框 、曲面和实体造型发 展阶段，一直到现在的参数化特征造型。从广义上说，CAD 技术以 计算机、外围设备及其系统软件为基础 ，包括二维绘图设计、三维几 何造型设计、有限元分析（FEA）及优化设计 、数控加工（NC） 、仿真模 拟及产品数据管理等内容。CAD 技术由硬件和软件系统共同实现 ，以计算机系统为硬件平台 ， 实现图形的几何变换、消隐、光照和载剪等技术 。三维建模软件的发 展经历了线框建模、表面建模、实体建模和特征建模几个阶段。工程 设计使用 CAD 技术，使工效大大提高 ，生产周期得到大幅度缩减。 2. 计算机辅助制造 （ CAM） 的基本原理CAM （计算机辅助制造） 狭义 CAM 指数控程序的编制 ，包括刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及 NC 代码的生成等。 数控编程的核心工作是生成刀具轨迹，然后将其离散成刀位点 ，经后 置处理产生数控加工程序。3. 快速原型制造技术的基本原理RP/M 技术的原理就是常说的离散 堆积成形原理 。成形就是将物 质有序地组织成具有确定外形和一定功能的三维实体的过程。传统的 成形方法主要有去除成形法 （切削加工） 和受i阜成形法 （变形加工） 两种。近年来发展起来的 RP/M 技术则是第三种成形方法：离散堆积 成形法 ，即应用合并与连接的方法把材料有序地合并堆积起来的成形 方法。离散堆积成形原理就是计算机根据三维 CAD 模型所确定的几 何信息，将模型离散化 （切片） 成一系列具有一定厚度的薄层，控制 成形机对模型的层面加工 ，然后层层堆积可得到一个三维实体 原 型）。其基本构思是利用计 算机将复杂三维物体转化为 二维层，然后 运用积分的思想，由点、线构造零件的面 （层，然后逐层成形。一、 实践内容1. 零件的三维 CAD 建模。应用MDT 6. 0 软件，因为 MDT 6. 0 软件实 现光栅图像的输入和输出 ，更广泛地适用于桌面排版、高质量印刷、 图像处理、真实感显示和动画应用领域 。2. CAM 软件应用或快速原型制造数据准备及控制软件的应用 ：Mastercam 8. 03. 数控加工和快速制作零件的上机实践。应用G 一 TlO A 钻削加工中 心或 TV5 立式加工中心进行加工。H B AL四、实践步骤l. CAD 零件三维实体建模1）零件的分析 ：通过分析，该零件只需用到拉伸和切除指令：2 ）打开 MDT6. 0 软件 ，建立坐标 ，选定一个工作平面 ；lilO t 工 主国l很EB卡氢 渺'11"1白 唔件J$It;平面t g工律平iiiZ S工何平面3 由留嚣3） 在草图中绘制零件的主要轮廓；1. .©®.IA u川1.11:11. r u;k 队葛川崎1. de4 ） 草图完成后，对轮廓进行拉伸、切除 ，注意轮廓要封闭； 囚一直cc锄 南旧UJmma窗 啕 呻 q iA HU三 ？阳 启注 vm阳 州阴阳 m M曲川撒 在何制 n制 EKa曲 组z也 、， u 4 2叫E到回到2 35） 对零件进行倒角；2Z划JEm 中叫副叫手什 叫广叫刮田口F说一 一 A V J O 口 f H O n叫 电 · 就 B AM 刷刷双 飞 g m回O凋 园 'A门一系f I1l唰一 AU 8 8 8 8一 血vm 窗E T 巳问h L阳忡 忡问 巳 8m E一，mm E 翩翩 以 创阳也 aM 内 航 运 会 自f 民RUMU T l l l l l i l l l l l l l l l l l l l l l l边 疆i),29 剧i咀H H H H H H H H H H H H H H H H H H HH剧 唱E 三 川一叫 旦 一 哪一a E 悔阳 阳 棚 阳 阳 阳 阳 回：H阳 配 T U 阱 肝 例 时 阳 帕 翩 蛐 阳 刷 胞 回'/jiJ 6JlQJI O且一锦忡忡军民但琐 J 拇指如 问二一幢E？6) CAD 模型文件输出：MDT6.0 环境下 “文件”“输出”“IGES” 连杆体保存。2.CAM 零件数控加工工艺设计1） 打开 Mast ercam9. 0 ，导入建立的三维模型；E回啊”鸭”四”用霄回 瞌阴阳宵”四冒冒嚼凹”晴圆·唱阻1因 卜l? I国l ？I 是1 1©.1-9-IQl l© l l".:llE"IG:ll配制G:llPl I叩i吼叫eln'ilI:l/Vl'叫，I口u咱也Arct.刷刷s,.,.s Idsb刷刷！：。，Le警.” 2） 移动模型，直至工件的顶面中心点的坐标为（XO,YO,ZO);” 也E剧岳 ·” .伊L缸”睛曲。！睛”脚c。.”阳县削menu阿三吨 三 甜 噎l二 川毗，回生岳飞叫3)设定毛坯 ， 设 Stock Origin 为 XOYOXZ2 ;Ith灿 Setup也IJIImport . . l'E山 -. J40.0Display stocklloct 。rigin. Ithcl c。rne阳.t E 飞lI！T。lpe.th c。统fi cure.ti 。n旷IOutput oporati on c幅11onts to )(;IGenerate toolpath i1111odiately。W Save loolpe.th in 舵9 fileP Assit叫nU11bers 叫uenti.Uye.rn of duplicate tool nU11bersUse M饨 s step, peck, cool姐t Search tool library 咄咄 咄tering tool 1Hod nllber equals tool n111ber的 粗加工参数设计；Feed Calculation Matori alFro t。1v。mcuda。d c町刷阳，t”a阻E脚n11HHv牟舶 m配回e.xi11U11 RP回E击 m击nill. .endmilll flatTo。l #Tool n嗣eT。1 dia回c。rnerHead #1'eed rah 12000. 0Progr嗣 11SpindleDia.PlUI、geSeq.Cool回t二jLen.RetractSeq. inc. j2c。m.ment厂 Home p。s .广 Ref point广 SC ot&.r 割口P' r/c plane . JP' > ol di splay. J厂 To batch广 a叫确定取消帮助 5） 刀具轨迹；ll1-vJf,<1;.喧 r: , r副市盯市正7广否获始了F而.6 ） 粗加工结果：. 问16 257）精加工参数设计； Surface Finish Parall ei - .,T叫 par酬elers ISurface parameters IFini sh parallel parameters ILef t click' on tool to select ; ri ght ' cli ck' to edi t or def ine new toolTT#l- 10.0000捕 10. 0000en伽ill! flat E塑r:m E暨噩 en伽illl flatT。1 #Tool nameTool diaCornerp.oHead #Feed ratellBOO. 0Pr咿由 11Spindle运哥百Dia.Plur、geSeqCool四tLen.RetractSeq. inc. j2一c。mment广 To batch， Home posI otary 皿1" I厂 M point.IV 忧 民ane. .1:hange 阳. C values frv iol di splay. f ann"d t I确定I取消帮助8） 精加工结果。3. 快速原型制造1)打开快速原型制造软件 ，装入模型，调整零件至合适的位置；2 )原型零件模型校验；3)对当前模型进行分层；扭扭丽而阳4 )对零件进场轮廓编辑 ；5)检查所有轮廓线 的形态；E贺胃理E蔬1U舰J轮廓俭验结果前言茧蓓在 第150层发现开口色 钱1！ 第150层发现孤立节点或钱段11第150层发现开口轮廓线1 第ISO）芸发E朋E立节点或是最段！第150层发现开口轮廓钱！ l第400层发现开口轮廓钱！ 愣400层发现开口轮廓线1器：出即将会被忽略慧II；握握3禁毒如有必要，建议Z:ff轮廓编错嚣中检视各层的轮靡线望蓝蓝i6)自动修复轮廓，对异常轮廓进行修正处理；清除下列无效轮廓元素一一一1r 孤立顶点俨 孤立顶点、孤立单蜡段伊 孤立顶点、孤立峨段、观连哩作用范围F对当前层进行剂辈都层进行； 注但对当前层的操作可以Undo旦旦47 )再次检查所有层轮廓的形态；8)分析零件，对零件进行支撑 ；9 ） 快速原型制造仿真 。五、 数控加工 NC 代码生成结果(PROGRAM NAME - 1111)(DATE=DD-MM-YY 一 10-06-13 TIME 阳：MM 一 22 :03)N2352X-42 .755Z-l. 3 N2354X一54.76N2356GOZ3. 7N2358Z20. N2360M5 N2362G91G28ZO.N2364G28XO. YO. AO. N2366M30%CAD/CAM 技术的现状与发展趋势摘要：简要介绍了 CAD/CAM 技术的发展过程及现状 ，以及CAD/CAM 技术的运用对工业生产的影响 ，跟据 CAD/CAM 技术对新技术新工艺 的 要求，对 CAD/CAM 的未来发展进行预测 。关键词 ：CAD/CAM 的发展过程，现状，未来发展趋势CAD/CAM ,( .puter Aided Design ） 计 算 机 辅 助 设 计 和 (.puter Aided Manuf acturing ） 计算机辅助制造技术，是近些年 出现的一种高效的先进工业生产技术，随着计算机技术的飞跃发展， 近十多年来一些先进国家的模具制造行业，己广泛采用 NC 和 .C 机 床来加工模具，以提高模具精度和生产效率，在当前以信息工业为核 心的新工业的兴起过程中，CAD/CAM 技术己成为新一代生产技术的核 心，是实现自动化集成制造系统（ CIMS） 不可缺少的主要技术发展阶 段。1. CAD/CAM 的发展过程CAD/CAM 技术从出现到现在己经发展了 50 多年了，无论是硬件 技术还是软件技术都发生了很大的大变化，总的来说先后经历了三个 阶段。1. 1单元技术的发展和应用阶段在这一阶段，分别针对一些特殊的应用领域开展了计算机辅助设 计，分析，工艺，制造等单一功能的开发及应用，这些系统的通用性差，应用不普及，系统之间的数据结构不统一，出现信息孤岛现象， 系统之间不能进行数据交换。1. 2 CAD/CAM 集成阶段随着一些专业系统的应用普及，出现了通用的 CAD/CAM 系统，而 且系统的功能迅速增强，列如 CAD 系统迅速从二维绘图发展到三维建 模。特征造型，参数化设计等先进技术被 CAD 系统普遍采用，继而 CAD, CAE, CAPP, CAM 系统实现集成或数据交换标准化，CAD/CAM 的 应用取得显著成就。l. 3 C I M S技术推广应用阶段 计算机技术除 了在设计制造等领域截获与深入应用 ，同时几乎在企业生产的各个领域都获得应用，由于企业的开发活动与企业的其他 经营活动是密切相关的，因此要求 CAD/CAM 等计算机辅助系统与计算 机管理系统实现进行信息交流，把正确的信息传递给正确的地方 ，这 是一个高层次的企业内的信 息集成 ，就是所谓的计算机集成应用系 统。1. 4 我国 CAD I CAM 技术的发展现状我国 CAD/CAM 技术的开发应用水平与发达 国家相比还有相当大 的差距，我国的 CAD I CAM 技术的开发是在 7 0 年代末开始的 ，到目 前为止先后通过国家有关部门进行鉴定的有 1 9 8 4 年华中工学院 开发的精冲模 CAD I CAM 系统，1985 年北京机电研究院开发的冲裁模 CAD/CAM 系统，吉林大学开发的棍锻模和锤锻模 CAD I CAM 系统，1 9 8 6 年华 中工学院开发的冷冲模 CAD/CAM 系统和上海交通大学模具研究所开发的冷冲模 CAD I CAM 系统，1 9 8 8 年华中工学院开发 的塑压模 CAD 系统等。同时在 1 9 9 5 至 2 0 0 0 年间开发并落实了在全国范围内普及三维 CAD 绘图技术的 “甩图板” 工程，收获较好 ，在 1 9 9 8 年，全国 1 0 0 家企业开展了 CIMS 应用示范工程，深入应用 CAD/CAM 技 术和信息管理技术，2004 年举办了全国数控机床加工大赛，将 CAD I CAM 技术融入其中 ，提高了CAD/CAM 技术在全国的普及程度。2. CAD/CAM 技术的发展趋势CAD I CAM 技术还在不断发展 中，发展的总体趋势是集成化，智 能化，网络化，具体表现在以下几个方面。2. 1计算机集成制造 （ CIM)CIM 是 CAD I CAM 技术发展的必然趋势，CIM 的最终 目标是以企业 为对象，借助于计算机和信息技术，使生产环节从经营决策，产品开 发，生产准备到实施及销售过程中 ，人，技术，经营管理三道信息流 有机集成 ，从而达到产品上市快，高质量，低耗能，服务好，使企业 在激烈的市场竞争中 占据有利高地 。而在这一过程的分步实现中 ，第一步是 CAD/CAM 集成的实现。2. 2 智能化 CAD/CAM 系统机械设计是一项创造性的活动，在这一活动过程中 ，很多过程是 非数据非算法的，所以随着 CAD I CAM 技术的发展除了集成化技术外 ， 又将人工智能，专家系统应用到系统中，形成智能 CAD/CAM 系统，使 其具有人类专家的经验和知识，具有学习 ，推理，联想和判断力的系统，从而解决那些只有人类专家才能解决的概念设计问题。智能化 CAD/CAM 系统，我认为这项技术具有巨大的发展潜力方 向，为 CAD I CAM 系统配备视觉，昕觉，力觉等感官传感器，使其能 够像人类一样自行设计，推理设计方案，执行方案，同时又可以像人 类一样不断的学习外界的新事物 ，如果这一技术实现，那将是机械制 造业的一项里程碑式的改革，这一技术的实现可以实现完全的生产设 计自动化 ，大大提高生产效率，同时设计人员也可以根据智能 CAD I CAM 系统为自己的设计提供灵感来源 ，进一步丰富设计概念。2. 3 网 络化 自20 世纪 90 年代以来，计算机网络己经成为计 算机发展进入新 时代发展的重要标志 ，随着 CAD/CAM/CAPP 技术的 日趋成熟，可应用 与越来越大的项 目，而这些项 目往往不是由一个人，而是由多个人， 多个企业在多台计算机上协同完成的，所以随着 Internet 的发展， 可针对某一特定产品将分散在各地的现有智力资源与设备资源进行 迅速整合，建立动态联盟式生产制造体系 ，使生产制造趋向全球化。 2.4 我国发展 CAD I CAM 技术的必要性CAD I CAM 技术从产生到现在己经发展成为一门新兴产业，在一 些先进国家，已经建成了从研究开发，生产制造，推广应用到销售服 务的完善高科技产业，据统计美国的 CAD/CAM 市场总额在最近十几年 的年平均增长率在 15% 以上，1989 年美国国家工程科学院对人类 25年间 （ 1965-1989 ) 10 项最杰出工程技术成就进 行了评比 ，结果显 示，CAD/CAM 技术的开发和应用排在第 4 位，在我国发展 CAD/CAM 技 术己成为政府，企业，研究机构的普遍共识，因此国家制定了 CAD ICAM 技术发展的远景纲要。3. 0 CAD/CAM 技术发展的总结制造业是国民经济的支柱性产业，制造业水平的高低是衡量一个 国家经济能力的重要标准 ，随着市场的不断国际化，一个企业要想在 激烈的市场竞争中生存下来，就必须使 自己的产品能够 占领市场 ，为 了企业的生存必须不断 的开发市场需求的产品，而新兴的 CAD/CAM 技术凭借他较高的生产效率，高精度，极其极高的柔性可以很好的满 足企业生产的效率与质量需求，所以 CAD/CAM 技术的发展潜力十 分巨大。另一方面，伴随着新一轮的经济结构转型，工业制造业向着 高效率，高新科技方向发展，中国正在由制造大国向制造强国转变， 在这一过程中，新兴的 CAD / CAM 技术必将扮演重要角色，同时随 着国外的CAM 技术的快速发展，国内政府和企业渐渐认识到了发展此项技术的优越性，同时国内 20 世纪 90 年何才CA / CAM 的研究收 获良好为以后 CAD/CAM 技术的发展营造了很好的氛围 ，并且国内 CAD/CAM 方面技术的研究还不是十分完善 ，这些条件都为 CAD / CAM 技术的发展提供了空间和动力，因此CAD / CAM 技术的发展潜力 无穷。参考文献模具计算机辅助设计与制造 肖景容 编 国防工业出版社CAD/CAM 典型零件造型与加工方案图解 韩刚庞思泉 编 山东科学技术出版社