基于MasterCAM的复杂工件编程毕业论文.doc

基于MasterCAM的复杂工件编程目 录毕业设计任务：基于MasterCAM的复杂工件编程.1摘要.4关键词.4Abstrct.5前 言6Mastercam简介 7泵盖零件草图与生成图.8一，端面加工路径的生成 91，设置工件 . 92，生成外形铣削刀具路径.113，零件的上部轮廓进行加工.15二，钻孔加工.18三，刀具路径检查.28四，生成NC代码 .29五，生成加工程序.32结 论.44谢 辞.45参考文献 .46 摘要Mastercam是集计算机辅助设计与计算机辅助制造为一体的一套CAD/CAM软件,是当今世界最经济、效率最高的全方位一体化软件。分计算机辅助设计和计算机辅助制造两个部分。计算机辅助设计有该系统中的design模块实现,它具有完整的构建编辑曲线曲面的功能。计算机辅助制造有该系统中的MILL、WIRE、LATHE、ROUTER4个功能模块实现,并且每个模块都有完整的计算机辅助设计系统,其中MILL模块可以用来生成铣削加工刀具路径;WIRE模块可以用来生成切割激光加工刀具路径;LATHE模块可以用来生成车削加工刀具路径;ROUTER4模块可以用来生成刨削加工刀具路径。 使用mastercam的CAD先在计算机上进行图形设计,然后在CAM中编制刀具路径,通过后处理转换成NC程序式,传送至机床立即可进行加工,从而大大节省时间、资源和产品成本。本文以泵盖零件图加工设计为例,就如何利用master cam软件进行复杂机械产品的加工设计以及如何生成数控指令进行了学习探讨。 关键词数控技术 ，MasterCammastercam， 加工设计， 刀具路径， 数控加工指令AbstractMastercam is the collection computer-aided design and the computer assistance manufacture is a body set of CAD/CAM software, is the world is now most economical, the efficiency highest omni-directional integration software.Divides the computer-aided design and the computer assistance makes two parts.The computer-aided design has in this system design module realization, it has the integrity construction edition curve curved surface function.The computer assistance manufacture has in this system MILL, WIRE, LATHE, the ROUTER4 function module realization, and each module all has the integrity computer-aided design system, in which MILL module may use for to produce the milling processing cutting tool way; The WIRE module may use for to produce the cutting tool way; The ROUTER4 module may use for to produce the shaping processing cutting tool way. Uses mastercam CAD first to carry on the graph design on the computer, then establishes the cutting tool way in CAM, transforms the NC procedure type through the post-processing, transmits may carry on the processing immediately to the engine bed, thus saves the time, the resources and the product cost greatly. This article take the pump cover detail drawing processing design as an example, how software carried on the complex mechanism product using master the cam the processing design as well as how produces the numerical control instruction to carry on the study discussion. Key wordsnumerical control technology, MasterCammastercam, processing design, cutting tool way, numerical control ，processing instruction.前 言 毕业设计论文是专科生培养方案中的重要环节。学生通过毕业论文，综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题，在作毕业论文的过程中，所学知识得到疏理和运用，它既是一次检阅，又是一次锻炼。不少学生在作完毕业设计后，感到自己的实践动手、动笔能力得到锻炼，增强了即将跨入社会去竞争，去创造的自信心。毕业设计论文是专科学生在校学习期间最后一个综合性教学环节，目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，分析与解决实际问题的能力，使学生得到科学研究与科技开发的初步训练，综合检验学生所学知识和技能，以完成学生从学习岗位到工作岗位的初步过渡。 毕业设计论文教学是注重培养学生独立工作能力和创造力，培养学生在设计论文中具有全局观点、经济观点及注重社会效益，同时培养学生具有高尚的思想品质、严谨的科学态度、虚心好学协同工作的优良作风。毕业设计论文教学环节是一个综合训练的环节，对学生的成长及适应社会需要具有深刻影响。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己从事的工作进行更深刻的了解，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 MasterCam简介Mastercam是美国CNC Software Inc.公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径摸拟及真实感摸拟等到功能于一身。它具有方便直观的几何造型 Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。 Mastercam9.0以上版本还有支持中文环境，而且价位适中，对广大的中小企业来说是理想的选择，是经济有效的全方位的软件系统，是工业界及学校广泛采用的CAD/CAM系统。Mastercam不但具有强大稳定的造型功能，可设计出复杂的曲线、曲面零件，而且具有强大的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。其可靠刀具路径效验功能使Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的CAD/CAM软件。同时Mastercam对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、CNC铣床、CNC车床或CNC线切割等加工操作中，都能获得最佳效果。Mastercam具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。 Mastercam提供了多种先进的粗加工技术，以提高零件加工的效率和质量。Mastercam还具有丰富的曲面精加工功能，可以从中选择最好的方法，加工最复杂的零件。Mastercam的多轴加工功能，为零件的加工提供了更多的灵活性。 可靠的刀具路径校验功能 Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况。泵盖零件草图与生成图 图1-1图1-2（一）端面加工路径的生成一、设置工件图1-3（1）定义工件尺寸1、直接在“job Seteup”对话框的X,Y和Z输入工件尺寸。2、单击“Select corners”。“Bounding .box”，按钮。（2）设置工件原点通过“Stock Origin”设置工作原点坐标（0,0,25）。（3）设置工件材料通过“Materials”设置使用材料。（4）设置后之处理程序通过Post Processor设置后置处理程序。（5）其它参数设置1、工件显示控制。选中“Display stock”在屏幕中显示出设置的工件。选中“Fit screen to stock”，在进行进行“Fit screen”操作时，显示的对象包括设置的工作。2、 刀具路径系统规划。选中“Output operation comments to NCI”,“Generate toolpath immediately”，“save toolpath in MC9 file”“Assign tool numbers sequentially” 进行刀具路径系统规划。3、 刀具偏移 “Tool Offset Registers”用来设置在生成刀具路径设置时的刀具偏移值。选择“Add”单选按钮，将“Length”“Diameter”分别输入0，0。4、 进给量计算 “Feed Calculation”用来设置在加工时进给量的计算方法。选择“Material”按钮，在“Minimum arc feed”输入框中输入：5000 图1-4二，生成外形铣削刀具路径 第一步Main MenuToolpathsJob setup系统弹出如图1-3所示对话框。第二步. Main MenuToolpathsContourChain，选择工件外形的串联点击“Done”,系统弹出如图1-5所示对话框，图1-4为路径串联图.。 图1-5第三步. 使用“Tool paremetes”参数对话框中设置刀具参数。并设置其他参数。如图1-5所示。第四步.选择对话框中的“外形铣削参数”标签，系统弹出如图1-5所示对话框。见图1-6所示。“外形铣削参数”选项中各参数的含义如下： 图1-6第五步.单击确定按钮，系统即可按选择的外形，刀具及设置的参数生成外形铣削刀具路径。图1-7为刀具路径及仿真结果。图1-7图1-8三， 零件的上部轮廓进行加工第一步.MAIN MENUtoolpathsjob setup，设置工件的参数如图1-3。第二步. MAIN MENUtoolpathsContourChain，选择工件外形的串联点击“Done”。系统弹出如图1-9所示对话框，各参数设置如图1-9，图1-10为路径串联图。图1-9图1-10第三步.其余的参数设置见“Tool paremetes”，“Contour paremetes”设置。第四步.单击确定按钮，系统即可按选择的外形，刀具及设置的参数生成图1-11所示的外形铣削刀具路径。 图1-11图1-12（二），钻孔加工第一步，MAIN MENUtoolpathsDrill进入钻孔子菜单。第二步，MANUALCenter，选取钻孔点，按ESC键完成选点后，将出现的钻孔路径，如图2-1所示，然后选择“Done”。图2-1第三步，系统弹出“Drill”，在“Tool paremetes”参数框中选择用于生成刀具路径的刀具，使用中心钻打中心孔，如图2-2所示。图2-2第四步，点击“Sample no-peck”标签，设置钻孔类型及相应的钻孔参数，如图2-3所示。图2-3第五步，选择“OK”按钮，系统即可按设置的参数生成钻孔路径。如图2-4所示。图2-4第六步，孔的加工。在“Tool paremetes”参数框中选择用于生成刀具路径的刀具，使用20的钻头进行加工,如图2-5所示. 图2-5第七步，系统弹出“Drill”，在“Tool paremetes”参数框中选择用于生成刀具路径的刀具，使用中心钻打中心孔，如图2-6所示。图2-6第八步，点击“Sample no-peck”标签，设置钻孔类型及相应的钻孔参数。如图2-7所示 图2-7第九步,确定.完成钻孔加工,生成如图2-8的刀具路径.图2-8第十步，系统弹出“Drill”，在“Tool paremetes”参数框中选择用于生成刀具路径的刀具，使用中心钻打中心孔，如图2-9所示图2-9第十一步，点击“Sample no-peck”标签，设置钻孔类型及相应的钻孔参数，如图2-10所示图2-10第十二步,确定.完成钻孔加工,生成如图2-11的刀具路径图2-11第十三步，系统弹出“Drill”，在“Tool paremetes”参数框中选择用于生成刀具路径的刀具，使用中心钻打中心孔，如图2-12所示图2-12第十四步，点击“Sample no-peck”标签，设置钻孔类型及相应的钻孔参数，如图2-13所示图2-13第十五步,确定.完成钻孔加工,生成如图2-14的刀具路径图2-14第十六步，孔的加工。在“Tool paremetes”参数框中选择用于生成刀具路径的刀具，使用6的钻头进行加工,如图2-15所示.图2-15（三）刀具路径检查通过Main MenuToolpathsOperations或通过Main MenuNc utils进入刀具路径检查。下面使用Operations进行刀具路径检查。系统弹出图4-1对话框,各项的意义如下：（1）Change Post：改变后置处理程序。（2）NCI file：生成.NCI文件（3）NC file：生成.NC文件（4）Send machine：NC程序发送给数控机床。（5）OK，确定。（四）生成NC代码图4-11 Select All表示检查所有刀具路径，若欲检查某一段加工路径，则可选择与检查的加工路径即可。2 Regen Path：重新生成刀具路径。3 Backplot：重绘刀具路径。4 Verify：模拟实体刀具路径检查。5 控制功能键见如图所示。按加工按钮计算机就会仿真零件的加工过程。加工后的零件见如图4-1所示.图4-26 Post后置处理，生成.NCI文件或.NC文件，NC文件即数控加工程序。选择Post系统弹出如图4-3对话4-37 OK，确定。（五）生成加工程序%O0000(PROGRAM NAME - 刘孝银)(DATE=DD-MM-YY - 24-04-11 TIME=HH:MM - 22:05)N100G21N102G0G17G40G49G80G90( 8. FLAT ENDMILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 21 LEN. - 2 DIA. - 8.)N104T1M6N106G0G90X-10.Y-114.5A0.S2425M3N108G43H2Z50.N110Z35.N112G1Z16.667F4.5N114Y-94.5F477.4N116G3X-30.Y-74.5R20.N118G2Y74.5R74.5N120G1X30.N122G2X104.5Y0.R74.5N124X30.Y-74.5R74.5N126G1X-30.N128G3X-50.Y-94.5R20.N130G1Y-114.5N132G0Z50.N134X-10.Y-109.5N136Z35.N138G1Z16.667F4.5N140Y-89.5F477.4N142G3X-30.Y-69.5R20.N144G2Y69.5R69.5N146G1X30.N148G2X99.5Y0.R69.5N150X30.Y-69.5R69.5N152G1X-30.N154G3X-50.Y-89.5R20.N156G1Y-109.5N158G0Z50.N160X-10.Y-104.5N162Z35.N164G1Z16.667F4.5N166Y-84.5F477.4N168G3X-30.Y-64.5R20.N170G2Y64.5R64.5N172G1X30.N174G2X94.5Y0.R64.5N176X30.Y-64.5R64.5N178G1X-30.N180G3X-50.Y-84.5R20.N182G1Y-104.5N184G0Z50.N186X-10.Y-99.5N188Z35.N190G1Z16.667F4.5N192Y-79.5F477.4N194G3X-30.Y-59.5R20.N196G2Y59.5R59.5N198G1X30.N200G2X89.5Y0.R59.5N202X30.Y-59.5R59.5N204G1X-30.N206G3X-50.Y-79.5R20.N208G1Y-99.5N210G0Z50.N212X-10.Y-94.5N214Z35.N216G1Z16.667F4.5N218Y-74.5F477.4N220G3X-30.Y-54.5R20.N222G2Y54.5R54.5N224G1X30.N226G2X84.5Y0.R54.5N228X30.Y-54.5R54.5N230G1X-30.N232G3X-50.Y-74.5R20.N234G1Y-94.5N236G0Z50.N238X-10.Y-94.N240Z35.N242G1Z16.667F4.5N244Y-74.F477.4N246G3X-30.Y-54.R20.N248G2Y54.R54.N250G1X30.N252G2X84.Y0.R54.N254X30.Y-54.R54.N256G1X-30.N258G3X-50.Y-74.R20.N260G1Y-94.N262G0Z50.N264X-10.Y-114.5N266Z26.667N268G1Z8.333F4.5N270Y-94.5F477.4N272G3X-30.Y-74.5R20.N274G2Y74.5R74.5N276G1X30.N278G2X104.5Y0.R74.5N280X30.Y-74.5R74.5N282G1X-30.N284G3X-50.Y-94.5R20.N286G1Y-114.5N288G0Z50.N290X-10.Y-109.5N292Z26.667N294G1Z8.333F4.5N296Y-89.5F477.4N298G3X-30.Y-69.5R20.N300G2Y69.5R69.5N302G1X30.N304G2X99.5Y0.R69.5N306X30.Y-69.5R69.5N308G1X-30.N310G3X-50.Y-89.5R20.N312G1Y-109.5N314G0Z50.N316X-10.Y-104.5N318Z26.667N320G1Z8.333F4.5N322Y-84.5F477.4N324G3X-30.Y-64.5R20.N326G2Y64.5R64.5N328G1X30.N330G2X94.5Y0.R64.5N332X30.Y-64.5R64.5N334G1X-30.N336G3X-50.Y-84.5R20.N338G1Y-104.5N340G0Z50.N342X-10.Y-99.5N344Z26.667N346G1Z8.333F4.5N348Y-79.5F477.4N350G3X-30.Y-59.5R20.N352G2Y59.5R59.5N354G1X30.N356G2X89.5Y0.R59.5N358X30.Y-59.5R59.5N360G1X-30.N362G3X-50.Y-79.5R20.N364G1Y-99.5N366G0Z50.N368X-10.Y-94.5N370Z26.667N372G1Z8.333F4.5N374Y-74.5F477.4N376G3X-30.Y-54.5R20.N378G2Y54.5R54.5N380G1X30.N382G2X84.5Y0.R54.5N384X30.Y-54.5R54.5N386G1X-30.N388G3X-50.Y-74.5R20.N390G1Y-94.5N392G0Z50.N394X-10.Y-94.N396Z26.667N398G1Z8.333F4.5N400Y-74.F477.4N402G3X-30.Y-54.R20.N404G2Y54.R54.N406G1X30.N408G2X84.Y0.R54.N410X30.Y-54.R54.N412G1X-30.N414G3X-50.Y-74.R20.N416G1Y-94.N418G0Z50.N420X-10.Y-114.5N422Z18.333N424G1Z0.F4.5N426Y-94.5F477.4N428G3X-30.Y-74.5R20.N430G2Y74.5R74.5N432G1X30.N434G2X104.5Y0.R74.5N436X30.Y-74.5R74.5N438G1X-30.N440G3X-50.Y-94.5R20.N442G1Y-114.5N444G0Z50.N446X-10.Y-109.5N448Z18.333N450G1Z0.F4.5N452Y-89.5F477.4N454G3X-30.Y-69.5R20.N456G2Y69.5R69.5N458G1X30.N460G2X99.5Y0.R69.5N462X30.Y-69.5R69.5N464G1X-30.N466G3X-50.Y-89.5R20.N468G1Y-109.5N470G0Z50.N472X-10.Y-104.5N474Z18.333N476G1Z0.F4.5N478Y-84.5F477.4N480G3X-30.Y-64.5R20.N482G2Y64.5R64.5N484G1X30.N486G2X94.5Y0.R64.5N488X30.Y-64.5R64.5N490G1X-30.N492G3X-50.Y-84.5R20.N494G1Y-104.5N496G0Z50.N498X-10.Y-99.5N500Z18.333N502G1Z0.F4.5N504Y-79.5F477.4N506G3X-30.Y-59.5R20.N508G2Y59.5R59.5N510G1X30.N512G2X89.5Y0.R59.5N514X30.Y-59.5R59.5N516G1X-30.N518G3X-50.Y-79.5R20.N520G1Y-99.5N522G0Z50.N524X-10.Y-94.5N526Z18.333N528G1Z0.F4.5N530Y-74.5F477.4N532G3X-30.Y-54.5R20.N534G2Y54.5R54.5N536G1X30.N538G2X84.5Y0.R54.5N540X30.Y-54.5R54.5N542G1X-30.N544G3X-50.Y-74.5R20.N546G1Y-94.5N548G0Z50.N550X-10.Y-94.N552Z18.333N554G1Z0.F4.5N556Y-74.F477.4N558G3X-30.Y-54.R20.N560G2Y54.R54.N562G1X30.N564G2X84.Y0.R54.N566X30.Y-54.R54.N568G1X-30.N570G3X-50.Y-74.R20.N572G1Y-94.N574G0Z50.N576X-33.411Y-54.393N578Z35.N580G1Z18.F4.5N582G2Y54.393R54.5F477.4N584X40.Y44.5R44.5N586X84.5Y0.R44.5N588X40.Y-44.5R44.5N590X-33.411Y-54.393R44.5N592G0Z50.N594X-30.992Y-49.49N596Z35.N598G1Z18.F4.5N600G2Y49.49R49.5F477.4N602X36.742Y39.5R39.5N604G1X40.N606G2X79.5Y0.R39.5N608X40.Y-39.5R39.5N610G1X36.742N612G2X-30.992Y-49.49R39.5N614G0Z50.N616X-28.478Y-44.474N618Z35.N620G1Z18.F4.5N622G2X-31.522Y44.474R44.5F477.4N624X-28.478R44.5N626X33.166Y34.5R34.5N628G1X40.N630G2X74.5Y0.R34.5N632X40.Y-34.5R34.5N634G1X33.166N636G2X-28.478Y-44.474R34.5N638G0Z50.N640X-25.815Y-39.278N642Z35.N644G1Z18.F4.5N646G2X-34.185Y39.278R39.5F477.4N648X-25.815R39.5N650X29.155Y29.5R29.5N652G1X40.N654G2X69.5Y0.R29.5N656X40.Y-29.5R29.5N658G1X29.155N660G2X-25.815Y-39.278R29.5N662G0Z50.N664X-24.06Y-33.985N666Z35.N668G1Z18.F4.5N670G2X-35.94Y33.985R34.5F477.4N672X-24.06R34.5N674G3X-22.429Y34.859R1.5N676G2X24.482Y25.942R24.5N678G3X25.981Y24.5R1.5N680G1X40.N682G2X64.5Y0.R24.5N684X40.Y-24.5R24.5N686G1X25.981N688G3X24.482Y-25.942R1.5N690G2X-22.429Y-34.859R24.5N692G3X-24.06Y-33.985R1.5N694X-40.318Y-57.13R20.N696G1X-36.875Y-76.831N698G0Z50.N700X-24.146Y-33.492N702Z35.N704G1Z18.F4.5N706G2X-35.854Y33.492R34.F477.4N708X-24.146R34.N710G3X-21.971Y34.658R2.N712G2X23.982Y25.923R24.N714G3X25.981Y24.R2.N716G1X40.N718G2X64.Y0.R24.N720X40.Y-24.R24.N722G1X25.981N724G3X23.982Y-25.923R2.N726G2X-21.971Y-34.658R24.N728G3X-24.146Y-33.492R2.N730X-40.404Y-56.637R20.N732G1X-36.961Y-76.338N734G0Z50.N736M5N738G91G28Z0.N740G28X0.Y0.A0.N742M01(TOOL - 2 DIA. OFF. - 22 LEN. - 3 DIA. - 16.)N744T2M6N746G0G90X0.Y25.A0.S1455M3N748G43H3Z35.N750G1Z0.F11.6N752G0Z35.N754Y-25.N756G1Z0.N758G0Z35.N760M5N762G91G28Z0.N764G28X0.Y0.A0.N766M01(TOOL - 3 DIA. OFF. - 23 LEN. - 4 DIA. - 16.)N768T3M6N770G0G90X0.Y25.A0.S1455M3N772G43H4Z35.N774G1Z-9.807F14.N776G0Z35.N778Y-25.N780G1Z-9.807N782G0Z35.N784M5N786G91G28Z0.N788G28X0.Y0.A0.N790M01(TOOL - 4 DIA. OFF. - 24 LEN. - 5 DIA. - 32.)N792T4M6N794G0G90X-30.Y0.A0.S727M3N796G43H5Z35.N798G1Z0.F5.8N800G0Z35.N802M5N804G91G28Z0.N806G28X0.Y0.A0.N808M01(TOOL - 5 DIA. OFF. - 25 LEN. - 6 DIA. - 32.)N810T5M6N812G0G90X-30.Y0.A0.S727M3N814G43H6Z35.N816G1Z-14.614F7.N818G0Z35.N820M5N822G91G28Z0.N824G28X0.Y0.A0.N826M01(TOOL - 7 DIA. OFF. - 27 LEN. - 8 DIA. - 12.)N828T7M6N830G0G90X40.Y0.A0.S1940M3N832G43H8Z35.N834G1Z0.F15.5N836G0Z35.N838M5N840G91G28Z0.N842G28X0.Y0.A0.N844M01(TOOL - 8 DIA. OFF. - 28 LEN. - 9 DIA. - 12.)N846T8M6N848G0G90X40.Y0.A0.S1940M3N850G43H9Z35.N852G1Z-8.605F18.6N854G0Z35.N856M5N858G91G28Z0.N860G28X0.Y0.A0.N862M01( 18. DRILL TOOL - 9 DIA. OFF. - 29 LEN. - 10 DIA. - 18.)N864T9M6N866G0G90X40.Y0.A0.S970M3N868G43H10Z35.N870G1Z7.592F7.N872G0Z35.N874M5N876G91G28Z0.N878G28X0.Y0.A0.N880M01( 6. DRILL TOOL - 10 DIA. OFF. - 30 LEN. - 11 DIA. - 6.)N882T10M6N884G0G90X-50.Y34.641A0.S9