CADCAMCNC2012实验报告格式.doc

研究生CAD/CAM/CNC大实验实验报告学 院： 机电学院 学 号： SX1205227 姓 名： 高鑫 南京航空航天大学CAD部 分软件名称： CATIA 软件版本： V5R18 要求：掌握一种CAD软件，能进行产品二维、三维设计.练习内容：1、草图练习按下图的要求进行草图绘制。操作步骤：1. 按照图的要求分别做出要求半径的圆和直线；2. 按照图中要求添加约束，使得圆弧与圆弧，圆弧与直线相切；3. 用“快速裁剪”工具，裁剪圆弧和直线的多余部分，最后结果如图所示。所作图形：遇到问题如何解决：文件名：NO1-diaogou-sketch.CATPart2、曲线练习完成齿针用凸轮零件的轮廓曲线绘制。操作步骤：1、将点坐标变换为直角坐标系下的坐标值；2、将点的坐标值输入到Excel文件中，导入到CATIA中去；3、根据导入的点生成样条曲线；4、用圆弧将样条曲线连接。所作图形：遇到问题如何解决：1、如何将点导入到CATIA中去。通过查找资料发现CATIA可以通过Excel文件将点导入。文件名：TULUNQUXIAN.CATPart3、实体练习a. 完成CAD/CAM/CNC大实验指导书上最后一页的齿针用凸轮零件的实体造型。操作步骤：1、以所画的曲线为草图进行拉伸，生成实体的一部分；2、创建草图进行拉伸，得到实体的整体造型；3、运用凹槽特征画出实体所有的孔。所作图形： 文件名：TULUN.CATPartb. 按下图的要求进行，对安装座零件进行实体造型。操作步骤：1. 首先画草图，如图4.1所示；2. 拉伸草图，并在拉伸体的表面画草图，如图4.2所示；3. 将上步所画草图拉伸，体如图4.3所示；4. 在拉伸的体上作出凹槽，如图4.4所示。 所作图形：图4.1图4.2图4.3图4.4文件名:NO4-anzhuangzuo-part.CATPartc. 由上面两个零件（齿针凸轮和安装座零件）的三维实体图生成二维工程图，并标注主要尺寸（需有图框、尺寸要合理）。主要操作步骤：1、进入CATIA二维图绘制界面；2、投影生成零件的三视图；3、标注主要尺寸。所作图形：遇到问题如何解决：文件名:anzhuangzuo.CATDrawingd. 完成附图1零件的三维实体图生成二维工程图，并标注主要尺寸（需有图框、尺寸要合理）。文件名：futu1.CATDrawingCAM部分软件名称： CATIA 软件版本： V5R18 要求：掌握一种CAM软件，能够进行刀轨生成、仿真验证、生成数控程序。练习内容：1、二维轮廓加工加工齿针用凸轮零件的外轮廓（凸轮曲面部分），零件毛坯为40mm铝合金圆棒料。要求合理选择切削参数，生成正确可行的程序。粗、精加工都选用10mm立铣刀，并列出主要加工参数。主要参数选择界面及说明： 粗加工参数 精加工参数刀轨及仿真结果： 数控程序（截取一段）：N6 Z+10N7 Z+4.762N8 G1 Z-.238 F600 N9 X-20.635 Y-15.472 Z-.328N10 X-19.668 Y-14.598 Z-.389N11 X-19.081 Y-13.742 Z-.43N12 X-18.514 Y-11.965 Z-.482N13 X-18.637 Y-10.102 Z-.5N14 X-18.783 Y-9.524 F1000N15 X-19.67 Y-6.037N16 X-20.248 Y-2.486N17 X-20.369 Y+1.1222、三维加工加工下图所示零件。要求对其进行粗、精加工（零件毛坯为84*36*36mm的铝合金方料）。要求合理选择切削参数，生成正确可行的刀轨并处理出数控程序。（粗加工使用14mm立铣刀，精加工使用10mm球头铣刀）1）粗加工主要参数选择界面及说明： 刀轨及仿真结果：数控程序（截取一段）：N6 Z+66N7 Z+44N8 G1 Z+34 F300 M8N9 Y+42N10 X0.0 F1000N11 Y+32.437N12 X-6.251 Y+33.99N13 X-14.573 Y+35.553N14 X-34.505 Y+38.875N15 X-36 Y+38.947N16 Y+42N17 X-14.745N18 X-13.345 Y+41.625 Z+34.128N19 X-12.32 Y+40.6 Z+34.2572）精加工参数选择界面及说明： 刀轨及仿真结果： 数控程序（截取一段）：N6 Z+66N7 Z+34.634N8 G1 Y-21.255 Z+34.141 F300 M8N9 Y-21.545 Z+34.084N10 Y-22.15 Z+33.918N11 Y-22.782 Z+33.68N12 Y-23.432 Z+33.367N13 Y-24.092 Z+32.978N14 Y-23.432 Z+32.929 F1000N15 Y-22.782 Z+32.804N16 Y-22.15 Z+32.603N17 Y-21.545 Z+32.33N18 Y-21.255 Z+32.167N19 Y-12.17 Z+26.716综合练习设计一个和自己学习、工作、科研有关的复杂零件，进行实体造型、数控编程并生成二维工程图。零件名称和用途： 该零件为飞机结构件；飞机结构件是构成飞机机体骨架和气动外形的主要组成部分。文件名：keyan.CATPartkeyan.CATProcesskeyan.CATDrawing零件截图：刀轨截图：（1）A面精加工筋顶（2）A面精加工腹板（3）A面精加工内形（4）A面精加工转角工程图截图： CNC部分机床型号： UCP710高速五坐标立式加工中心 控制系统： HEIDENHAIN TNC430M 传输软件： RS-232 简述数控加工齿针用凸轮外形轮廓的整个过程:一、 计算机上编程与仿真1. 在计算机上进行零件数控程序的编制，并进行加工仿真；2. 生成NC代码，并进行后置处理。二、 进行机床设置及装夹1. 将后置处理的NC代码通过RS-232接口传输到机床数控系统中；2. 装夹零件毛坯，用V型块定位，启动机床进行预热；3. 选择加工刀具；4. 利用杠杆百分表进行原点找正，利用系统自带程序通过接触式对刀确定刀具长度；三、 粗、精加工1. 首先进行凸轮轮廓的粗加工，先采用单步加工，以防止机床设置不当导致意外发生，确认无误后，便可连续切削。2. 粗加工后进行精加工，直到加工完毕。四、 加工结束 3. 精加工结束后，将主轴移到安全位置，将零件从V型块上取下，检查加工结果是否达到要求，将机床工作台清理干净，完成实验。大实验小结通过学习CAD/CAM/CNC实验这门课程，我对三维软件又有了一个更深刻的认识。特别是CATIA的零件设计，装配模块和加工，应该说收获很大。一方面，我把这个课程当做一个很好的锻炼机会，结合课题研究重新认真细致的完成了全部实体造型，数控编程任务。另一方面，对于我来说，最有难度的就是CATIA的加工模块。CATIA加工包括很多种方式，车削加工、三轴铣削、曲面铣削、高级加工，并且包括了太多的参数（刀轴旋转速度，刀轴摆角，铣削方式，切削速度，进给量等等）需要确定，加工参数的确定需要有很丰富的经验，需要我们多去实践，总结经验，才能得到最优化的刀轨，进行最好的加工。学习了这门课程之后，我会更加努力的学习加工编程知识，这对于我的课题研究也是有重大帮助的。CAD技术综述CAD， Computer Aided Design的缩写，意思为计算机辅助设计。利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。通过三个方面来介绍CAD技术，即CAD技术的由来、发展和最新动态。一、CAD技术的由来CAD(Computer Aided Drafting)诞生于60年代，是美国麻省理工大学提出了交互式图形学的研究计划，由于当时硬件设施的昂贵，只有美国通用汽车公司和美国波音航空公司使用自行开发的交互式绘图系统。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。二、CAD技术的发展20世纪50年代后期出现了光笔，从此出现了交互式绘图的历史。20世纪60年代，屏幕菜单指点、功能键操作、光笔定位、图形动态修改等交互绘图技术相继出现。1962年美国人Ivan Sutherland 开发出第一个交互式图形系统，伺候，相继出现了一大批商品化CAD软件系统。但是由于显示器价格昂贵，CAD系统很难推广。直到60年代末期，显示技术有了突破，显示期价格大幅度下降，CAD系统的性能价格比大大提高，CAD用户开始以每年30%的速度逐年递增。70年代，小型计算机费用下降，美国工业界才开始广泛使用交互式绘图系统。 80年代，由于PC机的应用，CAD得以迅速发展，出现了专门从事CAD系统开发的公司。当时VersaCAD是专业的CAD制作公司，所开发的CAD软件功能强大，但由于其价格昂贵，故不能普遍应用。而当时的Autodesk公司是一个仅有员工数人的小公司，其开发的CAD系统虽然功能有限，但因其可免费拷贝，故在社会得以广泛应用。同时，由于该系统的开放性。因此，该CAD软件升级迅速。 计算机技术的发展使得计算机在设计活动中得到更有技巧的应用，如今CAD技术不仅仅用于绘图和显示，它开始进入设计者的专业知识中更“智能”的部分。随着电脑科技的日益发展。性能的提升和更便宜的价格，许多公司已采用立体的绘图设计。以往，碍于电脑性能的限制，绘图软件只能停留在平面设计，缺乏真实感，而立体绘图的出现冲破了这一限制，令设计蓝图更实体化。三、CAD技术的最新进展CAD技术的发展似乎是一个非常“古老”的话题，相关技术的发展将如何促进CAD 技术的飞跃，随着计算机技术的飞速发展和以工业等领域对CAD的社会需求， CAD系统和CAD技术的最新进展在并行工程和协同设计、用户接口的智能化和人性化，造型技术、产品数据共享等方面。并行工程与协同设计技术是正在蓬勃发展的新技术。随着计算机环境的改变借助网络技术，跨越空间的阻隔和时间的限制，进行协作和交流，将会大幅度地提高工作效率，缩短产品的设计周期。此项研究已经起步，有待深入研究的问题是：给予异构CAD系统的协同设计方法；复杂CAD模型在互联网上的实时传输方法；同步协同设计中保证高响应和并行性的控制方法；面向并行设计、协同设计的冲突检测和协调方法；多模式协同的并行装配设计和概念设计方法。用户接口的智能化和人性化。CAD系统的用户界面是人与计算机之间传递交换信息的媒介和对话接口，也是CAD软件系统的重要组成部分。以用户为中心，自然、高效多通道交互技术和无所不在的计算是一项长期的目标，也是当前人机交互的研究热点。采用以用户为中心的CAD软件设计方法，对产品进行开发和工程评价，以保证CAD软件技术及CAD软件产业健康发展。在改善软件界面简化操作步骤、降低操作难度等方面予以创新。造型技术，实现与历史无关的造型方法，即产品模型的形状不再依赖于特征创建的先后顺序，这使得三维CAD系统更易于操作使用；全面地支持概念设计和详细设计；集合造型系统能够创建任意几何形状的形体；能够更好地表达产品的完整技术和生产管理信息，支持产品全生命周期的特征造型系统，是产品的设计工作在更高层次上进行，为开发新一代的基于同一产品信息模型的CIMS集成系统奠定基础；具有线段、曲面、实体混合建模的综合能力和三维尺寸标注功能；支持基于三维像素的造型功能和解决大型复杂产品的装配问题。产品数据共享，解决在一些主要CA