重大数控加工课程设计报告.doc

CAD/CAE/CAM上机实验学 生： 金磊 学 号： 20132417 课程教师： 专业班级： 机自11班 机械工程学院二O一六年六月一、 实践目的3二、 数控加工综合实践的内容：3三、 使用仪器、材料3四、 实验过程3（一）零件的三维实体建模造型：MDT三维实体造型3（二） 零件CAM及数控加工过程（Mastercam软件的应用）9（三） 快速原型制造的实践过程20五、 分析总结321.数控加工误差分析322.快速原型制造误差分析32六、 实践心得体会331.总述332.实践体会333.存在的问题344合理化建议34七、 科技小论文35八、 附录（其他练习零件）4043 / 43一、 实践目的1.熟悉三维建模（MDT）；2.了解CAD/CAM及数控加工的基本原理及方法；3.了解快速原形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或零件从CAD建模到快速制造出原形零件的全过程。二、 数控加工综合实践的内容：1.零件的三维CAD建模；2.CAM软件应用或快速原形制造数据准备及控制软件的应用；3.数控加工或快速制作的上机实践。三、 使用仪器、材料1.系统硬件：微机1台或工作站1台；2.系统软件：Windows操作系统；3.设计软件：MDT、MasterCAM、RPprogram；4.网络环境：局域网、现场总线、Internet； 四、 实验过程（一）零件的三维实体建模造型：MDT三维实体造型A.MDT的工作环境零件、部件环境：当用户启动MDT时，系统会首先进入该工作环境，用户也可以通过执行“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，都要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。B.选择的零件:为四耳座，四耳座为回转体零件，中间为带孔的圆台，周边还有4个均匀分布的孔。C.零件分析：该四耳座零件的组成是由多个圆柱四个均布的带孔耳座组成的。D.建模顺序：第一步采用“拉伸”特征，由大到小建立主体结构；第二步采用“拉伸”特征，去除材料，拉伸出出一个耳座，然后阵列出四个耳座；1、实体建模的步骤1.1在零件目录下设定新草图平面，这里选用top平面。1.2切换至XY草绘平面，打开AUTOCAD绘图功能条草绘一个圆；1.3在零件目录里定义截面轮廓，选中所画的圆；直径400mm 1.4对选中的截面轮廓进行拉伸形成圆柱如下图：h=100mm1.5以拉伸圆柱的上表面为草绘平面草绘两个同心圆，并生成截面轮廓：R=370mm，R=150mm选择切削加工的方式拉伸出圆柱面如下图：h=50mm1.6以圆柱中心线为长，草绘矩形：L=60mm W=50mm，旋转360度，切削生成孔。实体形状如下：1.7以上一步所拉伸的圆柱底面为草图平面，以适当的直径打孔，R=60mm h=50mm如下图：1.8 以整个圆柱底面为草图平面，在适当距离处画出添加线画出外耳的轮廓图，拉伸一定的高度得到外耳的基本体。然后选中整个外耳与圆柱体相并，初步得到外耳的基本成型体。L=270mm r=60mm h=40mm1.9以圆柱的中心轴为中心，阵列外耳，数量为四个，角度设为90度。如下图：1.10 选中其中一个耳，以其上表面为草图平面，绘出一个一定直径的同心圆，并定义为截面轮廓。然后以切削方式拉伸出一个圆柱体，打孔至圆柱底面，并阵列。如下图： r=40 mm , h=20mm1.11对整个成型体进行倒圆角，倒角。如下图：1.12输出模型文件，输出格式为iges并保存，等待进一步软件的加工处理。基本步骤：“文件” “ 输出”“IGES”定义文件名保存。（二） 零件CAM及数控加工过程（Mastercam软件的应用）实践材料及设备毛坯材料及尺寸：长宽高=110mm80mm40mm；以毛坯顶面坐标点作为坐标系原点，高度方向最大切削深度不得超过30mm；加工设备：-T10A钻削中心、TV5立式加工中心；刀具：10mm端铣刀（型号为G120 221），R3mm球头铣刀（型号为Q121 211）刀具参数表单位：mm刀具名称刀具型号刀具直径夹持直径刀刃长刀具全长二齿端铣刀G120 22110102272二齿球头铣刀Q120 211661357铣削用量建议：入刀速度为F100，正常走刀速度为F1000，10mm端铣刀的转速为1000rpm，R3mm球头铣刀转速为2000rpm，刀具切深和步距自定，注意切深不能一步到位，应采取分层加工，否则刀具会因切削用量过大而损坏。零件CAM及数控加工过程在MDT6.0环境下以“IGES”格式输出保存之前所做的实体造型；进入Mastercam9.0软件工作界面后，读取刚才所输出保存的“IGES“格式的文件,删除线条文件，得到实体文件。2.使用步骤2.1、用MILL9程序打开IGES文件：启动MILL9MainMenuFileConvertersIGESReadfile选择IGES文件打开进入IGES Read Parameters设置界面，确认File is in Metric unitsOk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 ActiOk。2.2删除多余的非Surface构图元素：MainMenu主菜单DeleteAllColor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。2.3根据需要可在MILL9环境下旋转、移动或比例缩放模型。旋转模型直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。旋转模型步骤如下：按工具栏按钮Gview-Top或Gview-Front或Gview-side，选择旋转模型的视图平面MainMenuXformRotateAllSurfacesDoneOrigin出现Rotate提示页面，输入旋转角度选中Operation的Move，确认Number of Steps为1Ok。移动模型，直至工件的顶面中心点的坐标为(X0,Y0,Z0)。移动模型步骤如下：按工具栏按钮Gview-Top或Gview-Front或Gview-side，改变视图平面MainMenuXformTranslateAllSurfacesDonePolar输入移动距离输入移动方向的角度出现Translate提示页面，选中Operation的Move，确认Number of Steps为1Ok。比例缩放模型的目的是让工件尽可能大，但又符合下述注意点。比例缩放模型步骤如下：MainMenuXformScaleAllSurfacesDoneOrigin出现Scale提示页面，选中Operation的Move，选中Scaling的XYZ，确认Number of Steps为1，输入X、Y、Z三个方向的缩放比例Ok。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。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MainMenuCreateRectangle1Points输入矩形框尺寸为120mm90mmOKOriginMainMenu点击工具栏上的Cplane-3D和Gview-Isometric。2.6设定毛坯MainMenuToolPathsJob 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。2.7产生粗加工刀轨，步骤如下：MainMenu用鼠标点击工具栏上的Cplane-TopToolPathssurfaceRoughPocket(挖槽加工方法)AllSurfacesDone,出现粗加工参数界面在Tool Parameters页面中的大空白区点击鼠标右键Create New Tool在Tool Type页面中选刀具类型为End Mill（立铣刀）在ToolFlat End Mill页面中修改Diameter=10.0、Flute=22.0、Shoulder=22.0和Overall=40.0点击OK按钮，返回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切换到Rough Pocket Parameters页面，修改Total tolerance=0.1、Max StepDown=2、Stepover=75、复选Prompt for entry point和Rough(zigzag)按Cut depths按钮、选择Absolute、修改Minimum Depth（毛坯加工最高点坐标）和Maxmum Depth（工件加工最低点坐标）点击OK按钮按Gap settings按钮,复选Optimize cut order点击OK按钮确定选择第5步画的画粗加工边界Done选入刀点EndPoint（通常为粗加工边界右侧靠近人的一角）。2.8精加工1MainMenu用鼠标点击工具栏上的Cplane-TopTool PathssurfaceFinishParallelAllSurfacesDone进入精加工参数界面在Tool Parameters页面中的大空白区点击鼠标右键Create New Tool在Tool Type页面中选刀具类型为Spher Mill（球头铣刀）在ToolSpherical End Mill页面中修改Diameter=6.0、Flute=13.0、Shoulder=13.0和Overall=40.0点击OK按钮，返回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 toLeave=0切换到Finish Parallel Parameter页面，修改Step Over值=0.3、Machine Angle=45确定。2.9精加工2MainMenuToolpathsOperations,出现Operations Manager界面，鼠标光标指向第二步Surface Finish Parallel，右击鼠标Copy在加工步骤下面空白区右击鼠标Paste点击刚复制的精加工步骤3中的Parameters切换到Finish Parallel Parameter页面，修改Machine Angle=135确定Regen Path。2.10MainMenuToolpathsOperations,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，仿真完成后关闭仿真界面，回到Operations Manager界面。如果仿真不正确，重新修改参数，重新仿真（要求仿真结果不允许出现过切、欠切、飞刀等异常现象）。2.11生成NC程序在Operations Manager界面中点击粗加工工步，出现“”标记按Post按钮，选Save NC FileOK出现提示回答“否”保存NC文件。Nc代码Liurui2-1%O0001(PROGRAM NAME - LIURUI2-1)(DATE=DD-MM-YY - 30-05-12 TIME=HH:MM - 21:50)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(TOOL - 15 DIA. OFF. - 15 LEN. - 15 DIA. - 10.)N104T15M6N106G0G90X60.Y-45.A0.S1500M3N108G43H15Z20.N110Z5.N112G1Z2.F150.N114X-59.Y-44.F1500.N116X59.N118Y-36.667N120X-59.N122Y-29.333N124X59.N126Y-22.N128X-59.N130Y-14.667N132X59.N134Y-7.333N136X-59.N138Y0.N7202X1.351Y-.634R1.463N7204X.294Y1.513R1.473N7206G0Z5.N7208Z20.N7210X.057Y-.396N7212Z5.N7214G1Z-25.F150.N7216X.076F1500.N7218G3X.471Y-.159R.463N7220X.134Y.526R.473N7222X.076Y.531R.463N7224G1X.057N7226X.294Y1.513N7228G3X-.161Y-1.378R1.463N7230X1.351Y-.634R1.463N7232X.294Y1.513R1.473N7234G0Z5.N7236Z20.N7238M5N7240G91G28Z0.N7242G28X0.Y0.A0.N7244M30%复选两个精加工工步，按Post按钮，选Save NC FileOK出现提示回答“否”保存NC文件。Liurui2-2%O0002(PROGRAM NAME - LIURUI2-2)(DATE=DD-MM-YY - 30-05-12 TIME=HH:MM - 21:50)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(TOOL - 16 DIA. OFF. - 16 LEN. - 16 DIA. - 10.)N104T16M6N106G0G90X36.541Y-35.705A0.S2000M3N108G43H16Z20.N110Z5.N112G1Z-11.F150.N114X36.766Y-35.48F2000.N116G0Z5.N118Z10.N120X38.219Y-33.603N122Z5.N124G1Z-11.F150.N126X34.772Y-37.05F2000.N128G0Z5.N130Z10.N132X33.814Y-37.584N134Z5.N2562X-31.478Y-38.636N2564X-38.292Y-31.822N2566X-38.079Y-32.459N2568X-32.112Y-38.427N2570X-32.883Y-38.08N2572X-37.777Y-33.186N2574G0Z5.N2576Z10.N2578X-37.244Y-34.143N2580Z5.N2582G1Z-11.F150.N2584X-33.783Y-37.603F2000.N2586G0Z5.N2588Z10.N2590X-35.561Y-36.25N2592Z5.N2594G1Z-11.F150.N2596X-35.925Y-35.886F2000.N2598G0Z5.N2600Z20.N2602M5N2604G91G28Z0.N2606G28X0.Y0.A0.N2608M30%（三） 快速原型制造的实践过程A.快速原型制造的原理快速原型制造是综合利用CAD技术、数控技术、激光加工技术和材料技术实现从零件设计到三维实体原型制造一体化的系统技术。它采用软件离散材料堆积的原理实现零件的成形。快速制造的原理如下：首先利用高性能的CAD软件设计出零件的三维曲面或实体模型；再根据工艺要求，按照一定的厚度在Z向（或其他方向）对生成的CAD模型进行切面分层，生成各个截面的二维平面信息；并对层面信息进行工艺处理，选择加工参数，系统自动生成刀具移动轨迹和数控加工代码。之后对加工过程进行仿真，确认数控代码的正确性；接着利用数控装置精确控制激光束或其他工具的运动，在当前工作层（二维）上采用轮廓扫描，加工出适当的截面形状；然后铺上一层新的成形材料，进行下一次的加工，直至整个零件加工完毕。可以看出，快速原型制造技术是一个由三维换成二维（软件离散化），再由二维到三维（材料堆积）的工作过程。B.快速原型制造技术的特点及适用范围快速制造技术具有下列特点和优点：更适合于形状复杂的、规则零件的加工；减少了对熟练技术工人的需求；没有或减少下脚料，是一种环保型制造技术；成功解决了计算机辅助设计中三维造型“看得见，摸不着”的问题；系统柔性高，只需修改CAD模型就可生成各种不同形状的零件；技术集成。设计制造一体化；具有广泛的材料适应性；不需要专门的工装夹具，大大缩短新产品试制时间；零件的复杂程度与制造成本关系不大。以上特点决定了快速原型制造技术主要适合于新产品开发、快速单件及小批量零件的制造，复杂形状零件的制造、模具设计与制造等，也适合于难加工材料的制造、外形设计检查、装配检验和快速反求工程等。C.快速原型制造基本过程3.1启动“RPProgram”软件后，加载模型,3.2调整模型的比例，使其适中。3.3由于建模过程中经常会出现一些细微的错误，如可能存在细微的缺陷等，故经常要对模型进行校验，以检查模型是否存在问题，若存在问题，则对模型进行修复，修复后显示如下对话框：选择“是”，后发现模型没有缺陷。3.4对当前模型进行分层处理，由于实验设备进度有限，每层厚度分为0.1mm，分层后如下图所示：3.5由于在分层的过程中经常会出现一些错误和缺陷，如线条未封闭、出现孤立节点等，所以要对分层后的模型轮廓状态进行检查，以查清模型分层后存在的缺陷，便于进行模型编辑，对轮廓状态检查后所得结果如下图所示：3.6发现问题后，要及时的修改，修改的过程即为对轮廓进行编辑，以消除轮廓检验中存在的缺陷，可以尝试通过以下四个小步骤消除：a.对全部层去除孤立点或孤立线段，处理后结果如下：b.对全部层滤除轮廓中的细小线段，处理后所得结果如下：c.对全部层尝试开口连接轮廓，处理后所得结果如下所示：d.对全部层消除轮廓中间共线点处理后显示如下所示结果：处理完上述四步之后，重新对轮廓状态进行检查，察看是否依然存在缺陷，若依然存在缺陷，则找出该层，对其进行编辑修正，重新检查后得到结果如下所示：表明轮廓编辑的各层轮廓正常，没有发现缺陷。3.7对分层后的模型添加支撑。 一、由于在快速成型的过程中，成型材料大多为树脂或蜡液等强度极低的材料，为了防止零件在加工过程中引起翘曲变形，同时保证零件制作的稳定性，需要对模型进行支撑设计，在设计之前，首先对模型的待支撑面进行分析，结果如下： 由于分析的结果显示需要添加支撑的区域较多，同时结合模型图样分析，该茶壶嘴和手把处易发生翘曲变形，故该零件需要添加支撑。3.8对模型进行当前模型分层。3.9进入轮廓编辑器,检查所有层的轮廓线形态,对异常的轮廓线进行处理。3.10再次检查轮廓线的完整性。3.11进行基础支撑设置。进入人工支撑编辑器，根据模型的形状及要求，对模型添加人工支撑,添加完成了辅助支撑。3.12保存文件。关闭“RPProgram”软件，打开“RPBuild”并加载先前保存的模型。3.13对模型进行仿真。原型零件的上级制造过程（1）制作的原理本实践采用的CPS25OB紫外光快速成型机。紫外光束在计算机控制下，根据分层工艺数据连续扫描液态光敏树脂表面，利用液态光敏树脂紫外光照射凝固的原理，层层固化光敏树脂，一层固化后，工作台移一个精确距离，扫描下一层，并且保证相邻层可靠粘结，如此反复，直到成型出一个完整的零件。（2）原型零件的制作过程数据准备：包括CAD三维模型的设计、STL数据的转换、制作方向的选择、分层切片以及支撑等几个过程，完成制作数据的准备。快速成型制作：快速成型制作过程就是将制作数据传输到成型机中，然后快速成型出原型零件的过程，他是快速成型技术的核心。后期处理：是指将整个零件成型完后进行的辅助处理工艺，包括零件的清洗、支撑去除、后固化、修补、打磨、表面喷漆等，目的是活的一个表面质量与机械性能更优的零件。（3）原型零件的实践步骤1.打开总电源开关；按下加热健；2.打开工控开关，启动WINDOWS98/ WINDOWS2000/ WINDOWS NT；3.按下伺服键；在工控机中打开RPBuild控制程序，加载加工零件的*.pmr文件；4.加载托板位置，使之略高于液面；点击开始，重新制作，制作完成后，将托板升出液面，取出制件，将托板清洗干净。利用TV立式加工中心加工木块TV立式加工中心操作步骤：1.闭合车间电源总开关；开空气压缩机；2.闭合加工中心配电空气开关；3.闭合加工中心总开关，松“急停”按钮牛，按系统“POWER ON”，加工中心启动；4.确认压缩空气压力、液压系统压力和自动润滑系统工作正常；5.选HANDLE方式调整X、Y、Z轴离各自的机械零点至少50mm以上，调A轴的机械坐标为300左右；6.按Z、X、Y、A轴顺序回机械零点；安装毛坯，调用所需的刀柄；7.安装10mm端铣刀，用MDI方式按500rpm的转速启动主轴，检查刀具安装是否良好；8.选HANDLE方式用“试切法”找到毛坯顶面中心店，将机床坐标系的X和Y坐标记录到工件坐标G59中，而工件坐标系G59的Z值为0；9.选HANDLE方式移动Z轴直到铣刀切削到毛坯顶面以下约12mm，将机床坐标系的Z坐标值记录到刀补号H32中；10.提升主轴，停转主轴；通过现场总线网络向DNC主控计算机中请粗加工NC程序，以DNC方式实现零件的粗加工；11.用对刀块检测并记录刀具的长度，更换刀具为R3球头铣刀，再次检测并记录刀具的长度，计算刀长的变化，根据差值修正刀补号H32中的刀补值；12.再次通过现场总线网络向DNC主控计算机申请0度平行精加工NC程序，以DNC方式实现零件的精加工；13.为了提高零件的表面质量，再一次通过现场总线网络向DNC主控计算机申请90度平行精加工NC程序，最终完成零件加工;14.从虎钳上卸下工件；关机。五、 分析总结1.数控加工误差分析数控加工过程中，存在的误差主要有工件的定位误差、对刀误差、机床误差、刀具误差、热变形以及弹性变形引起的误差等。实际加工中，消除误差的主要方法有：（1） 合理设计夹具；（2） 将工件置于准确的坐标系中；（3） 设计中提高零件刚度和装夹刚度；（4） 通过多次走刀减小误差复映等；（5） 在高精度机床中，对于传动机构的制造精度误差，通常在机床软件系统中添加误差补偿表进行补偿;（6） 同时，对机床工作环境的温度、机床传动部件的温度进行控制，高精密机床在传动轴中通入恒温油带走机床运转中产生的热量。减小热膨胀对机床精度造成的影响。2.快速原型制造误差分析快速原型制造具有一下优点和特点：适合加工形状复杂的、规则零件的加工；没有或极少有下脚料，是一种环保制造技术；成功解决了三维造型“看得着，摸不着”的问题；系统柔性高；不需要专用的夹具和模具，大大缩短新产品试制周期；零件的复杂程度与制造成本关系不大。同时，快速原型制造作为一个复杂的系统，涉及到的因素很多，对最后提高原型零件的质量来讲，三维模型表面三角化所形成的STL格式模型误差、切面分层误差以及成型过程中的插补误差是快速原型误差的主要来源。对成型零件的后处理以提高原型精度是减少上述误差所带来影响的一个重要手段。其制造误差主要表现在对模型的分层精度上，分层精度越高，误差越小，表面质量越好。同时对光源的控制要求较高，光斑聚焦的大小对精度也有一定影响，聚焦越小精度越高。由于工件是分层叠加而成的，层与层之间的结合强度弱，会导致层之间的滑移，使制造精度下降，因此正确控制光源功率参数是加工成败的关键。六、 实践心得体会1.总述在本次数控加工实践过程中，我们需要把以前学过的知识有机的联系起来，理论结合实际，综合应用，面对具体的工程实际问题，能正确的分析处理，得到一次实际的锻炼机会，深化自己所学的各项机械工程类知识，同时得到了一次运用各项工程技术软件的机会，这些将为我们今后的工作和学习打下良好的基础。2.实践体会在本次数控加工实践中，通过自己亲手对三个软件（MDT6.0、RPprogram、Mastercam9.0）上机实践和仿真，以及在实验室通过观察老师的现场操作，初步了解了数控加工实践的基本原理以及基本操作。对三个过程的具体感受如下：1.MDT软件与CAD出自于同一个公司，尽管我原来一直在使用PRO/E,但是由于比较熟悉CAD二维画图软件，所以也没费多少功夫就能运用了。通过对MDT软件的初步运用，使我了解了CAD造型的初步原理以及各项特征造型的操作。掌握了在设计零件时可以通过建立多个工作平面来进行全面的画图，对于复杂的零件将复杂的作图过程转换成了单一平面的操作。这是MDT这个软件所体现出来的优势。但是与我以前接触到得另一CAD软件（PRO/E）相比，个人觉得MDT在图形处理方面的功能不是很强大，而且其造型过程相对来说更复杂。2.在这次实践过程中，我们还接触到了兴起于上个世纪80年代的制造技术快速原型制造，在国内，在这方面比较接近国际水平的是西安交大，我们学校所使用的也是该大学研发的紫外光快速成型机，快速原型制造在用于模型以及零件样品制作方面有着十分突出的优势，其具有下列特点和优点：a 更适合于形状复杂的、规则零件的加工；b 减少了对熟练技术工人的需求；c 没有或极少有下脚料，是一种环保型制造技术d 成功的解决了计算机辅助设计中三维造型“看得见，摸不着”的问题；e 系统的柔性高，只需要修改CAD模型就可生成各种不同形状不同的零件；f 技术集成，设计制造一体化；g 不需要专用的工装夹具和模具，缩短新产品的开发周期，降低开发的成本；h 零件的复杂程度与制造成本的关系不大。快速原型制造过程的误差分析：快速原型制造作为一个复杂的系统，涉及到的因素很多，对最后提高原型零件的质量来讲，三维模型表面三角化所形成的STL格式模型误差、切面分层误差以及成型过程中的插补误差是快速原型误差的主要来源。对成型零件的后处理以提高原型精度是减少上述误差所带来影响的一个重要手段。3.MasterCAM作为CAM的主流软件，拥有强大的功能和技术支撑。通过具体的操作使我了解了MasterCAM的简单使用步骤、CAM的基本功能要求和用途。它和MDT文件间的转换，让设计与加工可以有机的结合起来，两者之间的关系让CAD和CAM有利的结合起来，并且它可以实现NC程序编制的自动化，方便了自动加工这一最终步骤。因此CAM是利用计算机辅助从毛坯到产品制造过程中的各种直接和间接活动，他包括了计算机辅助生产计划，计算机辅助工艺规程设计等内容。3.存在的问题 在学习过程中，遇到了一些困难，主要原因是对软件和加工过程的工作机理不够熟悉。 本次数控加工实践的内容是三维建模、CAM数控加工仿真和快速原型制造技术的学习。在使用MDT软件建模的过程中，遇到了草绘出的几何无法拉伸成实体的问题。在使用Mastercam软件进行仿真时，出现了刀具与毛胚无法接触的问题，后来经过分析，发现是所设置的数值未设成负的;生成刀路时，遇到过加工出零件外形位置过高，无法加工出完整形状的问题，检查发现加工时以Z轴0点为基准，但没有把工件最高点与0点齐平，因此加工出零件切削高度出现偏差，修改后恢复正常。同时还发现，进行粗加工时，无法直接铣出键槽，精加工用的球头铣刀也无法铣出正确的键槽形状，会留下无法铣出的圆角。因此仅用教材提供的两把刀无法正确加工出键槽，还需要添加直径更小的专用铣刀。我认为在这次数控实践中，我们还存在很多问题，1）对零件加工工序不清晰，导致实际操作时手忙脚乱；2）对刀操作过程及其概念不了解3）理论基础知理论基础知识不扎实，在实操的过程中速度比较慢。通过此次数控加工实践，我对使用CAD/CAM软件进行零件设计、加工的步骤有了大致的了解，学会了使用软件生成零件加工刀路进行模拟与仿真。对快速原型制造有了一定的了解，熟悉了这种制造方法层层堆积的制造原理。通过对新技术的学习，了解了世界先进的机械制造技术，开阔了自己的视野。也发现我国的技术与发达国家有很大的差距。更加明确了自己还有很多知识需要努力钻研学习。机械学是一门实践性很强的学科，而作为大学生，自己所缺少的正是实践经验，通过数控实习，提高了自己的实践能力，激发了学习的热情。4合理化建议1.增长数控加工实践时间，使学生能深入了解；2.增加数控机床数量，使每个学生都能实际动手操作；3.增强理论知识学习的同时加强动手能力，要理论和实际结合，才能有深刻认识。 七、 科技小论文快速原型制造技术 摘要： 快速成型加工技术作为一种先进的制造技术近年来得到了快速的发展，快速原型技术（RPT）被用于许多工业领域，尤其是新产品的开发方面。现有的工艺能直接利用CAD的三维数据使一些材料（比如光固化树脂、粉纸）快速成型为实体零件。本文目的是对这项技术的关键原理、典型的工艺方法和适用对象等分析研究。关键词：先进制造技术 快速原型加工 1、 先进制造技术（一)先进制造技术的概念 先进制造技术(Advanced Manufactuing Technology),人们往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说，就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。(二)先进制造技术类型1、先进的工程设计技术 先进的工程设计技术包括众多的现代设计理论与方法。包括CAD、CAE、CAPP、CAT、PDM、模块化设计、DFX、优化设计、三次设计与健壮设计、创新设计、反向工程、协同产品商务、虚拟现实技术、虚拟样机技术、并行工程等。2、先进制造工艺技术 （1）高效精密、超精密加工技术，包括精密、超精密磨削、车削，细微加工技术，纳米加工技术。超高速切削。 （2）精密成型制造技术，包括高效、精密、洁净铸造、锻造、冲压、焊接及热处理与表面处理技术。 （3）现代特种加工技术，包括高能束流（主要是激光束、以及电子束、离子束等）加工，电解加工与电火花（成型与线切割）加工、超声波加工、高压水加工等。 （4）快速成型制造（RPM)。快速成形技术是在计算机控制下，基于离散堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成型与制造的技术。2、 快速原型制造技术（一）RP技术的诞生与发展历史快速成形技术（Rapid Prototyping，简称RP）20世纪80年代末RPM技术首先在美国问世，它综合了机械工程、CAD、数控技术、激光技术及材料科学技术，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而大大缩短产品的研制周期。工业国家称RPM技术是继数控技术后又一场技术革命。 目前美国在RP领域处于主导地位，我国92年进入RPM领域，清华大学、西安交通大学、华中科技大学、北京隆源等单位在RMP设备、材料和软件方面先后完成了开发和产业化过程，我国MRP许多关键技术达到或领先国际先进水平。（二）RPM技术原理 RPM技术的原理主要是以下几个方面：CAD模型建立；STL文件生成；分层切片；快速堆积成型。（3） 典型的RPM工艺方法 目前RP技术的快速成型工艺方法有十多种。现简要介绍四种比较成熟且常用的四种成型方法：1、 光敏树脂液相固化成形（SLA）（1）基本原理：SL工艺是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作。这种液态材料在一定波长和功率的紫外线的照射下能迅速发生光聚合反应，相对分子量急剧增大，材料也由液态变成固态。 SLA工艺原理图 （2）特点：优点： 原材料利用率将近100% 成型精度高( 0. 1 mm) 可成型任意结构复杂的零件缺点： 所需的设备及材料价格昂贵 光敏树脂有一定的毒性，不符合绿色制造趋势。2、选区片层粘结法（LOM）（1）基本原理： LOM工艺是利用薄片材料，如纸、塑料薄膜等作为成形材料，片材表面事先涂覆上一层热熔胶。加工时，用CO2或刀在计算机控制下按照CAD分层模型轨迹切割片材，然后通过热滚压，是当前层与下面已成形的工件层粘结，从而堆积成形。 LOM工艺原理图 （2）特点：优点：使用胶纸作为成型材