《数控加工综合实践》报告.doc

龙佳泉：数控加工综合实践 - 数控加工综合实践报告、数控综合实习目的及要求:1 、熟悉三维建模（MDT）；2、了解CAD/CAM及数控加工的基本原理及方法；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和方法；5、掌握零件从CAD、CAM到数控加工的完整过程或零件从CAD建模到快速原型造出原型零件的全过程。、实习步骤：1、 实习前的综合培训以及实习动员；2、 零件的三维CAD建模，主要学习MDT6.0进行零件三维建模，并最终完成一个三维零件的绘制。3、 CAM软件的应用，主要是运用Mastercram9.0对已经绘制的零件进行仿真分析；4、 快速原型制造数据准备及控制软件的应用，本阶段主要学习使用Rpprogram进行零件的设计分层以及采用CPS250B紫外光快速成型机加工零件的过程；5、 数控加工的实际操作，本阶段主要使用TV5立式数控加工中心来完成一个零件粗加工以及精加工。、实习内容一.零件的三维实体造型，本次建模根据学号抽取到十四号零件（压板）1、零件分析：该压板零件是由多边形板，圆孔和圆柱组成，此外还有一个曲形槽。2、建模顺序：第一步采用“拉伸”特征，建立一个带有曲形槽的多边形板； 第二步采用“拉伸”特征，建立一个圆柱；第三步采用“拉伸”特征，去除一长方体材料；第四步采用“拉伸”特征，打一个圆孔。3、 具体步骤如下： 建立工作平面，如下图所示： 创建平面草及平面轮廓图。 设定截面轮廓并拉伸。 在多边形板上加一圆柱。 去除一长方体。 挖一个圆孔。 对边、交接处进行圆角处理如图。 着色，完成。二、零件CAM及数控加工过程1、设计时的注意事项： 本次实践CAD采用MDT6.0； 毛坯尺寸为120mm80mm40mm； 工件顶面的重心远点为（X0,Y0,Z0）; 工件的高度小于30mm； 工件尺寸不应超出毛坯尺寸； 数控加工时提供10端铣刀和R3球头铣刀； 加工孔或槽应该大于10mm； 曲率半径大于3mm；2、操作内容： CAD模型文件输出：在MDT环境下“文件” “输出”IGES” 定义文件名保存，如图。 用mill9程序打开IGES文件，如图。 根据需要可在mill9环境下移动缩放模型。移动模型直到工件的顶面中心点的坐标为（X0,Y0,Z0）；比例缩放让工件尽可能满足加工要求。 画粗加工边界 设定初加工毛坯与刀轨。（a） 毛坯尺寸、材料以及工件坐标设定（b）刀具参数设定 （c）刀具运动参数设定 6，精加工参数设定。精加工刀具路径7. 加工仿真过程（a） 粗加工（b） 半精加工（c） 精加工仿真结果8.生成NC程序部分NC代码：%O0001(PROGRAM NAME - 03)(DATE=DD-MM-YY - 26-05-06 TIME=HH:MM - 20:00)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 32 DIA. - 10.)N104T1M6N106G0G90X81.7Y-61.7A0.S1500M3N108G43H32Z20.N110Z5.N112G1Z2.F500.N114X-81.7F2000.N116Y-54.632N118X81.7N120Y-47.565N122X-81.7N2860G1X13.997Y-3.251N2862G3X14.232Y4.347R3.801N2864X13.98Y4.346R3.801N2866G1X-20.356N2868G0Z5.N2870Z20.N2872M5N2874G91G28Z0.N2876G28X0.Y0.A0.N2878M30%三、快速原型制造1、基本原理： 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。 快速原型制造的具体过程如下：首先利用高性能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；然后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；再对加工过程进行仿真，确认数控代码的正确性；然后利用数控装置精确控制激光束或者其他工具运动，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；在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。2、上机操作（此次试验采用Rpprogram软件）载入模型，选择茶壶模型载入。原型零件制作的缩放。原型零件模型的校验和修补如图。轮廓状态检查如图。（5） 轮廓编辑。（6） 建立支撑。（7） 将做好的工件放入快速成型仿真系统进行仿真。四、实践加工1、快速原型制造将处理过的原型零件输出加工成型文件；利用Rpbuilder对输出文件进行仿真，观察轨迹运行是否正常；在CPS250B成型机上进行加工，同时观察操作过程和加工原理。2、数控加工制造将仿真处理后的文件利用制造网络传输至加工中心；按Z、X、Y、A轴顺序回机械零点；安装毛坯，并用“试切法”找到毛坯顶面中心点。在TV5加工中心加工零件。5、 实践总结本次数控加工综合实践中，通过自己亲手操作实践，初步了解了它的基本原理以及基本操作。1. 通过对MDT软件的初步实用和熟悉，了解了CAD造型的初步原理以及操作。掌握了在设计零件时可以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。对于其自动拉伸，旋转，倒角等功能然操作者省去很多精力与时间，并且可以得到合理准确的结果。2. .MasterCAM作为CAM的主流软件，拥有强大的功能和技术支撑。通过试验我了解了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协调合理的结合，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. 快速原型制造在用于模型以及零件样品制作方面有着无与伦比的优势，因其相对于其他零件制造方式有着如下明显优势：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) 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； 我认为数控技术是现代先进制造技术的核心。随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越复杂，对产品的性能、精度和生产效率的要求越来越高，并且更新换代频繁。为了缩短生产周期，满足市场上不断变化的需求，机械制造业正经历着从大批量到小批量及单件生产的转变过程，而传统的制造手段已满足不了当前技术的发展和市场经济的要求，数控技术的应用和发展，有效的解决了上述问题，它使传统的制造方式发生了根本的转变。这次数控综合实践，我遇到了不少问题。例如在CAD建模的过程中，画对称的多边形时不能快速画出图形。在向同学们请教后，学会了CAD的对称功能使用方法，最后能快速的完成作图。在用Mastercam软件建模和仿真加工的过程中，发现仿真的时候一直没有成功，加工不出零件的完整模型。在寻找问题的时候发现，在移动模型时将工件的几何中心移至（x0，y0，z0），导致仿真失败。最后将工件顶面中心点移至（x0，y0，z0）后，再按步骤操作能成功仿真出完整的工件模型。在快速原型制造的过程中，出现的问题是人工支撑太少，不能满足工艺要求，最后在老师的指导下，在十字架工件下添加了若干方形支撑，达到了加工要求。 这次数控综合实践，也让我再次在机械设计上有所提高，不再向以前那么迷茫，在设计时也有了自己的想法，自己的一套规律。首先研究好课题，对课题进行分析，然后分清加工设计所需步骤，然后逐步进行，查找资料，和组内同学讨论，书写说明书，检查审核后，根据数据来绘制零件图型。通过此次的设计过程，我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。我们小组成员在某些数据的选择上，出现过多次的争论，我们也在争论