计算机辅助设计与制造

1 计算机辅助设计与制造 上机实验 学 生 学 号 课程教师 专业班级 二 O 一三年十一 重庆大学机械工程学院 2 一 一 实验目的实验目的 1 熟悉三维建模的基本操作 2 了解数控加工的基本原理和方法 二 二 实验过程实验过程 1 零件的实体建模零件的实体建模 该实验建模部分我选择的是手枪部件 枪体和滑筒 通过 ug 进行制图 完成建模后的图形如下 枪体枪体 通过拉伸 回转 打孔 镜像等实现建模 3 2 简要的实体建模步骤 简要的实体建模步骤 绘制一个长方体 长 142cm 宽 82cm 高 16cm 通过草图 拉伸 布尔运算求和 得 4 通过先后两次草图 拉伸 布尔运算求差 得到 再一次绘草图 拉伸制腔 5 6 通过拉伸求差截去多余部分 两次拉伸求差 7 绘制子弹槽 8 绘制如图部件 并进行美化圆角 绘制如图 可绘制一面经镜像获得另一面 9 最后 10 3 零件的零件的 cam 及数控加工过程及数控加工过程 由于规定的毛坯不适合加工枪体和滑筒 所以加工部分以以下 零件做实验 使用步骤 1 用 MILL9 程序打开 IGES 文件 启动 MILL9 MainMenu File Converters IGES Readfile 选择 IGES 文件 打开 11 进入 IGES Read Parameters 设置界面 确认 File is in Metric units Ok 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 Acti Ok 删除多余的非 Surface 构图元素 MainMenu 主菜单 Delete All Color 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 3 3 根据需要可在 根据需要可在 MILL9MILL9 环境下旋转 移动或比例缩放模型 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旋转模型直至零件的主要加工面朝向 Z Z 轴的正向 并让零件尺轴的正向 并让零件尺 寸最大的方向与寸最大的方向与 X X 轴一致 旋转模型步骤如下 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 12 面 MainMenu Xform Rotate All Surfaces Done Origin 出现 Rotate 提示页面 输入旋转角度 选中 Operation 的 Move 确认 Number of Steps 为 1 Ok 移动模型 直至工件的顶面中心点的坐标为移动模型 直至工件的顶面中心点的坐标为 X0 Y0 Z0 X0 Y0 Z0 移动模型移动模型 步骤如下 步骤如下 按工具栏按钮 Gview Top 或 Gview Front 或 Gview side 改变视图平面 MainMenu Xform Translate All Surfaces Done Polar 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 1 Ok 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 比例缩放模型步骤如下 MainMenu Xform Scale All Surfaces Done Origin 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 13 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 5 画粗加工边界 用鼠标点击工具栏上的 Cplane Top 和 Gview Top 按钮 MainMenu Create Rectangle 1Points 输入矩形框尺寸为 170mm 170mm OK Origin MainMenu 点击工具栏上的 Cplane 3D 和 Gview Isometric 6 设定毛坯 设定毛坯 MainMenu ToolPaths Job setup 输入毛坯长 X 160 宽 Y 160 高 Z 50 输入毛坯参考点坐标 Stock Origin 若设计的的工 14 件顶面中心点为 X0Y0XZ0 则可设 Stock Origin 为 X0Y0Z2 7 7 产生粗加工刀轨 产生粗加工刀轨 步骤如下 MainMenu 用鼠标点击工具栏上的 Cplane Top ToolPaths surface Rough Pocket 挖槽加工方法 All Surfaces Done 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 Tool Flat End Mill 页面中修改 Diameter 10 0 Flute 22 0 Shoulder 22 0 和 Overall 40 0 15 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 16 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 17 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 18 8 8 精加工 精加工 1 1 MainMenu 用鼠标点击工具栏上的 Cplane Top Tool Paths surface Finish Parallel All Surfaces Done 进入 精加工参数界面 在 Tool Parameters 页面中的大空白区点击鼠标 19 右键 Create New Tool 在 Tool Type 页面中选刀具类型为 Spher Mill 球头铣刀 在 Tool Spherical 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 20 切换到 Surface Parameter s 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 21 切换到 Finish Parallel Parameter 页面 修改 Step Over 值 0 3 Machine Angle 45 确定 9 9 精加工 精加工 2 2 MainMenu Toolpaths Operations 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 22 10 10 仿真 仿真 MainMenu Toolpaths Operations 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 23 24 11 11 生成 生成 NCNC 程序程序 在 Operations Manager 界面中点击粗加工工步 出现 标 记 按 Post 按钮 选 Save NC File OK 出现提示回答 否 保存 NC 文件 NcNc 代码代码 粗加工 O0001 PROGRAM NAME MODEL117 DATE DD MM YY 09 12 13 TIME HH MM 17 48 N100G21 N102G0G17G40G49G80G90 TOOL 15 DIA OFF 15 LEN 15 DIA 10 N104T15M6 N106G0G90X 79 Y 79 A0 S3055M3 N108G43H15Z20 N110Z9 N112G1Z2 F611 N114X79 F1222 N116Y 71 818 N118X 79 25 N120Y 64 636 N122X79 N124Y 57 454 N126X 79 N9112G1X 091 N9114X 19 38Y 029 N9116G3X 18 457Y 5 842R20 353 N9118X 592Y 19 339R19 054 N9120X 653Y19 34R19 35 N9122X 19 38Y 029R19 35 N9124G0Z 38 04 N9126Z20 N9128X 286Y 18 357 N9130Z 40 N9132G1Z 47 F611 N9134X 166F1222 N9136G3X 549Y 18 34R18 054 N9138G1X 56 N9140G3X14 645Y 11 015R18 35 N9142G1X 14 758 N9144G2X 17 5Y 5 551R18 054 N9146G1X 17 502Y 5 544 N9148G2X 17 985Y 3 674R19 353 N9150G1X17 947 N9152G3X17 949Y3 667R18 35 N9154G1X 18 01 N9156G2X 14 712Y11 009R18 35 N9158G1X14 65 N9160G3X 03Y18 35R18 35 N9162G1X 091 N9164X 19 38Y 029 N9166G3X 18 457Y 5 842R20 353 N9168X 592Y 19 339R19 054 N9170X 653Y19 34R19 35 N9172X 19 38Y 029R19 35 N9174G0Z 42 N9176Z20 N9178M5 N9180G91G28Z0 N9182G28X0 Y0 A0 N9184M30 复选两个精加工工步 按 Post 按钮 选 Save NC File 26 OK 出现提示回答 否 保存 NC 文件 精加工 1 O0002 PROGRAM NAME MODEL117 DATE DD MM YY 09 12 13 TIME HH MM 17 53 N100G21 N102G0G17G40G49G80G90 TOOL 15 DIA OFF 15 LEN 15 DIA 10 N104T15M6 N106G0G90X49 603Y 56 251A0 S3055M3 N108G43H15Z20 N110Z 20 N112G1Z 25 F611 N114X56 207Y 49 647F1222 N116G0Z 20 N118Z 15 N120X58 525Y 46 906 N122Z 20 N124G1Z 25 F611 N126X46 893Y 58 539F1222 N128G0Z 20 N130Z 15 N132X45 006Y 60 002 N134Z 20 N136G1Z 25 F611 N138X59 964Y 45 044F1222 N140G0Z 20 N142Z 15 N144X61 168Y 43 416 N146Z 20 N148G1Z 25 F611 N150X43 497Y 61 088F1222 N1930X 56 35Y 47 387F1222 N1932X 56 304Y 47 433Z 24 981 N1934X 55 404Y 48 333Z 24 856 N1936X 48 333Y 55 404 N1938X 47 433Y 56 304Z 24 981 N1940X 47 387Y 56 35Z 25 N1942X 40 792Y 62 946 N1944G0Z 20 27 N1946Z 15 N1948X 42 077Y 62 084 N1950Z 20 N1952G1Z 25 F611 N1954X 62 121Y 42