数控铣床加工零件及数控编程.docx

辽宁工程技术大学课程设计 24辽宁工程技术大学数控技术综合训练二班 级： 机自14-2 学 号： 1407010228 姓 名： 张钦雷 指导教师： 王洁 完成日期： 2017-04-20 任务书一、设计原始资料由教师指定。二、设计任务（1）对教师给定的装配体或零件进行设计，内容包括：二维图绘制和三维建模，建模软件可根据自己熟练程度选择。（2）对零件进行结构分析，学生自行选择分析软件。（3）针对某工步进行虚拟仿真制造，生成程序代码。三、设计成果（1）零件图（A4或A3） 1张（2）三维模型及仿真过程 1份（3）数控程序代码 1份（4）说明书（2000-5000字） 1份四、成绩评定序号主要内容考核要求评分标准分值得分1软件的基本操作正确使用软件、选择系统和设置正确选择系统，计3分30系统设置正确，计3分选刀、装刀正确，计4分程序输入正确，计10分对刀正确，计10分2程序的输入与运行利用某系统界面正确输入程序、操作运行、查看结果运行结果正确，计10分20结果查看与保存正确，计10分3说明书质量说明书内容详实，格式规范说明书内容准确，推导合理，计算无误，程序格式符合标准，记30分50说明书规范，记20分4总分100指导教师： 王洁 日 期： 2017.4.20 摘 要本次研究的目的是加深对于二维，三维软件的应用，学习用数控仿真进行模拟加工。利用二维软件对零件进行结构和使用要求的分析。利用三维软件对零件尺寸进行建模。再通过CAM对零件进行加工轨迹，刀具参数，程序代码生成等相关参数设定。进而生成仿真动画，立体直观的了解零件仿真的全过程。最后完成对零件仿真的整个过程。关键词：二维软件，三维软件，建模，CAM，仿真AbstractThe purpose of this research is to deepen for 2 d, 3 d software applications, learning to use numerical simulation to simulate machining. Using two-dimensional software components for the analysis of the structure and the use requirement. Parts size to make use of 3 d software modeling. Travel through the CAM track of parts processing, cutting tool parameters, application code generation and related parameters setting. , in turn, generate simulation animation, three-dimensional visual simulation during the process of understanding of parts. Finally complete the whole process of simulation of parts. Keywords: 2 d software, 3 d software, modeling, CAM, simulation 目 录1工件二维图形的绘制 511绘制二维图的软件 caxa512工件的平面图及零件加工工艺分析52.工件的三维建模 6 2.1三维软件的介绍 Inventor62.2工件的三维建模过程 62.2.1整体的三维图形72.2.2实体建模73.工件的仿真11 3.1仿真所用的软件 CAM 11 3.2仿真过程及参数的确定124.总结175.参考文献16 1.工件二维图形的绘制 1.1绘制二维图的软件 caxa北京数码大方科技股份有限公司（CAXA）是中国领先的工业软件和服务公司，是中国最大的CAD和PLM软件供应商，是中国工业云的倡导者和领跑者。主要提供数字化设计（CAD）、数字化制造（MES）、产品全生命周期管理（PLM）和工业云服务，是“中国工业云服务平台”的发起者和主要运营商。CAXA始终坚持技术创新，自主研发二维、三维CAD和PLM平台，是国内最早从事此领域全国产化的软件公司，研发团队有超过二十年的专业经验积累，技术水平具有国际领先性，在北京、南京和美国设有三个研发中心，拥有超过150项著作权、专利和专利申请，并参与多项国家CAD、CAPP等技术标准的定制工作。CAXA的产品拥有自主知识产权，产品线完整：主要提供数字化设计（CAD）、数字化制造（MES）以及产品全生命周期管理（PLM）解决方案和工业云服务。数字化设计解决方案包括二维、三维CAD，工艺CAPP和产品数据管理PDM等软件；数字化制造解决方案包括CAM、网络DNC、MES和MPM等软件；支持企业贯通并优化营销、设计、制造和服务的业务流程，实现产品全生命周期的协同管理；工业云服务 主要提供云设计、云制造、云协同、云资源、云社区5大服务，涵盖了企业设计、制造、营销等产品创新流程所需要的各种工具和服务。CAXA是我国制造业信息化CAD/CAM/ PLM领域自主知识产权软件的优秀代表和知名品牌。 CAXA十多年来坚持“软件服务制造业”理念， 开发出20多个系列软件产品，覆盖了制造业信息化设计、工艺、 制造和管理四大领域，曾连续五年荣获“国产十佳优秀软件” 以及中国软件行业协会20年“金软件奖”等荣誉； CAXA始终坚持走市场化的道路， 截至2004年底已累计成功销售正版软件超过150,000套， 赢得广大企业用户与工程技术人员的信任和好评； 还成功在全国建立起了35个办事处、300多个教育培训中心、 300多家代理经销商和多层次合作伙伴组成的技术服务体系， 是我国CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。 CAXA四个字母是由：C-Computer（计算机），A- - Aided（辅助的），X（任意的），A-Alliance、 Ahead（联盟、领先）四个字母组成的，其涵义是 领先一步的计算机辅助技术和服务。 1.2工件的平面图零件分析：该零件是个结构对称图形，中间是个掏空的直径是30的圆形，四周是直径为18的四个小半圆，与中间直径为45的圆形以半径为8的圆角进行平滑连接。整体厚度为20 ，凹槽为6，所有的内部边缘都用45长度为1的倒角保持安全。这就是该零件的整体部分。厚度采用拉伸进行。加工工艺分析：我们这里不考虑零件的粗加工和精加工。因此，直接采用毛胚进行加工。毛胚长和宽都为90，厚度为20.应分为两次加工，四叶状的槽应该用铣削加工，中间的通孔应使用钻头加工。第一步，使用直径为15毫米的平头铣刀铣削四叶状的凹槽，加工四个直径为18毫米的半圆和直径为45毫米的整圆，铣削深度为6毫米。（18毫米的平头铣刀加工不成功，无法一次性走刀完成，故采用15毫米的平头铣刀。）第二步，使用直径为30毫米的钻头，深度略大于20，进行钻孔加工。加工完成。2.工件的三维建模 2.1三维软件的介绍 InventorAutodesk Inventor软件是美国AutoDesk公司于1999年底推出的三维可视化实体模拟软件，目前已推出最新版本INVENTor 2012，实验室使用的是INVENTor 6。它包含三维建模、信息管理、协同工作和技术支持等各种特征。使用Autodesk Inventor可以创建三维模型和二维制造工程图、可以创建自适应的特征、零件和子部件，还可以管理上千个零件和大型部件，它的“连接到网络”工具可以使工作组人员协同工作，方便数据共享和同事之间设计理念的沟通。Inventor在用户界面简单，三维运算速度和着色功能方面有突破的进展。它是建立在ACIS三维实体模拟核心之上，设计人员能够简单迅速地获得零件和装配体的真实感，这样就缩短了用户设计意图的产生与系统反应时间的距离，从而最小限度的影响设计人员的创意和发挥。Inventor为设计者提供了一个自由的环境，使得二维设计能够顺畅地转入三维设计环境，同时能够在三维环境中重用现有的DWG 文件，并且能够与其他应用软件的用户共享三维设计的数据。Inventor 为设计和制造提供了优良的创新和简便的途径，从而使其销售量连续五年超越了其他竞争对手。 2.2工件的三维建模过程 2.2.1整体三维图形如下图2.2.2实体建模（1）打开Inventor软件，新建一个草图，首先绘制90x90的外轮廓。（2）对外轮廓进行拉伸，厚度为20。（3）绘制外轮廓草图。（4）对外轮廓进行拉伸，厚度为6。（5）对外轮廓进行倒角。（6）绘制内圆草图。（7）对内圆进行拉伸。（8）对内圆进行倒角。总：完成三维建模。3.对工件进行仿真3.1仿真所用的软件 CAMCAM(computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)的核心是计算机数值控制（简称数控），是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。1952年美国麻省理工学院首先研制成数控铣床。数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。此后发展了一系列的数控机床，包括称为“加工中心”的多功能机床，能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置，能连续完成锐、钻、铰、攻丝等多道工序，这些都是通过程序指令控制运作的，只要改变程序指令就可改变加工过程，数控的这种加工灵活性称之为“柔性”。CAM(computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)：利用计算机来进行生产设备管理控制和操作的过程。它输入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出信息是刀具加工时的运动轨迹(刀位文件)和数控程序。加工程序的编制不但需要相当多的人工，而且容易出错，最早的CAM便是计算机辅助加工零件编程工作。麻省理工学院于1950年研究开发数控机床的加工零件编程语言APT，它是类似FORTRAN的高级语言。增强了几何定义、刀具运动等语句，应用APT使编写程序变得简单。这种计算机辅助编程是批处理的。 CAM系统一般具有数据转换和过程自动化两方面的功能。CAM所涉及的范围，包括计算机数控，计算机辅助过程设计。3.2仿真过程及参数的确定（1）打开CAM软件，在界面上画出所需的轮廓，如图（2）工件的设定如下图。（3）选用刀具，挖槽的深度及设定情况如下图。（3）数控铣的各种参数情况如图所示。总结这是我们数控技术本学期第二次综合训练了，结合了上一次综合训练的不足之处，这次我感觉进步了很多。本次的综合训练让我巩固了对于二维软件的使用熟练程度，同时加深了对于三维建模的认识以及操作过程，之前不理解的地方理解了很多，虽然不能说完全了解了这个三模建模的过程，但我一定会继续了解的。本次最重要的是我学了仿真的过程，为我从图纸上到立体图再到完全的虚拟仿真这个思想建立了基础。通过仿真的实现，我可以更好地了解工件加工的过程以及状况，可以及时更好地修改加工的不足之处，尤其是当出现加工的过切或者欠切现象是，可以直观立体的察觉并且及时的改进。 本次的综合训练总的来说我收获颇多，不仅学习了多种软件的操作，并且让我的思想更加先进。我将会继续努力。参考文献l 蒲志新数控技术.北京：北京理工大学出版社.2014.3l 于杰数控加工与编程.北京：国防工业出版社.2009.1l 沈春龙，张友良，孔建寿-计算机工程与应用基于可重用的支持三维建模仿真的组件设计-2001l 郝志敏-科学与财富数控铣床的运动仿真分析-2015-l 王明红.数控技术.北京：清华大学出版社，2009l 王道宏.数控技术.浙江工业大学出版社，2008l 徐元昌.数控技术.中国轻工业出版社，200424%O0000(PROGRAM NAME - 张钦雷)(DATE=DD-MM-YY - 09-05-17 TIME=HH:MM - 11:16)N100G21N102G0G17G40G49G80G90( 15. FLAT ENDMILL TOOL - 4 DIA. OFF. - 4 LEN. - 4 DIA. - 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