2020年数控自动编程实训报告

数控自动编程实训报告（付有清）

数

控

自

动

编

程

实

训

报

告

自动化

制造与

春机械

班级:

31c

学号:

姓名:

清

付有

科

赵兴

：

教师

指导

车间

院数控

经贸学

：

单位

实习

资料仅供参考

数控自动编程实训报告

学号：135109294姓名：付有清

一、引言

数控加工程序的编制方法除了手工编制程序

外，还可利用软件编制程序即自动编程。自动编

程也称为计算机辅助编程，这种程序编制的大部

分工作甚至全部工作由计算机完成。如完成坐标

值计算、编写零件加工程序单，或者进行工艺处

理。自动编程的程序能够经过计算机或机床进行

刀具运动轨迹模拟检查，编程人员能够及时检查

程序是否正确，并及时修改。自动编程大大减轻

了编程人员的劳动强度，提高几十倍乃至上百倍

效率，同时解决了手工编程无法解决的许多复杂

零件的编程难题。工作表面形状越复杂，工艺过

程越烦琐，自动编程的优势越明显。

自动编程即利用电脑和软件将绘制的图形生

成机器能识别的程序。数控自动编程是从零件图

纸到获得合格的数控加工程序的过程，其任务是

计算加工中的刀位点。刀位点一般为刀具轴线与

刀具表面的交点。CAM编程是当前最先进的数

控加工编程方法，它利用电脑以人机交互图形方

式完成零件几何形状的绘制、轨迹生成与加工仿

资料仅供参考

真到数控程序生成全过程，操作过程形象生动，

效率高、出错概率低、容易简便，而且还能够经

过软件的数据接口共享已有的CAD设计结果，

实现CAD/CAM集成一体化，实现无图纸设计制

造。这些也适应了现代工业产品形状复杂的零件

加工、多轴加工、高速加工需要。

自动编程主要涉及两大模块，即CAD/CAM。因此在涉足自动编程之前，我们首

先应理解CAD/CAM这两个构成自动编程的基本概念以及其用途。

"CAD"计算机辅助设计，英文全称(ComputerAidedDesign)。能设计制作出

既满足设计使用要求又适合CAM加工的零件模型。CAD系统是一个高效的设计工具,

具有参数化设计功能，三维实体模型与二维工程图形应能相互转换并关联，CAD可

分为自动设计和交互设计两类。实际上,几乎没有纯粹的自动设计或纯粹的交互设

计软件，好的软件能根据产品对象恰当地处理自动设计和交互设计的配合。另外，

开放型的结构不但便于用户进行二次开发，同时也使软件系统本身能够不断地扩充

与完善。一个好的CAD/CAM软件与其它CAD/CAM软件的兼容性是非常重要的，软

件所带的图形文件接口,要能支持多种图形文件转换,能从其它系统读取图形文件,

或将本系统的图形文件传送到其它系统。

"CAM”计算机辅助制造，英文全称(ComputerAidedManufacturing)o是指

应用计算机来进行产品制造的统称,即利用计算机辅助完成从原料到产品的全部制

造过程,在制造过程中的某些环节应用计算机,包括直接制造过程和间接制造过程,

主要包括计算机辅助工艺过程设计和计算机辅助加工两部分。

当前，计算机辅助加工大多是指机械加工，而且是数控加工，它的输入信息

是零件的工艺路线和工序内容,输出的是加工刀具的运动轨迹(刀位文件)和数控程

序。

如今CAD/CAM软件技术广泛应用于机械产品、模具制造等企业的数控编程及加

工，当前基本取代了传统的手工编程方式，更重要的是将CAD/CAM软件当作工具，

进行合理的数控工艺规划与数控编程，以实现高质量和高效率的数控加工。

在现代激烈的市场竞争下，高质量、高效益、多品种、小批量的柔性生产方式

已成为企业的主要生产模式，传统的加工设备和制造方法已难于适应市场竞争的要

资料仅供参考

求。因此，从20世纪70年代开始，以电子信息技术为基础的数控技术得以迅速发

展和广泛应用，数控机床有效地解决了复杂、多品种、小批量的产品加工问题，适

应了各种机械产品更新换代快的需要，取得了明显的效益。

随着数控技术的发展，数控加工已经应用到各个领域之中,在数控加工过程中，

加工程序的编制也越来越得到重视。因此CAD/CAM技术对数控加工领域来说显得越

来越重要了。一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的,如三维绘图、

图形编辑、曲面造型、数控加工、有限元分析、仿真模拟、动态显示等。这些模块

以工程数据库为基础，进行统一管理。这样既保持了底层数据的完整性和一致性，

实现了数据共享，又节约了系统资源和运动时间。

一般来说，数控加工技术涉及数控机床加工工艺和数控编程技术两方面，

数控编程是当前CAD/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一.对于复杂零件,

特别是具有空间曲线、曲面的零件，如叶片、叶轮、复杂模具等，或者程序量很大

的零件，数控编程一般采用自动编程系统，其在实现设计、加工自动化、提高加

工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用.后置处理是数控编

程技术的关键技术之一，作为CAD/CAM系统与机械制造连接的纽带，后置处理直

接影响自动编程系统的使用效果和零件的加工质量、效率以及机床的可靠运行.

1980年IBM公司为解决APT刀位原文件的处理推出了DAPP(DesignAidfor

PostProcessor)系统，系统提供给用户生成后置处理系统所需的一些程序和文

件，如输入模块、输出模块、数据处理模块等.该系统将一些计算、分析模块公共

化、标准化的方法使后置处理系统向通用化发展迈进了一步.但它采用高级语言编

写描述机床运转的程序,要求用户既熟悉数控知识，又具备较丰富的软件编程经

验，因此给程序编写、修改和维护带来一定困难.随着计算机技术的发展,编程系

统向CAD/CAM一体化迅速发展。

二、实训目的

在学习自动编程之前，首先应对自动编程软件有一定的了解,在这次CAD/CAM

实训期间，主要围绕着mastercam进行学习。因此，此处围绕着mastercam进

行说明。

mastercam能够接受来自包括UG、Pro/E、CATIA、SIMATRON、SolidWorks、

AutoCAD等常见的各种CAD/CAM系统在内的2D/3D文件格式，能完成从2D

设计到3D设计及CAM编程的技术过程，适合于各种数控系统的机床，是将CAD

和CAM集成在一起的一套比较完整的软件。

资料仅供参考

mastercam共包含5个模块：设计模块，用于被加工零件的造型设计；铳削

模块，主要用于生成铳削加工刀具路径；车削模块，主要用于生成车削加工刀具路

径；线切割模块，主要用于生成线切割加工刀具路径；雕刻模块，主要用于雕刻加

工。

使用mastercam编程时，只要在CAD部分绘制零件的二维或三维图形后，

便可在CAM中选择适当的加工模块（铳削加工、车削加工、线切割或雕刻加工），

根据工艺要求设计相应的刀具参数和特性参数，生成刀具路径NCI文件，再经过

后置处理程序生成NC文件，即数控机床能够识别的G代码，然后进行适当的编

辑和修改，传输给数控机床，装上相应的刀具，便可加工各种不同类型的零件。0

经过这次CAD/CAM,实训之后，应对自动编程这一概念产生一个深刻的认识，

能够灵活地运用所学理论知识付诸于实践，有效地去解决实际当中遇到的问题。

三、实训内容

数控车削的自动编程

1.基本图形的构建

1）掌握：各种点和线的生成方法（如图L1所示，在该图中分别运用了：绘

点、绘线、绘圆、绘矩形、绘椭圆、绘制螺旋线、生成曲面、生成实体等命令进行

了图素的创立）。

义Mastercam®I\MASTERCAMX3文件\MASTERCAM上布5住!|\安018台机

，五誓v«BA而7韶sssax转娱不忱味但r刀具路径R号马手事i佥查HWSD

—o弁分冷QJ亩0获）田•◎•❷•八.•/X78-=HaI：E*

rit•aS12F9]ol1*1*28Z^l•I*田圭口。警一国•津•▲•

X32177891.匕；«LWCT9-]fg00二.1#ESB「I1亩Nl题.二逅画画⑥圆图0.倒

r

j

■

闻

倒

图L1

2）掌握：曲线的编辑和几何变换方法（如图L2所示，该图形为一个对称图

资料仅供参考

形，绘制该类图形能够采用旋转、镜像等方式）。

二邺6V工层A方炉C蛉图S支体X转接l«sHtt®

QHiqgc/。团夕。见必冷QJt口由田，x?B-=HMEE*

r

•厂-l-T-viI-11oSBMItffflol>1H*2°Zi*.1*田圭口0警“国•津”▲•

叵|pa»33M・|MMWB］团向三至JJ&E囹j|］国Q糠内T□.q•重18M0鱼图图0ftS|

1依送

1

r小

j

■

闻

•

■

"

・

囹

图L2

3）掌握：能够进行典型零件的几何造型和加工造型（如图1.3所示为零件的

几何模型，经过仿真加工，结果如图L3.1所示）。

理MsstbSEM.nX3F：yt方收果'MASTERCAMX3S：件'入，二!SB.矣为号礴丝R.近工.MCX、

F文件EMM/ABA»Wc^axraftT刀AMSRMIRI«SH«MD

冲HizJ，0c。迈华。冷分夕Qft由◎・•▼“工•，•haEE-

♦•日▼厂-l-T-M*-IaS1560olbl*"□Zi•.1▼尹田圭h夕呼“国

g］［€^68IS叵|［如88gT||_Z00空11E画IIjwjNi题aiaaiai^图0.贽

i«se

A

。

/Q

r

jG-*

R

・H

闻^

rs®

B

m¥

8

・

Q/

o

倒

〃

f

a

>

&

J

F

M

B

J

图1.3

资料仅供参考

3Ml哗mM1XJF：\学习\S«i\MA$TERCAMX3文件\人;二受在\典酒粤件的镌岫。工MCX"

M机庆期1T刀具路径RJSQ苧凄l&fiHtt?）

冷经户。y室由后而百E•

@/立・/・x?HH3EE

画》■»»□3%460』"M•黑A•，田圭00眸，电▼▲-

”工.二座丁-一.,金裾初

X-47Z1355•血里I型1皇1型）金91号101樊I

◎⑥国M

显示IAJ3

微欠手动时的位]

。

每次*拾时的位移1

不

r

3

■J在每个刀具路径之后更演

闻停止选项

•

磋授停止

。推刀停止

》新国个操作后停止

・

祥如模式

需

・

0[・画画*画

施E-0ffi

洒路径•循用聆

刀具丹码20

刀具挪1QDRILL

|［则

3D霹m哎角刀艮和z：3n•10▼S811：1WCS

图1.3.1

2.车削刀具的选择和参数设置

1）车削刀具的选择的方法（如图2.1所示为车削刀具的选择）。

/MaHercam字才CAM落文件\MA$nA"dXM上旃1系£«加工浮就MCX—

[P至味建加工量住~S~

由7*——M产〈时底，

nwa便睁粗至的

r田壬口个颦

刀d号码1补正号玛1

Xn«.gmi

a定义刀具-机床8限-2

。J突出--曲刀片z»e的存至刀具库

/rooooBO8TO101BO.2

ROUGHFACTLIFT-ODFTUSMBIGKT-

r送揉目录LATMIJiUC过连目录中73片方式s«n*

-取语方片二][—耳讦型一]|一1初片]/公制设定刀具

n

~刀片名杯VMG160408乃具代码

w

<

T0101加8

BODBOUGHRIGHT-

)

■

阖一-1

•/显示刀具按吊标右祢逐漏/

选择乒中刀自，「神僦二

盛

铀娜宫g£t/Upp”j

口指次模式

U望过

S7）＞J811-0.6K-钟.MC-

ti更新工件弘料

&5-转信标黝-（ircs偏现电

彭效mrxnm

刀具路径-0.6K-手柄K-

S_星亚工件M料

。6-车床相加工-[WS：tfiWSJ

22226

3D界R或角刀艮中30Z：画]▼麻住十•wcs台

图2.1

2）掌握：车削刀具的参数设置（如图2.2所示为车削刀具的参数设置）。

资料仅供参考

/M8Mbsm享制xTF;\gt<MSUI\MA5TERCAMX3«it\MASTEf

­'P车第。工!!性I口I】

〈依H■I：G・

刀具钻径婴数

与具号码1补正号码1

jMtao_L

JJ定义刀n-国—

1TOOOORO8T0101BO.2蜘-TR旃I砒I刀B在数

ROUGHFACELOT-.ODnnsxRIGHT-.程式钵款1查却谓I

zm号码1刀您号码］

i^ZJA

刀具扑正号码1理苜面H正号码F

懂道的切削缘於2到的71a设定

送给事0s/将“/分

架力位置

遴刀i®窜«­/«0"/分

T0101R08T020210.8料质毋转递给的百分比100.0Co«lu>t。给自

OSBOUGHRIGHT-ODRD叨MUFT-

王拗植295•CSS(096)RP«(<»7)

利质娈面深奉的百分比1000

水平

，显示7谓IJfft标右IT你勤

♦73具路径管融相反刀具

回.73M3]t17]|(face)00

刀具用慝M设的夹头方向

ffi^awK®02SXovtrcutancunt0.0

轴6岸台(Uft/UppT)重整里，幅加工）025/f

L批次短式匚即历向□匚训M方向装中

除股也电flT7JASSI-J公制值0.0•左右

刀具名称0BFIXISXRIGHT-3SDEG

王帼靖方向横刀点

制造林刀具代日

刀且骼胫-0.81-手柄.£-