重庆大学数控加工实践报告

数控加工实践

报告

年级 2010级

专业机自

姓名赵海艳

学号 ********

指导教师

成绩

重庆大学机械工程学院

目录

1 实践目的 (2)

2 实践原理 (2)

2.1 零件的三维实体造型原理 (2)

2.2 零件CAM及数控加工过程原理 (3)

2.3 快速原型制造的实践过程原理 (3)

3 实践内容 (4)

4 实践步骤 (4)

4.1零件的三维实体建模 (4)

4.2 零件CAM及数控加工过程 (7)

4.3快速成型制造的实践过程 (15)

5 实验结果 (25)

6 分析总结 (28)

7 心得体会 (29)

参考文献 (31)

1 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型零件的全过程。

2 实践原理

在数控加工机床上加工零件时，要预先根据零件的加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数和走刀运动数据，然后编制加工程序，床输给数控系统，在事先存入数据装置内部的软件支持下，经处理与计算，发出相应的进给运动信号，通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，进行零件加工。因此，在数控机床上加工零件时，首先需要零件加工的程序清单，即数控加工程序。该程序输入数控机床的NC系统，控制机床的运动与辅助动作，完成零件加工。

2.1 零件的三维实体造型原理

零件的三维实体建模是基于二维的线框模型和三维的线框模型的，二维线框模型描述了平面的点线之间的几何关系及他们之间的拓扑关系，，而三维线框模型还增加了面的信息，三维实体模型给出了面的矢量信息，从而将三维实体的数据信息存储在计算机内并通过软件的使用表达给用户。

三维实体造型是在 MDT的工作环境中实现的，在工作界面可以通过建立工作平面，然后通过草图的绘制，拉伸，旋转，拔模，到圆倒角等一系列的实体造型过程完成三维实体的造型。Cad则将零件的三维实体信息表达给用户。

2.2 零件CAM及数控加工过程原理

在零件的生产阶段，需要完成零件的数控NC加工的编程，加工过程的仿真，数控加工以及后续的其他工作，借助计算机完成，称之为CAM。

CAM是继CAD之后的工作，其实践环境有系统硬件、系统软件、设计软件、网络环境、加工设备以及毛坯和刀具组成。其中硬件系统和软件系统是计算机和Windows 98或Windows 2000或Windows NT 或UNIX，主要为用户提供工作的物质基础及使用、管理、控制计算机程序；设计软件是属于应用软件，实践中使用到的Mastercam9.0是主要用于生成NC程序和加工仿真的应用软件；网络环境是用于计算机与加工设备的数据传输，而加工设备是α- T10 A钻削加工中心或TV5立式加工中心，其工作就是利用已经编好的程序指导加工；在实践中毛坯为木材，长宽高对应120x80x40，刀具为端铣刀和球头铣刀。

2.3 快速原型制造的实践过程原理

与传统制造方法不同，快速成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。是综合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。快速成型技术采用离散/堆积成型的原理实现零件成型的。

根据三维CAD模型，对于不同的工艺要求，按一定厚度进行分层，将三维数字模型变成厚度很薄的二维平面模型。再将数据进行一定的处理，加入加工参数，产生数控代码，在数控系统控制下以平面加工方式连续加工出每个薄层，并使之粘结而成形。实际上就是基于“生长”或“添加”材料原理一层一层地离散叠加，从底至顶完成零件的制作过程。快速成型有很多种工艺方法，但所有的快速成型工艺方法都是一层一层地制造零件，所不同的是每种方法所用的材料不同，制造每一层添加材料的方法不同。

3 实践内容

1.零件的三维CAD建模。应用MDT 6.0 软件实现带轮的三维造型。

2.CAM软件应用：利用Mastercam9.0制定加工工艺路径，仿真及其制定数控加工的NC文件。硬件操作实施：观看将生成的NC文件传入硬件数控设备指导加工生产操作过程。

3.快速原型制造过程。观看快速原型制造过程，并了解其原理。

4 实践步骤

4.1零件的三维实体建模

1)打开MDT软件，新建文件，建立世界坐标系。

2)根据建模的零件，选取建模方式。对于带轮，首先使用拉伸命令

完成带轮外廓造型。选取TOP平面绘制拉伸草图，完成草图绘制并执行拉伸命令，选择拉伸尺寸。

3）再次使用拉伸命令，完成带轮凹槽的造型。

4）带轮的中心部分是需要连接轴的通孔。通过拉伸命令，完成通孔的造型。

5）带轮凹槽内还有四个通孔，也用过拉伸命令完成其造型。选取凹槽平面绘制拉伸草图，完成草图绘制并执行拉伸命令，选择拉伸尺寸。

6）对待轮的需要倒圆的边倒圆角。圆角半径需要大于刀具圆角半径3mm，根据零件的尺寸选择圆角半径5mm。至此带轮的三维造型完成。

4.2 零件CAM及数控加工过程

1)打开Mastercam9.0，导入已经建立好的的三维模型。

2)在MILL9环境下移动模型，使模型顶面中心点的坐标为

（X0、Y0、Z0）。

3)用Create命令画粗加工边界，走刀范围为长120x90的矩形。

4) 设置毛坯大小为110x80x40

5)设置粗加工刀具参数