烟灰缸的设计及车铣复合加工实例
烟灰缸典型铣削零件在MasterCAM数控加工中的应用
困 ｚ 量 堡 箍
ＷＷ ｍａ ｈｎｓ ． ｏｎ． Ｗ． ｃ ｉ ｔ ｃ ｒ ｉ
缸域 冷工 ｌ 力 口
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界 ，在俯视图中 ， 设定 Ｚ ３ ，绘制一个 比内表 面稍小 为 Ｏ 的矩形 ，作为修剪边界 ；主功 能 中选择 Ｔｏ ａ ｓ Ｎ ｘ ｏｌ ｔ — ｅｔ ｐｈ
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烟 灰 缸 典 型 铣 削 零 件 在 Ｍａｔｒ ＡＭ 数 控 加 工 中 的应 用 ｓｅＣ
宜宾职业技术学 院 （ 四川 １ 烟灰缸典型铣削零件加工工艺分析 ．
（ ）烟灰缸零件图，如 图 １ １ 所示 。烟灰缸材料 选择 铝 ，毛坯尺寸 １０ ４ ｍｍＸ１ ０ ｍＸ３ ｍ ４ ｍ ８ ｍ。
６４ ０ ） 肖善 华 ４ ０ ３
（）实体挖槽 粗加 工 １ 在主功能 中选择 Ｔｏ ａ ｓ ｏｐｔ － ｌ ｈ＊
Ｓｒ ｃ Ｒ ｈ Ｐ ｃｅ— ＳＪ ｓ 设 置 （ 图 ２ ｕｆ ｅ ａ ｏｇ — ｏｋｔ ０ ｄ一 ｊ 如 ）一 单
击选 中实体一 单击 Ｄ ｎ 完成。 ｏｅ
烟灰缸加工程序单 工 件 操作者 ： 编程 人 员 ： 名 称： 开始时间： 编程时间 ： 烟灰缸 完成时间：
点 ，Ｔ ｏ ｐ ｔｓ￣ ｏｓｔＤ ｏｌ ａｈ－ Ｊｂｅｕ ，设 置 边 界 ｋ ｓ ｓ － ａｔ
２ｎ 为 １０ ｍ Ｘ１０ ８ ４ ｍ ４ ｍｍ Ｘ３ ｍｍ，加工 原 Ｊｏ ｅ
点为上平面的中心 。
图 ２ 实体 选择参数
３ 编制刀具路径 ．
烟灰缸加工程序单如下附表 。
Ｖｅ ｉ ｒｆ ｙ
③刀具参 数设 置 ： 在所选 的刀具上单 击 鼠标右 键一
可设置刀具参 数 、刀具类型 、切削参数 、见 图 ３ 。
烟灰缸实体设计与加工
第五章烟灰缸实体设计与加工一、烟灰缸实体设计过程1.1零件设计思路设计如图5-1所示的正方形设计锌合金烟灰缸。
该烟灰缸模型零件比较简单，同时形状也较为规范。
虽然简单但也很有特色，该烟灰缸是正方形设计，中间搭配圆形锌合金烟缸，更显得大气，高档。
图5-1烟灰缸实体创建烟灰缸时，通过以下步骤：拉伸生成烟灰缸外形实体140*140*32mm的毛坯；通过删除拉伸得到烟灰缸深30mm的圆形凹槽；通过删除拉伸得到搁置香烟的直径为φ10的通槽；实体圆角生成烟灰缸地面圆角；实体圆角生成烟灰缸圆形凹槽顶面左右两边圆角。
设计过程具体的流程图的每一步骤的结果如图2-2所示。
12345 6图2-2 烟灰缸设计流程2.2 拉伸生成烟灰缸外形实体2.2.1新建文件零件①在桌面上双击CimatronE8.0的快捷方式，打开CimatronE。
②在工具条上单击“新建文件”按纽。
系统弹出如图2.3所示的新建文档对话框。
③在新建文档中选择“单位”为毫米，“类型”为零件，单击“确定”按纽新建一个零件文件。
图2.3 “新建文档”对话框2.2.2作外形拉伸的草图①单击“草图”按纽，系统直接以默认的XOY平面为绘画平面，进入草图绘制状态。
②绘制矩形。
单击草图工具栏上的“矩形”按钮，浮动菜单上提示矩形创建方式为“自由的”，单击“自由的”改变为“尺寸”，并设置高度=140，宽度=140。
移动鼠标到坐标系原点附近，系统将自动捕捉到该原点，并预显示矩形位置。
单击鼠标左键确定创建矩形。
③退出草图状态。
单击草图工具栏上的“退出草图”按纽，退出草图绘制状态。
单击视图工具栏上的“轴侧图”按纽，在轴侧图中显示的草图如图 2.4所示而在特征树中将显示“草图11”。
图2.4 完成的矩形草图2.2.3利用新建--拉伸生成拉伸体①选择拉伸功能。
选择主菜单上“实体”→“新建”→“拉伸”，系统将弹出拉伸实体特征向导栏。
并且自动选择了刚生成的草图，绘制区上出现浮动菜单，显示参数并自动预览一个拉伸实体。
烟灰缸的设计与数控加工毕业设计
烟灰缸的设计与数控加工摘要全球科技文化水平正在日新月异地变化，机械化程度更是呈突飞猛进的发展趋势。
数控技术是20世纪40年代后期发展起来的一种自动化加工技术。
对此,我们学院提倡培养技术型人才的基本理念更是符合当代国情的发展要求。
为达到这一目标,我们应将理论知识和实际操作紧密联系起来。
带凸台和盖子的烟灰缸是一种综合型零件。
它能够有效的把我们三年所学的各类知识综合在一起运用，如设计与制造运用到的《数控编程与加工》、《数控加工工艺》、《机械制图》、机械制造与设计以及数控刀具等。
经过查阅各类书籍，得出了该零件合理的数控加工工艺方案。
为使零件经过数控加工得到最佳的精度和设计要求，该零件的设计和制造都利用到了数控加工工艺方面的许多知识。
关键词：烟灰缸；铣削加工；工艺设计；机械设计。
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：目录1 绪论12零件的分析22.1结构分析 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 42.2精度分析 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 42.3毛坯、余量分析 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 4 3设备的选择 54工艺文件的编制64.1定位基准的选择 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 64.1.1 粗基准的选择 64.1.2 精基准的选择 64.2 夹具、刀具以及冷却液的确定74.2.1 夹具的确定74.2.2 刀具的选择84.2.3冷却液的确定94.3工艺方案的确定 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 94.4切削用量的确定 --------------------------------------------------------------------------------------------- 104.4.1切削速度Vc104.4.2确定主轴转速114.4.3切削进给速度114.4.4 背吃刀量的确定124.5进给速度的确定 --------------------------------------------------------------------------------------------- 124.6填写工艺文件 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 134.6.1 机械加工工艺过程卡 ------------------------------------------------------------------------------ 134.6.2 数控加工工艺卡 ------------------------------------------------------------------------------------- 14 5零件的加工215.1数控加工过程 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 215.2部分手工编制的程序单----------------------------------------------------------------------------------- 22 6零件的质量分析24总结25致谢26参考文献271 绪论随着机械行业的不断发展，近年来数控加工和数控设备的应用呈突飞猛进的趋势。
(数控加工)数控技术专业毕业设计烟灰缸
（数控加工）数控技术专业毕业设计烟灰缸2013年1月10日目录内容摘要1关键词1Abstract1Key words2前言3壹、数控加工概述4（壹）、数控加工原理4（二）、数控加工的特点4二、烟灰缸数控加工的工艺分析5（壹）、烟灰缸的整体设计5（二）、零件图分析6（三）、确定加工方法6三、烟灰缸的程序编制和仿真14（壹）、烟灰缸的程序编制14（二）、烟灰缸数控仿真17四、烟灰缸的加工23（壹）、烟灰缸在数控车床上车削操作23（二）、烟灰缸在数控加工中心铣槽操作24（三）、成品展示26结论27谢辞28参考文献29内容摘要：没有理论指导的实践是盲目的实践，没有实践的理论是空洞的理论。
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的壹些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。
高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。
而对于数控加工,无论是手工编程仍是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对壹些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做壹些处理。
且在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。
本文根据数控机床的特点，针对加工烟灰缸的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。
通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。
关键词：工艺分析理论指导进给路线手工编程Abstract:notheoryguidancepracticeisblindpractice,nopracticetheory isemptytheory.Alongwithnumericalcontroltechnologyunceasingdevelopment andapplicationdomainexpansion,CNCprocessingtechnologytothepeople'sliv elihoodsomeimportantprofessions(IT,automobile,lightindustry,medicalse rviceandsoon)developmentplaysmoreandmoreimportantrole,forefficiency,q ualityisthemainbodyofadvancedmanufacturingtechnology.Highspeed,highprecisionmachiningtechnologycangreatlyimproveefficiency,improvethequali tyandgradeoftheproducts,shortenproductioncycleandimprovethemarketcomp etitionability.Forthenumericalcontrol(NC)machining,whethermanualprogr ammingorautomaticprogramming,enrolledChengQianaretotheprocessingofpar tsforprocessanalysis,drawsuptheprocessingplan,choosetherighttool,tode terminethecuttingdosage,forsometechnologyproblems(suchasthecuttingpoi nt,processingroute,etc.)alsoneedtodosometreatment.Andintheprocesstoco ntroltheaccuracyofthemethod,wecanworkoutqualifiedproducts.Inthispaper,accordingtothecharacteristicsofthenumericalcontrolmac hinetool,inviewofprocessingtheashtrayparts,thetechnologyschemeanalysi s,theschemedeterminationoftools,cuttingtoolsandselectionofcuttingpara meter,determinetheprocessingsequenceandprocessingroute,ncmachiningpro gramming.Throughthewholeprocessoftheformulationoftheprocess,fullyembo diesthenumericalcontrolequipmentintheguaranteemachiningaccuracy,proce ssingefficiency,simplifytheadvantagesoftheprocess.Keywords:processanalysistheoryguidefeedlinemanualprogramming前言数控技术是壹门综合性专业技术，涉及到设计、工艺、机床、夹具、材料、数字控制、电机、检测等等。
中小学趣味零件“烟灰缸”图纸设计及编程教学设计公开课教案教学设计课件试题卷案例练习
草图绘制、三维造型软件使用（CAD等）
7.课外延伸
参考以上图形，自行设计烟灰缸尺寸图纸，并在数控铣床上加工完成
（四）板书设计
“烟灰缸”图纸设计及编程
1.常规烟灰缸缺陷：
2.图纸设计：
3.工艺设计;
刀具安装、对刀
夹具设计
4.编程设计：
五．教学反思
所谓“行则思，思则进”。有思考才有进步。本节课我采用任务驱动和多课程融合的教学思路，结合实物、网络等资源，使得课堂内容生活化、枯燥内容趣味化、理论内容实践化，在学习方式上，实现了学生由被动接受向主动学习的逐步转变。评价过程既是学生回顾零件设计的过程，又是展现学生自身素养、提升专业综合能力的过程。
设计意图：实现高效课堂“关键人物”“承上启下”的作用
兵带兵、兵练兵、兵强兵
（二）教学流程
创设情境激发兴趣导入任务
工艺分析（ppt）3D打印 分组 设计图纸 分析问题，修改方案
程序编制 答辩、小结
（三）教学过程
1. 创景激趣
设计意图：知识来源于生活，用学生生活中的烟灰缸激发学习兴趣、刺激思维，创造温馨愉悦的学习环境。同时，准备不同结构的烟灰缸让学生类比，找出优缺点，为工艺分析埋下伏笔。
2 尽量减少烟灰的散落和飘散遍地。
3 尽量消除或者是减少烟灰带来的烟灰和异味。
4 尽量减少剩余烟灰对我们身体健康带来的又一次的伤害。
5 使我们的工作、生活和学习环境更加理想。
设计意图：此环节考验学生的识图能力，需要有《机械制图》、《机械基础》等理论功底。通过让学生认识“烟灰缸”，达到知识间的互通和互用。也让学生知道理论课程能学有所用。
子项目
内容
课时
地点
学生需完成内容
1
烟灰缸情景设计方案
6.能够利用卡尺、千分尺、百分表等相应量具进行工件精度及质量的检测。
7.要善于在工作中总结经验，能够采用工作总结、课题报告等多种形式进行成果展示。
与其他课业的关系
学生基础
能读懂零件图和装配图
能借助互联网、技术手册查阅机械零件图纸中的技术要求信息。
教学流程与活动
任务一：阅读理解图纸，任务分析。（4课时）
任务二：制定相应工艺文件。（2课时）
任务三：程序设计（4课时）
任务四：零件加工。（10课时）
任务五：精度检验及误差分析。（2课时）
任务六：教学总结。（2课时）
评价内容与标准
机械图纸，要求完整、精确。
工具材料清单，要求准备准确、充分。
工具、量具、夹具等要使用规范。
2、教学场地：一体化工作站
3、设备：计算机及CAD/CAM软件、数控铣床、钳工工作台
4、工量具：由学生自行选用
5、原材料：学生根据图纸要求确定
6、学习资料：任务单、零件设计标准、工艺手册、工序单、工艺卡、精度检验单、评价表
教学方法组织形式
行动导向教学、讲授、演示、
角色扮演、小组讨论、独立工作
课时
24课时
5.误差分析，根据测量工件时百分表数值的分布状况对工件的误差进行分析。
《测量标准手册》
量具使用
结构的理解
处理问题方法正确
实习车间
任务六：教学总结
1.表述能力
2.书面总结能力。
3．计算机应用能力
1、独立完成课题报告。
2、交流经验成果。
3、独立完成工作总结报告
1、组织学生完成课题报告。
2、组织学生讨论。
Mastercam数控编程案例教程(2021版)教学课件6任务六 烟灰缸编程加工
生成外形铣削刀路
6.5 刀路编制
6.5.10 实体模拟加工
模拟结果
6.6 小结
本章结合零件图形特点灵活地生成了较多的刀路辅助曲 线与曲面，从而生成更加流畅、优美的刀路，在编制刀 路的应用上具有较高的技巧性。相信读者通过本例学习 后,在处理如何根据图形特点生成辅助曲线与曲面的能力 有一个大的提高。
《MasterCAM数控编程案例教程（2021版）》“十二五”职业教育国家规划教材
任务六
烟灰缸编程加工
6.1 任务目标
➢ 提高区域划分与刀具路径的控制能力， 特别是干涉曲面的应用。
➢ 掌握如何根据零件形状特点创建辅助曲 线与曲面，从而生成更加流畅、优美的 刀路。
6.2 任务导入
打开随书光盘“源文件/cha06/烟灰缸.mcx-5”，图形如下图所示。
6.5 刀路编制
6.5.4 等高外形精加工
技术指导：等高外形精加工的最大 切削深度是Z方向的间距，在加工平 缓曲面时，Z方向间距不变的情况下 ，刀路的水平步距会随着平缓度的 增加而变大。如果被加工的曲面比 较平缓时，刀路就会变得疏一些， 为避免这种现象的发生，可选用等 高外形精加工刀路所提供的浅平面 加工刀路，将【分层铣深的最小切 削深度】设置得更小，对该平缓区 域增加刀路，能有效地保证较平缓 曲面部位的加工效果，这里 R2.5mm曲面圆弧过渡属于较平缓 的区域。
6.7 提高练习
打开随书光盘“练习文件/cha06/6-2.mcam”，如下图所示。
提高练习零件
6.3.2 工艺分析 该零件曲面造型变化大且不连续，对刀路的连续生成造成了一定的困难。
如果根据零件图形具有对称性的特点，将其划分为四个区域进行镜像加工，生成 的刀路将不连续，刀路也变得复杂，实践证明这种方法生成的NC程序很大，加 工时间长，表面质量差。因此这里将根据图形特点创建一些辅助曲线与曲面从而 更好地控制刀路的生成，以达到良好的加工效果。
烟灰缸的数控铣削加工
烟灰缸的数控铣削加工摘要：本文通过数控实习教学过程，利用有限的教学设备，对烟灰缸的加工工艺分析，介绍了数控铣削烟灰缸的加工过程。
结合模拟软件Mastercam，阐述了数控铣削烟灰缸的教学实例，使得在教学条件有限的情况下能完成数控铣削示范加工过程。
关键词：数控加工(digital control processing)模拟软件(simulation software)烟灰缸加工示教(ashtray processing teaching)刀具半径补偿(cutter radius compensation)前言数控设备的方便、高精度、高效率等优良性能，使其普及率越来越高，特别是在模具制造业中应用越来越广泛，企业急需一大批数控编程、操作及其维修人员。
从事数控铣实习教学的探索、实践和研究，深深感觉到传统授练结合的教学模式已经不能满足现在对数控技术人员的需要，必须进行改革，充分锻炼和培养学生的自主创新能力。
1、中职数控专业加工实例教学的背景1.1数控应用技术的现状近些年来，数控机床以其加工精度高、生产率高、柔性高、适应中小批生产而日益受到重视。
由于数控机床无需人工操作，只是靠数控程序完成加工循环、调整方便，适应灵活多变的产品，使得中、小批量生产自动化成为可能。
数控机床和自动换刀的各种加工中心机床已经成为当今机床发展的趋势。
目前我国已能生产100多种数控机床，并研制出六轴五联动的数控系统，可以用于更加复杂型面的加工。
国产数控机床的分辨率已经提高到1µm。
虽然我国机床工业已经取得了巨大的成就，但与世界先进水平相比，还有较大的差距。
主要表现在：大部分高精度和超精密机床的性能还不能满足要求，精度保持性也较差，特别是高效自动化和数控机床的数量不到总机床的5％，我国数控机床基本上是中等规格的车床、铣床和加工中心等，而精密的、大规格及超大规格或小规格的还远远不能满足需要。
至于航天、航空、冶金、汽车、造船和重型机器制造先进工业部门所需要的多种类型的特种数控机床基本上还是一片空白。
Mastercam9.1第15章 烟灰缸的设计
图15- 17
图15-18
· 点选 确定 按钮 ，得到如15-19 所示图形。 （12）显示所有图素 按“Alt+F7”键，或单击 屏幕 → 隐藏图素 → 回复隐藏 命令，窗选出现的所 有需要恢复的图素，则画面上所有需要恢复图素都消失了，单击 主菜单 或 返 回，则所有图素已显示在画面中。如图15-20所示。
15.3.5. 设定工作坐标系统为系统视角1-TOP
（1）单击 WCS： 9 命令，出现如图 15-7所示的对话框。 （2）点选第一行的WCS列下的空格，则出现字母“W”，该行改变为蓝颜色 ，表示工作坐标系统从原来的系统视角9改为建立在系统视角1-TOP平面上。
（3） 点选 确定 按钮，返回主菜单 ，工作坐标改变为WCS： T ， 点选工具 按钮 ，将图形视角为等角视图（I），如图15-21所示，返回了原默认的 工作坐标系。 工作坐标为 WCS： 工作坐标为 T的等角视图 WCS： 9 的等角视图
•
•
• • • • •
为了方便构建顶面圆弧面的旋转截面以及烟灰槽，我们将系统默认的工作坐 标系的XY坐标轴，绕Z轴旋转45度，构成新的工作坐标系（9号系统视角）， 在新的工作坐标系（WCS：9）下绘图。 系统默认的8个标准构图平面（1~8），是以新的工作坐标系WCS为基准的8 个新的构图平面。 1. 设定新的构图平面 采用旋转定面的方法，设定新的构图平面（构图平面号码为9），步骤如下： ① 设定图形视角为 等角视图（I）。 ② 单击 构图平面 → 旋转定面 → 针对Z 命令，过程如图15-4所示。
顶点2
顶点1
75的圆
顶点1 顶点2
俯视图（T）
图15-9 辅助菜单
图15-10 俯视图
图15-11 前视图
烟灰缸的数控铣削加工
烟灰缸的数控铣削加工摘要：本文通过数控实习教学过程，利用有限的教学设备，对烟灰缸的加工工艺分析，介绍了数控铣削烟灰缸的加工过程。
结合模拟软件Mastercam，阐述了数控铣削烟灰缸的教学实例，使得在教学条件有限的情况下能完成数控铣削示范加工过程。
关键词：数控加工(digital control processing)模拟软件(simulation software)烟灰缸加工示教(ashtray processing teaching)刀具半径补偿(cutter radius compensation)前言数控设备的方便、高精度、高效率等优良性能，使其普及率越来越高，特别是在模具制造业中应用越来越广泛，企业急需一大批数控编程、操作及其维修人员。
从事数控铣实习教学的探索、实践和研究，深深感觉到传统授练结合的教学模式已经不能满足现在对数控技术人员的需要，必须进行改革，充分锻炼和培养学生的自主创新能力。
1、中职数控专业加工实例教学的背景1.1数控应用技术的现状近些年来，数控机床以其加工精度高、生产率高、柔性高、适应中小批生产而日益受到重视。
由于数控机床无需人工操作，只是靠数控程序完成加工循环、调整方便，适应灵活多变的产品，使得中、小批量生产自动化成为可能。
数控机床和自动换刀的各种加工中心机床已经成为当今机床发展的趋势。
目前我国已能生产100多种数控机床，并研制出六轴五联动的数控系统，可以用于更加复杂型面的加工。
国产数控机床的分辨率已经提高到1µm。
虽然我国机床工业已经取得了巨大的成就，但与世界先进水平相比，还有较大的差距。
主要表现在：大部分高精度和超精密机床的性能还不能满足要求，精度保持性也较差，特别是高效自动化和数控机床的数量不到总机床的5％，我国数控机床基本上是中等规格的车床、铣床和加工中心等，而精密的、大规格及超大规格或小规格的还远远不能满足需要。
至于航天、航空、冶金、汽车、造船和重型机器制造先进工业部门所需要的多种类型的特种数控机床基本上还是一片空白。
数控铣床项目四烟灰缸的制作加工教案
2
项目四烟灰缸的制作加工教学设计方案
环关 线
编 程等
高
加
线
工粗
加 工
轮 廓 线 精 加 工
操作图示
操 作 步骤
造型技术要求分析： 1. 未注明圆角R3. 2. 材料选用45钢，选料尺寸为70mmx70mmx35mm. 3. 侧面及孔壁表面粗糙值为1.6，其余为3.2 4. 去除工件表面毛刺。
3. 在加工管理中选择刚刚生成的刀路参数，右键选择“实 体仿真”进入仿真加工界面。
28 课时
授课:
项目四烟灰缸的制作加工教学设计方案
项目四 烟灰缸模型的制作加工
学 材：自编校内学生工作页软件《Mastercam9.0》 授课班级：2010 级数控高级班，学生人数：41 人 一、项目分析 1．本项目的地位和作用：本项目是烟灰缸的制作加工教学在本课程中是学生第 一次接触曲面零件加工方法。在此之前，学生已经学过普通平面零件的加工方法，现在 学习本项目是一个“从点到面”的学习过程，学好此知识也为接下来学习复杂零件的加 工方法打好扎实的基础，因此它在知识体系上起着承上启下的作用。另外 Mastercam 软件已广泛应用于社会生活和生产技术领域，它是当前世界应用较为广凡的 CAM 系统之 一，它所代表的创新加工体系，是近年来 CAM 技术发展的突破。 2.学情分析及教材处理：本人所授课的班级为高级班二年级的学生，他们的特点是 学习基础差，对学习缺乏自信，而且对理论课堂的内容容易产生厌烦感。不过他们也有 自身的优点，那就是好奇心强，对专业学习很感兴趣。针对学生的实际情况，本着因材 施教的原则，我采用项目教学法，把命令讲解放到案例的学习中，让学生在完成项目的 过程中学习到命令的操作和应用。这样的设计打破了传统概念教学的规律，从关注概念 本身转移到注重学生的应用能力上。同时体现了教学的多元化和学生的主体性。 3．教学目标： Ø 知识目标：理解四种曲面加工方法，能熟练掌握各种参数的设置和灵活运用 Ø 能力目标：让学生能够通过造型的特点选择加工方法，培养学生观察分析、解 决问题的能力。 Ø 情感目标：从课堂渲染的特定氛围中培养学生团队合作和语言组织表达能力， 引导学生进行职业生涯规划。 4．教学重点：四种常见的曲面加工方法应用。教学难点：仿真软件的模拟加工。 5. 关键点：仿真软件的对刀操作。以仿真软件的对刀操作为入手点来突破难点， 通过示范操作加深学生的印象，尤其是对刀操作的精确度要求。 6.指导思想：以学生乐学、会学为中心，展现做中学、做中教的职教特色，创建 互动、高效、欢乐的和谐课堂。 二、教法、学法： 1.教法
毕业设计（论文）-烟灰缸的设计与数控加工
烟灰缸的设计与数控加工摘要随着科学技术的进步，现代机械产品日趋精密复杂，改型换代频繁，发展现代数控机床是当前机械制造业技术改造、技术更新的必由之路。
数控机床当中数控车床应用比较广泛,该设计内容是对数控车床简单了解。
本文主要讲述烟灰缸的加工工艺，通过UG 5.0 画出三维图，对零件图的工艺性分析、加工刀具的选择。
然后用Ø50mm的面铣刀铣平面，用Ø8mm的立铣刀曲面粗加工挖槽，用Ø6mm立铣刀进行曲面等高外形精加工和浅平面精加工，在用Ø5mm球刀进行最后的曲面残料清角等。
最后导出程序。
关键词：工艺分析、装夹方案、工艺流程、三维造型、自动编程全套图纸加扣 3012250582AbstractWith the progress of science and technology, modern mechanical product is becoming more and more sophisticated, modification and updating of frequent, the development of modern CNC machine tools is the route one must take the machinery manufacturing industry technological transformation, update technology. CNC machine tools, CNC lathe application more widely, the design is simple to understand for CNC lathe.This paper focuses on the sheet metal parts CNC machining technology, three dimensional map draw by Master CAM X5 , parts diagram of the process of analysis, processing and tool selection. Then with 50 mm flat face milling cutter, milling cutter with 16 mm and the outer contour roughing boss, with 3 mm center-point diamond drill holes. With 5.8 mm twist drill pilot hole with a 10 mm end mill milling grooves, etc… with 3.8 mm ball milling R25 fillet knife, and finally export procedures.Key words: Process analysis, clamping scheme, process flow, three-dimensional modeling, automatic programming目录摘要 (1)Abstract (1)目录 (1)1 绪论 (3)1.1 本课题的目的及意义 (3)1.2 数控机床及数控技术的应用与发展 (4)1.3 本课题的主要任务 (5)2 零件的工艺规程设计 (6)2.1 零件的工艺分析 (6)2.1.1 零件的结构特点工艺性分析 (6)2.1.2 零件的技术要求分析 (6)2.2 毛坯的选择 (7)2.3 定位基准的选择 (7)2.4 装夹方式的选择 (7)2.5 工序及工步的划分 (8)2.6 刀具的选择 (9)2.7 切削用量的选择 (9)2.8 本章小结 (10)3 零件的三维造型设计 (11)3.1 软件的选择及介绍 (11)3.2 零件的三维造型设计 (12)3.3 本章小结 (12)4 零件的Mastercam自动编程及加工 (13)4.1 毛坯的设置 (13)4.2 刀具的设置 (13)4.3 刀路的设计 (14)4.3.1 铣削下平面刀路设计 (14)4.3.2 曲面挖槽粗加工 (15)4.3.3 曲面等高外形精加工 (19)4.3.4 曲面精加工浅平面 (21)4.3.5 曲面残料清角 (24)4.3.6 粗铣79X79内轮廓的刀路设计 (26)4.3.7 精铣79X79内轮廓的刀路设计 (31)4.4 后处理设置（加工程序的生成） (35)总结 (38)谢辞 (39)参考文献 (40)1 绪论1.1 本课题的目的及意义目的：通过这次设计可以使我们学会对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用，同时对本专业有较完整的、系统的认识，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高综合分析问题和解决问题的能力，以及培养科学的研究和创造能力。
Mastercam9.1第15章 烟灰缸的设计
教学目的:掌握工作坐标系WCS的设置，实体的挤出、、倒圆角建模
方法。
重点：掌握工作坐标系WCS的设置,旋转切割、挤出切割建模方法。 难点：工作坐标系WCS的设置. 教学内容
• 15.1 烟灰缸的三维立体零件图 • • 设计烟灰缸零件图，如图15-1所示，材料为铝型材，粗糙度要求
• 用户可以选择任何一个构图平面来定义WCS，定义了新的WCS后， 其图形视角、构图平面的俯视图（T）、前视图（F）、侧视图 （S）、等角视图（I）或空间绘图（3D）是以新的工作坐标为基 准。
• 绘图时，可以利用工具栏中的图形视角、构图平面的工具按扭： （I）、 （T）、 （F）、 （S）、 （D）、
Ra3.2。
图15-1 烟灰缸
15.2 绘图思路
绘图思路如下图所示。
绘制矩形与圆
设置工作坐标
绘制旋转截面
绘制烟槽截面
挤出矩形实体
挤出切割圆形内腔
旋转切割实体
挤出切割烟槽
倒圆角
平移实体最高 点到原点
15-2 画图思路
三视图
15.3 画线框模型
15.3.1. 绘制俯视图线框架图
1. 画四边形外形 （1）设定构图平面为T，构图深度为Z：0，当前图层为1，命名为“俯 视图线框架”。 （2）画一个96×96的四边形。 单击 绘图 → 矩形 → 一点 命令，在对话框中输入宽度96，高度96， 点选确定后，捕捉原点为中心点，画好96×96的四边形，如图15-3所示。
单击该处
工作坐 标系
图15-7 “视角管理员“对话框
图15-8 “视角管理员“对话框Βιβλιοθήκη 15.3.2 设定新工作坐标系WCS
工作坐标系WCS就是构图平面XY坐标轴加垂直于构图面的Z轴构成的一 个坐标系统。用户可以选择任何一个构图平面来定义WCS，定义了新的WCS后 ，系统默认的8个标准构图平面（1~8），是以新的工作坐标系WCS为基准的8 个新的构图平面。系统默认的工作坐标系WCS是以俯视图（T）为构图平面XY 坐标轴而建立的，视角号码为1。
数控铣教学策划-烟灰缸的加工-2
“烟灰缸的加工-2”教学策划江西省电子信息技师学院数控教研组陶光2015年8月一、学习目标1.能根据任务周期及试加工成果实际情况制定产品改进计划；2.能读懂标准垫块零件图；3.能正确使用机床；4.能以合作方式分析烟灰缸试加工产品的缺陷；5.分析并改进烟灰缸的铣削加工工艺；6.能使用铣削加工常用夹具装夹零件，并使用检举检测是否合格；7.能独立根据改进后的工艺工艺要，操作数控机床完成零件调试程序、仿真模拟、自动加工；8.能对首件零件进行质量检验并填写记录单；9.能撰写工作总结，采用多种形式进行成果展示二、建议课时：6课时三、工作情境描述：为方便数控铣能够正常有序完成后续教学，数控加工教研室按教学计划准备完成烟灰缸成品检验，工艺改进并确定最终加工方案并且完成加工，为机床配备齐全加工辅助通用工具，现根据零件加工图纸及毛坯，要求我方严格按照零件图纸技术要求加工，需在10课时内完成该标准件加工改进任务。
产品加工完成后进行质量检验及功能验收，质量合格后将投入大批量使用，并由我方承接加工任务。
四、工作流程与内容：教学活动1：试加工产品的零件检测与问题分析教学活动2：确定质量改进方向及目的性教学活动3：改进烟灰缸的加工工艺与程序制定教学活动4：改进后的工艺与程序模拟教学活动5：实践加工检测，评价总结五、教学过程设计：表格式学习任务教学设计学习任务名称烟灰缸的加工学习活动制定产品改进计划学习课时6课时学习地点一体化专业教室起止时间设计者一、学习目标1、能根据6S管理要求进行现场管理；2、组织并分组，选出小组长；；3、能以合作方式分析烟灰缸试加工产品的缺陷；4.、分析并改进烟灰缸的铣削加工工艺；5、能使用铣削加工常用夹具装夹零件，并使用检举检测是否合格；6、能独立根据改进后的工艺工艺要，操作数控机床完成零件调试程序、仿真模拟、自动加工；7、能对首件零件进行质量检验并填写记录单；8.、能撰写工作总结，采用多种形式进行成果展示二、学习者特征分析此教学活动学生是针对已经学习了数控铣削加工课程及相关专业基础课程的学生，但却反产品零件加工经验。
MasterCAM烟灰缸设计毕业设计
摘要数控铣床是在普通铣床上集成了数字控制系统，可以在程序代码的控制下较精确地进行铣削加工的机床。
数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。
数控铣床是目前功能强大、简便、高效的加工机床，只需输入加工程序便可自动加工的自动化程度很高的数控加工中心之一。
MasterCAM软件是美国的CNCSoftware公司开发的基于PC平台的CAD/CAM系统，现已广泛应用于机械加工、模具制造、汽车工业和航天工业等领域。
采用MasterCAM软件能方便的建立零件的几何模型，迅速自动生成数控代码，缩短编程人员的编程时间，特别对复杂零件的数控程序编制，可大大提高程序的正确性和安全性，降低生产成本，提高工作效率。
烟灰缸是日常用途广泛的环保工具，为了彰显烟灰缸的个性化和功能性，因此希望利用现有知识和能力，制造一个外观美丽并且实用的烟灰缸。
为此，用PROE 做出烟灰缸零件图，将其导入MasterCAM软件中进行模拟仿真加工，利用MasterCAM自动编程功能，导出烟灰缸数控加工程序，并在FANUC仿真软件中仿真模拟加工，最后将导出的数控加工程序输入数控铣床中，加工出我们需要的烟灰缸凸模实体模型。
关键词：数控铣床，MasterCAM，烟灰缸，仿真，加工AbstractCNC milling machine is in the common milling machine with integrated digital control system in the program code， can control accurately for milling machine. CNC milling machine by the general NC system，main transmission system， feed servo system， cooling and lubrication system of several major components. CNC milling machine is the most powerful，simple， efficient processing machine， only need to input the processing program can automatically processing， high degree of automation of CNC machining centers.MasterCAM software is belong to the United States of America CNCSoftware company，which developed the PC platform based on CAD / CAM system，now it has been widely used in machining， mold manufacturing， automobile industry and the aerospace industry and other fields。
数控技术专业毕业设计烟灰缸
数控技术专业毕业设计烟灰缸烟灰缸是一种用于收集烟草燃烧产生的烟灰和烟蒂的容器。
传统的烟灰缸设计单一，功能有限。
而随着人们对环境保护的重视和对生活品质的追求，烟灰缸的设计也逐渐得到了改进和创新。
本篇毕业设计将设计一款智能烟灰缸，旨在解决传统烟灰缸存在的问题，并提供更加便捷、智能化的使用体验。
一、设计目标1.提供完整的烟灰收集功能，防止烟灰外溢，保持周围环境的整洁。
2.设计具备防火功能，确保烟灰缸不会引发火灾。
3.将智能技术应用于烟灰缸中，实现自动清洁功能，减少用户的维护工作。
4.设计简约、美观的外观，使烟灰缸能够与不同环境相匹配。
二、设计要点1.金属材质：为了提高烟灰缸的耐用性和防火性能，选择具有良好耐高温特性的金属材质作为主要材料。
2.多功能收集系统：设计多层结构，每层都有自动吸附烟灰的功能，并且能够防止烟灰外溢。
3.自动清洁系统：利用机械或电动装置，定期清除烟灰缸内的烟灰，减少用户的维护工作。
4.防火安全设计：在烟灰缸内部设置防火装置，如温度感应器、自动断电装置等，以确保烟灰缸不会引发火灾。
5.智能控制系统：引入智能控制技术，通过传感器和电子元件，实现对烟灰缸的自动检测和控制，提高使用的便捷性和安全性。
6.美观外观设计：注重烟灰缸的外观设计，使其成为环境的一部分，提供不同形状和颜色的选择，以满足不同用户的需求。
三、设计方案及实施步骤1.确定烟灰缸的整体结构和大小。
选择合适的金属材料并进行加工，制作各组件，并进行装配。
2.设计和安装各层烟灰吸附器，确保烟灰可以被完全吸附并存储在缸内。
通过层层过滤，防止烟灰溢出。
3.设计自动清洁系统，利用机械或电动装置，定期清除烟灰缸内的烟灰。
开发控制程序，实现自动清洁功能。
4.设计防火安全装置，通过温度感应器、自动断电装置等，确保烟灰缸不会引发火灾。
5.引入智能控制技术，通过传感器和电子元件，实现对烟灰缸的自动检测和控制。
编写控制程序，实现自动检测和控制功能。
6.设计美观的外观，提供不同形状和颜色的选择，使烟灰缸能够与不同环境相匹配。
烟灰缸工艺
2017年度山西省职业院校教师素质提高计划机电技术应用教师企业实践培训研修班
项目型腔类零件加工工艺设计与加工烟灰缸的数控加工工艺设计及加工
单位：
姓名：
指导教师：
数控工程系
山西机电职业技术学院
项目烟灰缸加工工艺设计
图1.1 烟灰缸零件实物图零件图
任务1 认识加工过程
本次任务为基础任务，要求通过本次学习，在生产现场参观、自身实践、现场教学和网
数控铣床
加工中心
图2.1 现场设备（部分）
任务2 烟灰缸数控铣削工艺设计及程序编制
五、任务实施过程中遇到的困难以及如何解决的措施及方案记录
存在问题及解决方案：
十.数控程序卡。
(数控加工)数控技术专业毕业设计烟灰缸
(数控加工)数控技术专业毕业设计烟灰缸一、设计意图设计并加工一个烟灰缸，通过本次毕业设计，我能够掌握数控加工的基础知识，例如CAD绘图、CNC编程、机器工作等，并能够将这些知识应用于一个实际的项目中。
同时，这个项目能够使我更好地了解和掌握数控技术下的设计和加工流程，从而更好地服务于未来的工作和学习。
二、设计要求1. 设计一款简洁、美观的烟灰缸产品。
2. 必须采用数控加工工艺，并且需要使用CAD等软件进行3D建模和制图。
3. 必须使用合适的材料，保证产品的质量和耐用性。
4. 设计符合实际要求的尺寸和形状，能够满足用户的实际使用需要。
5. 确保设计方案的实用性和创新性。
三、设计思路根据设计要求，我选择使用高强度的不锈钢材料制作烟灰缸。
这种材料具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，能够保证产品的质量和使用寿命。
在烟灰缸的设计上，我采用了简洁美观的方框造型，并在框架中加入了一个大小适中的圆形烟灰盘作为装饰，既方便了用户的使用，又增强了产品的美观性。
在数控加工方面，我先使用CAD等软件进行3D建模，并将图纸转换成数控编程。
例如，在数控编程中，我将刀具半径和切削走刀速度等参数设置为合适的数值，以保证加工仿真和实际操作的精度和效果。
同时，我还要特别注意机器的正确操作和安全性，以确保设计方案的顺利实施。
四、制作过程1. 设计并建模：首先，我在计算机上使用CAD等软件进行了产品的3D建模和草图设计。
在这个过程中，我不断进行修改和调整，以求最终设计方案的合理性和美观性。
2. 生成G代码：在设计完成之后，我将图纸转成了数控编程，生成了G代码并保存到磁盘中。
3. 准备工作：在开始加工之前，我首先需要对机器进行保养和清洁，并将机器设置为正确的参数。
例如，我针对不同的切削要求，不断调整了切削刀具的位姿和速度等参数。
4. 加工：经过准备工作之后，我开始进行加工。
在加工的过程中，我根据G代码设置机器的加工路径和速度等参数，控制机器准确地完成切削和清理工作。
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烟灰缸的设计及车铣复合加工实例
作者：徐焕金
来源：《中国科技博览》2013年第26期
摘要：本文先介绍了烟灰缸的设计，然后通过该烟灰缸实例的加工，经过不同的加工工艺的实践尝试，重点探讨了数控车削和铣削加工参数的应用，优化了车削和铣削的加工工艺，提高产品的质量和加工的效率。
关键词：烟灰缸设计车削加工铣削加工加工参数加工工艺
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-371-02
1 引言
随着数控技术的飞速发展，伴着产品变化的日新月异，数控加工技术已经在这个发展趋势中扮演重要角色，常见的数控车床广泛应用于回转体零件的加工，数控铣床普遍应用于箱体类零件的加工。
Pro/e，MasterCAM，UG，Cimatron等CAD/CAM软件则在产品设计及编程加工中占据着主导地位。
2 设计
本设计产品结合身边的生活，设计有新意，实际有用途又不失观赏性。
利用Pro/e软件设计出这套带上盖的烟灰缸，上盖和烟灰缸之间采用一个具有销钉作用的圆锥体过盈配合，使两者连在一起并使上盖可以自行旋转的作品。
烟灰缸三维图图1所示：
3烟灰缸零件的总体工艺分析
制定数控加工工艺的总体原则：
（1）尽可能少的装夹次数原则
（2）上一道工艺为下一道工序服务原则
（3）最短走刀路线原则
本产品要求批量生产，那么必须考虑加工效率，生产成本以及产品质量等问题。
首先先从零件的工艺分析着手，从整套烟灰缸结构特征看，由于整套零件涉及到车铣两个方面的加工，要想设计好加工工艺，首先要考虑加工顺序的先后及装夹的问题，只有解决好这些问题才能高效、低耗的加工出产品。
于是通过不同的加工工艺的对比，结合MasterCAM软件编程，最后
采用了一套优化的方案，利用合理的工艺，巧妙的利用最少的材料，最短的时间将烟灰缸顺利的加工出来。
通过分析制定总体方案如下：
（1）下料120X125mm，材料为45#钢。
（2）两个零件应该连起来进行车削加工，加工好烟灰缸缸体一端，掉头装夹加工上盖一端，然后再切断成两个。
（3）车削烟灰缸体内孔（包括R5的圆角）。
（4）铣削烟灰缸口的圆弧面（包括三个缺口），钻Φ5的孔。
（5）铣削烟灰缸底座的部分。
（6）铣削上盖的内曲面，钻孔。
这个方案，个人认为有三大优势（具体在下面分别叙述）：
（1）节省材料。
（2）生产效率高。
（3）表面质量较好。
4.烟灰缸零件的子工艺分析及工装设计
一、烟灰缸零件的子工艺分析
按照整体加工方案，按装夹次数和加工类型的不同，制定了子加工工序如下表：
在这套工序方案中，我对烟灰缸体的内孔加工工序进行了工艺的优化。
因庞大的加工余量采用铣削方式加工需耗费了很长的加工时间。
且铣削较难达到表面粗糙度是1.6。
于是我选择车削的加工方式，车削必然要钻孔，假若只是用麻花钻钻孔，那么底下留下了一个类似麻花钻尖的锥孔，在这种情况下镗孔的话，很容易引起崩刀。
于是我先采用Φ18麻花钻钻孔，再采用了Φ50的麻花钻钻孔，然后再用Φ25的钨钢过中心平底铣刀当钻头使用，去除那个锥孔，最后采用Φ25机夹镗孔车刀，选用主轴转速1000r/min，进给量100mm/min，背吃刀量3mm 的切削参数进行加工。
这样的方法比铣削的加工效率提高2—3倍。
同时，我把缸沿R5的球面也采用了车削的加工方式。
这种方案提高了效率，但这样加工完后，留下的三个缺口及其倒圆角曲面要在铣床加工，那么车削和铣削在相应图素之间的连接很有可能留下接痕，我是通过如下方法解决的：
（1）设计一个辅助夹具（见下面工装里叙述）
（2）装夹时通过打表的方法提高工装的同轴度的准确性
（3）装刀时通过打表确保刀具的径向跳动小
（4）对刀时通过那个辅助夹具上的一个基准面来找中进而提高对刀准确性。
二、工装设计
这套零件的表面要求很光滑，车削部分（包括内孔）的表面粗糙度都是1.6。
那么不但要求加工时要使表面尽量光滑，而且在多次装夹时不能夹伤工件。
那么我设计了一个辅助夹具（如图），可以套在烟灰缸体上，用于掉头装夹加工上盖、铣削缸沿缺口和铣削烟灰缸底座时使用。
因为要用于铣削缸沿缺口和铣削烟灰缸底座，故只能是一个圆柱套而不是一个圆柱台阶套。
因此须在加工烟灰缸体时在缸沿R5倒圆角的起点处加工出一个台阶，用于掉头装夹时的定位基准面。
对于上盖的铣削加工，我是在数控铣床导轨利用组合夹具进行加紧。
5.Mastercam编程的优化
一、加工烟灰缸沿的三个含倒圆角的缺口。
（1）用曲面挖槽的方式粗加工，选择Φ8钨钢刀，设定主轴转速2800r/mm，背吃刀量0.5mm，进给速度800 mm/min，预留0.15mm的精加工余量。
这里可以采取的优化的是，在设置切削范围时，在下刀的一方保证不接触工件，其他三边可以采用尽可能小的范围，以便采用直接下刀的方式下刀，这样可以节约约2钟的加工时间。
（2）用等高外形曲面精加工方式精加工，选择R2钨钢刀，设定主轴转速3800r/mm，背吃刀量0.1mm，进给速度2000mm/min，这里采用了“少吃快走”的走刀思路。
由于这里要求的光滑程度较高，因此要求每刀切削间距要小，此处给定Z向最大进给量值是0.05，这步精加工完必须和车削部分连接，因此这里的干涉面要选和这步内容相切的所有面，以防止过切。
二、烟灰缸底座的铣削加工。
（1）用曲面挖槽的方式粗加工，选择Φ16钨钢刀，设定主轴转速2800r/mm，背吃刀量0.5mm，进给速度900 mm/min，预留0.15mm的精加工余量。
这里需要设置螺旋下刀方式下刀。
（2）优化方案，采用分内容分步精加工，避免“一刀切”的现象。
先采用R4的钨钢球刀对中间凸起的椭圆体进行精加工，采用平行铣削的加工方式；然后用Φ10钨钢刀对三个底脚的三边外轮廓进行精加工，并进行底面的精加工，顺便清了椭圆体与底面的交角。
6.结论
通过本例的加工实践，尝试了不同加工参数的用法，让我更深刻的体会到加工参数选择的合理性对加工效率和零件质量的重要性。
尝试了不同加工工艺的用法，更深入的领悟了加工工艺制定的科学性对加工的重要性。
7.参考文献
[1]王志平.《数控编程与操作》高等教育出版社，2003
[2]于万成.《数控加工工艺与编程基础》人民邮电出版社，2006
[3]王卫兵《MasterCAM数控编程实用教程》清华大学出版社 2004.7。