重庆大学研究生多坐标数控实验报告
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图6.17a第一次精加工刀具轨迹
图6.17b第一次精加工刀具轨迹
3）第二次精加工
第二次精加工直接复制第一次精加工设置，只修改加工角度为90°如图6.18所示
图6.18加工角度
点击确定生成第二次精加工刀具轨迹，如图6.19所示
图6.19精加工刀具轨迹
6、加工过程仿真
在刀具轨迹生成后，可以对其进行加工过程仿真，以检验是否能正确加工。
图6.4b工作平面
4、设定毛坏尺寸
毛坯尺寸为110mm×80mm×40mm，考虑到工件可能会安装倾斜，表面粗糙，故将工件原点定为X0，Y0，Z2，如图6.5所示。
图6.5毛坯尺寸
5、编制刀具路径：
加工工艺规划
用ф10mm端铣刀粗加工第一次，加工方法选用SURFACE-ROUGH-POCKET；用用R3mm球头铣刀精加工，在Mastercam 9.0中加工方法选用SURFACE-FINISH-PARALLEL，考虑到木材的纤维方向，保证加工表面质量良好，精加工分两次进行，分别选用0°和90°交叉加工。
N116X-.044Z-16.246
N118X-.021Z-16.239
N120X-.018Z-16.253
N122X0.Z-16.235
N124X.018Z-16.253
……
N2054G0Z5.
N2056Z20.
N2058M5
N2060G91G28Z0.
N2062G28X0.Y0.A0.
N2064M30
重庆大学研究生院制
一、实验目的
1、了解CAD/CAM及数控加工的基本原理及方法；
2、熟悉网络化设计与制造的基本原理及方法；
3、掌握零件从CAD、CAM到数控加工的完整过程。
二、实验仪器设备
1、系统硬件：高档微机1台或工作站1台等；
2、系统软件：Windows XP；
3、设计软件：Mastercam9.0和UG NX8.0；
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
(TOOL - 1 DIA. OFF. - 9 LEN. - 9 DIA. - 10.)
N104T1M6
N106G0G90X65.Y-45.A0.S1500M3
N108G43H9Z20.
N110Z5.
N112G1Z2.F100.
N114X-64.Y-44.F1000.
2、熟悉网络化设计与制造的基本原理及方法；
3、掌握零件从CAD、CAM到数控加工的完整过程。
四、实验过程及结果
1、用UG软件建立加工零件的模型，然后导出*.igs格式，再导入到Mastercam9.0中。
2、在Mastercam9.0中移动加旋转工件，使坐标系处于工件的顶面中心点处，并使工件长与x轴对齐，宽与y轴对齐，高度为z轴。
%
8、利用设计制造网络和加工中心完成零件的数控加工
（数控加工地点：七教学楼129室）。XK714D立式加工中心操作步骤如下：
1）合车间电源总开关；
2）开空气压缩机；
3）合加工中心配电空气开关；
4）合加工中心总开关，松“急停”按钮，按系统“POWERON”按钮，加工中心启动；
5）确认压缩空气压力、液压系统压力和自动润滑系统工作正常；
6）选HANDLE方式调整X、Y、Z轴离各自的机械零点至少50毫米以上，调A轴的机械坐标为300度左右；
图6.9挖槽粗加工参数
图6.10切削深度
图6.11优化刀具路径
设置完以上的参数设置，以绿框为加工边界，右下角为入刀点，可自动生成出粗加工轨迹，如图6.12所示。
图6.12粗加工刀具轨迹
2）第一次精加工
第一次精加工选用ф6mm球头铣刀，具体参数如图6.13所示；进给率及主轴转速等参数如图6.14所示。
4、网络环境：Internet、局域网和现场总线网；
5、加工设备：XK714D立式加工中心（如图2.1）
图2.1 XK714D立式加工中心外观
三、实验原理
1、通过UG NX软件基本建模功能设计三维零件；
2、Mastercam9.0软件能够根据加工需要对零件进行加工仿真，最后自动生成NC加工程序；
3、数控机床能够根据NC程序完成零件的加工。
四、实验内容
选用Mastercam 9.0和UG NX8.0等CAD软件，实现加工零件从计算机辅助设计到数控加工的完整过程，并完成实验报告。
五、实验数据
1、毛坯材料及尺寸：木材、长×宽×高（对应X、Y、Z方向）=110mm×80mm×40mm；
2、刀具：ф10mm端铣刀（型号为G120 221），R3mm球头铣刀（型号为Q120 211）。铣削用量建议：入刀速度为F100，正常走刀速度为F1000，ф10mm端铣刀的转速为1000rpm,R3mm球头铣刀转速为2000 rpm，刀具切深和步距自定，注意切深不能一步到位，应采取分层加工，否则刀具会因切削用量过大而损坏。刀具参数如下表5.1所示
1）粗加工第一次
粗加工刀具为ф10mm端铣刀，参数设置如图6.6所示。其他主参数如图6.7设置。
图6.6端铣刀参数
图6.7刀具其余参数
接下来设置粗加工的安全高度、参考高度、加工余量等参数，如图6.8所示。
图6.8曲面加工参数
然后设置挖槽粗加工参数，最大Z轴进给量、刀间距等参数设置所图6.9所示；切削深度如图6.10所示；为了简化路径，还要优化刀具路径，如图6.11所示。
粗加工、精加工仿真结果如图6.20、6.23、6.24所示。
图6.20粗加工仿真
图6.21第二次粗加工仿真
图6.22精加工仿真结果
7、生成刀路源文件，并通过后置处理生成NC程序；
1）粗加工NC程序头、尾部分如下：
%
O0001
(PROGRAM NAME -方炬)
(DATE=DD-MM-YY - 29-12-15 TIME=HH:MM - 20:27)
3、利用CAM模块编制刀具路径。
①加工工艺规划，本实验分为1次粗加工和2次精加工；②设定毛坯尺寸和加工范围；③设置刀具参数，粗加工用端铣刀，精加工用球头刀；④设置粗加工和精加工刀具加工形式和切削用量；⑤编制刀具路径；⑥加工过程仿真。
粗加工和精加工仿真结果如下：
图3第一次粗加工仿真图4精加工仿真
4、生成刀路源文件，并通过后置处理生成NC程序；
4）工件尺寸不应超出毛坯范围；
5）数控加工时只提供Φ10端铣刀和R3球头铣刀；
6）孔或槽的尺寸应大于10mm，曲率半径应大于3mm。
六、数据处理及结果分析
1、三维建模。
在UG NX8.0中建立出加工件的三维模型如图6.1所示，再导出为igs格式的文件。
图6.1加工件三维图
2、模型导入
将IGES格式Βιβλιοθήκη Baidu模型导入到Mastercam 9.0中，如图6.2所示
N116X64.
N118Y-36.667
N120X-64.
N122Y-29.333
N124X64.
N126Y-22.
N128X-64.
N130Y-14.667
.……
N4782G3X-37.308Y20.742R171.166
N4784G2X39.607Y15.908R42.843
N4786G0Z5.
5、利用设计制造网络和加工中心完成零件的数控加工。
实验指导教师评语：
教师签名：
考查成绩（5级计分）
学分
0.5
年月日
重庆大学研究生专业实验教学
实验报告书
实验课程名称：
多坐标数控机床加工实验
实验指导教师：
陶桂宝
学院：
机械工程学院
专业及类别：
机械工程学术
学号：
2
姓名：
色
实验日期：
2015年12月29
成绩：
图6.13刀具参数
图6.14进给率及主轴转速
接下来设置精加工曲面加工参数，要注意的是加工余量应改为0mm，其他参数保持不变，如图6.15所示。
图6.15精加工曲面加工参数
然后设置平行精加工加工参数，结果如图6.16所示，此处也应优化走刀路径。
图6.16平行铣削精加工参数
同样，由上述的参数可自动生成刀具轨迹，如图6.17a，b所示。
N4788Z20.
N4790M5
N4792G91G28Z0.
N4794G28X0.Y0.A0.
N4796M30
%
2）精加工NC程序头、尾部分如下:
%
O0002
(PROGRAM NAME -方炬2)
(DATE=DD-MM-YY - 29-12-15 TIME=HH:MM - 20:29)
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
(TOOL - 2 DIA. OFF. - 10 LEN. - 10 DIA. - 6.)
N104T2M6
N106G0G90X-.758Y-40.487A0.S2500M3
N108G43H10Z20.
N110Z5.
N112G1Z-16.365F100.
N114X-.052Z-16.24F1500.
图6.2工件导入图
由于目前工件的顶部中心并不是坐标原点，故需通过平移和旋转，将坐标系到移到工件中心最高点处。结果如图6.3a，b所示。
图6.3a坐标位置调整
图6.3坐标位置调整
3、建立工作平面，确定加工范围
以XY平面作为工作平面，参数设置和结果如图6.4a，b所示，保证将毛坯平面切除干净。
图6.4a工作平面设定
表5.1刀具参数表
刀具名称
刀具型号
刀具直径
夹持直径
刀刃长
刀具全长
二齿
端铣刀
G120 221
10mm
10mm
22mm
72mm
二齿
球头铣刀
Q120 211
6mm
6mm
13mm
57mm
3、注意事项：
1）毛坯尺寸为110mm×80mm×40mm
2）工件坐标系原点(X0,Y0,Z2)；
3）工件高度小于30mm；
附件二(1)
专业实验报告
实验名称
多坐标数控机床加工实验
实验时间
2015年12月29日
一、实验内容
选用Mastercam 9.0和UG NX8.0软件，实现一个复杂零件计算机辅助设计到数控加工的完整过程，并完成实验报告。
二、装置简图
图1XK714D立式加工中心外观
三、实验目的
1、了解CAD/CAM及数控加工的基本原理及方法；
图6.17b第一次精加工刀具轨迹
3）第二次精加工
第二次精加工直接复制第一次精加工设置，只修改加工角度为90°如图6.18所示
图6.18加工角度
点击确定生成第二次精加工刀具轨迹，如图6.19所示
图6.19精加工刀具轨迹
6、加工过程仿真
在刀具轨迹生成后，可以对其进行加工过程仿真，以检验是否能正确加工。
图6.4b工作平面
4、设定毛坏尺寸
毛坯尺寸为110mm×80mm×40mm，考虑到工件可能会安装倾斜，表面粗糙，故将工件原点定为X0，Y0，Z2，如图6.5所示。
图6.5毛坯尺寸
5、编制刀具路径：
加工工艺规划
用ф10mm端铣刀粗加工第一次，加工方法选用SURFACE-ROUGH-POCKET；用用R3mm球头铣刀精加工，在Mastercam 9.0中加工方法选用SURFACE-FINISH-PARALLEL，考虑到木材的纤维方向，保证加工表面质量良好，精加工分两次进行，分别选用0°和90°交叉加工。
N116X-.044Z-16.246
N118X-.021Z-16.239
N120X-.018Z-16.253
N122X0.Z-16.235
N124X.018Z-16.253
……
N2054G0Z5.
N2056Z20.
N2058M5
N2060G91G28Z0.
N2062G28X0.Y0.A0.
N2064M30
重庆大学研究生院制
一、实验目的
1、了解CAD/CAM及数控加工的基本原理及方法；
2、熟悉网络化设计与制造的基本原理及方法；
3、掌握零件从CAD、CAM到数控加工的完整过程。
二、实验仪器设备
1、系统硬件：高档微机1台或工作站1台等；
2、系统软件：Windows XP；
3、设计软件：Mastercam9.0和UG NX8.0；
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
(TOOL - 1 DIA. OFF. - 9 LEN. - 9 DIA. - 10.)
N104T1M6
N106G0G90X65.Y-45.A0.S1500M3
N108G43H9Z20.
N110Z5.
N112G1Z2.F100.
N114X-64.Y-44.F1000.
2、熟悉网络化设计与制造的基本原理及方法；
3、掌握零件从CAD、CAM到数控加工的完整过程。
四、实验过程及结果
1、用UG软件建立加工零件的模型，然后导出*.igs格式，再导入到Mastercam9.0中。
2、在Mastercam9.0中移动加旋转工件，使坐标系处于工件的顶面中心点处，并使工件长与x轴对齐，宽与y轴对齐，高度为z轴。
%
8、利用设计制造网络和加工中心完成零件的数控加工
（数控加工地点：七教学楼129室）。XK714D立式加工中心操作步骤如下：
1）合车间电源总开关；
2）开空气压缩机；
3）合加工中心配电空气开关；
4）合加工中心总开关，松“急停”按钮，按系统“POWERON”按钮，加工中心启动；
5）确认压缩空气压力、液压系统压力和自动润滑系统工作正常；
6）选HANDLE方式调整X、Y、Z轴离各自的机械零点至少50毫米以上，调A轴的机械坐标为300度左右；
图6.9挖槽粗加工参数
图6.10切削深度
图6.11优化刀具路径
设置完以上的参数设置，以绿框为加工边界，右下角为入刀点，可自动生成出粗加工轨迹，如图6.12所示。
图6.12粗加工刀具轨迹
2）第一次精加工
第一次精加工选用ф6mm球头铣刀，具体参数如图6.13所示；进给率及主轴转速等参数如图6.14所示。
4、网络环境：Internet、局域网和现场总线网；
5、加工设备：XK714D立式加工中心（如图2.1）
图2.1 XK714D立式加工中心外观
三、实验原理
1、通过UG NX软件基本建模功能设计三维零件；
2、Mastercam9.0软件能够根据加工需要对零件进行加工仿真，最后自动生成NC加工程序；
3、数控机床能够根据NC程序完成零件的加工。
四、实验内容
选用Mastercam 9.0和UG NX8.0等CAD软件，实现加工零件从计算机辅助设计到数控加工的完整过程，并完成实验报告。
五、实验数据
1、毛坯材料及尺寸：木材、长×宽×高（对应X、Y、Z方向）=110mm×80mm×40mm；
2、刀具：ф10mm端铣刀（型号为G120 221），R3mm球头铣刀（型号为Q120 211）。铣削用量建议：入刀速度为F100，正常走刀速度为F1000，ф10mm端铣刀的转速为1000rpm,R3mm球头铣刀转速为2000 rpm，刀具切深和步距自定，注意切深不能一步到位，应采取分层加工，否则刀具会因切削用量过大而损坏。刀具参数如下表5.1所示
1）粗加工第一次
粗加工刀具为ф10mm端铣刀，参数设置如图6.6所示。其他主参数如图6.7设置。
图6.6端铣刀参数
图6.7刀具其余参数
接下来设置粗加工的安全高度、参考高度、加工余量等参数，如图6.8所示。
图6.8曲面加工参数
然后设置挖槽粗加工参数，最大Z轴进给量、刀间距等参数设置所图6.9所示；切削深度如图6.10所示；为了简化路径，还要优化刀具路径，如图6.11所示。
粗加工、精加工仿真结果如图6.20、6.23、6.24所示。
图6.20粗加工仿真
图6.21第二次粗加工仿真
图6.22精加工仿真结果
7、生成刀路源文件，并通过后置处理生成NC程序；
1）粗加工NC程序头、尾部分如下：
%
O0001
(PROGRAM NAME -方炬)
(DATE=DD-MM-YY - 29-12-15 TIME=HH:MM - 20:27)
3、利用CAM模块编制刀具路径。
①加工工艺规划，本实验分为1次粗加工和2次精加工；②设定毛坯尺寸和加工范围；③设置刀具参数，粗加工用端铣刀，精加工用球头刀；④设置粗加工和精加工刀具加工形式和切削用量；⑤编制刀具路径；⑥加工过程仿真。
粗加工和精加工仿真结果如下：
图3第一次粗加工仿真图4精加工仿真
4、生成刀路源文件，并通过后置处理生成NC程序；
4）工件尺寸不应超出毛坯范围；
5）数控加工时只提供Φ10端铣刀和R3球头铣刀；
6）孔或槽的尺寸应大于10mm，曲率半径应大于3mm。
六、数据处理及结果分析
1、三维建模。
在UG NX8.0中建立出加工件的三维模型如图6.1所示，再导出为igs格式的文件。
图6.1加工件三维图
2、模型导入
将IGES格式Βιβλιοθήκη Baidu模型导入到Mastercam 9.0中，如图6.2所示
N116X64.
N118Y-36.667
N120X-64.
N122Y-29.333
N124X64.
N126Y-22.
N128X-64.
N130Y-14.667
.……
N4782G3X-37.308Y20.742R171.166
N4784G2X39.607Y15.908R42.843
N4786G0Z5.
5、利用设计制造网络和加工中心完成零件的数控加工。
实验指导教师评语：
教师签名：
考查成绩（5级计分）
学分
0.5
年月日
重庆大学研究生专业实验教学
实验报告书
实验课程名称：
多坐标数控机床加工实验
实验指导教师：
陶桂宝
学院：
机械工程学院
专业及类别：
机械工程学术
学号：
2
姓名：
色
实验日期：
2015年12月29
成绩：
图6.13刀具参数
图6.14进给率及主轴转速
接下来设置精加工曲面加工参数，要注意的是加工余量应改为0mm，其他参数保持不变，如图6.15所示。
图6.15精加工曲面加工参数
然后设置平行精加工加工参数，结果如图6.16所示，此处也应优化走刀路径。
图6.16平行铣削精加工参数
同样，由上述的参数可自动生成刀具轨迹，如图6.17a，b所示。
N4788Z20.
N4790M5
N4792G91G28Z0.
N4794G28X0.Y0.A0.
N4796M30
%
2）精加工NC程序头、尾部分如下:
%
O0002
(PROGRAM NAME -方炬2)
(DATE=DD-MM-YY - 29-12-15 TIME=HH:MM - 20:29)
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
(TOOL - 2 DIA. OFF. - 10 LEN. - 10 DIA. - 6.)
N104T2M6
N106G0G90X-.758Y-40.487A0.S2500M3
N108G43H10Z20.
N110Z5.
N112G1Z-16.365F100.
N114X-.052Z-16.24F1500.
图6.2工件导入图
由于目前工件的顶部中心并不是坐标原点，故需通过平移和旋转，将坐标系到移到工件中心最高点处。结果如图6.3a，b所示。
图6.3a坐标位置调整
图6.3坐标位置调整
3、建立工作平面，确定加工范围
以XY平面作为工作平面，参数设置和结果如图6.4a，b所示，保证将毛坯平面切除干净。
图6.4a工作平面设定
表5.1刀具参数表
刀具名称
刀具型号
刀具直径
夹持直径
刀刃长
刀具全长
二齿
端铣刀
G120 221
10mm
10mm
22mm
72mm
二齿
球头铣刀
Q120 211
6mm
6mm
13mm
57mm
3、注意事项：
1）毛坯尺寸为110mm×80mm×40mm
2）工件坐标系原点(X0,Y0,Z2)；
3）工件高度小于30mm；
附件二(1)
专业实验报告
实验名称
多坐标数控机床加工实验
实验时间
2015年12月29日
一、实验内容
选用Mastercam 9.0和UG NX8.0软件，实现一个复杂零件计算机辅助设计到数控加工的完整过程，并完成实验报告。
二、装置简图
图1XK714D立式加工中心外观
三、实验目的
1、了解CAD/CAM及数控加工的基本原理及方法；