Mastercam实训报告第03组.docx
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Mastercam实训报告第03组
摘要
本实习主要学习MasterCAM辅助设计、制造和加工软件并指出其未来发展方向.数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术,计算机辅助设计与辅助制造和计算机集成制造技术使敏捷制造和智能制造成为可能。
基于CAD/CAM思想,本实习基于对支架类零件的研究,利用MasterCAM软件,运用三维实体设计方法进行零件的三维设计,利用MasterCAM软件中数控铣床仿真加工系统进行仿真加工,仿真加工工序为铣端面、工件外轮廓的粗加工、工件外圆轮廓的精加工、铣圆弧、倒角、槽等。
最后利用MasterCAM程序的后置处理自动生成NC代码及校验等,对NC程序代码进行改进,使其能适应数控车床FANUC系统,实现了机械零件设计与制造的集成化,体现了CAD/CAM一体化的优越性。
目录
任务一图一三维加工模型的构造
1.设置辅助菜单项……………………………………………………1
2.绘制中心线…………………………………………………………1
3.绘制凸台外轮廓……………………………………………………1
4.绘制凸台实体………………………………………………………1
5.绘制半圆槽和圆槽线框……………………………………………2
6.绘制凸台上圆弧槽和圆槽实体……………………………………2
7.绘制凸台上的半圆槽………………………………………………3
8.实体布尔运算………………………………………………………3
9.构建外轮廓线框……………………………………………………3
10.构建外轮廓实体…………………………………………………4
11.将实体模型转换为曲面模型……………………………………4
任务二图一数控加工工艺确定…………………………5
任务三图一零件数控加工程序编程………………………6
1.设定工件毛坯……………………………………………………6
2.用¢50的面铣刀,采用面铣削加工方法进行上平面粗、精加工……7
3.用¢35的立铣刀,采用外型铣削加工方法粗、精加工凸台侧面……9
4.用¢10立铣刀,采用挖槽加工粗、精加工凸台上的圆弧槽和圆槽…10
5.用¢8的球头铣刀,采用平行铣销加工粗、精加工凸台上的半圆槽…11
6.用直径5的中心钻,采用孔加工方法进行孔定位……………………12
7.用直径10的麻花钻,采用孔加工方法钻孔………………………13
8.实体切削验证…………………………………………………………13
9.后置处理………………………………………………………………14
Ⅱ、图二模型的创建与加工……………………………………14
1、图二加工模型的创造………………………………………14
1.1设置辅助菜单项…………………………………………………14
1.2绘制中心线………………………………………………………14
1.3绘制圆柱形实体…………………………………………………14
1.4绘制球形实体并且进行布尔运算………………………………15
1.5绘制内部实体并进行布尔运算…………………………………15
2、图二数控工艺确定…………………………………………16
3、图二零件数控加工程序的编制……………………………16
3.1设定毛坯…………………………………………………………16
3.2用直径为80的面铣刀,铣削加工实体的上表面………………16
3.3用直径为16的立铣刀,对实体进行加工………………………17
4、刀具路径模拟………………………………………………18
5、加工实体………………………………………………………18
6、后置处理………………………………………………………19
Ⅲ、结论……………………………………………………………19
Ⅳ、参考文献…………………………………………………………19
图一
任务一图一三维加工模型的构造
绘图步骤如下
1.设置辅助菜单项
在辅助菜单中选择Z:
0.00(工作深度)
Cplane:
T(构图平面选俯视图)
Gview:
T(视角选俯视)
2.绘制中心线
选取辅助菜单中的“Attributes”,在弹出的如图1-1所示的“属性设置”对话框中设置线性为点化线,并设置绘图颜色,单击“OK”按钮确定。
选择“MainMenu”→“Create”→“Line”→“Horizontal”,在屏幕上选取两点,输入Y坐标为0,绘制水平线;返回上层菜单选Vertical,在屏幕上选取两点,输入X坐标为0,绘制垂直线,两条中心线的交点为(0,0)。
图1-1图1-2
3.绘制凸台外轮廓
选择辅助菜单中“Attributes”,在“属性”对话框中设置线型为实线。
选择“MainMenu”→“Create”→“Line”→“Horizontal”,在屏幕上选取两点,输入Y坐标为50,按Enter键,输入-50,按Enter键,绘制水平线。
选择“MainMenu”→“Create”→“Line”→“Poar”,输入(60,0),输入100,按Enter。
输入(-60,0),输入100,按Enter键。
选择“MainMenu”→“Modify”→“Extend”,输入100,选择要延长的线。
选择“MainMenu”→“Modify”→“Fillet”→“Radius”输入35,进行倒角,输入30进行倒角,如图1-2所示。
4.绘制凸台实体
设置图层1为当前图层,构图平面为俯视图,图形视角为轴测视角,构图深度Z=0。
选择“mainmenu”→“solids”→“extrude”→“chain”命令,选择图1-2中的倒角矩形后,选择“Done”选项,确认挤压方向向上,选择“Done”选项,弹出“挤压实体”对话框,如图1-3所示,然后单击“OK”,构建图形如图1-4所示
图1-3图1-4
5.绘制半圆槽和圆槽线框
设置图层2为当前图层,构图平面为俯视图,图形视角为俯视角,构图深度Z=45。
选择“MainMenu”→“Create”→“Line”→“Poar”,选择Origin,输入“-38.7”画辅助线。
选择“MainMenu”→“Creat”→“Arc”→“Cirpt+rad”输入半径10,输入(-40,25),输入(40,25),画圆。
选择“MainMenu”→“Creat”→“Arc”→“Cirpt+rad”输入半径6,画四个圆,选择“Cirpt+rad”输入半径34,,选择Origin画圆,选择“Cirpt+rad”输入半径46,,选择Origin画圆,如图1-5所示。
图1-5图1-6
选择“MainMenu”→“Modify”→“Trim”→“3entity”,选择要修建的线,修剪结果如图1-6。
6.绘制凸台上圆弧槽和圆槽实体
设置图层2为当前图层,构图平面为俯视图,图形视角为轴测视角,构图深度Z=45。
选择“MainMenu”→“Solids”→“Extrude”→“Chain”命令,选择上图中的半圆槽和圆槽后,选择“Done”选项,确认挤压方向向下,选择“Done”选项,弹出“挤压实体”对话框,如图1-7所示,然后单击“OK”,构建图形如图1-8所示
图1-7图1-8
7.绘制凸台上的半圆槽
设置图层3为当前图层,构图平面为俯视图,图形视角为轴测视角,构图深度Z=54.95。
选择“MainMenu”→“Create”→“Line”→“Poar”,选择Origin,输入“-38.7”画辅助线。
选择“MainMenu”→“Solids”→“NextMenu”→“Primitives”→“Cylinder”命令,选择Height,输入“200”,按Enter键。
选择Radius,输入“15”,按Enter键。
选择Line,选择上一条直线。
选择Basepoint,输入“0,100”,按Enter键。
构建图形如图1-9所示
图1-9图1-10
8.实体布尔运算
选择“MainMenu”→“Solids”→“Boolean”→“Remove”命令,依次选择凸台实体、圆柱基本实体,选择“Done”选项,完成布尔运算,如图1-10所示。
9.构建外轮廓线框
设置图层4为当前图层,构图平面为俯视图,图形视角为俯视角,构图深度Z=0。
选择“MainMenu”→“Creat”→“Rectangle”→“1point”在矩形对话框中设置矩形宽度为150,高度为120.且定位点为中心点,单击“OK”。
选择origin构建一个中心点位于坐标原点的矩形。
10.构建外轮廓实体
选择“MainMenu”→“Solids”→“Extrude”→“Chain”命令,选择上图中的矩形后,选择“Done”选项,确认挤压方向向上,选择“Done”选项,弹出“挤压实体”对话框,如图1-11所示,然后单击“OK”。
图1-11图1-12
设置图层4为当前图层,构图平面为俯视图,图形视角为俯视角,构图深度Z=30。
选择“MainMenu”→“Create”→“Line”→“Horizontal”,在屏幕上选取两点,输入Y坐标为50,输入-50,,画水平线;返回上层菜单选Vertical,在屏幕上选取两点,输入X坐标为65,输入-65,画垂直线。
选择“MainMenu”→“Creat”→“Arc”→“Cirpt+rad”输入半径10,选择圆心,画两个圆,如图1-12。
选择“MainMenu”→“Solids”→“Extrude”→“Chain”命令,选择上图中的两圆后,选择“Done”选项,确认挤压方向向下,选择“Done”选项,弹出“挤压实体”对话框,把图1-7中Distance改为15,然后单击“OK”。
最终加工造型如图1-13。
三维线框模型如图1-14。
选择“MainMenu”→“Delete”→“All”→Line”,再选择“Arc”。
此时显示的是实体模型,如图1-15。
图1-13最终加工造型图1-14三维线框模型
11.将实体模型转换为曲面模型
设置图层4为当前图层,构图平面为俯视图,图形视角为轴侧视角,构图深度Z=0。
选择“MainMenu”→“Creat”→”Surface“”NextMenu“”FromSolid“命令,设置Faces选项为”N“,Solid选项为”Y“。
选择图一实体后,单击Done,实体生成曲面。
选择“MainMenu”→“Delete”→“All”→“Solid“此时,显示的只有曲面。
如图1-16。
图1-15实体模型
图1-16曲面模型
任务二图一数控加工工艺确定
图一零件毛坯尺寸为150mm×120mm×46mm的方料,下表面已加工。
选用立式加工中心加工,采用台虎钳进行装夹,以工件毛坯下表面为工件坐标系原点。
加工路线与方法为:
1)用直径50的面铣刀,采用铣削加工方法进行上平面粗、精加工。
2)用直径35的立铣刀,采用外型铣削加工方法粗、精加工凸台侧面。
3)用直径10的立铣刀,采用挖槽加工方法粗、精加工凸台上的圆弧槽和圆槽。
4)用直径8的球头铣刀,采用平行铣销加工方法粗、精加工凸台上的半圆槽。
5)用直径5的中心钻,采用孔加工方法进行孔定位。
6)用直径10的麻花钻,采用孔加工方法钻孔。
以上各刀具的参数设置会在任务3中给出,在此不再赘述。
表1-1数控加工工序卡
工厂
数控加工工序卡
产品名称或代号
零件名称
材料
零件图号
45#
工序号
程序编号
夹具名称
夹具编号
使用设备
车间
台虎钳
工步号
工步内容
刀具号
刀具规格/mm
主轴转速/(r/min)
进给量/(mm/min)
1
上平面的粗精加工
T1
¢50的面铣刀
400
180
2
凸台侧面粗精加工
T2
¢35的立铣刀
1200
240
3
凸台上圆弧槽和圆槽
T3
¢10的立铣刀
1000
150
4
铣半圆槽
T4
¢8的球头铣刀
1200
200
5
孔定位
T5
¢5的中心钻
2500
200
6
钻孔加工
T6
¢10的中心孔
600
120
任务三图一零件数控加工程序编程
1.设定工件毛坯
选择“MainMenu”→“Toolpath”→“jobsetup”选项,打开工件设定对话框。
直接在对话框的X、Y和Z输入框中输入工件的尺寸“150×120×46”在工件中心的z输入框中输入“16”,选定“displaystock”复选框,参数设定如图1-17所示。
参数设定后单击OK按钮,完成工件设定。
在辅助菜单中顺序选择个“Gview”→“Isometricd”.绘图区显示二三维线框与毛坯,如图1-18所示。
图1-17图1-18
2.用¢50的面铣刀,采用面铣削加工方法进行上平面粗、精加工
(1)选择面铣削加工方法及加工轮廓,定义刀具及刀具参数
选择“toolpath”→“face”→“chain”命令。
选择如图1-18凸台轮廓线,选择“done”,打开“面铣削加工刀具参数”对话框。
选择¢50面铣刀作为当前使用刀具,设定如图1-19参数设置。
图1-19
(2)定义面铣削加工参数
单击“Facingparameters”选项,设定参数如图1-20所示。
单击“Depthcuts”按钮,设定参数如图1-21所示。
设定参数后,单击“确定”按钮,在图上生成刀具路径如图1-22
所示。
图1-20
图1-21图1-22
(3)隐藏刀具路径
选择“toolpath”→”operation“选项后,打开”操作管理器”对话框。
在此对话框空白处单击鼠标右键,在显示的鼠标右键菜单中,按图1-23选取,可将刀具路径隐藏。
图1-23
3.用¢35的立铣刀,采用外型铣削加工方法粗、精加工凸台侧面。
(1)选择外形铣削加工方法及加工轮廓,定义刀具及刀具参数
选择“toolpath”→“contour”→”chain”命令。
选择轮廓线,选择“done”,打开“外形铣削刀具加工参数”对话框,选择¢35立铣刀。
刀具及其参数设定如图1-17所示。
(2)定义外形铣削加工参数
选择“Contourparameters”选项,设置外形铣削参数,如图1-18,图1-19和图1-20所示。
设定参数后,单击“确定”按钮,生成刀具路径如图1-21所示。
(3)隐藏刀具路径
在“操作管理器”对话框中选中第2个刀具路径,通过鼠标右键隐藏刀具路径。
图1-17
图1-18
图1-19图1-20
图1-21
4.用¢10立铣刀,采用挖槽加工粗、精加工凸台上的圆弧槽和圆槽。
选择“mainmenu”→“toolpath”→“pocket”→“chain”选择轮廓线,单击执行,设定参数后如图1-22,图1-23,图1-20和图1-24所示,单击确定,生成路径如图1-25所示。
隐藏刀具路径
图1-22
图1-23
图1-24图1-25
5.用¢8的球头铣刀,采用平行铣销加工粗、精加工凸台上的半圆槽。
选择“Toolpaths”→“Sutface”→“Finish”→“Parallel”,选择凸台曲面,选择“Done”,弹出“刀具参数“对话框。
选择¢8球头铣刀,设置刀具参数如图1-26,图1-27和图1-28所示,单击确定,生成路径如图1-29所示。
隐藏刀具路径
图1-26
图1-27
图1-28图1-29
6.用直径5的中心钻,采用孔加工方法进行孔定位。
选择“Toolpath”→“Drill”→“Entities”命令。
依次选择需加工的孔,选择“Done”→“Done”,打开“孔加工刀具参数”对话框,选择¢5的中心钻,设置刀具参数如图1-30和图1-31所示。
设定参数后,单击“确定”,生成刀具路径。
隐藏刀具路径。
图1-30
图1-31
7.用直径10的麻花钻,采用孔加工方法钻孔。
选择“Toolpath”→“Drill”→“Entities”命令。
依次选择需加工的孔,选择“Done”→“Done”,打开“孔加工刀具参数”对话框,选择¢5的中心钻,设置刀具参数如图1-32,1-31和图1-33所示。
设定参数后,单击“确定”,生成刀具路径如图1-34。
隐藏刀具路径。
图1-32
图1-33图1-34
8.实体切削验证
在主菜单中选择“Toopath”→“Operation”选项,打开“操作管理器”对话框。
依次单击“SelectAll”选项与“Verify”按钮,在绘图区显示出设置的工件外形和实体切削验证工具栏,单击
按钮,进行仿真加工,如图1-35所示。
9.后置处理
在操作管理器中单击“Post”按钮,打开“后置处理”对话框,选中“NCfile”栏中的“SaveNCfile”与“Edit”选项,单击“OK”,在打开的对话框中输入文件名,生成并保存NC数控加工程序,同时打开NC数控加工程序。
图1-35
图二
Ⅱ、图二模型的创建与加工
绘制步骤如下所述:
1、图一加工模型的创造
1.1设置辅助菜单项
在辅助菜单中设置:
Z:
0.00(工作深度)
CplaneT(构图平面)
GiewT(视角)
1.2绘制中心线
选取辅助菜单中的“attributes”弹出如下图对话框设置线型,然后用mainmenu→crateed→line→horizontal画中心坐标线如下图
1.3绘制圆柱形实体
用mainmenu”—arccircpt+rd—oragion,输入半径70,画圆,用同样方法画直径为74的圆,用mainmenu”—line—ertical—条垂直直线,输入X70。
对图形进行修剪mainmenu—modify—trim
用挤压指令做出圆柱实体,剪切后如下图
1.4绘制球形实体并且进行布尔运算。
用“mainmenu”—solids—nextmenu—primitives—sphere构建实体球。
运用布尔运算mainmenu—solids—Boolean—remove生成实体如下图
1.5同上图的构建方法并应用布尔运算绘制实体的内部结构如下图所示。
2、图一数控工艺确定
图二零件毛坯尺寸为160mm×160mm×41mm的方料,下表面已加工。
选用立式加工中心加工,采用台虎钳进行装夹,以工件毛坯下表面为工件坐标系原点。
用直径80的面铣刀,铣削实体的表面。
用直径16的立铣刀,对实体进行加工。
3、图一零件数控加工程序的编制
3.1设定毛坯
选择“mainmenu”→“toolpath”→“jobsetup”选项,打开工件设定对话框。
直接在对话框的X、Y和Z输入框中输入工件的尺寸“160×160×41”在工件中心的z输入框中输入“43”,选定“displaystock”复选框。
参数设定后单击OK按钮,完成工件设定。
3.2用直径80的面铣刀,加工实体上表面。
(1)选择挖槽粗加工方法进行曲面粗加工,定义刀具及刀具参数
在主菜单中顺序选择“toolpaths”→“surface”→rough→pocket→all“→surface→done”命令,设置刀具参数如图所示。
参数设定后,单击确定按钮,在图上生成刀具路径,如图。
(2)隐藏刀具路径
在主菜单中顺序选择“toolpath”→”operation“选项后,打开”操作管理器”对话框。
在此对话框空白处单击鼠标右键,在显示的鼠标右键菜单中,按图1-016选取,可将刀具路径隐藏。
4、刀具路径模拟,如下图所示
5、加工生成实体
6、后置处理
用post指令跳出对话框如下选中nc中的savencfile和edit如下图所致单击ok开始后置处理。
Ⅲ、结论
通过做出零件的三维图形以及进行零件的加工程序编制,和刀具轨迹仿真,加工出了该零件,说明所采用的加工工艺符合该零件。
通过此次实训,发现自己对所学的软件还不够熟练,对加工工艺还知之甚少。
在实训的过程中,通过查找资料以及和同学讨论,弥补了自己的不足,对Mastercam软件有了深入的认识,并且能熟练掌握。
Ⅳ、参考文献
[1]田坤主编.Mastercam数控编程与项目实训[M]北京:
机械工业出版社,2011
[2]张明建杨世成主编.数控加工工艺规划[M]北京:
清华大学出版社,2011
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- 关 键 词:
- Mastercam 报告 03