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奔驰车标课程设计
综合训练报告书
题目奔驰车标零件CAD/CAM与数控加工
应用技术学院系
机械设计制造及其自动化专业1081班11号
学生姓名雷钢富
指导教师关耀齐袁平王高升谢琪
完成日期12.08——12.28
湖南工程学院应用技术学院
二○一三年十二月
湖南工程学院
CAD/CAM与数控加工综合训练任务书
题目:
奔驰车标零件CAD/CAM与数控加工
姓名雷钢富系别应用技术学院专业机械设计制造及其自动化班级1081学号11
指导老师关耀齐袁平王高升谢琪教研室主任关耀齐
一、训练目的
本综合训练是机械设计制造及其自动化专业教学计划中规定的专业必修课程,是学生进入专业课程学习阶段必须进行的一个重要的实践性教学环节,其目的是提高学生计算机综合应用能力,巩固和加深所学的理论知识,深入了解CAD/CAM软件在产品设计开发和加工制造过程中的作用,掌握产品数控加工的全过程,培养理论联系实际的工作作风和分析问题、解决问题的能力。
二、指定零件(图例)
图1奔驰车标
三、训练任务
1.应用Mastercam等CAD/CAM软件完成指定零件的CAD/CAM过程。
训练内容:
1)指定零件的几何造型;
2)工艺分析;
3)刀具走刀路径的生成;
4)数控仿真加工;
5)指定数控系统的数控程序生成。
2.指定零件的数控切削加工
训练内容:
1)确定毛坯类型,编制零件的加工工序卡,填写加工程序单;
2)根据已制订的加工工序卡,填写刀具调整单,动手调整、操作相应机床,完成零件的数控加工;
3)正确地选用检验方法及计量器具,对零件进行质量检测和分析。
四、训练要求
1)完成指定零件的3D造型;
2)完成指定零件的2D图,并正确标注好尺寸;
3)对零件进行正确的工艺分析,按指定的格式填写数控加工工艺卡片;
4)刀具路径与指定数控系统的数控程序生成;
5)数控加工零件,并对零件进行质量检测和分析;
6)撰写综合训练说明书(上交电子稿和打印稿),说明书应涵盖整个训练内容,字数不少于3.5千字;
7)答辩与成绩的给定。
目录
一.零件的CAD/CAM过程…………………………………1
1.1零件CAD………………………………………………………1
1.2零件加工工艺设计……………………………………………4
1.2.1确定毛坯类型…………………………………………………………4
1.2.2数控加工工艺分析……………………………………………………4
1.3零件CAM…………………………………………………….5
1.3.1刀具路径的生成………………………………………………………5
1.3.2加工程序的生成………………………………………………………7
1.4CAM程序清单…………………………………………………8
二、零件的数控加工………………………………………9
2.1车标零件加工工序卡……………………………………………9
2.2工件坐标系及工件装夹示意图…………………………………10
2.3VNUC4.0加工仿真………………………………………………11
三、心得体会……………………………………………20
四、参考资料…………………………………………….21
CAD/CAM与数控加工综合训练报告
1.零件的CAD/CAM过程
1.1零件CAD
第一步:
进行相关尺寸确定,,进行二维造型。
而实际造型中按需要的尺寸确定具体值。
图1初步建模
第二步:
进行三维立体造型,它的造型有关数据如图2所示。
实际造型结果如图
图2操作步骤
第三步:
曲面建模
图3三维造型
1.2零件加工工艺设计
1.2.1确定毛坯类型
1)铣削零件毛坯类型:
Φ120*120mm
2)零件材料:
铝合金
3)制造方法:
数控铣削
1.2.2数控加工工艺分析
1.工艺分析
如图所示,零件外形规则,被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值等要求较高。
工件复杂程度一般,包含了平面、圆弧表面、空间圆柱面、内外轮廓、挖槽、钻孔、镗孔、铰孔以及三维曲面的加工,且大部分的尺寸均达到IT8~IT7级精度。
选用机用平口钳装夹工件,校正平口钳固定钳口,使之与工作台X轴移动方向平行。
在工件下表面与平口钳之间放入精度较高的平行垫块(垫块厚度与宽度适当),利用木锤或铜棒敲击工件,使平行垫块不能移动,夹紧工件。
采用试切法对刀,找正工件X、y轴零点,零点位于工件A表面Φ38孔的中心位置,设置Z轴零点与机械原点重合,刀具长度补偿利用z轴定位器设定;有时也可不使用刀具长度补偿功能,而根据不同刀具没定多个工件坐标系零点进行编程加工。
图中A表面为执行刀具长度补偿后的零点表面。
2.切削参数的选择
根据零件图样要求给出加工工序为:
零件图号
工序号
零件名称
材料
夹具名称
使用设备
欧宝车标
铝合金
机用虎钳
三轴立式铣床
工步号
工步内容
刀具规格
刀具材料
主轴转速/r.min
进给速度/mm.min
背吃刀量
/mm
1
曲面粗加工挖槽
Φ8平底刀
高速钢
3000
180
2
2
精加工环绕等距
Φ6球刀
3000
100
0.5
表一:
奔驰车标零件数控加工工序
1.3零件CAM
1.3.1刀具路径的生成
①曲面粗加工挖槽:
(雷钢富、罗锡山同学完成)
加工方式:
挖槽;
刀具选择:
M8平底刀;
切削参数:
进给率180、Z轴进给率100、提刀速度400、下刀速度400、
主轴转速3000、最大粗切步进量为2mm;
图4曲面粗加工挖槽参数选项卡
图5曲面粗加工挖槽加工刀路仿真
②精加工环绕等距:
(朱翔、燕帅、李凌波同学完成)
加工方式:
环绕等距;
刀具选择:
Φ6球刀;
切削参数:
进给率100、提刀速率400、下刀速率400、主轴转速3000
图6曲面精加工环绕等距参数选项卡
图7曲面精加工环绕等距刀路仿真
1.3.2加工程序的生成
1.4CAM程序清单
通过后置处理产生NC加工程序,按华中HNC-21M系统编程格式编辑经后置处理所产生的程序。
粗加工挖槽加工:
(工步一)%
%
O0000
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
N106G0G90G54X-42.875Y-43.39S2000M3
N108Z32.8
N110Z17.3
N112G1Z7.8F200.
N114X-45.Y-41.182F800.
N116X-45.035Y-41.144
N118X-47.044Y-38.83
N120X-47.077Y-38.791
N122X-48.965Y-36.377
N124X-48.996Y-36.336
N126X-50.759Y-33.83
N128X-50.787Y-33.787
N130X-52.42Y-31.194
N132X-52.446Y-31.15
N134X-53.945Y-28.476
N136X-53.968Y-28.431
N138X-55.328Y-25.685
N140X-55.35Y-25.639
N142X-56.567Y-22.826
N144X-56.587Y-22.779
N146X-57.659Y-19.908
N148X-57.676Y-19.86
N150X-58.601Y-16.938
N152X-58.615Y-16.889
N154X-59.389Y-13.924
N156X-59.401Y-13.874
N158X-60.022Y-10.873
N160X-60.032Y-10.823
N162X-60.499Y-7.794
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N8622X-.16Y.25
N8624X-.03Y.48Z7.94
N8634G91G28Z0.
N8636G28X0.Y0.
N8638M30
%
二、零件的数控加工
2.1车标零件加工工序卡
湖南工程学院
工序卡
型号
FANUCOIMC
共1页
第1页
图号
1081-2
名称
奔驰车标
零件数量
1
材料
铝合金
代用材料
塑料
材料数量
1
序号
工步内容
单件/准备
首检
工作者
检验员
1
曲面粗加工挖槽
李凌波
朱翔
雷钢富
燕帅
2
曲面精加工等高外形
李凌波
朱翔
雷钢富
燕帅
编制
雷钢富
校对
罗锡山
审核
朱翔
审定
燕帅
2.2工件坐标系及工件装夹示意图
图号
1081-2
名称
奔驰车标
工序号
1
编制
日期
2013.12.
校对
日期
2013.
机床型号
FANUCOIMC
序号
刀具
类型
刀具
规格
工步内容
加工时间
注意
事项
操作者
1
Φ8端铣刀
高速钢
曲面粗加工挖槽
1h
雷钢富、朱翔
2
φ6球刀
高速钢
曲面精加工平行铣削
1.5h
罗锡山、燕帅、李凌波
2.3VNUC4.0加工仿真
(1)打开VNUC仿真软件
(2)选择FANUC0iMC型数控系统
(3)新建、安装毛坯,并用虎钳钳住,在工艺流程中选择基准工具
(4)接通电源,打开紧急开关,把辅助工具,手轮调出来,然后分别对X轴、Y轴、Z轴进行对刀,建立工件坐标系
1)对X轴进行对刀
此方法为两面对刀法,把第一次对刀的X坐标加上第二次对刀的X坐标相加:
(574.427+725.583)/2=650.005
2)对Y轴进行对刀
Y轴对刀和X对刀方法相同,(335.854+184.707)/2=260.280
3)对Z轴进行对刀
Z轴对刀为坐标加上工件厚度加上塞尺厚度:
190.866+8+1=199.866
(5)对完刀的坐标如图所示
(6)在刀具库中选择所需的刀具
(7)分批将程序调出来,选好刀具,进行仿真
1)粗加工
2)精加工
三、心得体会
在这三周的综合实训中,我们团队负责制造一个奔驰车标,一开始毫无头绪,经过老师指导,第一周我们开始画UG建模图,我们查阅各种资料去画图。
画完图后我们开始仿真。
第二周,仿真开始的时候遇到很多问题是自己意想不到的,经过自己和团队的讨论和老师的指导把仿真弄出来了,然后老师经过删减把我们的仿真变成更加简单更加完美。
第三周我们开始机床上直接加工了,老师教会了我们对刀,对完刀我们就直接加工了,等待了两个小时候我们的结果出来了,我们三周的结果出来了,感觉很完美。
我们经过三周后学会了如何查资料,学会了如何去解决问题,更重要的是我们学会了如何团队合作,如何让每个人在团队中发挥出自己最大的水平。
四、参考资料
[1]邓奕,关耀奇.华中I型数控系统基于Master-CAM的后置处理
[2]邓奕.现代数控机床及应用[M].北京:
国防工业出版社,2008
[3]邓奕.数控加工技术实践[M].北京:
机械工业出版社,2009
[4]陈家芳.实用金属切削加工工艺手册[M].上海科学技术出版社,2006
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