东风车标CAM及数控加工20.docx

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东风车标CAM及数控加工20

综合训练报告书

题目东风车标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0983班20号

学生姓名聂明羽

指导教师关耀奇袁平王高升郭建新.

完成日期2012.7.3.

湖南工程学院应用技术院

二○一二年七月

CAD/CAM与数控加工综合训练任务书

题目：

东风车标CAD/CAM与数控加工

姓名聂明羽系别应用技术学院专业机械设计班级0983学号20

指导老师关耀奇袁平王高升郭建新教研室主任关耀奇

一、训练目的

本综合训练是机械设计与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0-1东风车标

毛坯尺寸Φ55mm×125mm

图0-2球头销

三、训练任务

1.应用Master-cam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，填写加工程序单；

2）根据已制订的加工工序，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，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

CAD/CAM与数控加工综合训练任务书1

一、零件的CAD/CAM过程5

1.1零件CAD5

1.2零件加工工艺设计6

1.3零件CAM7

1.4CAM程序清单11

二、零件的数控加工13

2.1、工件坐标系及零件装夹示意图13

2.2数控加工仿真13

三、车削加工部分18

3.1零件图样18

3.2工艺分析18

3.3零件加工工序卡19

3.4零件装夹示意图20

3.5加工过程综述21

3.6检测加工零件，分析超差原因21

四、心得体会23

五、参考资料24

一、零件的CAD/CAM过程

1.1零件CAD

由零件建模所得到的模具上模体图（建模的大致过程、截取几个关键的过程图）

生成的3D造型图

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：

180*180*70方料。

2）零件材料：

铜材。

3）制造方法：

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。

选用机用平口虎钳装夹工件，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，零点位于工件底面中心位置

根据零件图样要求给出加工工序为：

1）铣削平面使坯料端面平整。

选用φ50的面铣刀；

2）曲面粗加工挖槽去除坯料内的的大部分材料，铣出车标基本空间形状。

选用φ8的立铣刀。

3）曲面精加工等高外形曲面精加工同时铣出圆角面。

选用φ

4）曲面精加工残料清角。

选用φ2的球刀。

2．切削参数的选择

各工序及刀具的切削参数见下表

加工步骤

刀具与切削参数

序号

加工内容

刀具规格

主轴转速r/min

进给速度mm/min

类型

材料

1

铣削平面

φ50面铣刀

硬质合金

600

260

2

曲面粗加工挖槽

φ8立铣刀

高速钢

1200

260

3

曲面精加工等高外形

φ4双刃球头刀

高速钢

2000

240

4

曲面精加工残料清角

φ2双刃球头刀

高速钢

2500

240

1.3零件CAM

1.3.1刀具路径的生成

1）曲面粗加工：

加工方式：

平面铣削；

刀具选择：

φ50面铣刀；

切削参数：

进给率260、下刀速率300、提刀速度600、主轴转速600、加工预留量0、最大切削间距40、最大Z轴进给2.0。

2）曲面粗加工：

加工方式：

挖槽加工（等距环切）；

刀具选择：

φ8端铣刀；

切削参数：

进给率260、下刀速率300、提刀速度600、主轴转速1200、加工预留量0、最大切削间距2.0、最大Z轴进给1.0。

3）曲面精加工：

加工方式：

曲面精加工等高外形；

刀具选择：

φ4球刀；

切削参数：

进给率240、下刀速率300、提刀速度600、主轴转速1200、加工预留量0、最大Z轴进给0.5。

4）边角余料清除：

加工方式：

曲面精加工等高外形；

刀具选择：

φ2球刀；

切削参数：

进给率240、下刀速率300、提刀速度600、主轴转速1200、加工预留量0、最大Z轴进给0.5。

1.3.2加工程序的生成

用Master-cam的后处理程式自动生成NC指令代码。

1.4CAM程序清单

部分演示截图如下

铣端面（工序一）：

%

O0020

N100G21

N102G0G17G40G49G80G90

N104T1M6

N106G0G90G54X-58.004Y-89.998S800M3

N108G43H0Z50.

N110Z10.

N112G1Z8.F200.

N114X48.004F400.

N116X69.132

N118G3Y-74.998R7.5

N120G1X-69.132

N122X-82.487

N124G2Y-59.999R7.499

N126G1X82.487

N128X91.537

N130G3Y-44.999R7.5

N132G1X-91.537

N134X-97.489

N136G2Y-29.999R7.5

N138G1X97.489

N140X100.891

N142G3Y-15.R7.499

N144G1X-100.891

N146X-102.

N148G2Y0.R7.5

N150G1X102.

N152G3Y15.R7.5

N154G1X-100.891

N156G2Y29.999R7.5

N158G1X97.489

N160G3Y44.999R7.5

N162G1X-91.537

N164G2Y59.999R7.5

N166G1X82.487

N168G3Y74.998R7.5

N170G1X-69.132

N172G2Y89.998R7.5

N174G1X58.004

N176G0Z50.

N178M5

N180G91G28Z0.

N182G28X0.Y0.

N184M30

%

二、零件的数控加工

2.1、工件坐标系及零件装夹示意图

2.2数控加工仿真

1）打开VNUC仿真软件，

2）选择FANUC0iMC型数控系统。

3）新建并安装毛坯与基准工具

4）建立工件坐标系

5）安装刀具

6）载入NC程序

7）自动加工仿真。

铣端面

粗加工

精加工

去余料

三、车削加工部分

3.1零件图样

3.2工艺分析

此零件的车削加工包括车端面.倒角.外圆.圆弧过渡面，切槽加工和切断。

（1）选择刀具：

1号刀车外圆，2号刀车螺纹。

（2）工艺路线：

首先车削外形，然后车螺纹。

（3）确定切削用量：

车外圆：

主轴转速s=600r/min,进给速度F=100mm/r；车螺纹：

主轴转速s=200r/min，进给速度F=2.0mm/r。

（4）加工程序单

O0001程序号

M03S600T0101启动主轴，换T01并建立刀补

X55Z2快速接近工件

G71U1R1P10Q21U0.2W0.05F100外围循环

N10G00X25.8倒角

G01Z0

X29.8Z-2

Z-18车螺纹外轮廓

X26Z-20倒角

Z-24.65

G03X50Z-46R25逆圆加工

X44Z-57.87R25

G02X50Z-110.24R50顺圆加工

N21G01Z-118车大外径

X55

G00X100快速回起始点，主轴停

Z100M05

S200M03T0202启动主轴，换T02并建立刀补

G00X34Z3快速接近工件

G82X28.44Z-20.5F2螺纹切削

G82X28.14Z-20.5F2

G82X27.94Z-20.5F2

G82X27.84Z-20.5F2

G00X100

Z100M05快速回起始点，主轴停

M30程序结束

3.3零件加工工序卡

零件加工工序卡

湖南工程学院

工序卡

型号

CKI6132

共1页

第1页

图号

0881-1

名称

葫芦轴

零件数量

1

材料

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

编写程序

肖明

徐伯民

2

仿真、夹紧工件

胡核

杨钦文

3

车端面、对刀

梁鹏

蔡冬

4

车外轮廓

黄实

编制

梁鹏

校对

肖明

审核

审定

3.4零件装夹示意图

选用机用三爪卡盘装夹工件，使之与工作台X轴移动方向平行。

采用试切法对刀，找正工件X、Z轴零点。

工件坐标系及零件装夹示意图

图号

0881-1

名称

葫芦轴

工序号

01-03

编制

肖明梁鹏胡核

日期

2011.12.29

校对

黄实

日期

2011.12.29

机床型号

CKI6132

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

外圆

车刀

高速钢

对刀

10min

肖明、梁鹏

2

外圆

车刀

高速钢

车外形轮廓

30min

肖明、胡核

3.5加工过程综述

1、机床坐标系、工件坐标系的建立：

开启机床主轴，摇动手轮对刀，将计算出来的工件坐标系输入到G54中。

2、各工步的加工操作注意事项：

1）注意Z轴进给量不宜太多，应小于2mm。

2）对刀时小心调节手轮并注意倍率的调整，主轴开启正转。

3）注意定义下刀点位置，避免发生碰撞。

4）注意进给量不宜太大。

5）注意Z方向对刀。

3.6检测加工零件，分析超差原因

（1）确定检验方法，选择计量器具：

用游标卡尺检验零件的尺寸精度。

（2）检测加工零件（将测量结果填入记录表）

（3）分析超差原因（无误差者不写）

零件检测记录表

图纸

尺寸

检测用

计量器具

检测尺寸

结论

Φ50mm

游标卡尺

Φ49.92mm

允许范围内

Φ30mm

游标卡尺

Φ29.96mm

允许范围内

118mm

钢尺

118mm

允许范围内

Φ26mm

游标卡尺

Φ25.98mm

允许范围内

Φ32mm

游标卡尺

Φ31.96mm

允许范围内

四、心得体会

三周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。

在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。

学会了合作，学会了运筹帷幄。

数控技术课程设计是很注重实际操作应用的一次设计，在做课程设计的工程中我遇到了许许多多的的问题，课程设计不仅暴露了我对于实际操作的缺乏经验，让我在设计过程中一次又一次的出现问题单总是找不到解决的方法。

但同样也增加了我各方面的知识。

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．在这次设计过程中，体现出自己与团队合作的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。

通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。

这对于我们的将来也有很大的帮助。

以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。

就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实习结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。

五、参考资料

[1]法拉科（中国）有限公司．编程指南用户文件[M]．北京：

法拉科（中国）有限公司。

2006.1

[2]邓奕，关耀奇．华中I型数控系统基于Master-CAM的后置处理[J]．湖南工程学院学报。

2001.3

[3]邓奕.现代数控机床及应用.国防工业出版社。

2008.9

[4]邓奕.数控加工技术实践.机械工业出版社。

2010.1