重庆大学数控加工报告.docx
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重庆大学数控加工报告
数控综合实践报告书
所属学院机械工程学院
专业班级机自03班
学生姓名***
学号2010****
指导教师陶桂宝刘英张毅
完成时间2013.6.13
重庆大学机械工程学院
2013年6月
一数控综合实践指导要求
一.数控综合实践的目的及要求:
1.熟悉三维建模软件
2.了解CAD/CAM及数控加工的基本原理和方法
3.了解快速原型制造的基本原理和方法
4.熟悉网络化设计与制造的基本思想及方法
5.掌握零件从CAD/CAM到数控加工的完整过程或零件从CAD建模到快速制造出原型零件的全过程。
二.实践的内容及步骤:
整个实践内容的时间安排为一周。
1)零件的三维CAD建模
2)CAM软件应用或快速原型制造数据准备及控制软件的应用
3)数控加工或快速制作零件的上机实践
二零件的三维实体造型
MDT有两种工作环境:
零件/部件环境和单一零件环境。
零件/部件环境可以实现装配功能,本次实验仅需在单一零件环境下操作即可。
由实验要求可知,此次数控加工实践毛坯尺寸必须控制在110mm×80mm×40mm以内,课堂上我分配到了第7个零件连杆,经过初步分析该零件主要由三部分构成:
两孔及中间的连接部分,其中两孔分别与相应零件相连,以此实现不同零部件的连接和传力,故该连杆除基本要素满足之外还应考虑连接强度,即敏感部位应有足够的抗拉强度等。
建模步骤如下:
1.建立工作平面
执行part→workfeature→workaxis得到下图所示的对话框。
2.创建草图平面
执行part→sketch→newsketchedfeature,选择XY平面为工作平面。
3.创建绘图窗口
执行view→modelviews→top.
4.首先在工作区画一个半径为15的圆,然后通过拉伸操作得到一圆柱,高度为30mm,不超过毛坯的高度且留有余量:
5.考虑可能的需要的钻孔的大小,在保证强度的前提下按照同样的方法在距离75mm的方位画出另一个半径为20的圆柱,高度为30mm,不超过毛坯的高度且留有余量,如下图所示:
6.然后将步骤1和步骤2中的两个圆柱通过相切圆弧连接起来,拉伸高度为25mm,这样做可以最大限度的避免应力集中,结果如下图所示:
7.该图线框模型如下图所示,从外观上看整体布局基本合理。
8.接下来是钻孔操作,首先在半径为15mm的圆柱上钻一半径为6mm的孔,在实际应用中应该根据连杆连接的轴或杆的大小选取,钻孔操作以及效果如下所示:
9.按照同样的道理在另一圆柱上打孔,半径为8mm,钻孔及效果如下所示:
10.当完成以上步骤后接下来还需要在连接部分挖槽以及倒角,前者的目的是定位,而后者的目的是为了减少应力集中以及便于装配,其中凹槽以一长方形外加两端圆弧然后拉伸跟原有实体求差得到,槽宽度为6mm两端圆弧分别以两圆柱中心为圆心,半径为45mm得到,结果如下所示,倒角半径为3mm,满足最小要求。
11.同理在半径为8mm的孔上表面倒角,半径为3mm,效果如下图所示,整个实体建模过程完成。
三MASTERCAM上机仿真
1.在MDT6.0环境下将上步得到的三维模型以”IGES”格式另存。
2.用MILL9程序打开以IGES格式保存的实体建模文件,确认FileisinMetricunits,模型载入成功如下图所示:
3.根据需要移动模型使得模型上表面的中点处坐标为(x0,y0,z0),将坐标零点设在这个位置有助于接下来的数控加工参数设置,可以简化设计过程,效果如图所示:
4.对该模型加矩形窗,画粗加工边界,目的是限制走刀轨迹只能在该矩形框内,此举有助于避免干涉等意外情况发生,具体参数为长90mm宽120mm,具体设置如下图所示:
5.设定毛坯大小,毛坯原点设置为(x0,y0,z2),这是为了留必要的加工余量,毛坯长120mm,宽90mm,高40mm,满足实验要求的毛坯尺寸,具体参数设置界面如下:
6.设置粗加工相关参数界面如下:
7.在toolparameters页面的大空白区域点击鼠标右键选择createnewtool,在tooltype中修改diameter=10mm,flute=22mm,shoulder=22mm和overall=40mm,设置页面如下所示:
8.返回toolplunge界面,选择dia.=9mm,feedrate=1000,plunge=100,retract=500,spindle=1500其他参数如图所示:
9.切换到surfaceparameters页面,根据模型确定Clearance=20mm,retract=10mm,feedplane=2mm以上参数蚕蛹绝对值absolute,确定精加工余量为0.2mm,设置界面如下所示:
10.切换到roughpocketparameters页面,修改cuttolerance为0.25mm,maxstepdown=1.0mm
复选promptforentrypoint按gapsettings按钮,复选optimizecutorder点击确定如下图所示:
11.,进入精加工参数设置界面,如下图所示
12.设置半径为6的球头洗到,flute=13,shoulder=13,overall=40参数设置界面如下
13.进入surfaceparameter页面设置stocktoleave为0其他设置同粗加工
14.由于是精加工,totaltolerance应该设置的小些,这里设置为0.025,具体设置页面如下所示
15.优化走刀路线optimizecutorder
16.由于毛坯材料为木材,为消除纹理的影响则进行第二次精加工,走刀方向和第一次成90度。
17.仿真过程如下图所示
18.最后得到仿真结果,如下图所示
19.保存NC程序
20.其中粗加工代码头尾如下:
%
O0001
(PROGRAMNAME-1)
(DATE=DD-MM-YY-04-07-12TIME=HH:
MM-17:
07)
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
(TOOL-9DIA.OFF.-9LEN.-9DIA.-10.)
N104T9M6
······
N8778X.316Y33.104R.715
N8780G0Z5.
N8782Z20.
N8784M5
N8786G91G28Z0.
N8788G28X0.Y0.A0.
N8790M30
%
21.精加工代码头尾如下:
%
O0002
(PROGRAMNAME-2)
(DATE=DD-MM-YY-04-07-12TIME=HH:
MM-17:
08)
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
(TOOL-10DIA.OFF.-10LEN.-10DIA.-6.)
······
N5654Y-28.236Z-32.932
N5656G0Z5.
N5658Z20.
N5660M5
N5662G91G28Z0.
N5664G28X0.Y0.A0.
N5666M30
%
三快速原型制造
基本原理:
快速原型制造是综合利用CAD技术,数控技术,激光加工技术和材料技术实现从零件设计到三维实体原型制造一体化的系统技术。
它采用软件离散一材料堆积的原理实现零件的成形。
具体过程:
快速原型制造首先利用高性能的CAD软件设计出零件的三维曲面或实体模型;再根据工艺要求进行切面分层;然后对层面信息进行工艺处理,选择加工参数,系统自动生成刀具移动轨迹和数控加工代码;再对加工过程进行仿真,确认数控代码的正确性,然后利用数控装置精确控制激光束或其他工具的运动在当前工作层(二维)上采用轮廓扫描,加工出适当的截面形状;再铺上一层新的成形材料,进行下一次的加工,直至整个零件加工完毕。
可以看出,快速原型制造技术是个由三维换成二维(软件离散化),再由二维到三维(材料堆积)的工作过程。
上机步骤如下:
1.本次上机载入茶壶模型,旋转缩放模型如下图
2.对当前模型进行分层并轮廓状态,看是否存在缺陷
3.对有缺陷的层面和轮廓进行编辑修改,重新检查轮廓状态,直到没有缺陷,然后保存结果
4.选择手动支撑,具体分布如下图所示
5.输出成型加工文件并利用RP-Builder对输出文件进行仿真,观察运行轨迹是否正确;
6.在老师的带领下观察快速成型机的工作过程和原理以及现阶段快速成型技术的发展情况
四本次实践总结
通过本次实践,我主要有以下收获:
1.基本掌握了MDT以及数控加工和快速原型制造的基本原理和使用步骤
2.通过上机练习对MDT三维建模软件有了一定接触,能够对一般的零件进行设计建模
3.再次练习Mastercam软件,加深了对数控加工仿真的理解
4.通过观察TV5立式加工中心学到了零件加工的过程和基本步骤,对数控加工仿真过程有了一个切实的感受。
5.通过本次数控仿真实践我系统的学习了如何把一个概念或者想法变为能够看得到的设计,再到既看得见又摸得着的实体模型整个过程,为以后的工作或者学习打下基础。
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