《关于基于MasterCAM的零件数控加工编程若干问题的思考》由会员分享，可在线阅读，更多相关《关于基于MasterCAM的零件数控加工编程若干问题的思考（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于 MasterCAM 的零件数控加工编程毕业设计说明书1江西交通职业技术学院毕业论文（设计）关于基于 MasterCAM 的零件数控加工编程若干问题的思考论基于 MasterCAM 的零件数控加工编程学生姓名 梁小雨 系部名称 机电工程系 专业名称 数控技术 班 级 05 大专数控（一）班 学 号 0541101055 指导教师 李彩丽 皱贵平 二 00 七年十二月十日基于 MasterCAM 的零件数控加工编程毕业设计说明书2目录中文摘要3前言4第一章 MasterCAM 在数控实验中的应用5第二章 MasterCAM 软件的功能及运用72.1 零件加工工艺分析72.2 零件的几何建模7
2、2.3 零件加工刀具路径确定82.4 零件的模拟数控加工82.5 生成数控指令代码及程序传输82.6 结语8第三章 MasterCAM 加工编程及注意事项93.1、铜公加工93.2、MasterCAM 编程中的两个典型问题11参考文献19致谢20基于 MasterCAM 的零件数控加工编程毕业设计说明书3中文摘要本文主要介绍了 MasterCAM 软件的特点和应用方法，就如何运用MasterCAM 进行机械设计和加工进行了研究。还主要讲述了 MasterCAM 加工编程及注意事项。关键词：数控加工；MasterCAM ；CAD/CAM基于 MasterCAM 的零件数控加工编程毕业设计说明书4
3、前言MasterCAM 软件是美国的 CNCSoftware 公司开发的基于 PC 平台的CAD/CAM 系统，由于它对硬件要求不高，并且操作灵活、易学易用并具有良好的价格性能比，因而深受广大企业用户和工程技术人员的欢迎，广泛应用于机械加工、模具制造、汽车工业和航天工业等领域，它具有二维几何图形设计、三维曲面设计、刀具路径模拟、加工实体模拟等功能，并提供友好的人机交互，从而实现了从产品的几何设计到加工制造的 CAD/CAM 一体化。是目前世界上应用最广泛的 CAD/CAM 软件之一。随着现代机械工业的发展，计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)已显示出巨大的潜力，并广泛应用于产品设
4、计和机械制造中，使用CAD/CAM 系统产生的 NC 程序代码可以替代传统的手工编程，运用CAD/CAM 进行零件的设计和加工制造，可使企业提高设计质量，缩短生产周期，降低产品成本，从而取得良好的经济效益由于水平有限，文中不免有错误之处，恳请您提出宝贵意见。基于 MasterCAM 的零件数控加工编程毕业设计说明书5第一章 MasterCAM 在数控实验中的应用MasierCAM 是我国目前机械加工自动化中使用最普遮的一种软件，利用它的图设计与仿真功能，在数控实验中进行应用，改善了目前数控技术课程教学中实验环节效果不理想、效率较低的现象，提高了学生数控编程能力、数控机床的操作能力及系统的维护能
5、力。一、利 用 masterCAM 进行手工编程，并进行程序校验数控程序的手工编制是计算机自动数控编程的墓础，应用计算机进行数控加工自动编程最终也还要经过后置处理转换成 NC 程序代码。作为数控技术人才，不仅是数控技术的应用者，更应该是数控技术的开发者。因此要使学生知其然并知其所以然，手动编程是学生熟悉并掌握 NC 程序基本原理的一个重要途径。但数控指令枯燥、不易记忆，编写的程序又不能得到实现，学生学习的兴趣不高，也得不到应有的实际动手的训练。同时对同一零件编程，学生编写的程序会有多种，老师批改作业、检查学生掌握情况也十分困难。这一难题在masterCAM 系统中就迎刃而解了:只要将 NC 代
6、码输入该系统，通过加工轨迹校验,NC 程序的结果就非常直观地仿真出来了。二、设 置 工艺参数，定义每件加工工艺利用 masterCAM 系统中的 CAD 绘图建模功能绘制生成三维零件模型，或利用该系统提供的数据接口将在其它 CAD 系统中做好的零件模型数据读人，然后综合运用所学过的如机械制造工艺学、金属切削机床等课程的相关知识，选择合适的加工工艺方法，安排零件的加工工序，确定粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀具、切削用量、进退刀路径、主轴转速等参数后，该系统便自动计算出机加工余量，并动态显示出和粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀位轨迹和机床代码，省去了人为编制 NC
7、 程序的烦恼。这一过程将数控编程、制造工艺、刀具、数控机床、数控加工等课程有机地结合起来，使学生觉得以前所学的知识不再孤立、枯燥，在数控技术课程中达到了融汇贯通，并在计算机上变得生动、形象起来，巩固了学生的加工工艺方面的知识，强化了利用 mastercam 系统数控教学的效果。三 、利用 masterCAM 系统，对计算机计算的刀具轨迹进行模拟仿真masterCAM 特有的模拟仿真功能，可以进行三维真实感动态仿真加工，每个学生都有模拟加工的机会，省时间、省材料、省设备投人。在仿真过程中，刀具沿着所定义的加工轨迹进行动态加工，学生可以直观地掌握数控加工的过程，判断刀具轨迹的连续性、合理性，是否存
8、在刀具干涉、空走刀撞刀等情况，刀位计算机是否正确，加深了学生对加工工艺的理解和对刀具轨迹的认识。通过对照加工后的结果，学生明白了不同的刀位轨迹，其加工结果有很大的差异实质上，加工刀具轨迹定义的合理与否，与学生对零件加工工艺知识掌握的熟练程度有密切的关系。学生可以发挥自己的创造性和综合能力，对不满意的加工结果重新进行零件建模或重新定义刀位轨迹，实现虚拟设汁与虚拟加工。四 、利 用 masterCAM 系统将刀具轨迹转换成数控加工程序。通过计算机机床接口传送，并控制数控机床进行实际加工 前面所做的工作均是在计算机上进行的，学生还很难将 NC 程序和实际的加工联系起来，总的理解是停留在理论知识上，感
9、性认识不足，实际应用能力的训练环节很不够。因此在条件允许的情况下，让学生将零件的 NC 程序通过数据接口传至数控机床，控制机床进行加工。在这个过程中，NC 程序、数控系统、数据接口起了非常重基于 MasterCAM 的零件数控加工编程毕业设计说明书6要的作用。作为数控技术开发人才，应该熟练掌握数控编程、数据通讯、接口技术等专业基础知识，并得到相应的动手能力的训练我们认为数控实验室的功能应该是多方面的除满足教学需要外，还可以进行科研项目研究，提高教师自身的业务水平，同时为生产科研服务，并积极开展对外技术培训和技术服务，以及承接加工任务等，从中获得一定的经济 效 益 ， 用 以 改 善 实 验 室
10、 的 条 件 、 促 进 正常 的 教 学 科 研 活 动 ， 推 动 教 学 改 革 与 课 程 的 建 设 。基于 MasterCAM 的零件数控加工编程毕业设计说明书7第二章 MasterCAM 软件的功能及运用MasterCAM 是一种功能强大 CAD/CAM 软件，由 CAD 和 CAM 两大部分组成，并分成 Design(造型) ，Mill(铣削加工)、Lathe(车削加工) 和 Wire(线切割)4 个功能模块。集设计与制造于一体，通过对所设计的零件进行加工工艺分析，并绘制几何图形及建模，以合理的加工步骤得到刀具路径，通过程序的后处理生成数控加工指令代码，输人到数控机床既可完成加
11、工。下面结合实例介绍软件 MasterCAM 软件在数控加工自动编程中的的使用。2.1 零件加工工艺分析图 1 所示为加工的零件图，在运用 MasterCAM 软件对零件进行数控加工自动编程前，首先要对零件进行加工工艺分析，确定合理的加工顺序，在保证零件的表面粗糙度和加工精度的同时，要尽量减少换刀次数，提高加工效率，并充分考虑零件的形状、尺寸和加工精度，以及零件刚度和变形等因素，做到先粗加工后精加工；先加工主要表面后加工次要表面；先加工基准面后加工其他表面。图 1 加工零件图图 1 所示零件可通过车削加工完成，所用刀具有外圆车刀、5mm 宽的切槽刀及外螺纹车刀等。该零件在数控车床上加工的工艺流
12、程为：轮廓加工、切槽加工* 螺纹加工一最后截断。该零件如果采用循环指令进行编程，则程序包括以下几部分：1)坐标系及加工工艺参数的指定程序；2)轮廓循环的粗、精加工程序；3)切槽循环加工程序；4)螺纹循环加工程序；5)最后的截断加工程序。2.2 零件的几何建模建立零件的几何模型是实现数控加工的基础，MasterCAM 四大模块中的任何一个模块都具有进行二维或三维的设计功能，具有较强(CAD)绘图功能。可以运用 Design 模块建模，也可以根据加工要求使用 Mill 模块、Lathe 模块和 Wire 模块直接建模，同时由于软件系统内设置了许多数据转换档1，可以将各种类型的图形文件如 AutoC
13、AD，CADKEY，Mi-CAD 等软件上的图形转换至 MasterCAM 系统上使用。在进行零件的建模时，无需画出整个零件的模型来，只需要画出其加工部分的轮廓线即可，加工尺寸、形位公差及配合公差可以不标出，这样既节省建模时间，又能满足数控加工的需要；建模时，应根据零件的实际尺寸来绘制，以保证计算生成的刀具路径坐标的正确性；并可将不同的加工工序分别绘制于不同的图层内，利用 MasterCAM 中图层的功能，在确定刀具路径时，加以调用或基于 MasterCAM 的零件数控加工编程毕业设计说明书8隐藏，以选择加工需要的轮廓线。图 1 所示加工的零件，在建模绘图的过程中不需要把零件图全部画出来，只需
14、要画出零件的轮廓即可，如图 2 粗线所示。 图 2 所需绘制的轮廓图2.3 零件加工刀具路径确定零件的建模后，根据加工工艺的安排，选用相应工序所使用的刀具，根据零件的要求选择加工毛坯，同时正确选择工件坐标原点，建立工件坐标系统，确定工件坐标系与机床坐标系的相对尺寸，并进行各种工艺参数设定2，从而得到零件加工的刀具路径。MasterCAM 系统可生成了相应的刀具路径工艺数据文件 NCI，它包含了所有设置好的刀具运动轨迹和加工信息。图 1 所示零件可用 MastercamLathe 进行各种工艺参数设定，得到零件加工的刀具路径。2.4 零件的模拟数控加工设置好刀具加工路径后，利用 MasterCA
15、M 系统提供的零件加工模拟功能，能够观察切削加工的过程3 ，可用来检测工艺参数的设置是否合理，零件在数控实际加工中是否存在干涉，设备的运行动作是否正确，实际零件是否符合设计要求。同时在数控模拟加工中，系统会给出有关加工过程的报告。这样可以在实际生产中省去试切的过程，可降低材料消耗，提高生产效率。2.5 生成数控指令代码及程序传输通过计算机模拟数控加工，确认符合实际加工要求时，就可以利用MasterCAM 的后置处理程序来生成 NCI 文件或 NC 数控代码4 ，MasterCAM 系统本身提供了百余种后置处理 PST 程序。对于不同的数控设备，其数控系统可能不尽相同，选用的后置处理程序也就有所不同。对于具体的数控设备，
