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1、作者姓名：机自 11 班金磊 20132417（数控加工实践）1CAD/CAE/CAM上机实验学 生： 金磊 学 号： 20132417 课程教师： 专业班级： 机自 11 班 机械工程学院作者姓名：机自 11 班金磊 20132417（数控加工实践） 2二 O 一六年六月一、 实践目的 .3二、 数控加工综合实践的内容： .3三、 使用仪器、材料 .3四、 实验过程 .3（一）零件的三维实体建模造型：MDT 三维实体造型 .3（二） 零件 CAM及数控加工过程（Mastercam 软件的应用） .9（三） 快速原型制造的实践过程 .20五、 分析总结 .321.数控加工误差分析 .322.快
2、速原型制造误差分析 .32六、 实践心得体会 .331.总述 .332.实践体会 .333.存在的问题 .344合理化建议 .34七、 科技小论文 .35八、 附录（其他练习零件） .40作者姓名：机自 11 班金磊 20132417（数控加工实践）33一、 实践目的1.熟悉三维建模（MDT） ；2.了解 CAD/CAM 及数控加工的基本原理及方法；3.了解快速原形制造的基本原理及方法；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形零件的全过程。二、 数控加工综合实践的内容：1.零件的三维 CAD 建模；2.
3、CAM 软件应用或快速原形制造数据准备及控制软件的应用；3.数控加工或快速制作的上机实践。三、 使用仪器、材料1.系统硬件：微机 1 台或工作站 1 台；2.系统软件：Windows 操作系统；3.设计软件：MDT、MasterCAM、RPprogram；4.网络环境：局域网、现场总线、Internet； 四、 实验过程（一）零件的三维实体建模造型：MDT 三维实体造型A.MDT 的工作环境零件、部件环境：当用户启动 MDT 时，系统会首先进入该工作环境，用户也可以通过执行“文件（File）新部件文件（New） ”命令进入零件、部件环境。在此环境下可以进行多个零件的装配。单一零件环境：一般新零
4、件建模时，都要在单一零件环境下设计，此时只需选择“新零件文件（New Part File） ”，就能开始创建一个零件。B.选择的零件:为四耳座，四耳座为回转体零件，中间为带孔的圆台，周边还有 4 个均匀分布的孔。作者姓名：机自 11 班金磊 20132417（数控加工实践）44C.零件分析：该四耳座零件的组成是由多个圆柱四个均布的带孔耳座组成的。D.建模顺序：第一步采用“拉伸”特征，由大到小建立主体结构；第二步采用“拉伸”特征，去除材料，拉伸出出一个耳座，然后阵列出四个耳座；1、实体建模的步骤1.1 在零件目录下设定新草图平面，这里选用 top 平面。1.2 切换至 XY 草绘平面，打开 AU
5、TOCAD 绘图功能条草绘一个圆；1.3 在零件目录里定义截面轮廓，选中所画的圆；直径 400mm 1.4 对选中的截面轮廓进行拉伸形成圆柱如下图：h=100mm作者姓名：机自 11 班金磊 20132417（数控加工实践）551.5 以拉伸圆柱的上表面为草绘平面草绘两个同心圆，并生成截面轮廓：R=370mm，R=150mm选择切削加工的方式拉伸出圆柱面如下图：h=50mm1.6 以圆柱中心线为长，草绘矩形：L=60mm W=50mm，旋转 360 度，切削生成孔。实体形状如下：作者姓名：机自 11 班金磊 20132417（数控加工实践）661.7 以上一步所拉伸的圆柱底面为草图平面，以适当
6、的直径打孔，R=60mm h=50mm 如下图：1.8 以整个圆柱底面为草图平面，在适当距离处画出添加线画出外耳的轮廓图，拉伸一定的高度得到外耳的基本体。然后选中整个外耳与圆柱体相并，初步得到外耳的基本成型体。L=270mm r=60mm h=40mm作者姓名：机自 11 班金磊 20132417（数控加工实践）771.9 以圆柱的中心轴为中心，阵列外耳，数量为四个，角度设为 90 度。如下图：1.10 选中其中一个耳，以其上表面为草图平面，绘出一个一定直径的同心圆，并定义为截面轮廓。然后以切削方式拉伸出一个圆柱体，打孔至圆柱底面，并阵列。如下图： r=40 mm , h=20mm作者姓名：机
7、自 11 班金磊 20132417（数控加工实践）881.11 对整个成型体进行倒圆角，倒角。如下图：1.12 输出模型文件，输出格式为 iges 并保存，等待进一步软件的加工处理。基本步骤：“文件” “ 输出”“IGES”定义文件名保存。作者姓名：机自 11 班金磊 20132417（数控加工实践）99（二） 零件 CAM及数控加工过程（Mastercam 软件的应用）实践材料及设备毛坯材料及尺寸：长宽高=110mm80mm40mm；以毛坯顶面坐标点作为坐标系原点，高度方向最大切削深度不得超过 30mm；加工设备：-T10A 钻削中心、TV5 立式加工中心；刀具：10mm 端铣刀（型号为 G
8、120 221） ，R3mm 球头铣刀（型号为 Q121 211）刀具参数表单位：mm刀具名称 刀具型号 刀具直径 夹持直径 刀刃长刀具全长二齿端铣刀 G120 221 10 10 22 72二齿球头铣刀 Q120 211 6 6 13 57铣削用量建议：入刀速度为 F100，正常走刀速度为 F1000，10mm 端铣刀的转速为1000rpm，R3mm 球头铣刀转速为 2000rpm，刀具切深和步距自定，注意切深不能一步到位，应采取分层加工，否则刀具会因切削用量过大而损坏。零件 CAM 及数控加工过程在 MDT6.0 环境下以“IGES”格式输出保存之前所做的实体造型；进入 Mastercam
9、9.0 软件工作界面后，读取刚才所输出保存的“IGES“格式的文件,删除线条文件，得到实体文件。2.使用步骤2.1、用 MILL9 程序打开 IGES 文件：启动 MILL9MainMenuFileConvertersIGESReadfile选择 IGES 文件打开进入 IGES Read Parameters 设置界面，确认 File is in Metric unitsOk按工具栏按钮 Screen-Fit按工具栏蓝色球按钮（Screen-Surf Disp-Shading）出现 Shading Settings 页面，选择 Shading ActiOk。2.2 删除多余的非 Surfac
10、e 构图元素：MainMenu主菜单 DeleteAllColor选择要删除的颜色（通常为绿色）Ok按工具栏按钮 Gview-Isometric按工具栏按钮Screen-Fit。作者姓名：机自 11 班金磊 20132417（数控加工实践）10102.3 根据需要可在 MILL9 环境下旋转、移动或比例缩放模型。旋转模型直至零件的主要加工面朝向 Z 轴的正向，并让零件尺寸最大的方向与 X 轴一致。旋转模型步骤如下：按工具栏按钮 Gview-Top 或 Gview-Front 或 Gview-side，选择旋转模型的视图平面MainMenuXformRotateAllSurfacesDoneOr
11、igin出现Rotate 提示页面，输入旋转角度选中 Operation 的 Move，确认 Number of Steps 为 1Ok。移动模型，直至工件的顶面中心点的坐标为(X0,Y0,Z0)。移动模型步骤如下：按工具栏按钮Gview-Top 或 Gview-Front 或 Gview-side，改变视图平面MainMenuXformTranslateAllSurfacesDonePolar输入移动距离输入移动方向的角度出现 Translate 提示页面，选中 Operation 的 Move，确认 Number of Steps 为 1Ok。作者姓名：机自 11 班金磊 20132417
12、（数控加工实践）1111比 例缩放 模型的 目的是 让工件 尽可能 大，但 又符合 下述注 意点。比例缩放模型步骤如下：MainMenuXformScaleAllSurfacesDoneOrigin出现 Scale 提示页面，选中 Operation 的 Move，选中 Scaling 的 XYZ，确认 Number of Steps 为 1，输入 X、Y、Z 三个方向的缩放比例Ok。2.4 工艺规划。通常为粗加工、清根、精加工。因毛坯材料为纤维性材料木材，要经过两次交叉精加工，才能把木头纤维割断；加工余量不大且木材好加工，不需要清根，因此本次实验安排粗加工、精加工 1 和精加工 2。2.5
13、画粗加工边界用鼠标点击工具栏上的 Cplane-Top 和 Gview-Top 按钮MainMenuCreateRectangle1Points输入矩形框尺寸为 120mm90mmOKOriginMainMenu作者姓名：机自 11 班金磊 20132417（数控加工实践）1212点击工具栏上的 Cplane-3D 和 Gview-Isometric。2.6 设定毛坯MainMenuToolPathsJob setup输入毛坯长 X=110、宽 Y=80、高 Z=40输入毛坯参考点坐标 Stock Origin，若设计的的工件顶面中心点为 X0Y0XZ0，则可设 Stock Origin为 X
14、0Y0Z2。2.7 产生粗加工刀轨，步骤如下：MainMenu用鼠标点击工具栏上的 Cplane-TopToolPathssurfaceRoughPocket(挖槽加工方法)AllSurfacesDone,出现粗加工参数界面在 Tool Parameters 页面中的大空白区点击鼠标右键Create New Tool在 Tool Type 页面中选刀具类型为 End Mill（立铣刀）在 ToolFlat End Mill 页面中修改Diameter=10.0、Flute=22.0、Shoulder=22.0 和 Overall=40.0作者姓名：机自 11 班金磊 20132417（数控加工实践）1313点击 OK 按钮，返回 Tool Pa
