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1、机械制造方向综合实验实验报告 手机外壳模具数控加工 院（系）名称： 专 业： 实验题目： 指导老师： 班级： 姓名： 学号： 实验题目 手机外壳模具数控加工部分一、实验类型：综合型二、实验目的：1. 熟悉Mastercam9.0 自动编程的基本操作2. 掌握Mastercam9.0 模具曲面加工刀具路径（曲面挖槽粗加工、曲面等高外形精加工、曲面平行精加工、外形铣削等）设计方法3. 握加工坯料、对刀点及基本参数的设置4. 掌握NC代码的生成及传输三、实验内容：1. 编制手机外壳模具的数控加工工艺规程2. 规划曲面刀具路径3. 实体加工模拟4. 后置处理生成NC代码四、实验要求该实验是针对机械工艺
2、装备专业的本科生，要求学生对机械加工及数控自动编程、工艺装备等相关理论知识有充分的了解，能够熟练操作CAD/CAM软件Mastercam9.0，在规定的时间内完成上机任务，能进行一般的数控机床操作。 五、主要仪器设备计算机、软件Mastercam9.0、数控机床。手机外壳凹模数控铣削加工步骤:一、图形处理1. 从Pro/E系统中输出手机外壳凹模零件的IGES格式文件；2. 在astercam9.0 系统中将手机外壳凹模零件的IGES格式文件转换成MC9格式文件。过程即：回主功能表-档案-档案转换-IGES-读取-IGES格式文件名打开OK适度化。结果如图1所示： 图1二、坐标处理1. 在菜单栏
3、选择回主功能表。 2. 单击顶部工作栏中的等角视图按钮，单击（构图面侧视图）按钮，单击（全屏显示），如图2为旋转前凹模模型。 3. 在菜单栏中选择转换-旋转-所有的-图素命令旋转所有几何图素。 4. 选择执行命令。 5. 系统提示选择旋转基准点，在菜单栏中选择原点命令以系统原点为旋转点。 6. 系统弹出如图3所示旋转参数设置对话框，输入旋转角度（根据自己设计图形确定旋转角度，顺时针为“负”，逆时针为“正”，将模具的加工面旋转至XY平面上，将模具的长方向旋转至X轴），单击确定按钮-清除颜色，屏幕显示如图4所示的旋转后凹模模型。结果如图所示： 原图 2 结果图 4 图3旋转对话框三、对刀点的确定
4、1. 在菜单栏单击层别，系统弹出如图5所示的图层设置对话框，输入“层别2”，单击确定，单击顶部工作栏中的（构图面空间绘图）按钮； 图52. 将边界线的左上角平移到系统的原点（为对刀点）；在菜单栏中选择回主功能表/转换/平移/所有的/图素/两点间/单击边界线左上角/原点（对刀点），系统弹如图6所示平移参数设置对话框，单击确定 /（清除颜色）/（全屏显示）按钮，屏幕显示如图所示。 图63. 绘制曲面边界线 。在菜单栏中选择回主功能表-绘图-曲面曲线-所有边界-鼠标选取上曲面-执行-执行-回主功能表，出现如图7。 图7四、工件毛坯设置（选用边界盒）显示工件毛坯大小在菜单栏选择刀具路径-工作设置，系统
5、弹出如图所示的工作设置对话框，鼠标捕捉毛坯的左上角为对刀点，分别在X、Y、Z位置上输入模型的长、宽、高，具体参数设置如图8所示。 图8工件设置对话框五、规划曲面挖槽粗加工刀具路径（留余量0.0）1. 刀具路径规划 1）单击工作拦中的（构图面俯视图）按钮，构图面设为俯视构图面。 2）选择刀具路径-曲面加工-粗加工-挖槽粗加工命令。 3）选择所有的-曲面命令-选择所有曲面-选择执行命令。 4）系统弹出如图9所示曲面粗加工挖槽刀具参数对话框，鼠标放在空白处，单击从刀库中选取刀具，系统弹出刀具库对话框，从刀具库中选取直径为6的圆角刀，在曲面粗加工-挖槽参数设置对话窗中输入曲面加工参数、挖槽粗加工参数。
6、 图9曲面粗加工挖槽刀具参数对话框5）按照以上步骤，再进行3次粗加工，刀具选择如图10。 图102. 刀具路径模拟在菜单栏选择刀具路径-操作管理，系统弹出如图11所示的刀路操作管理对话框。图11操作管理对话框六、曲面挖槽粗加工实体加工模拟曲面挖槽粗加工实体验证。继续上步，选择“实体验证”选项卡，系统弹出图12所示的实体验证操作对话框，单击按钮，实体验证过程图13所示。图12实体验证操作对话框 图13凹模粗加工刀具路径模拟七、规划曲面精加工平面铣削1. 在构图面俯视图；2. 直径为1mm圆角刀；3. 串连外边界线。刀具参数设置如下图14： 图14八、后置处理（生成NC程序）在菜单栏选择刀具路径-
7、操作管理在弹出的对话框中单击“后处理”按钮，系统弹出左图15所示的后处理程式对话框，选择打开储存NC档、编辑，单击确定按钮，系统弹出如图16所示的输入程序名对话框，输入程序名，单击保存按钮，显示NC程序如下： 图15 图16%O0000(PROGRAM NAME - QUAN)(DATE=DD-MM-YY - 11-12-12 TIME=HH:MM - 21:06)N100G21N102G0G17G40G49G80G90( 6. BULL ENDMILL 1. RAD TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 6.)N104T1M6N106G0G90G54X
8、-.15Y-11.474A0.S1273M3N108G43H1Z100.N110Z6.8N112G1Z-.2F2.N114X.184F127.3N116X26.53Y-11.459N118Y-8.605N120X-26.533N122X-26.532Y-5.737N124X26.531N126Y-2.868N128X-26.532N130Y0.N132X26.532N134Y2.868N136X-26.531N138Y5.737N140X26.532( 2. BULL ENDMILL 0.2 RAD TOOL - 4 DIA. OFF. - 4 LEN. - 4 DIA. - 1.)N1298
9、T4M6N1300G0G90G54X-29.137Y-14.178A0.S3819M3N1302G43H4Z100.N1304Z4.8N1306G1Z-.2F6.N1308X-28.954Y-14.317F381.9N1310X-28.804Y-14.405N1312X-28.591Y-14.487N1314X-28.398Y-14.541N1316X-28.277Y-14.555手机外壳凸模数控铣削加工操作步骤：一、图形处理1. 从Pro/E系统中输出手机外壳凹模零件的IGES格式文件；2. 在Mastercam9.0 系统中将手机外壳凸模零件的IGES格式文件转换成MC9格式文件。过程即：
10、回主功能表-档案-档案转换IGES-读取-IGES格式文件名-打开OK-适度化。结果如图1所示： 图1二、坐标处理1. 在菜单栏选择选择回主功能表；2. 单击顶部工作栏中的等角视图按钮，根据图形位置选择（构图面前视图），对图形进行旋转；3. 在菜单栏中选择转换-旋转-所有的-图素命令旋转所有几何图素；4. 选择执行命令；5. 系统提示选择旋转基准点，在菜单栏中选择原点命令以系统原点为旋转点；6. 系统弹出如图2所示旋转参数设置对话框，输入旋转角度（根据自己设计图形确定旋转角度，顺时针为“负”，逆时针为“正”，将模具的加工面旋转至XY平面上，将模具的长方向旋转至X轴），单击确定按钮-清除颜色，屏
11、幕显示旋转后凸模模型。 图2旋转参数设置对话框三、对刀点的确定1. 绘制边界盒1）在菜单栏单击层别并在图3设置图层对话框中输入“层别2”，使当前图层处于第2层,单击确定，单击顶部工作栏中的（构图面空间绘图）按钮。 图3设置图层对话框2）在菜单栏中选择回主功能表-绘图-下一页边界盒, 系统弹出绘制边界盒对话框,单击确定按纽。图4绘制边界盒对话框 2. 将边界盒的左上角平移到系统的原点（为对刀点）。在菜单栏中选择回主功能表-转换-平移-所有的-图素-两点间-单击边界盒左上角-原点（对刀点），系统弹如图所示平移参数设置对话框，单击确定-清除颜色； 图5 图63. 绘制曲面边界线在菜单栏中选择回主功能
12、表-绘图-曲面曲线-所有边界-鼠标选取XY面上的所有曲面-执行-执行-回主功能表，产生如图7所示的曲面边界。 图7五、工件毛坯设置（选用边界盒）显示工件毛坯大小在菜单栏选择刀具路径/工作设置，系统弹出如图所示的工作设置对话框，鼠标捕捉毛坯的左上角为对刀点，分别在X、Y、Z位置上输入模型的长、宽、高。具体参数设置如图8所示（输入自己设计的模型外形尺寸）。 图8保存文件。在菜单栏中选择回主功能表/档案/存档，系统弹出保存文档对话框，输入文档名称，单击存档按钮。六、规划曲面挖槽粗加工刀具路径（留余量0.0）1. 刀具路径规划1）单击工作拦中的（构图面俯视图）按钮，构图面设为俯视构图面； 2）选择刀具
13、路径-曲面加工-粗加工-挖槽粗加工命令； 3）选择所有的-曲面命令-选择所有曲面-选择执行命令； 4）系统弹出如图9所示曲面粗加工挖槽刀具参数对话框，鼠标放在空白处，单击从刀库中选取刀具，系统弹出刀具库对话框，从刀具库中选取直径为6的圆角刀，在曲面粗加工-挖槽参数设置对话窗中输入曲面加工参数、挖槽粗加工参数； 5）单击曲面挖槽刀路对话窗中的确定按钮，系统提示选择刀路范围限定框（标箭头），选择串连曲面边界线，鼠标拾取边界线，选择执行命令，系统产生曲面挖槽刀路；6）按照以上步骤，再进行3次粗加工，刀具选择如下： 图9六、曲面挖槽粗加工实体加工模拟结果如图10所示： 图10七、规划曲面平行精加工刀具路径（无余量） 1. R0.5圆角刀对凹模进行曲面平行精加工刀路设计 。1）单击工作拦中的（构图面俯视图）按钮，构图面设为俯视构图面。2）选择刀具路径-曲面加工-精加工-平行铣削命令。3）选择所有的-曲面命令-选择所有曲面-选择执行
