重慶大學數控加工實踐
實驗報告
學院：機械工程學院
專業：機械設計製造及自動化
年級：2009
學生：***
學號：20092000
一、 實踐目的
1. 熟悉三維建模，熟悉三維建模軟體mdt的基本操作和建模過程。
2. 了解cad/cam及數控加工的基本原理及方法，熟悉數控加工軟體mastercam軟體的基本操作和數控加工nc**的生成。
3. 了解快速原型製造的基本原理及方法，熟悉利用快速原型製造程式rpprogram對模型進行分層處理和生成加工資料的方法。
4. 熟悉網路化設計與製造的基本思想及方法。
5. 掌握零件從cad、cam到數控加工的完整過程或零件從cad建模到快速製造出原型零件的全過程。
二、 實踐原理
1. 計算機輔助設計（cad）基本原理：
cad技術從二維繪圖起步，經歷了三維線框、曲面和實體造型發展階段，一直到現在的引數化特徵造型。cad（計算機輔助設計）是指工程技術人員以計算機為工具，用自己的專業知識，對產品進行總體設計、繪圖、分析和編寫技術文件等設計活動的總稱。
cad技術由硬體和軟體系統共同實現，以計算機系統為硬體平台，整合基本圖形資源與自動繪圖軟體、幾何造型、工程分析與計算、**與模擬、專用裝置控制程式生成、繼承與管理等軟體集合而成的系統技術。三維建模軟體的發展經歷了線框建模、表面建模、實體建模和特徵建模幾個階段。目前大多數建模軟體都支援實體建模的方式進行產品的設計。
2. 計算機輔助製造（cam）的基本原理
cam（計算機輔助製造）狹義cam指數控程式的編制，包括刀具路徑的規劃、刀位檔案的生成、刀具軌跡**以及nc**的生成等。
數控程式設計的核心工作是生成刀具軌跡，然後將其離散成刀位點，經後置處理產生數控加工程式。
在數控工具機上對零件進行加工時，首先要將待加工零件的零件圖上的幾何資訊和工藝資訊數位化，即把刀具的運動與工件的運動分割成一些最小單位位移量(即最小位移量，又稱為脈衝當量)，按照標準規定的**與格式編製成加工程式(nc**程式)，數控系統按照數控程式(nc**檔案)的要求，經過插補計算，將所要求的進給量分配給各個進給座標軸，使相應的各個座標軸在規定的時間內以數控**程式中指定的進給速度同時移動若干個最小位移量，實現刀具與工件的相對運動，從而完成零件的加工。
cad/cam：cad系統準備好數控程式設計過程所需的資料，並按一定的標準，將這些資料轉換成相應的中性檔案；cam系統讀入中性檔案，並將中性檔案轉換為本系統所需要的形式，然後自動生成數控程式。
3. 快速原型製造技術的基本原理
rp/m技術的原理就是常說的離散/堆積成形原理。成形就是將物質有序地組織成具有確定外形和一定功能的三維實體的過程。傳統的成形方法主要有去除成形法（切削加工）和受迫成形法（變形加工）兩種。
近年來發展起來的rp/m技術則是第三種成形方法：離散/堆積成形法，即應用合併與連線的方法把材料有序地合併堆積起來的成形方法。離散/堆積成形原理就是計算機根據三維cad模型所確定的幾何資訊，將模型離散化（切片）成一系列具有一定厚度的薄層，控制成形機對模型的層面加工,然後層層堆積可得到乙個三維實體（原型）。
其基本構思是利用計算機將複雜三維物體轉化為二維層，然後運用積分的思想，由點、線構造零件的面（層），然後逐層成形。
4. 熟悉網路化設計與製造的基本思想及方法。
新生產模式——網路化製造。隨著資訊與通訊技術飛速發展，特別是網際網路的建立，網路化設計與製造是乙個新的研究方向。
網路化製造主要解決兩個問題：快速響應市場的需求和充分利用現有資源，實現少花錢、多辦事，保證可持續發展。它的運作空間可以是全社會的，甚至是跨國界的和全球性的。
此外，它同時具有更廣泛的技術、管理、人員、組織和市場經營的柔性。
網路化加工：充分利用本地和遠端的加工資源，在低成本、高效率地實現產品的加工製造，更有效地承攬工業設計業務，最大程度上滿足使用者的設計要求。
三、 實踐內容
1.零件的三維cad建模。應用mdt 6.0 軟體實現複雜零件的計算機輔助設計。
2.cam軟體應用或快速原型製造資料準備及控制軟體的應用：mastercam 8.0
3.數控加工和快速製作零件的上機實踐。應用α- t10 a鑽削加工中心或tv5立式加工中心進行加工。
四、 實踐步驟
1. cad零件三維實體建模
1) 開啟mdt軟體，新建檔案，建立世界座標系。
2) 根據建模的零件，選取建模方式。對於球頭軸，可以用旋轉的方式建立軸體。選取top平面繪製旋轉草圖。
3) 草圖完成後，執行旋轉命令，建立軸體模型。
4) 球頭一側的平面，可以用拉伸除料的方法建立。選取水平工作平面，用矩形繪製出去除材料的部分。
拉伸除料後的效果。
5) 軸端鍵槽也採用拉伸除料的方法完成，首先在鍵槽底面位置建立乙個新的工作平面
在新的工作平面上繪製鍵槽的外形
拉伸完成的鍵槽效果
6) 軸端倒角，同時考慮到刀具最小半徑，在圓弧相接處進行圓角修飾，半徑為刀具最小半徑。
2. cam零件數控加工工藝設計
1) 開啟mastercam9.0，匯入建立的三維模型。使用xform命令將模型調整到合適的大小和位置
2) 確保軟體ｚ軸座標零點與零件最高點重合。
3) 建立加工範圍框
走刀範圍為長120x90的矩形。
4) 設定毛坯大小為110x80x40
5) 設定粗加工刀具引數
6) 設定精加工刀具引數
7) 設定粗加工走刀引數
8) 粗加工刀路計算
9) 粗加工**
10) 粗加工完成
11) 設定精加工走刀引數
兩次精加工走刀成直角關係（第一次45度第二次135度）
12) 精加工刀路計算
13) 精加工**
第二次走刀
14) 加工完成
3. 快速原型製造
1) 裝入模型,選擇控制板模型,裝入,通過控制面板調整至合適位置
2) 檢查模型完整性
3) 設定分層引數
4) 開始分層
5) 分層結束
6) 分層結束,檢查各層輪廓完整性
7) 自動修復輪廓
去除孤立點或孤立線段
濾除輪廓中的細小線段
嘗試連線開口輪廓
消除輪廓中共線連線點
依然有無法修復的輪廓
將下一層複製到當前層
8) 建立基礎支撐
9)新增人工支撐
10) 檢查人工支撐
11) 快速原型製造**
五、 實驗結果
數控加工nc**生成結果:
1. 粗加工**%
o0001
(program name - why2)
(date=dd-mm-yy - 26-05-12 time=hh:mm - 21:31)
n100g21
n102g0g17g40g49g80g90
(tool - 15 dia. off. - 15 len. - 15 dia. - 10.)
n104t15m6
n106g0g90x57.417y-44.927a0.s1500m3
n108g43h15z20.
n110z5.
n112g1z0.f150.
n114y-58.2f1500.
n116x-53.7
n118x-54.214y-58.195
n120x-54.632y-58.173
n122x-54.964y-58.124
n124x-55.219y-58.039
n126x-55.407y-57.907
n128x-55.539y-57.719
n130x-55.624y-57.464
n132x-55.673y-57.132
n134x-55.695y-56.714
n136x-55.7y-56.2
n138y56.2
n140x-55.695y56.714
……n2586g0z5.
n2588z20.
n2590m5
n2592g91g28z0.
n2594g28x0.y0.a0.
n2596m30
%2. 精加工**
%o0002
(program name - why21)
(date=dd-mm-yy - 26-05-12 time=hh:mm - 21:31)
n100g21
n102g0g17g40g49g80g90
(tool - 16 dia. off. - 16 len. - 16 dia. - 6.)
n104t16m6
n106g0g90x37.674y-17.089a0.s2000m3
n108g43h16z20.
n110z5.
n112g1z-20.512f150.
n114x38.05y-16.713z-20.222f2000.
n116x39.213y-15.55
n118x40.38y-14.383z-21.479
n120x40.421y-14.342z-21.569
n122x40.641y-14.122z-23.
n124g0z5.
n126z10.
n128x41.701y-12.638
……n4672x-44.611y7.855z-18.375
n4674y8.279
n4676z-19.176
n4678x-43.621y9.269z-18.936
n4680x-43.646y9.669
n4682z-20.132
n4684x-44.612y8.703z-20.291
n4686x-44.597y9.141
n4688z-22.935
n4690x-43.626y10.112
n4692g0z5.
n4694z20.
n4696m5
n4698g91g28z0.
n4700g28x0.y0.a0.
n4702m30
%六、 分析總結
1. 數控加工誤差分析
數控加工中的誤差主要由工件的定位誤差、對刀誤差、工具機誤差、刀具誤差、熱變形以及彈性變形引起的誤差等。消除誤差的主要方法有：合理設計夾具；將工件置於準確的座標系中。
設計中提高零件剛度和裝夾剛度。通過多次走刀減小誤差復映等。在高精度工具機中，對於傳動機構的製造精度誤差，通常在工具機軟體系統中新增誤差補償表進行補償。
同時，對工具機工作環境的溫度、工具機傳動部件的溫度進行控制，高精密工具機在傳動軸中通入恆溫油帶走工具機運轉中產生的熱量。減小熱膨脹對工具機精度造成的影響。
數控加工實習報告
一 數控加工綜合實踐的目的及要求1 二 數控加工綜合實踐的原理1 1.計算機輔助設計 cad 基本原理1 2.算機輔助製造 cam 的基本原理1 3.快速原型製造技術的基本原理2 三 數控加工綜合實踐的內容3 四 注意事項3 五 零件的三維實體造型 mdt4 六 零件的cam及數控加工過程12 七 ...
數控加工實習報告
目錄1 數控加工綜合實踐的目的及要求 1 2 數控加工綜合實踐的內容 1 3 數控加工綜合實踐的原理 1 3.1零件cam及數控加工的基本原理 1 3.2快速原型製造的基本原理 2 4 使用儀器 材料 3 5 數控加工綜合實踐的步驟 4 5.1 零件三維實體造型 4 5.2 零件cam及數控加工 9...
數控加工中心實習
一 目的及要求 通過對數控加工中心的操作實習，使學生深刻理解加工中心的加工原理，熟悉數控加工中心裝置構成及其技術範圍，了解加工中心加工工件的過程和進行初步操作。要求如下 1 正確闡述數控加工中心的原理 2 熟悉數控加工中心的組成 主要單元的功能 特點 用途 3 了解所用數控加工中心的技術規範 以及裝...