雷诺车标数控编程说明指导书.doc

综合训练汇报书

题 目 雷诺车标零件CAD/CAM和数控加工
学院
机械设计及其自动化 专业 班号
学生姓名
指导老师
完成日期

二○一二 年 六 月
湖南工程学院
CAD/CAM和数控加工综合训练任务书

题目： 雷诺车标零件CAD/CAM和数控加工
姓名系别 专业 班级学号
指导老师 教研室主任

一、 训练目标
本综合训练是机械设计制造及其自动化专业大学生人才培养计划中所要求必需课程之一，是学生进入专业课程学习阶段必需进行一个关键实践性教学步骤，其目标是提升学生计算机综合应用能力，部分常见仿真软件掌握程度，和熟练使用其处理问题，如mastercamX5,南京斯沃，VNUC4.0网络版，等软件使用和巩固加深所学理论知识，深入了解CAD/CAM软件在产品设计开发和加工制造过程中作用，掌握产品数控加工全过程，培养理论联络实际工作作风和分析问题、处理问题能力。为以后工作中碰到问题时候提供部分可靠实际方案奠定基础。也能够掌握部分企业常见设备使用方法，比如常见车床，卧式数控车床，立式数控铣床还有锯毛坯锯床等等。

二、 指定零件（图例）

雷诺车标（1）

雷诺车标（2）

三、训练任务
1.应用Mastercam等CAD/CAM软件完成指定零件CAD/CAM过程。
训练内容：
1）指定零件几何造型；
2）工艺分析；
3）刀具走刀路径生成；
4）数控仿真加工；
5）指定数控系统数控程序生成。

2.指定零件数控切削加工。
训练内容：
1）确定毛坯类型，编制零件加工工序卡，填写加工程序单；
2）依据已制订加工工序卡，填写刀具调整单，动手调整、操作对应机床，完成零件数控加工；
3）正确地选择检验方法及计量器具，对零件进行质量检测和分析。

四、训练要求
1) 完成指定零件3D造型；
2) 完成指定零件2D图，并正确标注好尺寸；
3）对零件进行正确工艺分析，按指定格式填写数控加工工艺卡片；
4）刀具路径和指定数控系统数控程序生成；
5）数控加工零件，并对零件进行质量检测和分析；
6）撰写综合训练说明书（上交电子稿和打印稿），说明书应涵盖整个训练内容，字数不少于3.5千字；
7) 答辩和成绩给定。
目录
第1章 UG造型、Mastercam刀具路径生成及仿真 1
1.1 UG造型 8
1.2零件加工工艺设计 9
1.3刀具路径生成 13
1.4代码生成 15
第2章 机床仿真软件 16
2.1设定毛坯，建立刀具 16
2.3 对刀零点 17
2.3加工仿真 18
第3章 铣削加工 21
3.1、加工过程综述 22
3.2、零件加工工序卡、零件装夹示意图 24
3.3 检测加工零件，分析超差原因 24
第4章 心得体会 25
参考资料 26

第1章 UG造型、Mastercam刀具路径生成及仿真
1.1零件造型

1.2零件加工工艺设计
1.2.1 确定毛坯类型
1）铣削零件类型：圆柱毛坯。
2）零件材料：塑料。
3）制造方法：铣削。
1.2.2 数控加工工艺分析
图所表示，零件外形规则，被加工部分各尺寸、形位、表面粗糙度值等要求较高。工件复杂程度通常，包含了平面、圆弧表面、内外轮廓、挖槽、和三维曲面加工，且大部分尺寸均达成IT8～IT7级精度。
选择机用虎钳装夹工件，校正虎钳固定钳口，使之和工作台X轴移动方向平行。在工件下表面和虎钳之间放入精度较高平行垫块(垫块厚度和宽度合适)，利用木锤或铜棒敲击工件，使平行垫块不能移动，夹紧工件。采取试切法对刀，找正工件X、Y轴零点，零点在工件表面中心位置，设置Z轴零点和机械原点重合，刀具长度赔偿利用Z轴定位器设定；有时也可不使用刀具长度赔偿功效，而依据不一样刀具没定多个工件坐标系零点进行编程加工。图中零件表面为实施刀具长度赔偿后零点表面。依据零件图样要求给出加工工序为：
1.2.2
各工序及刀具切削参数见下表
加工步骤
刀具和切削参数
序号
加工内容
刀具规格
主轴转速r/min
进给速度mm/min
类型
材料
11
曲面挖槽粗加工
Φ8mm平底刀
高速钢
1200
600
22
曲面等高外形精加工
Φ6mm平底刀
高速钢
1500
400
3
曲面围绕等距精加工
Φ6mm球刀
硬质合金
1500
400

1.3刀具路径生成
1.3.1曲面粗加工：
1)曲面挖槽粗加工；
刀具选择：Φ8mm平底刀；
切削参数：进给率500mm/min、Z轴最大进给量1、提刀速度为快速提刀、主轴转速1200、加工预留量0.5mm

1.3.2 曲面精加工等高外形
加工方法：曲面精加工等高外形；
刀具选择：φ6平底刀刀；
切削参数：进给率400、下刀速率200、快速提刀、主轴转速1500、加工预留量0mm、最大Z轴进给1mm。

1.3.3 曲面精加工围绕等距
加工方法：曲面精加工围绕等距；
刀具选择：φ6球刀；
切削参数：进给率300、下刀速率200、快速提刀、主轴转速1500、加工预留量0、最大Z轴进给1。

1.4CAM代码生成
%
O0000(1)
N100 G21
N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90
3N106 G0 G90 G54 X-23.054 Y-8.495 S1200 M3
N108 Z50.
N110 Z17.3
N112 G1 Z6.3 F200.
N114 X-9.208 F500.
N116 G3 X-9.136 Y-8.496 I.072 J4.999
N118 X-4.136 Y-3.496 I0. J5.
N120 X-4.253 Y-2.422 I-5. J0.
N122 X-4.691 Y-.94 I-5.884 J-.934
N124 X-5.102 Y.002 I-14.813 J-5.899
N126 X-4.381 Y1.809 I-15.458 J7.215
N128 X-4.157 Y3.692 I-7.803 J1.883
N130 X-4.163 Y4.015 I-8.027 J0.
N132 X-9.112 Y8.496 I-4.973 J-.519
N134 G1 X-22.166
N136 G3 X-22.708 Y8.521 I-.542 J-5.816
N138 X-25.602 Y7.755 I0. J-5.841
N140 X-27.399 Y6.095 I3.706 J-5.814
N142 X-29.352 Y3.108 I21.869 J-16.432
……
N4546 X-50. Y0. I0. J-50.
N4548 X0. Y-50. I50. J0.
N4550 X2.804 Y-49.921 I0. J50.
N4552 G1 X6.547 Y-34.808
N4554 X-7.358 Y-34.809
N4556 G2 X-7.5 Y-34.811 I-.142 J4.498
N4558 X-11.341 Y-32.656 I0. J4.5
N4560 G1 X-28.263 Y-3.345
N4562 G2 X-29.19 Y-.095 I6.272 J3.544
N4564 X-28.359 Y3.181 I7.167 J-.074
N4566 G1 X-12.013 Y31.492
N4568 G2 X-9.172 Y34.185 I5.614 J-3.079
N4570 X-6.393 Y34.811 I3.02 J-6.926
N4572 G1 X7.453
N4574 X7.5
N4576 G2 X11.389 Y32.575 I0. J-4.5
N4578 G1 X28.312 Y3.264
N4580 G2 X29.192 Y.001 I-5.613 J-3.263
N4582 X28.404 Y-3.098 I-6.493 J0.
N4584 G1 X12.058 Y-31.409
N4586 X11.816 Y-31.816
N4588 G2 X7.298 Y-34.74 I-5.328 J3.279
N4590 G1 X7.02 Y-34.768
N4592 X6.547 Y-34.808
N4594 G0 Z11.7
N4596 Z50.
N4598 X0. Y-6.321
N4600 Z11.7
N4602 G1 Z.7 F200.
N4604 X3.65 Y.001 F500.
N4606 X-.001 Y6.325
N4608 X-3.651 Y.003
N4610 X0. Y-6.321
N4612 Y-8.321
N4614 X4.805 Y.001
N4616 X-.001 Y8.325
N4618 X-4.806 Y.003
N4620 X0. Y-8.321
N4622 G0 Z10.7
N4624 Z50.
N4626 M5
N4628 G91 G28 Z0.
N4630 G28 X0. Y0.
N4632 M30
%

第2章 机床仿真软件
2.1设定毛坯，建立刀具
选择FANUC Serise Oi-MC（纵横国际）系统
1）铣削零件毛坯类型：100mm*100mm*70mm
2）零件材料：塑料
3）装夹方法：虎钳

设定毛坯

建立刀具

3 对刀零点
选择基准工具进行X、Y、Z对刀，统计对应机械坐标值，并造型原点计算出工件坐标系，将其输入到软件系统中。
对X轴

对Y轴

对Z轴

2.3加工仿真
更换刀具，加载对应NC代码，进行加工仿真。
（1）、曲面粗加工挖槽

（2）、曲面精加工等高外形

（3）曲面精加工围绕等距

第3章铣削加工
3.1加工过程综述
（1）机床坐标系、工件坐标系建立：分别对毛坯X、Y、Z轴对刀
（2）刀具及切削用量计算和选择
工步1：手工铣端面
工步2：Φ8端铣刀铣外形
工步3：Φ6端铣刀铣内轮廓
工步4：Φ6球刀精修车标轮廓
（3） 各工步加工操作注意事项：
工步1 注意铣端面时注意Z不要动，速度要适中。
工步2（如要切端面时限制最高转速，以免车至圆心时转速过高使工件飞出，另外应切过中心部分；注意选好切入点和切出点；为确保工件表面粗糙度应使转速高些，进给量小些）
工步3（如切槽时，进给量不宜选择过大，切至槽底时应短时暂停，以确保环槽表明粗糙度。）
工步4（注意切削进给量要小些）
3.2零件加工工序卡、零件装夹示意图
零件加工工序卡

工 序 卡
型号
1
第 1 页
图 号
1
名 称
1
零件数量
1
材 料
塑料
代用材料
塑料
材料数量
1
序号
工 步 内 容
单件/准备
首检
工作者
检验员
1
装夹

2
对刀

3
曲面粗加工挖槽

4
对刀

5
曲面精加工等高外形

6
曲面围绕等距精加工

7
卸下工件，及清理工作

编制

校对

审 核

审 定

工件坐标系及零件装夹示意图
图 号
1
名 称
雷诺
工 序 号
3
编 制

日 期

校对

日期

机床型号
长沙金铃

序号
刀具
类型
刀具
规格
工 步 内 容
加工时间
注 意
事 项
操作者
1
平底刀
Φ8
铣材料端面
65min
对刀
黄训益
2
平底刀
Φ6
粗加工槽
15min
对刀
黄一鸣
3
球刀
Φ6
精加等高外形
63min
对刀
朱洋

3.3 检测加工零件，分析超差原因
（1）确定检验方法，选择计量器具：
（2）检测加工零件（将测量结果填入统计表）
（3）分析超差原因(无误差者不写)
图 纸
尺 寸
检测用
计量器具
检测尺寸
结 论
备 注
30
游标卡尺
29.84
合格

25
游标卡尺
24.96
合格

60°
万能角度尺
59
合格

120°
万能角度尺
119°    
合格

第4章 心得体会

三周数控编程课程设计结束了，说实话感想很多，首先我确实学到了部分书本上学不到东西，如常见立式数控铣床使用，还有加工中部分操作如，对刀，找到你想要刀，装刀，还有自己去锯毛坯等等。其次我第二个体会就是什么事情全部要靠自己，她人只能够帮你一小部分，真正操作了，还是得自己来，才会映象深刻。在这个过程中你会把书本上学到理论知识用到你加工过程中，从而把学理论知识得到巩固，得到加深。第三，我们课程设计是分组，也就是说你不是一个在完成一件事情，而是一个团体，一个是极难完成，只有我们一起分工明确，大家一个努力才能出色优质在要求时候内完成任务。
在整个课程设计中，我们组同学一起画图，一起仿真，一起加工，不知道相互讨论，到然我们王老师给了我们很大帮助，还相关老师在最初画草图时给我们指导，在这里衷心说声感谢！经过这次课程设计我认为我们以后应该认真对待每一个试验，珍爱每一分一秒，学到最多知识和方法，锻炼自己能力，这个是我们在实时测量技术试验上学到最关键东西，也是以后全部将受益匪浅！ 这种类型课程设计趣味性强，不仅锻炼能力，而且能够学到很多东西，在和老师和同学交流过程中，互动学习，将知识融会贯通。老师提出革新很好，认为本学期试验模式很实用。不过提议能够申请将课程浓缩，在一定时间内只做这个，只有高度集中才能作出好东西。在加上自己重视话一定会完成一个优异作品，在这次课程设计中我们第二步等高外形精加工时候因为没有适合刀具，我们就凑适用刀加工了，造成我们加工出来车标上有很多小台阶，不是很光滑，没有达成预期效果，这全部是我们失误，不过我从另一个角度来想，这也是我们这组一个特色，只有我们那这组有这个魄力，敢在刀具不足条件下，把零件加工出来，到然在安全前提下，部分大胆尝试未尝不可，这是一个胆魄表现！
最终再一次感谢王老师和钟老师关老师悉心指导！让我充实度过了这个学期最终一周。

参考资料
[1] 邓奕 《现代数控机床及应用》.国防工业出版社，.7.5
[2] 邓奕 《数控加工技术实践》北京机械工业出版社，
[3] 陈家芬 《实用金属切削加工工艺手册》.上海科学技术出版社，
[4] 张吉堂 《现代数控原理及控制系统》.国防工业出版社，