数控编程课程设计说明书
综合训练报告书
题目林肯车标零件CAD/CAM与数控加工应用技术学院学院机械设计制造及其自动化专业机设0983班31号学生姓名吴诚.指导教师关耀奇王高升郭建新袁平.完成日期2012.7.3 .
湖南工程学院应用技术学院
二○○一二年七月
湖南工程学院
CAD/CAM与数控加工综合训练任务书
题目：林肯车标零件CAD/CAM与数控加工
姓名吴诚系别应用技术学院专业机械设计制造及其自动化班级 0983 学号 31 号
指导老师关耀奇袁平王高升郭建新教研室主任关耀奇
一、训练目的
本综合训练是机械设计制造及其自动化专业教学计划中规定的专业必修课程，是学生进入专业课程学习阶段必须进行的一个重要的实践性教学环节，其目的是提高学生计算机综合应用能力，巩固和加深所学的理论知识，深入了解CAD/CAM软件在产品设计开发和加工制造过程中的作用，掌握产品数控加工的全过程，培养理论联系实际的工作作风和分析问题、解决问题的能力。
二、指定零件（图例）
毛坯尺寸62mm×140mm
图1-2葫芦
三、训练任务
1.应用Mastercam等CAD/CAM软件完成指定零件的CAD/CAM过程。
训练内容：
1）指定零件的几何造型；
2）工艺分析；
3）刀具走刀路径的生成；
4）数控仿真加工；
5）指定数控系统的数控程序生成。
2.指定零件的数控切削加工
训练内容：
1）确定毛坯类型，编制零件的加工工序卡，填写加工程序单；
2）根据已制订的加工工序卡，填写刀具调整单，动手调整、操作相应机床，完成零件的数控加工；
3）正确地选用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) 完成指定零件的3D造型；
2) 完成指定零件的2D图，并正确标注好尺寸；
3）对零件进行正确的工艺分析，按指定的格式填写数控加工工艺卡片；
4）刀具路径与指定数控系统的数控程序生成；
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) 答辩与成绩的给定。
CAD/CAM与数控加工综合训练报告
1.零件的CAD/CAM过程
1.1 零件CAD
由零件建模所得到的模具上模体图（建模的大致过程、截取几个关键的过程图）1.1.1车标的大致轮廓。
1.1.2选择【扫略】命令，对画好的曲线进行【扫略】
1.1.3曲面进行偏置，通过【拉伸】，【修剪体】等最后得到林肯车标的3D造型为下图:
1.2零件加工工艺设计
1.2.1 确定毛坯类型
1）铣削零件毛坯类型：100×130×60方料
2）零件材料：塑料
3）制造方法：洗削
1.2.2 数控加工工艺分析
1.工艺分析
如图所示，零件外形规则，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值等要求较高。工件复杂程度一般，包含了平面、圆弧表面、空间圆柱面、内外轮廓、挖槽、钻孔、镗孔、铰孔以及三维曲面的加工，且大部分的尺寸均达到IT8～IT7级精度。
选用机用平口钳装夹工件，校正平口钳固定钳口，使之与工作台X轴移动方向平行。在工件下表面与平口钳之间放入精度较高的平行垫块(垫块厚度与宽度适当)，利用木锤或铜棒敲击工件，使平行垫块不能移动，夹紧工件。采用试切法对刀，找正工件X、y轴零点，零点位于工件A表面Φ38孔的中心位置，设置Z轴零点与机械原点重合，刀具长度补偿利用z轴定位器设定；有时也可不使用刀具长度补偿功能，而根据不同刀具没定多个工件坐标系零点进行编程加工。图中A表面为执行刀具长度补偿后的零点表面。根据零件图样要求给出加工工序为：
1）曲面残料粗加工：去除坯料外的大部分材料，选用φ10的平底刀。
2）曲面粗加工挖槽：去除坯料内的的大部分材料，铣出车标基本空间形状。
选用φ4的立铣刀。
3）曲面粗加工平行铣削：铣出车标基本空间形状。选用φ3的平底刀
4) 曲面精加工平行铣削；精铣车标，选用φ1的球刀。
5) 曲面精加工等高外形；曲面精加工同时铣出圆角面。选用φ1的平底刀。
2.切削参数的选择
各工序及刀具的切削参数见表。
加工步骤刀具与切削参数序
号加工内容
刀具规格主轴转速
n/r·
进给速度
/mm·
类型材料
1 曲面残料粗
加工
φ10平底刀硬质合金600 200
2 曲面粗加工
挖槽
φ4平底刀硬质合金600 200
3 曲面粗加工
平行铣削
φ3平底刀硬质合金600 200
4 曲面精加工
平行铣削
φ1球刀高速钢800 60
5 曲面精加工
等高外形
φ1平底刀硬质合金800 60
1.3 零件CAM
1.3.1刀具路径的生成
1）曲面粗加工Ⅰ：
加工方式：曲面残料粗加工，双向切削；
刀具选择：M10 平底刀；
切削参数：进给率200、Z轴进给率200、提刀速度700、主轴转速600、
加工预留量1.0、最大切削间距50.0、最大Z轴进给2.0 加工面：
2）曲面粗加工Ⅱ：
加工方式：曲面粗加工挖槽，高速切削；
刀具选择：M4 平底刀；
切削参数：进给率200、Z轴进给率200、提刀速度700、主轴转速600、
加工预留量0、最大切削间距50、最大Z轴进给0.5 加工面：
3）曲面粗加工Ⅲ
加工方式：曲面粗加工平行铣削，单向向切削；
刀具选择：M3 平底刀；
切削参数：进给率200、Z轴进给率200、提刀速度700、主轴转速
600、加工预留量1.0、最大切削间距2.0、最大Z轴进给0.5
加工面：
4)曲面精加工Ⅰ
加工方式：曲面精加工平行铣削，双向切削；
刀具选择：M1 球刀；
切削参数：进给率60、Z轴进给率60、提刀速度700、主轴转速800、
加工预留量0、最大切削间距2.0、最大Z轴进给0.04.
加工面：
5)曲面精加工Ⅱ
加工方式：曲面精加工等高外形，单向切削；
刀具选择：M1 平底刀；
切削参数：进给率60、Z轴进给率60、提刀速度700、主轴转速800、
加工预留量0、最大切削间距2.0、最大Z轴进给0.05 加工面：
1.3.2 加工程序的生成
用MastercamX的后处理程式自动生成NC指令代码。
选择【后处理已选择的操作】。
1.4 CAM程序清单
通过后置处理产生NC加工程序，按华中HNC-21M系统编程格式编辑经后置处理所产生的程序。
⑤精加工Ⅱ（曲面精加工等高外形）,工步⑤
%
O0005(5)
N100 G21
N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90
N106 G0 G90 G54 X-2.513 Y-9.47 S1000 M3
N110 Z14.495
N112 G1 Z9.495 F300.
N114 X-2.867 Y-8.906 F500.
N116 X-2.889 Y-8.896
N118 X-3.004 Y-8.788
N120 X-3.132 Y-8.579
N122 X-3.207 Y-8.44
N124 X-3.349 Y-7.85
N126 X-3.378 Y-7.695
N128 X-3.451 Y-7.262
N130 X-3.464 Y-7.143
N132 X-3.753 Y-4.05
N134 X-3.778 Y-3.72
N136 X-3.782 Y-3.691
N138 X-3.78 Y-3.582
……………………
N906 X16.861 Y9.786
N908 X16.94 Y6.455
N910 X16.982 Y3.427
N912 G0 Z5.2
N914 Z25.2
N916 M5
N918 G91 G28 Z0.
N920 G28 X0. Y0.
N922 M30
%
零件加工工序卡
2.零件的数控加工
2.1、零件毛坯装夹
2.2 数控加工仿真
1）打开VNUC仿真软件，
2）选择FANUC0iMC型数控系统。
3）控制器通电、取消急停和机床回参考点。
4）新建并安装毛坯（100mm×130mm×60mm）与基准工具（长度为100mm，刀具半径为10mm）
5）建立工件坐标系（打开辅助视图，塞尺厚度1mm）
注意事项：当基准刀具离加工毛坯非常近时选用手轮。
记录数据X=-589.100
记录数据Y=-182.380
记录数据Z=-195.940
计算数据：X=-589.100-50-10-1=-650.100
Y=-182.380-65-10-1=-258.38 Z=-195.940-10-1=-206.940 输入工件坐标。
6）使基准刀具返回参考点。
7）新建刀具并安装刀具。
8）载入NC程序。
9）自动加工仿真。
①曲面残料粗加工：
②曲面粗加工挖槽：
③曲面粗加工平行铣削：
④曲面精加工平行铣削：
⑤曲面精加工等高外形：
3. 数控加工
3.1 零件图样
加工毛坯为62mm×140mm.
3.2、零件加工工艺分析
此零件的车削加工包括车端面、外圆、圆弧过渡面。
（1）选择刀具：1号刀车外圆车刀平端面，2号刀车整个轮廓先粗车在精车。（2）工艺路线：采用轮廓循环车整个轮廓。加工阶段分为粗加工和精加工。（3）确定切削用量：整个轮廓采用轮廓循环粗车切削深度为3mm，退刀量1mm, 粗车主轴转速s=500r/min，进给率为200mm/r；精车主轴转速800 r/min，进给率为200mm/r。
3.3 填写加工程序单、零件加工工序卡、零件装夹示意图
3.3.1加工程序单
数控加工程序(示例)
程序说明程序说明
O000983主程序名G03 X26.4 Z-60.4 R16.8
M03 S500 T0101粗车时主轴转速500
r/min
G02 X30.5 Z-71.1 R7.2
G00 X64 Z3 快速定位到循环起
点C(64,3)
G03 X38.4 Z-120 R30
G71 U3.0 R1.0 P10 Q20 U0.3 W0.1 F300 粗车每次切削深度
为3mm,退刀量为1mm
粗车的进给率为
200mm/r
N20 G01 X64完成精车程序段
N10 G01 X0 Z0 F200 S800 精车的进给率为G00 X100.0 Z150.0快速退回到安
3.3.2 零件加工工序卡