Mastercam课程设计说明书样稿

目录

1. 零件分析.............................................. 错误！未定义书签。

1.1零件特性.......................................... 错误！未定义书签。

1.2工艺分析.......................................... 错误！未定义书签。

1.2.1确定装夹方案................................ 错误！未定义书签。

1.2.2确定定位方案................................ 错误！未定义书签。

1.2.3孔加工方案的选择............................ 错误！未定义书签。

1.2.4确定加工顺序及走刀路线...................... 错误！未定义书签。

第一次数控加工....................................... 错误！未定义书签。

第二次数控加工....................................... 错误！未定义书签。

1.3技术要求.......................................... 错误！未定义书签。

2.实体造型 (3)

2.1绘制矩形 (3)

2.2绘制角上三个突台和中间半圆形突台 (4)

2.3绘制左上角凹槽 (8)

2.4绘制中间花形槽 (10)

2.5绘制孔和球面 (11)

2.5.3绘制球面 (12)

3.零件加工 (15)

3.1设定毛坯 (15)

3.2对刀建立工件坐标系 (15)

3.3粗铣轮廓和挖槽加工 (16)

3.4钻孔加工 (20)

3.4.1直径36的孔加工 (20)

3.4.2 SR30曲面加工 (22)

3.4.3倒圆角为R3的半圆形突台 (23)

3.4.4孔螺纹加工 (24)

3.4.5铰孔 (24)

3.5模拟加工 (27)

4.MasterCAM设计心得 (29)

1.零件分析

图1-1

1.1零件特性

由图纸可知零件是由外轮廓、槽、孔、薄壁以及螺纹槽等组成。其中底面是基准面、有平面度要求，上表面、底面有平行度要求，应先加工底面以保证其加工精度；零件多个尺寸有公差要求，在加工过程中应保证其尺寸精度；；孔表面粗糙度要求较高。

1.2工艺分析

工艺编排一般采取工序集中原则，尽可能缩短工艺流程。根据零件的工作状态，毛坯宜采用锻件，所以零件的加工工艺可按以下路径进行：

铣凸台外形Φ20平底刀——曲面粗加工挖槽Φ10圆鼻刀——曲面精加工平行铣削Φ7平底铣刀——标准挖槽Φ7平底铣刀——钻孔Φ5点钻——钻Ф16孔Φ16平底刀——钻Ф42孔Φ39平底刀——钻Φ11孔Φ11钻孔——螺旋式钻孔Φ3-60鸠尾铣刀——钻Φ12孔Φ11钻孔

1.2.1确定装夹方案

该零件毛坯的外形比较规则，因此选择精密平口虎钳进行夹紧。

1.2.2确定定位方案

根据基准重合原则和基准统一原则以工件下表面和工件一侧面进行定位，采用合适垫铁和虎钳固定钳口保证定位。

1.2.3孔加工方案的选择

孔加工前，为便于钻头引正，先用中心钻加工中心孔然后再钻孔。内表面的加工方案在很大程度上取决于内孔表面本身的尺寸精度的粗糙度。对于精度较高，粗糙度Ra 值较小的表面，一般不能一次加工到规定的尺寸，而要划分加工阶段逐步进行。该零件孔系加工方案的选择如下；

孔￠16，Ra1.6,选择“钻—铰”方案。

1.2.4确定加工顺序及走刀路线

按照基面先行，先面后孔，先粗后精的原则确定加工顺序详见下表数控加工工序卡。数控机床反向间隙很小，并且具有间隙补偿功能，顺铣可以提高工件表面粗糙度，同时对工件有一个向下的作用力，使工件不易松动，同时还可以提高刀具寿命，因此数控机床采用顺铣。并且为保证切入切出处没有接刀痕，最好采用圆弧切入切出，或在工件延长线上切入切出。

表1 数控加工工步表

数控加工

工步工步内容刀具号刀具规格主轴转速

(r/min)

进给速度

(mm/min)

1 铣凸台外形T1 Φ20平底刀658 162

2 曲面粗加工挖

槽

T2 Φ10圆鼻刀3881 88

3 曲面精加工平

行铣削

T3 Φ7平底铣刀305 4

4 标准挖槽T3 Φ7平底铣刀30

5 4

5 钻孔T4 Φ5点钻0 0.29

6、7 钻Ф16孔T5 Φ16平底刀814 161

8 钻Ф42孔T6 Φ39平底刀342 162

9 钻Φ11孔T7 Φ11钻孔2116 9.7

10 螺旋式钻孔T8 Φ3-60鸠尾铣

刀

509 8 11 钻Φ12孔T9 Φ11钻孔611 106

1.3技术要求

零件材料为硬铝，没有经淬火加时效处理的硬铝强度和硬度较低，加工时容易出现变形和粘刀等不易于加工的性能，因此在粗加工前先退火，粗加工完后，再进行淬火加时效处理，然后才能半精，精加工。这样才可以满足零件的加工要求和使用要求。硬铝的耐腐蚀性差，通常会在其表面包裹一层纯铝以曾强其耐腐蚀性。

2.实体造型

首先双击桌面图标进入工作界面如图1-1所示

图1-1图1-2

2.1绘制矩形

点击矩形形状设置命令（如图1-2所示）命令，弹出如图1-3子菜单，按图中输入相应参数，然后点击OK。

图1-3 图1-4

这时工作界面出现一个正方形如图1-4所示，

图1-5

点击菜单中选项中的固定的位置，将正方形至于工作原点（如图1-4）。

2.2绘制角上三个突台和中间半圆形突台

按前面方法绘制一个正方形至于工作原点。点击→→命令，过

原点绘制右半边中心水平线。点击键返回上一菜单，再点击键，过原点绘制下半边垂线。返回主菜单→命令。出现如图2-1所示菜单，按图中参数输入，点击OK，选择水平线向下偏移，选择垂线向右偏移。

图2-1 图2-2

返回主菜单，点击→→命令，在左下角提示栏中输入14.5后点击回车键，再输入X71.25Y-71.25点击回车，得到如图2-2所示图形。过水平线与边

线的交点画与圆的切线，返回主菜单点击→→→命令，选择圆和交点按回车，同理绘制过垂线与边线的交点画与圆的切线。返回主菜单点击→

→命令，选择修剪要保留的边，得到如图2-3所示图形。采用镜像绘制另两个突台，点击→→命令，窗选圆弧和两条斜线，再点击→

命令，出现如图2-4所示对话栏，如图输入参数，点击OK，得到右上角突台，同理绘制左下角突台，最后得到如图2-5所示图形。

图2-3 图2-4

对图形进行修剪，点击→→命令，选择修剪要保留的边，得到如图2-6所示图形。

图2-5 图2-6

绘制半圆形突台外轮廓。点击→→命令，在左下角提示栏中输入55后点击回车键，再输入X0Y0点击回车键，同理绘制半径75的大圆和半径65的圆。返回主菜单点击→→→命令，在左下角提示栏中输入93后点击回车键，再在左下角提示栏中输入100点击回车键。同理点击→→

→命令，在左下角提示栏中输入-100后点击回车键，再在左下角提示栏中输入100点击回车键。得到如图2-7所示图形。以R65与角度线的交点为圆心绘制R10的两个圆。返回主菜单点击→→命令，选择修剪要保留的边，得到如图2-8所示图形。

图2-7 图2-8

对图形进行拉伸除料得到角上三个突台和中间半圆形突台。点击→→

命令，再选择外轮廓和半圆形轮廓的各一条边，出现如图2-9菜单，点击键，出现如图2-10菜单，点击，出现如图2-11所示菜单，参数如图中所示，点击OK。

图2-9 图2-10

图2-11 图2-12

最后得到如图2-12突台。对突台进行倒圆角，点击→命令，出现如图2-13所示菜单，参数如图中所示，选择半圆突台上表面，点击键，出现如图2-14所示菜单，参数如图中所示，点击OK。倒圆角完成，如图2-15所示。

图2-13 图2-14

图2-15

2.3绘制左上角凹槽

点击→→命令，过原点绘制上半部分垂线。返回主菜单点击

→命令。出现如图3-1所示菜单，按图中参数输入，点击OK，选择垂线向左偏移两次。同理绘制左水平线，并且偏移两次，第一次偏移10，第二次20。如图3-2所示

图3-1 图3-2 点击→→命令，在左下角提示栏中输入65后点回车键，再输

入X0Y0点击回车键。点击→→命令，在左下角提示栏中输入21.3后点回车键，再输入X-71.25Y71.25点击回车键。如图3-3所示。

图3-3

返回主菜单点击→→命令，在左下角提示栏中输入20，点击倒角要保留的边，同理完成其它几条线的倒角与修剪，最后得到如图3-5所示图形。

图3-5

对图形进行拉伸除料得到所要凹槽。点击→→命令，再选择轮

廓线的一条线，出现如图3-6菜单，点击键，出现如图3-7菜单，点击，出现

如图3-8所示菜单，参数如图中所示，点击OK。图形如图3-9所示。

图3-6 图3-7

图3-8 图3-9

2.4绘制中间花形槽

点击→→命令，出现如图4-1对话框，参数如图中所示，点击OK，得到一个水平椭圆。

图4-1

将椭圆旋转45度和135度。返回主菜单，点击→→命令，选择

椭圆，点击菜单中的，出现另一个子菜单再点击，又出现另一个子菜单点击

键，然后出现如图4-2对话框，参数如图中所示，点击OK，得到一个与水平面成45度的椭圆，

图4-2

同理得到135度的椭圆，对两个椭圆进行打断和删除，得到所须花形轮廓。打断命

令为，返回主菜单点击→→命令，选择要打断的图素和打断点。结果如图4-3所示。对花行轮廓进行拉伸除料，结果如图4-4。

图4-3 图4-4

2.5绘制孔和球面

(1)点击→→命令，在左下角提示栏中输入“12”后点击回车键，再输入“X-71.25Y-71.25”点击回车键，得到左下角圆。

点击→→命令，在左下角提示栏中输入“12”后点击回车键，再输入“X71.25Y-71.25”点击回车键，得到右下角圆。

点击→→命令，在左下角提示栏中输入“12”后点击回车键，

再输入“X71.25Y71.25”点击回车键，得到右上角圆。点击→→命令，在左下角提示栏中输入“10”后点击回车键，再输入“X-71.25Y71.25”点击回车键，得到左上角圆。点击→→命令，在左下角提示栏中输入“36”后点击回车键，再输入“X0Y0”点击回车键，得到中间大圆。如图5-1所示。

图5-1 图5-4

(2)通过拉伸除料得到孔。点击→→命令，再一一选择每个圆，选择时注意选择位置，出现如图5-2菜单，点击键，出现如图5-3菜单，点击，出现如图5-4所示菜单，参数如图中所示，点击OK。图形如图5-5所示。

图5-2 图5-3

图5-5 图5-6

2.5.3绘制球面

点击工具栏视角将其设为主视图，构图平面设置为主构图平面，设置完成后如图5-6

所示。点击主菜单栏→→命令，弹出如图5-7子菜单，按图中输入相应参数，然后点击OK，将其放至原点。

图5-7

返回主菜单点击→命令。出现如图5-8所示菜单，按图中参数输入，点击OK，选择上边线向下偏移。

图5-8 图5-9

点击→→命令，过原点绘制垂线。返回主菜单点击→

命令。出现如图5-9所示菜单，按图中参数输入，点击OK，选择垂线向左右各偏移一次。得到5-10图形。

图5-10 图5-11

点击

→

→

命令，选择偏移线段的两个交点，在提示栏中输入“30”

按回车键，图中出现四段圆弧，点击上段圆弧为要保留圆弧。返回主菜单点击

→

→

命令对圆弧和线段进行修剪得到5-11所示图形。 点击

→

→

→选择圆弧→

→选择中垂线→

，弹出如图

5-12子菜单，按图中输入相应参数，然后点击OK 。

图5-12 最后得到图形如图5-13。

图5-13

3.零件加工

3.1设定毛坯

点击→命令，出现如图31-1对话框，按图中参数输入，然后点击OK。得到零件毛坯，如31-2所示。

图31-1 图31-2

3.2对刀建立工件坐标系

用寻边器对刀。用寻边器碰工件左边，然后在机床工件坐标系G54X项中输入寻边器与工件半径的和值，用同样的方法建立Y轴坐标系。Z轴坐标用每把刀试切工件上表面建立。

3.3粗铣轮廓和挖槽加工

铣三个角上突台和半圆形突台。三个突台和半圆形突台本是轮廓加工，但采用轮廓加工将会产生很多岛屿。因此这里改用槽加工方法，但为全部加工到，必须将180X180外轮廓改为190X190，轮廓如31-3所示。为防止过切，刀具不能大于11MM，因此这里选择10MM立铣刀进行加工。

图31-3 图31-4

点击→→→选择外轮廓一条边和一条圆弧→命令，弹出31-4对话框，在上方空白处点击鼠标右键弹出图31-5菜单，选择第二个点击，弹出31-6菜单，选择第一把平刀，弹出31-7

图31-4 图31-6

菜单，按图中输入参数，输入完后点击OK，刀具建立。按工艺要求在各对应框中

填入相应参数，如图31-8所示。

图31-7 图31-8

点击图31-8上方第二框，设置如图31-9所示参数，注意这栏参数很重要，千万不

要出错，否则将发生事故，Z轴吃深设为5MM，XY方向留0.2MM余量，Z轴留0.5MM

余量。

图31-9

点击图上方第三框，设置如图31-10参数，点击下方确定，就生成图31-11刀具路径。

图31-10 图31-11

采用同样的方法加工左上角凹槽。首先也必须将轮廓的两条边延长，如图31-12所示，还是采用第一把刀具对其进行加工，切削参数也相同，但切削深度改为-10，如图31-13所示。