零件的自动编程及仿真加工.docx

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零件的自动编程及仿真加工

新鄉学院

题目：

零件的自动编程及仿形加工

院系：

机电工程学院

班级：

机自专升本二班

：

卢晓盟

学号：

12042010205

指导老师：

梁炜

摘要

MasterCAM就是其中之一。

MastermCAM是集于CAD与CAM于一体，是一套完整的CAD/CAM交互型图形集成系统，自诞生以来，得到了广泛应用，是目前世界上安装套数最多的CAD/CAM软件之一。

目前在我国机械加工行业也是使用较普遍的一种软件，它可用于数控机床，数控铣床，数控镗床，加工中心，数控线切割机床等，而且能数用于多种数控装置的机床。

可实现产品的设计，工程图绘制，2-5坐标的镗铣加工，车削加工。

2-4坐标的切割加工，钣金下料等，该软件使用方便，容易掌握，被广泛用于机械制造业和模具行业的零件二维绘图三维设计，数控自动编程与加工。

本设计从实际出发，通过MastercamX设计一个组合装配体零件，然后对整体零进行详细的工艺分析，走刀路径模拟和仿真加工过程。

在完成此加工仿真典型实例的基础上，本文总结了基于MasterCAM软件进行加工仿真的一般方法，并对其进行了进一步的研究与探索。

CAM加工方案包括机床类型选择、刀具路径选择和加工参数设置；数控加工工艺包括加工方案的选择、毛坯材料的选择、毛坯结构尺寸与建模、工装夹具的设计和装配、刀具卡、切削用量的计算、量具选择与检验方法、热处理等。

在仿真加工中对比了粗加工、半精加工和精加工的加工效果。

关键词：

组合装配体，数控铣床，仿真加工，CAM，MastercamX

第一章绪论

Mastercam是美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件，它具有方便直观的几何造型Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线，曲面零件。

Mastercam具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能，Mastercam提供了多种先进的粗加工技术，以提高零件的加工效率和质量。

Mastercam还具有丰富的曲面精加工功能，可从中选择最好的方法，加工最复杂的零件。

Mastercam的多轴加工功能，为零件的加工提供了更多的灵活性[1]。

可靠的道具路径校验功能Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查刀具和夹具与被加工零件的干涉，碰撞情况。

Mastercam提供400种以上的后置处理文件以适用于各种类型的数控系统，使用Mastercam实现DNC加工，DNC（直接数控）是指用一台计算机直接控制多台数控机床，其技术是实现CAD/CAM关键技术之一[2]。

用Mastercam软件编制复杂零件的加工程序极为方便，而且能对加工过程进行实时仿真，真实反映加工过程的实际情况。

Mastercam强项在3轴数控加工，简单易用，生产的NC程序简单高效。

Mastercam系统中，挖槽铣削。

轮廓铣削和点位加工的刀具路径与被加工零件的模型是相关一致。

当零件几何模型或加工参数修改后，Mastercam能迅速准确的自动更新相应的刀具路径，无需重新设计和计算刀具路径。

第二章Mastercam的建模仿真加工概述

CAD/CAM（计算机辅助设计与制造）技术是现代信息技术与传统机械设计制造技术相结合的一个典型例，也是现如今先进制造技术的一个重要组成部分。

MasterCAM正是集设计和制造、加工仿真、数控加工自动编程于一体的一款优秀的CAD/CAM软件，它也是目前我国在进行模具加工仿真方面应用最广泛、最具代表性的CAD/CAM软件之一。

2.1被加工零件的图样分析和几何建模

零件实体图

2.2机床选择及参数设置

毛坯的设置

刀具的选择

2.3模型的走刀路径及参数设置

2.4加工代码的生成

单击

按钮，弹出如下图对话框，选择默认，单击确定按钮

，系统弹出【另存为】对话框，选择保存路径，命名，保存，系统开始产生NC程序。

计算完成后可以看到生成的程序图，并对其进行修改等操作。

从程序段的数量可以看到，程序特别长，因此加工需要采用DNC技术，而且加工时间会很长。

程序图

第三章程序

%

N102G0G17G40G49G80G90

N104T01M6

N106G0G90G54X-1.413Y-2.646S1000M3

N108G43H217Z50.

N110Z2.

N112G1Z-2.F100.

N114G3X1.413Y2.646R3.F200.

N116X-1.413Y-2.646R3.

N118X1.425Y-3.502R3.643

N120X2.922Y-2.859R2.216

N122X4.967Y-.002R7.706

N124X3.927Y3.599R8.703

N126X2.984Y5.167R9.665

N128X.648Y5.83R9.467

N130X-3.25Y6.084R21.259

N132X-3.997Y5.593R1.183

N134X-7.884Y.257R26.512

N136X-7.869Y-.507R.799

N138X-4.686Y-7.542R37.807

N140X-3.928Y-7.938R1.007

N142X4.658Y-8.701R54.937

N144X5.447Y-8.179R1.068

N146X10.855Y-.347R80.236

N148X10.912Y.361R.802

N150X6.249Y10.07R118.015

N152X5.609Y10.504R.847

N154X-6.066Y11.319R183.784

N156G1X-6.493Y11.224

N158G3X-7.057Y10.606R1.677

N160X-13.826Y.436R320.328

N162G1X-13.967Y-.012

N164G3X-13.682Y-.869R1.779

N166X-7.812Y-12.598R697.654

N168G1X-7.471Y-12.969

N170G3X-6.521Y-13.153R1.882

N172G2X-4.052Y-13.321R59.678

N174G1X7.113

N176G3X7.979Y-12.821R1.

N178G1X15.093Y-.5

N180G3Y.5R1.001

N182G1X7.979Y12.821

N184G3X7.113Y13.321R1.

N186G1X-7.113

N188G3X-7.979Y12.821R1.

N190G1X-15.093Y.5

N192G3Y-.5R1.001

N194G1X-7.979Y-12.821

N196G3X-7.113Y-13.321R1.

N198G1X-4.052

N200X-1.413Y-2.646

N202Z-4.F100.

N204G3X1.413Y2.646R3.F200.

N206X-1.413Y-2.646R3.

N208X1.425Y-3.502R3.643

N210X2.922Y-2.859R2.216

N212X4.967Y-.002R7.706

N214X3.927Y3.599R8.703

N216X2.984Y5.167R9.665

N218X.648Y5.83R9.467

N220X-3.25Y6.084R21.259

N222X-3.997Y5.593R1.183

N224X-7.884Y.257R26.512

N226X-7.869Y-.507R.799

N228X-4.686Y-7.542R37.807

N230X-3.928Y-7.938R1.007

N232X4.658Y-8.701R54.937

N234X5.447Y-8.179R1.068

N236X10.855Y-.347R80.236

N238X10.912Y.361R.802

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N242X5.609Y10.504R.847

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N246G1X-6.493Y11.224

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N250X-13.826Y.436R320.328

N252G1X-13.967Y-.012

N254G3X-13.682Y-.869R1.779

N256X-7.812Y-12.598R697.654

N258G1X-7.471Y-12.969

N260G3X-6.521Y-13.153R1.882

N262G2X-4.052Y-13.321R59.678

N264G1X7.113

N266G3X7.979Y-12.821R1.

N268G1X15.093Y-.5

N270G3Y.5R1.001

N272G1X7.979Y12.821

N274G3X7.113Y13.321R1.

N276G1X-7.113

N278G3X-7.979Y12.821R1.

N280G1X-15.093Y.5

N282G3Y-.5R1.001

N284G1X-7.979Y-12.821

N286G3X-7.113Y-13.321R1.

N288G1X-4.052

N290X-1.413Y-2.646

N292Z-6.F100.

N294G3X1.413Y2.646R3.F200.

N296X-1.413Y-2.646R3.

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N300X2.922Y-2.859R2.216

N302X4.967Y-.002R7.706

N304X3.927Y3.599R8.703

N306X2.984Y5.167R9.665

N308X.648Y5.83R9.467

N310X-3.25Y6.084R21.259

N312X-3.997Y5.593R1.183

N314X-7.884Y.257R26.512

N316X-7.869Y-.507R.799

N318X-4.686Y-7.542R37.807

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N322X4.658Y-8.701R54.937

N324X5.447Y-8.179R1.068

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N328X10.912Y.361R.802

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N372G3Y-.5R1.001

N374G1X-7.979Y-12.821

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N382Z-8.F100.

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N462G3Y-.5R1.001

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N524G3X-13.682Y-.869R1.779

N526X-7.812Y-12.598R697.654

N528G1X-7.471Y-12.969

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N532G2X-4.052Y-13.321R59.678

N534G1X7.113

N536G3X7.979Y-12.821R1.

N538G1X15.093Y-.5

N540G3Y.5R1.001

N542G1X7.979Y12.821

N544G3X7.113Y13.321R1.

N546G1X-7.113

N548G3X-7.979Y12.821R1.

N550G1X-15.093Y.5

N552G3Y-.5R1.001

N554G1X-7.979Y-12.821

N556G3X-7.113Y-13.321R1.

N558G1X-4.052

N560G0Z50.

N562M5

N564G91G28Z0.

N566G28X0.Y0.

N568M30

%

第四章﹑仿真软件简介

斯沃软件技术开发的，发那科（FANUC）、西门子（SINUMERIK）、三菱（MITSUBISHI）、数控（GSK）、华中世纪星（HNC）、凯恩帝（KND）、大森（DASEN）、巨森（JNC）、华兴（WA）、仁和（RENHE）、美国哈斯（HAAS）、广泰（GREAT）、PA8000、四开数控车铣及加工中心仿真软件，是结合机床厂家实际加工制造经验与高校教学训练一体所开发的。

通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的，又可大大减少昂贵的设备投入。

利用该软件可以模拟真实机床进行加工，包括工件的装夹、对刀、数控面板的操作、程序的输入、冷却液等，与真实机床无异。

本论文采用FANUCOiM数控机床加工组合装配体。

1、FANUCOiM的控制面板如图所示

FANUCOiM的控制面板

FANUCOiM的操作面板主要用于控制机床的运动和选择机床运行状态，由模式选择旋钮、数控程序运行控制开关等多个部分组成，每一部分的详细说明如下如图。

FANUCOiM的操作面板

2工件的设置

打开斯沃仿真软件时，弹出机床选择界面，选择FANUCOiM，如图所示。

（1）机床回零

运行软件，按开机键

打开系统，释放急停按钮

，在相对值面板可以看到X、Y和Z轴的相对坐标值，此时这些值都不为零，把模式选择旋钮转到回零点。

点击手动移动机床台面按钮中间的

，上方的黄灯亮，依次选择X、Y和Z轴点击，三个轴依次回零。

（2）工件设置

选择“工件设置”“设置毛坯”，选择长方体，设置毛坯的长宽高，选择寄存器和工件材料，选择08F低碳钢，勾选更换工件选项，然后确定，如图。

（3）对刀

（4）刀具的设置

（5）程序的调用

（6）零件的加工

第五章总结

本文以组合装配体模具从设计，建模，到加工仿真的全过程为例，探讨了在MasterCAMX2软件环境下的加工仿真方法。

整个实践过程包括零件的几何造型、加工工艺分析、刀具路径生成与校验、加工仿真、及后处理程序生成等。

论文准备阶段，通过相关文献资料的搜集、整理和分析，了解了加工仿真技术的发展现状，并对其他各种CAD/CAM的优缺点有了一定的认识。

通过MasterCAM软件的实际操作使用，熟练了典型CAD/CAM集成软件的应用。

通过论文的写作，理清了使用该软件进行加工仿真的思路。

通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。

自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。

通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。

论文写作过程中，遇到过不少问题，虽然很多错误被克服了，但是系统中难免还有很多不足之处，希望各位评委老师和同学给予指正与建议。

我相信，只要肯钻研，只要挤时间，一切自己想要的知识都可以掌握。