MasterCAM环境下数控编程与刀位轨迹仿真实验

计算机集成制造技术试验报告姓名李晟诚学号1073010111班级0708102学院机电工程学院哈尔滨工业大学2010年11月20日成绩哈尔滨工业大学机电工程学院第I页目录实验目的.................................................................................................................................11实验所用单元.........................................................................................................................12实验原理.................................................................................................................................13实验步骤.................................................................................................................................244.1零件图及其分析.............................................................................................................24.2零件模型建立.................................................................................................................24.3零件工艺规划.................................................................................................................34.4刀位轨迹的计算与生成.................................................................................................64.5刀位轨迹的仿真验证.....................................................................................................74.6后置处理.......................................................................................................................10分析MASTERCAM下编程与G代码直接编成的优缺点。...........................................1155.1优点：...........................................................................................................................115.2缺点...............................................................................................................................12实验中的主要问题、难点和解决方法...............................................................................126哈尔滨工业大学机电工程学院第1页MasterCAM环境下数控编程与刀位轨迹仿真实验实验目的11.掌握图形交互式自动编程的基本过程2.掌握MasterCAM环境下数控编程与仿真方法实验所用单元2计算机一台，装有下列软件系统：三维CAD软件：Solidworks；图形交互数控编程软件：MasterCAD。Windows操作环境。实验原理3直接在三维CAD模型下编制数控程序，并通过仿真进行验证。实现CAD/CAM集成，集成过程如图所示。SolidworksMastercam零件加工道具轨迹数据CAM制造模块数控编程（Mill）修改道具参数，工艺参数或加工零件模型选择加工刀具选择工件材料选择加工工艺参数选择加工零件模型刀具库材料库刀具轨迹正确否？Update更新刀具轨迹数据通用后处理器数控加工程序图形转换接口（DXF，DWG，STL，LGES，STEP，...）YN利用道具轨迹的关联性前处理哈尔滨工业大学机电工程学院第2页实验步骤44.1零件图及其分析图1.零件图有零件图可以得出，此零件需要由平面铣削和钻孔两种加工工艺，其中需要两次铣削与两次钻孔加工。4.2零件模型建立在Solidworks环境下建立零件CAD三维模型，利用IGES、STEP、STL等文件格式输出到MasterCAM环境中，或者在MasterCAM系统的零件模型建模模块中直接建立零件三维模型。哈尔滨工业大学机电工程学院第3页图2.Solidworks环境下建立零件CAD三维模型图3.保存成IGES文件格式输出到MasterCAM环境中4.3零件工艺规划有零件图可以得出，此零件需要由平面铣削和钻孔两种加工工艺，其中需要两次铣削哈尔滨工业大学机电工程学院第4页与两次钻孔加工。为了保证精度，首先钻中心孔，然后铣削外圆平面（由于铣削面积较大，因此分为两步铣削），最后完成铣削槽和钻小孔的工序。(1)设置毛坯尺寸与边界图4.毛坯尺寸与边界图毛坯如图所示，其下表面与侧面已经完成加工，只需要对上表面进行加工。(2)刀具尺寸根据之前的分析共需要用到两把铣刀与两个钻头，根据加工精度与粗糙度等技术要求铣刀选择直径10mm和30mm两种，钻头根据孔的大小选择30mm和10mm两种：哈尔滨工业大学机电工程学院第5页图5.10mm立铣刀图6.30mm钻头(3)刀具基准点、进给率、快进路径和切削加工方式等的设置：根据加工要求，对刀具基准点、进给率、快进路径和切削加工方式等进行逐一设置：哈尔滨工业大学机电工程学院第6页图7.铣刀设置图8.钻头设置4.4刀位轨迹的计算与生成对所需要的铣削与钻孔进行逐一的刀具轨迹设置：哈尔滨工业大学机电工程学院第7页图9.刀具轨迹设置图10.最终完成的刀具轨迹设置4.5刀位轨迹的仿真验证生成工艺路线图进行刀具轨迹的仿真验证：哈尔滨工业大学机电工程学院第8页图11.工艺路线图图12.钻30mm的孔哈尔滨工业大学机电工程学院第9页图13.铣出凸台外形图14.铣外平面图15.铣槽哈尔滨工业大学机电工程学院第10页图16.钻10mm孔4.6后置处理将刀位文件转换具体加工中心能支持的数控程序代码：（部分）O0000(PROGRAMNAME-李晟诚计算机制造实验)(DATE=DD-MM-YY-25-11-10TIME=HH:MM-15:34)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(30.DRILLTOOL-40DIA.OFF.-40LEN.-40DIA.-30.)(钻30孔)N104T40M6N106G0G90G54X-3.537Y43.308A0.S0M5N108G43H40Z10.N110G99G83Z-30.R10.Q2.F3.2N112G80N114M5N116G91G28Z0.N118G28X0.Y0.A0.N120M01(10.FLATENDMILLTOOL-219DIA.OFF.-219LEN.-219DIA.-10.)N122T219M6哈尔滨工业大学机电工程学院第11页N124G0G90G54X-22.179Y-13.555A0.S0M5N126G43H219Z50.N128Z10.N130G1Z-5.F3.6N132X-17.519Y-4.707N134G3X-21.708Y8.8R10.001N136G2X-35.598Y21.102R39.……N984Z10.N986G1Z-5.N1110M5N1112G91G28Z0.N1114G28X0.Y0.A0.N1116M01(10.DRILLTOOL-20DIA.OFF.-20LEN.-20DIA.-10.)N1118T20M6N1120G0G90G54X-43.537Y43.308A0.S0M5N1122G43H20Z10.N1124G99G83Z-30.R10.Q2.F2.4N1126G80N1128X36.463N1130G99G83Z-30.R10.Q2.F2.4N1132G80N1134M5N1136G91G28Z0.N1138G28X0.Y0.A0.N1140M30%分析MasterCAM下编程与G代码直接编成的优缺点。55.1优点：Mastercam下编程与G代码在数控加工方面，简单易用，能对加工过程进行实时仿真，哈尔滨工业大学机电工程学院第12页真实反映加工过程中的实际情况，产生的NC程序简单高效。5.2缺点生成的G代码比较复杂，出现错误后不便于查找与改正。实验中的主要问题、难点和解决方法6实验中最主要的问题是对软件的使用不熟悉，导致很多情况下不能按着自己的想法去完成操作。于此同时，对于工艺的规划还不是特别具体，需要更加细致、更加合理地进行工艺的规划。在实验的过程中遇到了刀位轨迹的成形正确性和刀具工件间的干涉情况，在重新设置工艺规划参数后，保证加工零件形状的正确性和避免刀具运动碰撞。