CAM实训指导书

湖南水利水电职业技术学院HunanTechnicalCollegeofWaterResourcesandHydroPowerＣＡＭ实训指导书课题名称ＣＡＭ实训适用专业：机电设备维修与管理指导老师：邓良平开始日期：2013年11月日结束日期：2013年11月日电力工程系编课题一二维加工综合训练1、教学要求：1）熟练掌握二维图形的绘制方法和编辑功能及技巧。2）掌握二维加工的各种加工方法、参数的设置功能，能结合机械制造技术所学知识合理选择刀具、切削用量参数和加工方式进行二维加工自动编程。2、教学内容：对图示零件进行建模与加工自动编程。俯视图等角视图图12-1二维加工零件图课题一实训指导：一、绘制图形并进行工作设定根据图12-1所示尺寸在俯视图面（Z=0）中绘制图形，如图12-2所示，可不绘Z轴方向深度，但要注意中间部位槽深是5mm，而12mm宽的腰形槽是通槽，直径10mm的孔是通孔。工件毛坯是90X90的方料，厚度为16mm..工作设定时，因为图形不完全对称，工件的中心的坐标为（0，10，0），与系统原点不重合。二、工艺分析1）因毛坯厚度为16mm，首先应安排面铣，铣削深度为1mm考虑加工效率，应采用较大的平刀，选用16mm的平刀加工。2）外形铣削也可采用16mm的平刀加工，因单边加工余量为5mm，XY方向不需要分层。3）中间部位挖槽圆角半径为5mm，腰形槽槽宽为12mm，故均可采用10mm，的平刀进行加工。4）四个直径为10mm，的通孔，因无特别要求，可只用直径10mm的钻头加工。图12-2毛坯中心设定三、编制刀具路径1、面铣2、采用直径16mm的平刀对毛坯进行面铣，铣削厚度为1mm。其步骤如下：1）将构图面设定为俯视图2）依次选择T刀具路径→F面铣→D执行，系统将出现面铣加工参数对话框。因为在此之前，以设定工件大小，在出现面铣对象时，直接单击按D执行，系统即对整个毛坯范围进行面铣。3）选择加工材料时，在“刀具参数”表中刀具区域处单击鼠标右键，在弹出的对话框中选“工作设定”，弹出“工作设定”对话框后，选择右下脚的“工作材料”按钮，出现材料列表，选择所加工的材料。4）设定所需的刀具时，在“刀具参数”表中的刀具区域处单击右键，在弹出的对话框中选“从刀具资料库中取得刀具资料”，然后选择所需刀具资料。选出的三把刀具，设定刀具参数如图12-3所示。5）设定面铣加工参数如图12-4所示。注意参数表中，“要加工表面”的绝对坐标系设定为1，而“切削深度”绝对坐标系为0。所以在面铣之前，对刀时毛坯表面Z坐标系应设为1，面铣之后的工件表面Z坐标就为0。图12-3刀具参数设置图12-4面铣参数设置6）设定参数后，选择“确定”。7）进行路径模拟验证时，在“操作管理员”中选择刀具路径模拟按钮，可进行手动或自动路径模拟，以验证路径的正确性。8）进行实体切削验证时，在“操作管理员”中选择实体切削验证按钮，可进行实体切削验证。单击参数设定按钮，设定参数如图12-5所示。毛坯大小使用工作设定的大小，但此时要加工表面Z值为1，即Z坐标的第二点坐标应设为1。9）验证该路径后，为了不影响后续加工路线的显示，先将此操作的刀具路径显示关闭。在“操作管理员”中，将光标移至该切削处，单击鼠标右键，从弹出的对话框中选择“选项”→“刀具路径之显示”→“关”，即可关闭该操作的刀具显示。图12.5实体切削验证参数设置2．外形铣削采用16mm的平刀铣削外形，在Z轴方向分两次粗铣，XY方向精修1次，精修余量0.5mm,保证外形表面质量。其步骤如下：1)在主功能表中依次选择T刀具路径→C外形铣削。2)定义外形铣削图素时，选择C串联，点击要铣削的外形边界，串联完成，选择D执行，出现参数设置对话框。要注意的是，串联外形时最好是逆时针方向，因为粗加工时采用逆铣方式较好。3)设定刀具参数时，刀具仍采用16mm的平刀，参数与图12-3一样。4)设定外形铣削参数如图12-6所示，因已进行面铣，“要加工表面”的Z坐标绝对值应为0，外形铣削切削深度应稍大于工件厚度，避免毛刺。其中图12-7是Z轴方向分层设定对话框。图12-8是XY方向分层设定对话框，粗切间距大于单边余量5mm即可，精修余粮为0.5mm。图12-6外形铣削参数设置图12-7外形铣削Z向分层设置5）参数设定好以后选择“确定”，屏幕将出现外形铣削加工的刀具路径，如图12-9所示。图12-8外形铣削XY向分层参数设置图12-9外形铣削刀具路径6）为了方便下一操作，先将此刀具路径显示关闭。3．挖槽加工两处挖槽均采用10mm的平刀，先设定深度为5mm的方槽加工。方槽加工步骤：1)在主功能表中依次选择T刀具路径→C挖槽加工。2)定义挖槽边界，串联图12-2中方形槽边界。3)设定刀具参数时，刀具采用10mm的平刀，参数可参照图12-3设置。4)设定挖槽参数如图12-10所示。通过分层铣深精修槽底，参数设置如图12-11所示图12-11挖槽铣深参数设置图12-10挖槽铣深参数设置5）设定粗加工/精加工参数，如图12-12所示。图12-13是挖槽加工为螺旋下刀参数的设置。图12-12挖槽粗铣/精修参数设置图12-13挖槽螺旋下刀参数设置图12-4挖槽刀具路径6）参数设定好后选择“确定”，屏幕将出现挖槽加工路径，如图12-14所示。腰形槽挖槽也采用10mm的平刀，该槽加工难度在于下刀方式上。腰形槽加工步骤：1)在主功能表中依次选择T刀具路径→C挖槽加工。2)定义挖槽边界，串联图12-2中腰形边界。3)设定刀具参数时，刀具采用10mm的平刀，参数可参照图12-3设置。4)设定挖槽参数如图12-5所示。Z轴分层铣深槽深应稍大于工件厚度，参数设置如图12-16所示。图12-15挖槽参数设置图12-16挖槽铣深分层参数设置5）设定粗加工/精加工参数如图12-17所示。图12-18为挖槽加工是螺旋下刀参数的设置。因为槽宽与刀具直径比较接近，下刀空间较小，直接螺旋下刀和斜插下刀都难以实施，图中采用的办法是，减小下刀参数表中XY方向的下刀预留量（内设值1mm）为0.5mm，在选择螺旋下刀参数表中“沿边界渐降下刀”复选框即可。图12-17挖槽粗铣/精修参数设置图12-18沿边界渐降螺旋下刀参数设置6）参数设置好以后选择“确定”，屏幕将出现腰形槽加工路径，如图12-19所示。从前视图中可看出有明显的下刀斜线，可确保下刀成功。图12-19挖槽刀具路径4．钻孔加工选择10mm的钻头进行钻孔加工。其步骤如下：1)在主功能表中依次选择T刀具路径→D钻孔。2)定义孔中心时，选择M手动输入→C圆心点，鼠标捕捉直径10mm圆孔，即可得到圆心点。捕捉完四个钻孔点以后，按ESC键，结束选点，然后按D执行。3)设定刀具参数应注意主轴转速要降低，如图12-20所示。刀具路径图12-20钻孔刀具参数设置5）设定钻孔参数如图12-21所示。因为孔深小于3倍孔径，采用一般钻孔方式（无啄钻）即可，但考虑到是通孔，必须要有贯穿量，所以设置刀尖补偿，如图12-22所示。图12-21钻孔参数设置图12-22刀尖补偿参数设置5）参数设置好以后选择“确定”，即可产生钻孔刀具路径。四、操作管理当以上刀具路径全部生成后，在“操作管理员”中必定会产生如图12-23所示的操作项目。所有操作即可展开，如“面铣”，也可压缩，如“外形铣削”等，用鼠标点击操作名即可展开或压缩操作项。图12-23操作管理员五、路径模拟主要用于检验刀具路径是否正确。在图12-23所示的操作管理中，可用鼠标选择所要模拟的操作，也可以按住Shift键，再用鼠标选中模拟的操作，这样可以选择多个操作，还可点击全选按钮，以选择所有的操作。点击刀具路径模拟，即可对所选操作的刀具路径进行手动或自动模拟。六、实体验证用真实的实体加工模拟检查刀具路径是否有过切现象，以便在真正加工前改正。在图12-23中选择所有的操作，点击实体切削验证，即可进行实体加工模拟。实体加工结果如图12-24所示。12-24实体验证结果七、后处理用于产生实际加工用的NC程序。选择进行后处理的操作时要注意，对于没有自动换刀功能的数控机床，每次只能选择使用相同刀具的操作产生NC程序对于有自动换刀功能的数控机床（加工中心）可以选择所有的操作进行后处理。下面以没有自动换刀功能的数控机床为例说明图12-23中后处理的步骤。1)按主Shift键，同时在图12-23中用鼠标选要后处理的操作1（面铣）和2（外形铣削）。因为这两个操作均采用16mm的平刀（1#刀）。选中的操作会出现一个蓝色的“√”。2)点击执行后处理，出现对话框，如图12-25所示。要求确认是否赋名存储编辑NCI文档和NC文档，选择编辑NC文档即可。图12-25后处理文件存储对话框3）选择如图12-25所示的选项，按“确定”，出现提示，如图12-26所示。图12-26是否全部执行后处理提示4）选“否”，出现NC文档对话框，如图12-27所示。5）针对不同机床的要求，适当修改图12-27中的NC文档，然后选择“File”→“Saveas”，输入NC文件名：“Exnc1”存盘。6）在图12-23中用鼠标选要后处理的操作3（挖槽）和4（挖槽），这两个操作均使用直径10mm的平刀加工。选中操作后会出现两个蓝色的“√”。7）重复步骤2-5，输入NC文件名：“Exnc2”存盘。8）在图12-23中用鼠标选择操作5（钻孔），此时会出现一个蓝色的“√”。9）重复步骤2-5，输入NC文件名：“Exnc3”存盘。图12-27后处理NC文件编辑框八、机床加工其步骤如下：1)将后处理所产生的NC程序经修改后装入与机床相连的计算机中。2)在机床上正确装夹并校准毛坯。3)对刀时，对于余量较大的毛坯可采用试切法，找到毛坯中心，同时要保证刀具的原点与编程时所用的图形原点一致。本例中，毛坯中心与编程原点不一致，所以当刀具找到毛坯中心后，该中心并非系统原点（图形编程原点），必须用MDI（手动输入）指令设定该毛坯中心在系统坐标系的坐标值（0，10，0）。4)用DNC（通信软件）将NC程序（前面所述的“Exnc1”、“Exnc2”和“Exnc3”）传入机床，小文件可直接传到机床存储器加工，大文件只能边传送边加工。课题二三维加工综合训练1、教学要求：1）熟练掌握三维曲面与实体的绘制方法和编辑功能及技巧。2）掌握三维加工的主要加工方法、参数的设置功能，能结合机械制造技术所学知识合理选择刀具、切削用量参数和加工方式进行三维加工自动编程。2、教学内容：对图示轮毂零件进行建模与加工自动编程。课题二实训指导：一、轮毂模型的构建1．绘制轮毂外形及底部曲面的线框曾别：1（曾别名字：外形）在前视图面上绘制出图4-231所示两个外形，点坐标值见表4-15。图4-231轮毂外形测量点标值表4-15轮毂外形测量点坐标值(mm)以两点方式画弧，半径值为88.5绘制一个圆弧，将外形1、外形2于P10、P11点处接连，绘制出的圆弧如图4-232所示。图4-232用圆弧将外形1、外形2相连C绘图→L直线→P极坐标线→从键盘输入起始点坐标：21.239,8.850→输入角度：-12.5输入线长：30。回主功能表→C绘图→A圆弧→T切弧→P切圆外点→选取前一步骤所绘制出的极坐标线→从键盘输入圆外一点坐标值：41.593,2.655→输入半径值：8→选取左侧圆弧。此时所绘制出的图形如图4-233所示。图4-233绘制极坐标线和切线回主功能表→M修整→T修剪延伸→2两个物体→分别选取P1、P2点，此时修剪后的圆弧如图4-234所示。图4-234修剪后的结果任意绘制一条X轴坐标为0的垂直线，如图4-235所示。图4-235绘制一条垂线如图4-236所示对轮毂外形进行倒圆角处理。图4-236倒圆角2．绘制轮毂凹槽的外形轮廓层别：2（层别名字：凹槽）关闭图层1构图面：俯视图Z：40C绘图→L直线→P极坐标线→O原点（0，0）→输入角度：3.5→输入线长：50；按Alt+F1视图适度化，按Alt+F2视图缩小0.8倍；回主功能表→C绘图→A圆弧→P极坐标→C圆心点→O原点（0，0）→输入半径：40→输入起始角度：0→