基于mastercam建模与仿真加工

毕业设计（论文）题目：组合装配体的CAD/CAM建模与数控加工学院：机电工程学院专业班级：机械工程及自动化08级（3）班指导教师：职称：学生姓名：学号：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，然后对整体零件凸模与凹模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软件进行模具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，MastercamXABSTRACTMastermCAMissetinCADandCAMatanorganicwhole,isacompletesetofCAD/CAMinteractivegraphicsintegratedsystem,sinceitsbirth,toawiderangeofapplications,theworld'smostcycleofinstalledoneofCAD/CAMsoftware.Inourcountryatpresentismechanicalprocessingindustryisamorecommonuseofasoftware,itcanbeusedfornumericalcontrolledmachine,CNCmillingmachine,CNCandboringmachine,processingcenter,ncwedmetc,andcancountforavarietyofnumericalcontroldeviceofmachinetools.Canrealizethedesignoftheproduct,engineeringchartdrawing,2-5coordinatesofboringandmilling,turningprocessing.2-4coordinatesofcuttingprocessing,metalmaterials,thesoftwareisconvenienttouse,easytomaster,iswidelyusedinmechanicalmanufacturingandmouldindustrypart2dgraphics3ddesign,CNCautomaticprogrammingandprocessing.Thisdesignfromreality,throughtheMastercamXtodesignacombinationofassemblyparts,andthenthewholepartofconvexdieandtheconcavediefordetailedprocessanalysis,toolpathsimulationandSimulationofmachiningprocess.Uponcompletionofthemachiningsimulationbasedontypicalexamples,thisarticlesummarizedbasedontheMasterCAMsoftwareformoldprocessinggeneralsimulationmethod,andhascarriedonthefurtherresearchandexploration.CAMprocessingschemeincludingmachinetypeselection,thetoolpathselectionandprocessingparametersSettings;Numericalcontrolprocessingtechnologyincludingprocessingschemeselection,blankmaterialchoice,theblankstructuresizeandmodeling,tooling/fixturedesignandassembly,cuttingtools,cuttingtheamountofcalculationcard,measuringchoiceandinspectionmethod,heattreatment,etc.Inthesimulationprocessingincontrasttheroughmachining,halffinishingandfinishmachiningprocessingeffect.目录第一章绪论…………………………………………………1.1Mastercam概述………………………………………………………………1.1.1Mastercam的简介………………………………………………………1.1.2Mastercam的主要功能和特点…………………………………….……1.2数控技术的概述…………………………………………………………….1.2.1数控技术简介…………………………………………………………..1.2.2数控技术发展趋势……………………………………………………..1.2.3数控机床的概念…………………………………………………………1.2.4数控机床的构成………………………………………………………..1.2.5数控加工技术的特点…………………………………………………..1.2.6数控技术发展策略……………………………………………………...第二章Mastercam的建模仿真加工概述……2.1被加工零件的图样分析和几何建模…………………………………………2.2组合装配体的生成……………………………………………………………2.3零件的加工工艺分析…………………………………………………………2.4生产刀具路径与仿真加工…………………………………………………..2.5后置处理……………………………………………………………………..第三章组合装配体的几何建模………………………………3.1组合装配体凸模的几何建模………………………………………………….3.1.1绘制基准面………………………………………………………………3.1.2实体生成………………………………………………………………..3.2组合装配体凹模的几何建模………………………………………………3.2.1绘制基准面………………………………………………………………3.2.2实体生成………………………………………………………………….第四章Mastercam的数控编程…………………………4.1机床选择及参数设置……………………………………………………….4.2凸模的走刀路径及参数设置………………………………………………..4.3加工代码的生成……………………………………………………………..4.4凹模的走刀路径及参数设置………………………………………………..4.5加工代码的生成………………………………………………………….…..第五章加工前工艺分析…………….………………………5.1加工工序的划分…………………….………………………………………5.2毛坯材料选择…………………….………………………………………….5.3刀具选择…………………….……………………………………………..5.4切削用量选择…………………….………………………………………….第六章仿真加工……………………………………………………5.1仿真软件简介…………………………………………………………………5.2工件的设置……………………………………………………………………5.3刀具的设置……………………………………………………………………5.4加工代码和机床通信……………………………………………………5.5零件的加工……………………………………………………………………第七章总结…………………………………………………………………….参考文献……………………………………………………………………….致谢……………………………………………………………………………..诚信声明第一章绪论1.1Mastercam概述1.1.1Mastercam简介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[3]。1.1.2Mastercam的主要功能和特点一.三维设计系统完整的曲线功能：可设计，编辑复杂的二维，三维空间曲线。还能生产方程曲线。尺寸标注，注视等也很方便。强大的曲面功能：采用NURBS,PARAMETRICS等数学模型，有十多种生产曲面方法。还具有曲面修剪，曲面间等（变）半径倒圆角，倒角，曲面偏置，延伸等编辑功能[4]。二．铣床3D加工系统完整三维设计凶。外形铣削：外形可以是空间的任意曲线。型腔加工：加工方式多达8种以上。提供清角及残料加工功能。可斜线及螺旋式入刀，退刀。容许斜壁及不同高度，斜角的岛屿，可面铣岛屿。实体加工：在实体上自动确定加工外形参数。钻孔，镗孔，螺纹加工。可定义刀具库，材料库等。可对刀具路径作图形编辑，可对NC,NCI作修改，平移，旋转，放大，缩小等编辑。可做实体切削模拟[5]。支持4轴加工。可同各种CNC控制器，DNC传输。三.车铣复合系统1）完整三维设计系统2）精车，粗车，螺纹加工3）径向切槽加工4）钻孔，镗孔5）C轴加工6）可产生切削循环指令7）可自定义刀具库及材料库8）自动计算刀具补正，过切侦测1.2数控技术的概述1.2.1数控技术简介当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高