【正文】 工件的設置 …………………………………………………………………… 刀具的設置 …………………………………………………………………… 加工代碼和機床通信 …………………………………………………… 零件的加工 …………………………………………………………………… 第 七 章 總結(jié) …………………………………………………… ……………… . 參考文獻 ……………………………………………………………………… . 致謝 …………………………………………………………………………… .. 誠信聲明 6 第一章 緒論 Mastercam概述 Mastercam 簡介 Master cam 是美國 CNC 公司開發(fā)的基于 PC 平臺的 CAD/CAM 軟件，它具有方便直觀的幾何造型 Mastercam提供了設計零件外形所需的理想環(huán)境，其強大穩(wěn)定的造型功能可設計出復雜的曲線，曲面零 件。 Mastercam還具有豐富的曲面精加工功能，可從中選擇最好的方法，加工最復雜的零件。 可靠的道具路徑校驗功能 Mastercam可模擬零件加工的整個過程，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查刀具和夾具與被加工零件的干涉，碰撞情況。用 Mastercam軟件編制復雜零件的加工程序極為方便，而且能對加工過程進行實時仿真，真實反映加工過程的實際情況。Mastercam系統(tǒng)中，挖槽銑削。當零件幾何模型或加工參數(shù)修改后， Mastercam能迅速準確的自動更新相 應的刀具路徑，無需重新設計和計算刀具路徑 [3]。還能生產(chǎn)方程曲線。 強大的曲面功能：采用 NURBS,PARAMETRICS 等數(shù)學模型，有十多種生產(chǎn)曲面方法。 二．銑床 3D 加工系統(tǒng) 完整三維設計兇。 型腔加工：加工方式多達 8 種以上?？尚本€及螺旋式入刀，退刀。 實體加工：在實體上自動確定加工外形參數(shù)。 可定義刀具庫，材料庫等。可做實體切削模擬 [5]。 可同各種 CNC 控制器， DNC 傳輸。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關鍵技術(shù)和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。 數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領域：（ 1）機械制造技術(shù)；（ 2）信息處理、加工、傳輸技術(shù)；（ 3）自動控制技術(shù)；（ 4）伺服驅(qū)動技術(shù)；（ 5）傳感器技術(shù)；（ 6）軟件技術(shù)等?，F(xiàn)代數(shù)控機床的發(fā)展趨向是高速化、高精度化 、高可靠性、多功能、復合化、智能化和開放式結(jié)構(gòu) [7]。 數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢 數(shù)控技術(shù)的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)（ IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢 [8]。 （ 1） .高速、高精加工技術(shù)及 裝備的新趨勢。 （ 3） .智能化、開放式、網(wǎng)絡化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢。 （ 5） . 關于數(shù)控系統(tǒng)設計開發(fā)規(guī)范。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機床動作并加工零件 [6]。除數(shù)控銑削加工之外的數(shù)控線切割、數(shù)控電火花成型、數(shù)控車削、數(shù)控磨削等的數(shù)控編程各有其特點，伺服系統(tǒng)的作用是把來自數(shù)控裝置的脈沖信數(shù)控機床的構(gòu)造號轉(zhuǎn)換成機床移動部件的運動。他是用于完成各種切削加工的機械部件。 驅(qū)動裝置：他是數(shù)控機床執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。當幾個進給聯(lián)動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數(shù)控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測裝置等。 . 5 數(shù)控加工技術(shù)的特點 為滿足現(xiàn)代機械加工的多樣化需求， 數(shù)控加工技術(shù)的特點 具有以下特點：（ 1） 作用和地位上的戰(zhàn)略性； （ 2） 技術(shù)上的綜合性； （ 3） 控制上的實時性； （ 4）軟件上的領域性； （ 5） 推廣應用上的適應性； （ 6） 跟蹤上的滯后性； （ 7） 發(fā)展上的開放性。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床的廣泛應用，給機械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品種類和檔次 以及生產(chǎn)方式帶來了革命性的變化 [10]。 9 2． 在競爭前數(shù)控技術(shù)方面，強調(diào)創(chuàng)新，強調(diào)研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品 。 10 第二章 Mastercam的建模仿真加工概述 CAD/CAM(計算機輔助設計與制造 )技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)機械設計制造技術(shù)相結(jié)合的一個典型范例，也是現(xiàn)如今先進制造技術(shù)的一個重要組成部分。 根據(jù)已有的研究資料和企業(yè)在生產(chǎn) 實踐過程中的總結(jié)，可將基于 MasterCAM軟件進行的模具加工仿真過程的流程表示如圖 21。 建立零件的幾何加工模型包括三維線框的繪制、曲面的編輯于繪制、實體的生成等操作。其造型與設計思路適合于加工仿真及后續(xù)數(shù)控加工的要求，結(jié)構(gòu)性強，且操作簡便。 該組合裝配體包括凸模與凹模兩個部分，首先對零件進行合適的編輯，刪減，擠出旋轉(zhuǎn)等操作生成需要的零件。加工工藝設計主要包括選擇合理的毛坯材料與尺寸、確定合理的加工方式、安排合理的加工步驟、設置合理的加工參數(shù)、 選擇與管理加工刀具等。如前所述，選擇時仍需考慮材料的收縮率等因素。之后，根據(jù)模具所需達到的加工精度與加工表面質(zhì)量要求，需合理安排粗加工、半精加工、精加工的順序，并設置合理的進給量、加工余量等加工參數(shù)。 由于模具結(jié)構(gòu)復雜多樣，其輪廓曲面的外形形狀各不相同，毛坯的材料、大小也不 盡相同，因此，此階段的加工工藝分析與設計決定了加工仿真以至實際數(shù)控加工過程中刀具與機床的使用效率、模具及零件的加工質(zhì)量、刀具的數(shù)量與經(jīng)濟性等問題。 生產(chǎn)刀具路徑與仿真加工 完成了加工工藝分析與設計后，由于加工順序、加工參數(shù)、刀具參數(shù)等均已設定，所以便可進行刀具路徑生成與加工仿真。加工刀具路徑生成之后可顯示出來，并可通過加工仿真來驗證其合理性。 若生成的刀具路徑及加工仿真過程正確滿意，即可通過軟件的后置處理模塊生成數(shù)控加工程序。 后置處理 MasterCAM 軟件 系統(tǒng)的后處理程序 支持銑削、車削、線切割、激光加工以及多軸加工等多種加工方式。此外， MasterCAM 軟件 系統(tǒng)還自帶了實際生產(chǎn)中常用的數(shù)控系統(tǒng)的后處理程序。利用 MasterCAM 軟件 的通訊模塊，并應用計算機的通信接口便可將其直接輸入到數(shù)控設備中以進行數(shù)控加 12 工。 13 第三章 組合裝配體的幾何建模 本章使用 MastercamX4 軟件逐步完成組合裝配體的幾何建模。 繪制基準面 在繪圖欄選擇 E 矩 形狀設置 形命令，繪制矩形。 點 命令， 在工作條的 輸入半徑為25,坐標區(qū)域為 ，即生成該圓。點擊 命令 命令，剪掉右邊半圓，點擊 命令。 在矩形倒角處生成半徑為 5 的 4個圓。如圖 32，最終得到的圖 33。 15 圖 34 圖 35 拉伸實體參數(shù)設置 同理選擇“實體” →“擠出”，彈出對話框圖 34，點擊 4 個小圓其中 1個，出現(xiàn)箭頭，點擊 ，彈出對話框圖 35 并設置參數(shù) “按指定的距離延伸距離” 10，點擊 ，生成實體。如果為生成凸起的實體，則點擊圖 36，點擊“實體” →“擠出” →參數(shù)，彈出菜單點擊“更改實體”選項，然后右鍵“重新生成”實體 [16]。 選擇“實體” → “旋轉(zhuǎn)” , 彈出對話框圖 34，點擊矩形 點擊矩形右邊為旋轉(zhuǎn)軸，彈出圖 37，點擊 ，彈出對話框 圖 38設置參數(shù)，選“建立實體”，“終止角度”為 180， 點擊 ，生成實體 。至此，組合裝配體凸模實體的幾何建模過程全部完成 (圖 39)。 選擇“實體” →“擠出”，彈出對話框圖 34，點擊 4 個小圓其中 1 個，出現(xiàn)箭頭，點擊 ，彈出對話框并設置參數(shù) 圖 310， 擠出實體操作選“切割實體”，“按指定的距離延伸距離”為 10， 點擊 ，生成實體 [17]。 圖 312 選擇“實體” →“旋轉(zhuǎn)” , 彈出對話框圖 34，點擊矩形 21 點擊矩形右邊為旋轉(zhuǎn)軸，彈出圖 312，點擊 ，彈出對話框 38 設置參數(shù)，點擊 ，生成實體。至此，組合裝配體 凹 模實體的幾何建模過程全部完成 (圖 313)。 圖 41 點開機床屬性列表 圖 42， 可以在“文件” ，修改和添加加工群組的名稱、刀具路徑名稱和加工群組注釋。 23 圖 43 曲面放射粗加工選取放射點圖 根據(jù)表 44設置下面參數(shù)。 點擊 ，圖 47安全高度設置為 ，點擊 ，“ D進 /退刀向量”設置：垂直進刀角度為 5，點擊 。 圖 48 凸模粗加工刀具路徑 （ 2） 繼續(xù)“刀具路徑”→“曲面精 加工” →“精加工放射狀 ”， 出現(xiàn)，框選凸模具零件，回車鍵 ，同（ 1）選放射點 ，刀具庫選直徑為10mm 的平刀 ，刀號 2刀補 2， 進給率 1800，主軸轉(zhuǎn)速 3500 其他參數(shù)設置同上 最終生成刀具路徑為圖 49 26 圖 49 凸模精加工刀具路徑 （ 3） 左邊刀具路徑中，打開 → 彈出對話框圖 410，點擊邊界盒出現(xiàn)圖 411點擊 ，最終生成零件邊界盒。 圖 413 28 圖 414 圖 415 外形銑削參數(shù)設置 29 圖 416 外形銑削刀具路徑 （ 5） 下來可以進行模擬刀路和模擬加工了。然后進行模擬加工，圖 417，418 所示。 圖 419 31 圖 4120 計算完成后可以看到生成的程序圖 421，并對其進行修改等操作。