数控加工实践报告1.doc

《数控加工综合实践》报告 概论 一 数控加工综合实践的目的及要求： 熟悉三维建模（MDT）； 了解CAD/CAM及数控加工的基本原理及方法； 了解快速原形制造的基本原理及方法； 熟悉网络化设计与制造的基本思想及方法； 掌握零件从CAD，CAM到数控加工的完整过程或零件从CAD建模到快速制造出原形零件的全过程。 二 数控加工综合实践的内容： 1.零件的三维CAD建模； 2.CAM软件应用或快速原形制造数据准备及控制软件的应用； 3.数控加工或快速制作的上机实践。 三 数控加工综合实践的原理： 1、综述 现在数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术，现代的 CAD/CAM，FMS和CIMS、敏捷制造和智能制造等，都是建立在数控技术基础之上。 2、CAD的原理及发展 CAD(Computer Aided Design)是以计算机为主要工具，辅助设计者对产品或工程进行设计、绘图、工程分析、技术文档编制等活动的总称，是计算机辅助设计的简称。常用的CAD软件有：AutoCAD、CATIA系统、UG系列、I-deas等。 从20世纪40年代开始，随着计算机技术的飞速发展，人们开始利用计算机进行复杂的数值计算、非数值计算和事务处理，同时也开始了“人工智能的研究”。随着计算机技术特别是微型机及其绘图技术的发展，CAD技术已在机械、电子、航空航天、建筑等领域得到广泛应用。进入新的世纪以来，随着计算机网络信息技术的迅猛发展，现代计算机3D技术使人们对现实世界的描述重新回到了原始的直观三维境界，并且已经随着计算机应用的普及在迅速成为今天的现实。 三维CAD是3D技术在现代工业的应用。例如CATIA、UG、Pro-E等三维CAD软件 系统，它基于生产制造应用目的，强调三维模型的精确描述，包括其精确的尺寸、坐标、公差、技术要求以及零件间精确的结构装配关系和结构功能属性等的精确表达。 虚拟现实是3D技术大规模系统应用的方向，强调对三维场景的宏观描述和系统动态关系，在三维模型细节的精确和逼真方面则采取尽可能简化处理。 3、CAM技术概述 CAM一般是指，在人的参与下，利用计算机对产品的制造进行设计，监督，控制和管理，是计算机辅助制造的简称。常用的CAM软件为Mastercam。 Mastercam是美国专业从事计算机数控程序设计专业化的公司CNC Software INC研制出来的一套计算机辅助制造系统软件。它将CAD和CAM这两大功能综合在一起，是世界上目前十分流行的CAD/CAM系统软件。它有以下特点： 1） Mastercam除了可产生NC程序外，本身也具有CAD功能（2D、3D、图形设计、尺寸标注、动态旋转、图形阴影处理等功能），可直接在系统上制图并转换成NC加工程序，也可将用其他绘图软件绘制好的图形，经由一些标准的或特定的转换文件如STEP文件、IGES文件等转换到Mastercam中，再生成数控加工程序。 2） Mastercam是一套以图形驱动的软件，应用广泛，操作方便，而且它能同时提供适合目前国际上通用的各种数控系统的后置处理程序文件。以便将刀具路径文件（NCI）转换成相应的CNC控制器上所使用数控加工程序（NC代码）。 3） Mastercam系统设有刀具库及材料库，能根据被加工工件材料及刀具规格尺寸自动确定进给率、转速等加工参数。 4） Mastercam能预先依据使用者定义的刀具、进给率、转速等，模拟刀具路径和计算加工时间，也可从NC加工程序（NC代码）转换成刀具路径图。 5） Mastercam提供RS－232C接口通讯功能及DNC功能。 4 .快速原型制造的基本原理： 快速原型制造时综合利用CAD技术，数控技术，激光加工技术和材料技术实现从零件涉及到三维实体原型制造一体化的系统技术。它采用软件离散——材料堆积的原理实现零件的成形。 快速原型制造的具体过程如下：首先利用高性能的CAD软件设计出零件的三维曲面或实体模型；再根据工艺要求，按照一定的厚度在Z向（或其它方向）对生成的CAD模型进行切面分层，生成各个截面的二维平面信息；然后对层面信息进行工艺处理，选择加工参数，系统自动生成刀具移动轨迹和数控加工代码，再加工过程进行仿 真，确认数控代码的正确性；然后利用数控装置精确控制激光束或其它工具的运动，在当前工作层（二维）上采用轮廓扫描，加工出适当的截面形状；再铺上一层新的成形材料，进行下一次的加工，直至整个零件加工完毕。可以看出，快速原型制造技术是个由三维换成二维（软件离散化），再由二维到三维（材料堆积）的工作过程。 该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体，依靠CA