CADCAMCNC實驗報告格式

1、研究生CAD/CAM/CNC大實驗實驗報告學 院： 機電學院 學 號： SX1205227 姓 名： 高鑫 南京航空航天大學CAD部 分軟件名稱： CATIA 軟件版本： V5R18 要求：掌握一種CAD軟件，能進行產(chǎn)品二維、三維設計.練習內(nèi)容：1、草圖練習按下圖的要求進行草圖繪制。操作步驟：1. 按照圖的要求分別做出要求半徑的圓和直線；2. 按照圖中要求添加約束，使得圓弧與圓弧，圓弧與直線相切；3. 用“快速裁剪”工具，裁剪圓弧和直線的多余部分，最后結(jié)果如圖所示。所作圖形：遇到問題如何解決：文件名：TPart2、曲線練習完成齒針用凸輪零件的輪廓曲線繪制。操作步驟：1、將點坐標變換為直角坐標系

2、下的坐標值；2、將點的坐標值輸入到Excel文件中，導入到CATIA中去；3、根據(jù)導入的點生成樣條曲線；4、用圓弧將樣條曲線連接。所作圖形：遇到問題如何解決：1、如何將點導入到CATIA中去。通過查找資料發(fā)現(xiàn)CATIA可以通過Excel文件將點導入。文件名：TPart3、實體練習a. 完成CAD/CAM/CNC大實驗指導書上最后一頁的齒針用凸輪零件的實體造型。操作步驟：1、以所畫的曲線為草圖進行拉伸，生成實體的一部分；2、創(chuàng)建草圖進行拉伸，得到實體的整體造型；3、運用凹槽特征畫出實體所有的孔。所作圖形： 文件名：TPartb. 按下圖的要求進行，對安裝座零件進行實體造型。操作步驟：1. 首先畫

3、草圖，如圖4.1所示；2. 拉伸草圖，并在拉伸體的表面畫草圖，如圖4.2所示；3. 將上步所畫草圖拉伸，體如圖4.3所示；4. 在拉伸的體上作出凹槽，如圖4.4所示。 所作圖形：圖4.1圖4.2圖4.3圖4.4文件名:TPartc. 由上面兩個零件（齒針凸輪和安裝座零件）的三維實體圖生成二維工程圖，并標注主要尺寸（需有圖框、尺寸要合理）。主要操作步驟：1、進入CATIA二維圖繪制界面；2、投影生成零件的三視圖；3、標注主要尺寸。所作圖形：遇到問題如何解決：文件名:TDrawingd. 完成附圖1零件的三維實體圖生成二維工程圖，并標注主要尺寸（需有圖框、尺寸要合理）。文件名：TDrawingCA

4、M部分軟件名稱： CATIA 軟件版本： V5R18 要求：掌握一種CAM軟件，能夠進行刀軌生成、仿真驗證、生成數(shù)控程序。練習內(nèi)容：1、二維輪廓加工加工齒針用凸輪零件的外輪廓（凸輪曲面部分），零件毛坯為40mm鋁合金圓棒料。要求合理選擇切削參數(shù)，生成正確可行的程序。粗、精加工都選用10mm立銑刀，并列出主要加工參數(shù)。主要參數(shù)選擇界面及說明： 粗加工參數(shù) 精加工參數(shù)刀軌及仿真結(jié)果： 數(shù)控程序（截取一段）：N6 Z+10N7 Z+4.762N8 G1 Z-.238 F600 N9 X-20.635 Y-15.472 Z-.328N10 X-19.668 Y-14.598 Z-.389N11 X-1

5、9.081 Y-13.742 Z-.43N12 X-18.514 Y-11.965 Z-.482N13 X-18.637 Y-10.102 Z-.5N14 X-18.783 Y-9.524 F1000N15 X-19.67 Y-6.037N16 X-20.248 Y-2.486N17 X-20.369 Y+1.1222、三維加工加工下圖所示零件。要求對其進行粗、精加工（零件毛坯為84*36*36mm的鋁合金方料）。要求合理選擇切削參數(shù)，生成正確可行的刀軌并處理出數(shù)控程序。（粗加工使用14mm立銑刀，精加工使用10mm球頭銑刀）1）粗加工主要參數(shù)選擇界面及說明： 刀軌及仿真結(jié)果：數(shù)控程序（截取一

6、段）：N6 Z+66N7 Z+44N8 G1 Z+34 F300 M8N9 Y+42N10 X0.0 F1000N11 Y+32.437N12 X-6.251 Y+33.99N13 X-14.573 Y+35.553N14 X-34.505 Y+38.875N15 X-36 Y+38.947N16 Y+42N17 X-14.745N18 X-13.345 Y+41.625 Z+34.128N19 X-12.32 Y+40.6 Z+34.2572）精加工參數(shù)選擇界面及說明： 刀軌及仿真結(jié)果： 數(shù)控程序（截取一段）：N6 Z+66N7 Z+34.634N8 G1 Y-21.255 Z+34.141

7、 F300 M8N9 Y-21.545 Z+34.084N10 Y-22.15 Z+33.918N11 Y-22.782 Z+33.68N12 Y-23.432 Z+33.367N13 Y-24.092 Z+32.978N14 Y-23.432 Z+32.929 F1000N15 Y-22.782 Z+32.804N16 Y-22.15 Z+32.603N17 Y-21.545 Z+32.33N18 Y-21.255 Z+32.167N19 Y-12.17 Z+26.716綜合練習設計一個和自己學習、工作、科研有關(guān)的復雜零件，進行實體造型、數(shù)控編程并生成二維工程圖。零件名稱和用途： 該零件為飛

8、機結(jié)構(gòu)件；飛機結(jié)構(gòu)件是構(gòu)成飛機機體骨架和氣動外形的主要組成部分。文件名：TPartTProcessTDrawing零件截圖：刀軌截圖：（1）A面精加工筋頂（2）A面精加工腹板（3）A面精加工內(nèi)形（4）A面精加工轉(zhuǎn)角工程圖截圖： CNC部分機床型號： UCP710高速五坐標立式加工中心 控制系統(tǒng)： HEIDENHAIN TNC430M 傳輸軟件： RS-232 簡述數(shù)控加工齒針用凸輪外形輪廓的整個過程:一、 計算機上編程與仿真1. 在計算機上進行零件數(shù)控程序的編制，并進行加工仿真；2. 生成NC代碼，并進行后置處理。二、 進行機床設置及裝夾1. 將后置處理的NC代碼通過RS-232接口傳輸?shù)綑C床

9、數(shù)控系統(tǒng)中；2. 裝夾零件毛坯，用V型塊定位，啟動機床進行預熱；3. 選擇加工刀具；4. 利用杠桿百分表進行原點找正，利用系統(tǒng)自帶程序通過接觸式對刀確定刀具長度；三、 粗、精加工1. 首先進行凸輪輪廓的粗加工，先采用單步加工，以防止機床設置不當導致意外發(fā)生，確認無誤后，便可連續(xù)切削。2. 粗加工后進行精加工，直到加工完畢。四、 加工結(jié)束 3. 精加工結(jié)束后，將主軸移到安全位置，將零件從V型塊上取下，檢查加工結(jié)果是否達到要求，將機床工作臺清理干凈，完成實驗。大實驗小結(jié)通過學習CAD/CAM/CNC實驗這門課程，我對三維軟件又有了一個更深刻的認識。特別是CATIA的零件設計，裝配模塊和加工，應該說

10、收獲很大。一方面，我把這個課程當做一個很好的鍛煉機會，結(jié)合課題研究重新認真細致的完成了全部實體造型，數(shù)控編程任務。另一方面，對于我來說，最有難度的就是CATIA的加工模塊。CATIA加工包括很多種方式，車削加工、三軸銑削、曲面銑削、高級加工，并且包括了太多的參數(shù)（刀軸旋轉(zhuǎn)速度，刀軸擺角，銑削方式，切削速度，進給量等等）需要確定，加工參數(shù)的確定需要有很豐富的經(jīng)驗，需要我們多去實踐，總結(jié)經(jīng)驗，才能得到最優(yōu)化的刀軌，進行最好的加工。學習了這門課程之后，我會更加努力的學習加工編程知識，這對于我的課題研究也是有重大幫助的。CAD技術(shù)綜述CAD， Computer Aided Design的縮寫，意思為計

11、算機輔助設計。利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作。通過三個方面來介紹CAD技術(shù)，即CAD技術(shù)的由來、發(fā)展和最新動態(tài)。一、CAD技術(shù)的由來CAD(Computer Aided Drafting)誕生于60年代，是美國麻省理工大學提出了交互式圖形學的研究計劃，由于當時硬件設施的昂貴，只有美國通用汽車公司和美國波音航空公司使用自行開發(fā)的交互式繪圖系統(tǒng)。在設計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設計信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計算機的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設計人員通常用草圖開始設計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計算機完成

12、；由計算機自動產(chǎn)生的設計結(jié)果，可以快速作出圖形，使設計人員及時對設計作出判斷和修改；利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。二、CAD技術(shù)的發(fā)展20世紀50年代后期出現(xiàn)了光筆，從此出現(xiàn)了交互式繪圖的歷史。20世紀60年代，屏幕菜單指點、功能鍵操作、光筆定位、圖形動態(tài)修改等交互繪圖技術(shù)相繼出現(xiàn)。1962年美國人Ivan Sutherland 開發(fā)出第一個交互式圖形系統(tǒng)，伺候，相繼出現(xiàn)了一大批商品化CAD軟件系統(tǒng)。但是由于顯示器價格昂貴，CAD系統(tǒng)很難推廣。直到60年代末期，顯示技術(shù)有了突破，顯示期價格大幅度下降，CAD系統(tǒng)的性能價格比大大提高，CAD用戶開

13、始以每年30%的速度逐年遞增。70年代，小型計算機費用下降，美國工業(yè)界才開始廣泛使用交互式繪圖系統(tǒng)。 80年代，由于PC機的應用，CAD得以迅速發(fā)展，出現(xiàn)了專門從事CAD系統(tǒng)開發(fā)的公司。當時VersaCAD是專業(yè)的CAD制作公司，所開發(fā)的CAD軟件功能強大，但由于其價格昂貴，故不能普遍應用。而當時的Autodesk公司是一個僅有員工數(shù)人的小公司，其開發(fā)的CAD系統(tǒng)雖然功能有限，但因其可免費拷貝，故在社會得以廣泛應用。同時，由于該系統(tǒng)的開放性。因此，該CAD軟件升級迅速。 計算機技術(shù)的發(fā)展使得計算機在設計活動中得到更有技巧的應用，如今CAD技術(shù)不僅僅用于繪圖和顯示，它開始進入設計者的專業(yè)知識中更

14、“智能”的部分。隨著電腦科技的日益發(fā)展。性能的提升和更便宜的價格，許多公司已采用立體的繪圖設計。以往，礙于電腦性能的限制，繪圖軟件只能停留在平面設計，缺乏真實感，而立體繪圖的出現(xiàn)沖破了這一限制，令設計藍圖更實體化。三、CAD技術(shù)的最新進展CAD技術(shù)的發(fā)展似乎是一個非?！肮爬稀钡脑掝}，相關(guān)技術(shù)的發(fā)展將如何促進CAD 技術(shù)的飛躍，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和以工業(yè)等領(lǐng)域?qū)AD的社會需求， CAD系統(tǒng)和CAD技術(shù)的最新進展在并行工程和協(xié)同設計、用戶接口的智能化和人性化，造型技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)共享等方面。并行工程與協(xié)同設計技術(shù)是正在蓬勃發(fā)展的新技術(shù)。隨著計算機環(huán)境的改變借助網(wǎng)絡技術(shù)，跨越空間的阻隔和時間的

15、限制，進行協(xié)作和交流，將會大幅度地提高工作效率，縮短產(chǎn)品的設計周期。此項研究已經(jīng)起步，有待深入研究的問題是：給予異構(gòu)CAD系統(tǒng)的協(xié)同設計方法；復雜CAD模型在互聯(lián)網(wǎng)上的實時傳輸方法；同步協(xié)同設計中保證高響應和并行性的控制方法；面向并行設計、協(xié)同設計的沖突檢測和協(xié)調(diào)方法；多模式協(xié)同的并行裝配設計和概念設計方法。用戶接口的智能化和人性化。CAD系統(tǒng)的用戶界面是人與計算機之間傳遞交換信息的媒介和對話接口，也是CAD軟件系統(tǒng)的重要組成部分。以用戶為中心，自然、高效多通道交互技術(shù)和無所不在的計算是一項長期的目標，也是當前人機交互的研究熱點。采用以用戶為中心的CAD軟件設計方法，對產(chǎn)品進行開發(fā)和工程評價，

16、以保證CAD軟件技術(shù)及CAD軟件產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。在改善軟件界面簡化操作步驟、降低操作難度等方面予以創(chuàng)新。造型技術(shù)，實現(xiàn)與歷史無關(guān)的造型方法，即產(chǎn)品模型的形狀不再依賴于特征創(chuàng)建的先后順序，這使得三維CAD系統(tǒng)更易于操作使用；全面地支持概念設計和詳細設計；集合造型系統(tǒng)能夠創(chuàng)建任意幾何形狀的形體；能夠更好地表達產(chǎn)品的完整技術(shù)和生產(chǎn)管理信息，支持產(chǎn)品全生命周期的特征造型系統(tǒng)，是產(chǎn)品的設計工作在更高層次上進行，為開發(fā)新一代的基于同一產(chǎn)品信息模型的CIMS集成系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)；具有線段、曲面、實體混合建模的綜合能力和三維尺寸標注功能；支持基于三維像素的造型功能和解決大型復雜產(chǎn)品的裝配問題。產(chǎn)品數(shù)據(jù)共享，解決在一些主要CAD系統(tǒng)的用戶能夠打開來自其他CAD系統(tǒng)