1、數控加工工藝綜合實踐論文大綱目錄緒論 2MASTERCAM軟件的介紹_2UG 軟件介紹.21.零件設計思路 32 .ABSM 料性能介紹 33 .汽車輪轂外形曲線曲面設計 44 .輸出文件 IGES=135 .1 傳入文件并加工.151.2 外形加工二 161.3 曲面挖梢粗加工221.4 使用 3D 等距精加工富 4(1)(1).后處理二 25(2)(2).結論 426(3)(3).總結 269、謝辭 27參考文獻，-27緒論Mastercam軟件介紹MastercamMastercam 是美國 CNMCNM 司開發的基于 PCPC 平臺的 CAD/CACAD/CA 岷件。該軟件自 1984

2、1984 年問世以來，就以其強大的三維造型于加工功能聞名于世。根據國際 CAD/CAMCAD/CAM域的權威調查公司最新數據顯示，它的裝機數量居世界第一。基于 PCPC 平臺的 MastercamMastercam 軟件，雖然不如工作站級軟件功能全、模塊多，但就其性價比來說更具有靈活性。它對硬件的要求不高，且操作靈活，易學易用，能使企業很快創造效益。伴隨著全世界范圍內機械加工技術的發展和計算機技術的進步，“面向產品”設計的三維設計軟件系統日益完善，它們的發展大大超出了設計師們的預想。目前，MastercamMastercam 軟件被廣泛應用于航天、機械、電子、汽車、家電、玩具、模具等多種行業中

3、。MastercamMastercam 采用圖形交互方式自動編程。交互式編程是一種人機對話的編程方法，編程人員根據屏幕提示的內容于計算機對話，選擇菜單目錄或回答計算機的提問，直至將所有問題回答完畢，然后即可自動生成 NCNC 程序。NCNC 程序的自動產生是受軟件的后置處理功能控制的，不同的加工模塊（如車削、銃削、線切割等）和不同的數控系統對應于不同的后處理文件。軟件當前使用哪一個后處理文件，是在軟件安裝時設定的，而在具體應用軟件進行編程之前，一般還需要對當前的后處理文件進行必要的修改和設定，以使其符合系統要求和使用者的編程習慣。UG4.0軟件介紹UnigraphicsNX4.0Unigrap

4、hicsNX4.0 中文版（簡稱 U3NX4.0U3NX4.0）, ,其功能覆蓋了整個產品的開發過程，即覆蓋了從概念設計、功能工程、工程分析、加工制造到產品發布的全過程，在航空、汽車、機械、電器電子等各工業領域中應用非常廣泛。UGUG 軟件起源于美國麥道飛機公司， 自 2020 世紀 6060 年代起成為商業化軟件以來， 一直被全球眾多知名公司所采用，UGUG 軟件在客戶需求驅動下，汽車多個大型工程項目的實際考驗，被公認為世界一流的企業級 CAD/CAM/CACAD/CAM/CA體化軟件之一。汽車輪轂模型設計用 UGUG 造型把汽車輪轂的模型先造型出來用 MastercamMastercam

5、編程加工外形上機床加工上下兩面，材料為 ABS,ABS,材料特性如下：ABSABS 塑料化學名稱：丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名稱:AcrylonitrileButadieneStyrene:AcrylonitrileButadieneStyrene比重：1.051.05 克/立方厘米成型收縮率：0.4-0.7%0.4-0.7%成型溫度：200-240C200-240C 干燥條件：80-90C80-90C2 2 小時特點：1 1、綜合性能較好，沖擊強度較高，化學穩定性，電性能良好. .2 2、與 372372 有機玻璃的熔接性良好，制成雙色塑件，且可表面鍍銘，噴漆處理. .3 3、有高抗沖

6、、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。4 4、流動性比 HIPSHIPS 差一點，比 PMMAPMMA、PCPC 等好，柔韌性好。用途：適于制作一般機械零件，減磨耐磨零件，傳動零件和電訊零件.成型特性：.無定形料，流動性中等，吸濕大，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥80-9080-90 度,3,3 小時.宜取高料溫， 高模溫， 但料溫過高易分解(分解溫度為270270 度).對精度較高的塑件， 模溫宜取 50-650-60 0度,對高光澤.耐熱塑件，模溫宜取 60-8060-80 度.、如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變入水位等方法。、如成形耐熱級或阻

7、燃級材料，生產 3-73-7 天后模具表面會殘存塑料分解物，導致模具表面發亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。ABSABS 工程塑料的缺點：熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。汽車輪轂設計一、輪轂外形的設計1 1、新建文件在開始菜單中打開 UGNX4UGNX4 然后點新建 1 1,輸入文件名，單位選擇毫米，點擊開始一一建模2 2、用基本體素法做輪轂外行曲線單擊基本曲線命令少 L L 在彈出的對話筐中選取點方式為點構造器在彈出的對話框中輸入坐標點 1(80,150,0)1(80,150,0)按確定后繼續輸入坐標點 2(80,200,0)2(80,200,0)按確定后繼續輸入坐標點

8、 3(90,198,0)3(90,198,0)按照這個方法繼續輸入坐標點 4 4(X90,Y178),(X90,Y178),坐標點 5 5(X100,Y175),(X100,Y175),坐標點 6 6(X110,Y110),(X110,Y110),坐標點7 7(X175,Y100),(X175,Y100),坐標點 8 8(X190,Y168)(X190,Y168), ,坐標點 9 9(X200,Y165),(X200,Y165),坐標點 1010(X200(X200, ,Y170),Y170),關閉對話框退出。得到下圖圖 2-12-1 連續曲線繼續選擇命令基本曲線？，與以上同樣的方式畫連續線，

9、坐標分別為 1 1(X565,YO),(X565,YO),2 2(X565,Y100),(X565,Y100),3 3(X550,Y100),(X550,Y100),4 4(X550,(X550,丫 90),590),5(X490,(X490,丫 95),695),6(X485,Y70(X485,Y70) )關閉對話框確定，得到下圖：圖 2-22-2 第二條連續曲線畫圓弧，點擊基本曲線 2 2L L 選擇圓弧命令，并選擇圓弧，生成方式為起點，終點，半徑。在下面的跟蹤欄里面半徑輸入 K K10001000 一|得到下圖3 3、構建底部曲面的線框單擊基本曲線,選擇點方式為點構造器輸入坐標點(240

10、,100,0)240,100,0)單擊后退，在跟蹤欄上輸入角度后退出得到下圖-12.5-12.5 度，長度300.300.0000004 41-12.51-12.5300300圖 3-23-2 得到圓弧選擇基本曲線，修剪O O 選擇要修剪的線，選擇修剪邊界入坐標值(確定后得到圖 3-33-3 最后修剪結果4 4、旋轉曲線產生輪轂外形曲面單擊命令回轉，選擇要旋轉的幾何如下：圖 4-14-1 旋轉幾何區選擇旋轉軸為 YCYC 軸，以原點為確定矢量點。旋轉 4545 度后得到曲面如圖：圖 4-24-2 旋轉成曲面同樣的方法旋轉底部曲線。5 5、構建凹槽曲面投影輪廓線移動坐標原點，單擊出現對話框為一個

11、點構造命，設置移動坐標 Y400Y400, ,旋轉坐標 y y，繞 X X 軸選擇 9090 度。畫直線，單擊基本曲線少，選擇點構造器，以原點為起點（重置確定后退）I1源源- -nXCr803.782|VC1-565.2022C-nbnnn55 口口, ,口。口凸口。口凸 8|Il.OOOl圖 5-15-1 在跟蹤欄輸入長度和角度按回車確定。以同樣的方式畫第二條直線，角度和長度分別為圖 5-45-4 選擇點構造器圖 5-35-3 根據邊界選擇對象圖 5-55-5 選擇分割點分割）3737 和 550550。確定后分割成功，以同樣的方式分割其他曲線，把多余線段刪掉后得到下圖:分割結果四邊倒圓角，

12、半徑為 2020。單擊基本曲線（注意逆時針選擇），點擊曲線倒圓。圖 5-75-7 倒圓6 6、構建外形曲面投影輪廓線單擊偏置命令明，彈出對話框，選擇要偏置的曲線,圖 5-85-8 倒圓結果設置偏置參數距工保在十i逅froM甌口Vi4丁HX3.魁EEkLJCtrl1P注講至i=n付文件 g 尋入CM)|部件少一尸 ntH 方。IT.用尸恬近 gCCM.STIL也也年主MX曰-械的HEILJT0mL1P/電6.，JPE-Z.5.見L-,工工FFa1Vlp.Krhg*IShElQLJ1女用工*4(3執行口京近打開汨勺加件儀3 ErHg-I-A工E5一.圖 11-111-1 導出該模型格式彈出對話框中

13、選擇指定 IGESIGES 文件圖 11-211-2 指定 IGESIGES 文件在彈出的對話框中輸入文件名后退出。確定后點擊類型選擇類選擇類選擇選擇所有的實體如圖 11-3:11-3:圖 11-311-3 選擇要導出的圖形單擊確定后文件已經用 IGESIGES 格式傳到你所選定的文件夾。Hl:Uifuan|UinieKV.Rges.eHeaaTiDULunlADMEMlrv-lLULM,b-ilmpAdnWIFlUrnfld.prED=.ST-DEUELOPER汕E自MH61百電v95 5 哂艮卬哂艮卬h11*1岫岫STEPTUDIEJnc.TrnypbfawYorJtAllRight在在H

14、tiservedtenarain-f|LinyFiletolunfru占1口卬mV4.HZIGESSpecification5,3Etart口Translation；26BEC20075：2?：S2fiNConvertlogPart：C：DOCUH1XA口HIMLIXLOCRILSrTEmiiMUTiiTyFDm-Ild.iJFtNFC-HFONFOHFONFOJfiTUSLd圖 11-411-4 傳送過程導出轉換作業導出轉換作業導出轉換作業已發導出轉換作業已發送送. .隔愈 5圖 11-511-5 傳送完畢傳入 Mastercam 加工該模型找到該文件夾，用 MastercamMasterc

15、am 方式打開該文件夾luncui門吁IG5文件:一41,0-打開（打開（8 8打開方式（由一添加到壓縮文件（由二添加到lungujggong,Qr（DMill94fflflMILL9記事本選擇程序（O瞥切復制（0創建快捷方式（5）刪除重命名（附屆性（R）圖 1-11-1圖 1-2Mastercam1-2Mastercam 打開效果圖1 1、外形加工定義零件的毛坯(1)(1)、根據加工要求定義其毛坯的大小。選擇主菜單中的刀具路徑一一工作設定命令。(2)(2)、系統彈出工作設定對話框，如圖 1-31-3 所示。圖 1-31-3 定義毛坯尺寸(3)(3)、工件原點定在系統的原點處(如果中心不在原點

16、處，就點主菜單中的轉換命令來實現移動零件)(4)(4)、完成毛坯定義的圖形如圖 1-41-4 所示，其中虛線部分為毛坯范圍(等角視圖)圖 1-41-4 完成毛坯定義2 2、啟動外形加工選擇主菜單中的刀具路徑一一外形銃削一一外形銃削一一串連命令。直接選取如圖 2-12-1 所示的直線。圖 2-12-1 串連的圖形及串連后圖形選擇執行命令3 3、定義刀具參數(1)(1)在上一步選擇執行命令后，系統彈出如圖 3-13-1 所示的刀具參數設置對話框在如圖 3-13-1 所示的刀具參數設置對話框中的空白區右鍵單擊，選擇從刀庫中選取刀具命令。系統彈出如圖 3-23-2 所示的刀具管理員對話框，從中選取所需

17、加工刀具。(2)(2)pJJ具構因面|r雜項交曼PN 具顯示廠插入指令相助圖 3-13-1刀具參數設置對話框根據零件的尺寸大小及其形狀特征，在進行外形銃削加工時選用直徑1212 的平銃刀。(3)(3)外聚懶削值口)B:MCAM9MJLLNCILlLnCUl23,hCIMPFAN:口0刀目號碼萬目名稱力且直徑刀案半徑R 塔編號選g臺率程式號嗎主軸孰速n半徑撲正下才速率起蛇行號冷卻液1,力長補正年刀謔率150393?行號包至國 MCI 搭名TiflLflH5Hnr!LRntrji.工具多越|外烈豌削然|涓題右鍵方強/定義刀具,左:碑山4底萬具；除刀具總經檐欣昊wrn.0鰭tercmcon 眄狀 F

18、GE骨刀 I立宜|T 陰S|15.D3B37注解r批次糖式刀自管理員-D:MCL700L?kTAPlHTL9過速的設定11舄疆13/416平力16,0000m0.000000urn無無確定|取消|說明圖 3-23-2 刀具管理員b59-9cf0-b174388c49bf-Numbered_40aa4207-04cb-43a6-ad 設置刀具參數如圖 3-33-3 所示。刀具號碼I刀具型式直徑刀具名稱I刀角半役I半徑型式事5175172-3466SO22-3466SO2刀刀刀刀刀刀刀刀刀RR刀平平平半平平平平平平平平fl.2SMmO.QODOOOnm0L5000tm0.000000urnL000

19、0nm0.000000m1.5000-mQ,000000m2.DDDOam0.DODCDarim3.0000m0.000000nm4.0000nm0.000000nm6.0000nm0.000000m6.0000-m0.000000-m8.DODOam0.DOEMIDOnm10.0000muO.DOOOOOnm12.0000rnn0.000000nm無無無無無無無無無無無無4 4、定義外形銃削參數挀 愀昀攙挀 攀愀戀挀戀愀 一甀洀戀攀爀攀攙開昀挀攀攀挀 戀昀 攙 愀攀 昀昀戀攙愀 一甀洀戀攀爀攀攙開戀昀挀昀戀攀 戀愀 戀昀三百四十七萬三千四百六十三 1521 攀攙愀挀 一甀洀戀攀爀攀攙開攀愀戀

20、 攀 戀攀 攙 挀愀形銃削參數設置如圖 4-14-1 所示。圖 3-33-3 設置刀具參數外/挺削(ZD)-D1MCAMgXMILLXMClXLUINGU12-MPFAHP平面多面域制|京進/退可向量口工軸外在酰聲|r圖 4-14-1 設置外形銃削參數挀 愀昀攙挀 攀愀戀挀戀愀 一甀洀戀攀爀攀攙開昀挀攀攀挀 戀昀 攙 愀攀 昀昀戀攙愀 一甀洀戀攀爀攀攙開戀昀挀昀戀攀 戀愀 戀昀三百四十七萬三千四百六十四 1521 攀攙愀挀 一甀洀戀攀爀攀攙開攀愀戀 攀 戀攀 攙 挀愀于考慮到毛坯在 XYXY 平面的余量較大，不適合一次切削完成，則選用平面多次銃削，設置平面多次銃削參數如圖 4-24-2 所示。

21、安全超度|500幽對座標 L 塘量座域r只有在升始及菇英的操作才慢用安皇前度奉節育度|lo-行蛆兩座標r地員座標進給下 R 位置I|1ODr絕對座標曲誨座瓊r快速提力工件表面|55-聲能對座標均量座杼海度J|-Z200絕對座標 L 相星座瘍霜妻補正方向L 路徑暈，珪化校為長位置國浜-書曼番顯邯不是畫書曼番顯邯不是畫. .5 尋找相交性曲帙打斷成魏舐浸麥值|O.053口曲線I-最大海度變it坦r05XY方向預留室Z方向外形蔬削空倒角加工|漸降制肺|時淵加工|圖 4-24-2 設置平面多次銃削參數挀 愀昀攙挀 攀愀戀挀戀愀 一甀洀戀攀爀攀攙開昀挀攀攀挀 戀昀 攙 愀攀 昀昀戀攙愀 一甀洀戀攀爀攀攙

22、開戀昀挀昀戀攀 戀愀 戀昀三百四十七萬三千四百六十五 1521 攀攙愀挀 一甀洀戀攀爀攀攙開攀愀戀 攀 戀攀 攙 挀愀零件的加工厚度有 220,220,也不適合一次性切削完成，需對其 Z Z 軸進行分層加工,設置 Z Z 軸分層銃深參數，如圖 4-34-3 所示。2 2 軸分層跳潦設定軸分層跳潦設定(3(3最大粗切最大粗切深度：深度：|ToI 分層快課的順序分層快課的順序 儂儂照輪廓照輪廓c儂照深度儂照深度精修次數：精修次數：1精精修量：修量：ro17 還整衛還整衛 r 蓋度斜壁蓋度斜壁廠使用副程式廠使用副程式骷度箱：骷度箱：麗麗C絕對座標絕對座標G憎量座粽憎量座粽確定確定| |取消取消| |

23、_ _避避圖 4-34-3 設置 Z Z 軸分層參數挀 愀昀攙挀 攀愀戀挀戀愀 一甀洀戀攀爀攀攙開昀挀攀攀挀 戀昀 攙 愀攀 昀昀戀攙愀 一甀洀戀攀爀攀攙開戀昀挀昀戀攀 戀愀 戀昀三百四十七萬三千四百六十六 1521 攀攙愀挀 一甀洀戀攀爀攀攙開攀愀戀 攀 戀攀 攙 挀愀置進退刀參數如圖 4-4,4-4,為了減小空刀路徑，適當地將進退刀長度和切入切出圓弧的半徑設小點。5 5、生成刀具路徑完成參數設置后，該零件的外形銃削加工的刀具路徑如圖 5-15-1 所示。圖 5-15-1 生成刀具路徑6 6、執行后處理（1 1）單擊如圖 6-16-1 所示的操作管理員對話框中的執行執行. .處理處理| |按

24、鈕，系統彈出如圖 6-26-2 的后處理對話框。3r 彼柞管理員（總餐銷欣星彼柞管理員（總餐銷欣星 www.mastercam.conktw）1怪作怪作，1個被選用個被選用臼器臼器刀具路徑群綱刀具路徑群綱1E史史 1111- -外外 1 1 銖用電銖用電亡參數亡參數0#1-M50.00平刀平刀- -圖形圖形 Q）串連串連SB：VMCAH91IILLHCILO5U1Z3.MCI-英英彼處理程式O圖 6-26-2 后處理對話框全選全選| |重新計算重新計算刀具路徑模擬刀具路徑模擬| |毀體切削堊證毀體切削堊證| |執行執行接處理接處理| |省時高效加工省時高效加工| |圖圖 6-16-1操作管理員

25、目畝r使用的燃處理程式更改脩處理程式MPFAJJ.TETr橘出ME檔的摘要摘差內容|取消確定后系統提示保存 NCINCI 文檔和 NCNC 文檔，NCNC 程序就是數控加工程序。7 7、啟動挖槽粗加工選擇主菜單中的刀具路徑一一曲面加工一一粗加工一一挖槽粗加工命令。選取要加工的曲面圖形，如圖 7-17-1。8 8、定義挖槽粗加工刀具參數在上一步選擇執行命令后，系統彈出刀具參數設置對話框根據該曲面徒刑各正及加工要求，在挖槽粗加工時選用直徑 2020 的平到。定義該零件的挖槽粗加工刀具參數月且參氫國畫加工季期|粗加工站蛙|圍懵勢蛙滑鼠方建=房苑/定殳用且.左障=選織刀只 tDri=aiEre轉銷冠星

26、加2r r機隴原點|LJr r面待他r1 瞭劃 Ik圖 8-18-1 設置刀具參數9 9、定義挖槽粗加工曲面加工參數該零件挖槽粗加工曲面加工參數設置如圖 9-19-1。圖 7-17-1 所要加工的曲面號碼卜卜力以名商刀具直衽刀把審號進院軍|50D.D程式號碼率隹抑正I1下刀法率|30D.D副前號刀長補正卜卜提刀遭軍|tomQ注解IOIO一刀地半錢甌一D主曬速麗r r)工住量V刀具/構由面.JJ鼻罡而Ir 瓶瓶 IiftSfi加工-拾槽-匚njLUFHGUlW次NCI-MFHAN箱耳寺熟日面皿:孽麴 I 相加工參數 I 笆糟多眼 I校 r 長位置英一3 3q qmi 的曲面/實體預留量前一選驛I

27、 I甦限 193J干港的曲面/實體世曾呈比抵I I戰取0)0)刀具的悌賄圍刀具侑置內 k 中 L 外澗外的正FoFo選拜|倍取0)0)圖 9-19-1 設置曲面加工參數定義挖槽參數，如圖 9-29-2 所示。面明加工面明加工捷悟捷悟- -C;MWH9WLLhULLJHGU123JI-MPfAN力且#融|西面:n工票數|泡:n工養熟期11莖翕|圖 9-29-2 挖槽參數設置確定參數后，系統提示選擇加工范圍，選擇串連命令，直接船量選取如圖邊界線，選擇執行命令。7 7安一高度|GO.IO國始前座標 r 增圓座標P P只有在升值及結嵬的探i才使用安全方度P P蛾考百度即r 里對星樂苗增量座標迸給下力位

28、苴 ID-廣第對座綠卬增量座標 r決隹提刀F F工件。面|oo瑞性姍姍間距/修切 H.角硬腹通IUDr由內而夕后砌F庾用快出敢用f傕北汰察刀口撲正方式aiu覆鼻逮占本r r曲F 主牯伸 iiGtir r百，鹿；冏|r r.阻延悟厚|10-110-1 所示的曲面?周忸雙向切民圖 9-39-3 選擇曲面邊界線生成挖槽加工刀具路徑該零件的挖槽粗加工的刀具路徑如圖 11-111-1 所示。圖 10-110-1 挖槽粗加工刀具路徑啟動 3D3D 等矩精加工選擇主菜單中的刀具路徑一一曲面加工一一精加工一一 3D3D 等矩加工命令。選取需加工的曲面如 7-17-1 所示選擇執行命令。定義 3D3D 等矩精加

29、工刀具參數在上一步選擇執行命令后，系統彈出刀具參數設置對話框。根據該曲面圖形特征及加工要求，在 3D3D 等矩精加工選用直徑 1616 的球刀。定義該零件的 3D3D 等距精加工刀具參數定義 3D3D 等距精加工曲面加工參數該零件等距精加工曲面加工參數設置定義該零件 3D3D 精加工參數設置如圖 13-113-1。圖 13-113-1 設置精加工參數定義等距精加工范圍確定所有參數后，系統提示選擇切削范圍。選擇串連命令。直接選取邊界選擇執行命令生成刀具路徑如下圖 14-114-1。圖 14-13D14-13D 等矩精加工刀具路徑執行后處理與以上執行后處理方法一樣，以 NCNC 程序輸出到加工中心

30、，然后再交給整形部修正噴漆。需要注意的是，在數控加工中心加工時，因為是模型零件，兩面都需要加工，所以對刀的時候第一次對刀 Z Z 軸是工件的上表面，加工反面時 Z Z 軸對刀應該為工作臺的上表面。三、結論本文通過零件的設計與制作，主要介紹了 UG4.0UG4.0 曲面造型這一塊，其中運用了旋轉、直紋面、曲線、通過曲線、變換、投影、偏置等主要命令，還有一些比如坐標的移動、旋轉等等。這次加工軟件主要用了 Mastercam9.1Mastercam9.1 這個軟件,減少了編程人員的工作量免去了煩瑣的計算.縮短了在機床上的調試時間提高了工作效率，并保證了零件的精度。四、總結大學三年的學習即將結束了，畢

31、業設計是最后一個也是最重要的一個環節，是對我們以前所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。畢業設計是大學學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次比較完整的汽車輪轂模型設計，使我擺脫了單純的理論知識學習狀態，從而和實際相結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業基礎知識，解決實際問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規范以及電腦制圖等其他專業能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，并且意志品質力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。在完成大學三年的課程學習、生產實習，我熟練地掌握了數控車床的基本操作方法、編程、機械原理等專業基礎課和專業課方面的知識，對數控加工的工藝有了一個系統、全面的理解，達到了學習的目的。對設計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種工件的結構和動作過程方面的知識，而對于數控加工工藝更是很好的突破。在指導老師的協助和幫助下并在圖書館借了許多相關書籍和手冊，設計過程中，充分利用了各種書籍和手冊，盡自己最大努力搞好這次畢業作品。設計過程中，碰到了一些困難，但有指導老