CADCAM綜合實驗報告

1、CAD/CAM 綜合實驗（CATIA 軟件）實 驗 報 告學 號： 051330315 姓 名： 馬創(chuàng)業(yè) 手機號碼：南京航空航天大學2016年11月1.草圖練習 按下圖要求進行草圖繪制，并對草圖進行完全約束，寫出繪制過程。（任選一題）主要步驟：圖一: 進入“機械設計-零件設計”模塊，在三個坐標平面內(nèi)任選一個作為繪圖平面，比如xy平面，點擊工具欄中的“草圖”按鈕，進入繪制工作界面。此零件輪廓結構比較簡單，可直接使用輪廓按鈕繪制出外輪廓，在繪制輪廓內(nèi)兩個整圓，然后按照圖示對草圖施加相應的約束即可。繪制結果如圖1.1所示。圖 1. 12.實體練習 按參數(shù)化設計的要求，參照下

2、圖構建零件模型。主要步驟：1. 創(chuàng)建基體草圖。選擇XY平面作為工作平面，點擊工具欄中草圖按鈕，進入草圖繪制模塊。根據(jù)零件的主視圖繪制零件外輪廓可知，輪廓線僅僅由簡單地直線和圓弧構成，且上下對稱，故用輪廓功能按鈕繪制外輪廓上一半，完成后根據(jù)所給零件圖尺寸進行標注，最后進行鏡像完成輪廓繪制。繪制圖如圖2.1所示。圖 2. 12. 創(chuàng)建凸臺特征。點擊工具欄中的“凸臺按鈕”，按照俯視圖所給尺寸拉伸出一個60mm的凸臺。結果如圖圖2.2所示。圖 2. 23. 創(chuàng)建孔特征。點擊工具欄中的孔特征按鈕，如圖2.3所示，在所示的位置創(chuàng)建一個直徑14mm的沉頭孔。圖 2. 34. 創(chuàng)建凹槽特征。選擇ZX平面作為工

3、作平面，點擊工具欄中草圖按鈕，進入草圖繪制模塊。繪制如圖2.4所示的草圖，然后退出草圖空間，點擊“凹槽”按鈕，移除毛坯中多余的部分。最后效果如圖2.5所示。圖 2. 4圖 2. 55. 創(chuàng)建倒角特征。點擊倒角按鈕對零件右端的孔上下邊緣創(chuàng)建2mm倒角。6. 完成模型的創(chuàng)建。模型如圖2.6所示。圖 2. 63 數(shù)控編程：加工下圖所示零件，毛坯尺寸為 60×60×26。加工零件上表面、 50×50 輪廓以及管形凹槽曲面，凹槽曲面部分要進行粗加工和精加 工。要求選擇合適的刀具和切削參數(shù)，并生成數(shù)控程序。建模步驟：1. 創(chuàng)建基體草圖。以XY平面作為工作平面，點擊工具欄中草圖

4、按鈕，進入草圖繪制模塊。用“居中矩形”功能2次，分別繪出60mm*60mm、50mm*50mm的矩形，中心點均位于坐標原點。如圖3.1所示。圖3.12. 創(chuàng)建凸臺特征。 對完成的草圖進行多凸臺拉伸，點擊工具欄中的“多凸臺”按鈕，分別在擠壓區(qū)域1、2輸入25mm、10mm，點擊確定，創(chuàng)建出多凸臺，如圖3.2所示。圖3.23. 創(chuàng)建凹槽特征。（1） 創(chuàng)建草圖1。如圖3.3所示，以多凸臺的上表面為草繪平面，按照題目所給尺寸分別繪制凹槽的兩條邊緣線。圖 3.3（2） 創(chuàng)建草圖2與3。如圖3.4所示，分別以多凸臺上部的兩個側面為草繪平面，分別繪制凹槽的兩個橫截面草圖。圖3.4（3） 選擇外形，并進入其中

5、的“創(chuàng)成式外形設計”模塊，點擊“接合”按鈕，在“要接合的元素”框內(nèi)右擊，在彈出的菜單內(nèi)點擊“創(chuàng)建提取”，在跳出的對話框中選擇“拓展類型”為切線連續(xù)，然后選取凹槽的其中邊緣線作為提取元素，點擊兩次確定，完成一條邊緣線的接合，如圖3.5所示。重復以上步驟完成凹槽令一條邊緣曲線的接合。（4） 完成兩條邊緣線的接合后，重新進入機械設計中的零件設計模塊，點擊移除多2實體按鈕，選取繪制的凹槽的兩個半圓截面作為移除的截面，選取（3）中創(chuàng)建的兩條接合曲線作為引導線，點擊確定，完成多界面凹槽的創(chuàng)建（點擊切確定后可能會出現(xiàn)無法創(chuàng)建的現(xiàn)象，這時要根據(jù)實際情況閉合方向）。如圖3.6所示。4. 創(chuàng)建基準軸。點擊工具欄中

6、的“直線”按鈕，創(chuàng)建一條以多凸臺上部對邊中點為端點的直線如圖3.7所示。5. 創(chuàng)建基準點。點擊工具欄中的“點按鈕”在點定義的對話框中，選取點在曲線上，再點擊中點按鈕，確定，完成基準點的創(chuàng)建，如圖3.7所示。然后保存文件。毛坯創(chuàng)建僅僅只是創(chuàng)建60mm*60mm*26mm的凸臺即可，這里不再贅述（毛坯要比零件多出來1mm）。數(shù)控編程：1.編程準備：a) 進入加工界面。選擇“加工”，進入“Prismatic machining”模塊b) 定義零件操作。在模型樹中雙擊“Process”下的Part operation1，彈出“Part Operation”對話框（如圖3.8所示）。i. 選擇數(shù)控加工的

7、機床和參數(shù)。點擊Part Operation中的Machine按鈕，選擇3-Axis machine，其他加工參數(shù)不變。ii. 創(chuàng)建加工坐標系。點擊Reference machining axis system按鈕，在彈出的對話框中點擊其中坐標系的原點，在繪圖區(qū)選中創(chuàng)建零件時創(chuàng)建的基準點。iii. 定義加工零件。點擊Design Part for simulation按鈕，在繪圖區(qū)選中加工的零件，完成加工零件的定義。iv. 定義零件毛坯。點擊stock按鈕，在繪圖區(qū)選中創(chuàng)建的毛坯，完成零件毛坯的定義。v. 定義安全平面。點擊safety plane按鈕，在繪圖區(qū)選中加工零件的上表面，創(chuàng)建與上表

8、面重合的參考平面，然后在綠色safety plane標識上右擊，在彈出的菜單上選擇offset命令，輸入20mm，完成對安全平面的定義。最后點擊part operation中的確定按鈕，完成零件操作定義。2.平面加工（1）隱藏毛坯。（2）選中模型樹中的Manufacture Program.1，點擊右側工具欄中的平面銑按鈕，進入Facing1菜單中。（3）定義幾何元素。點擊菜單中的按鈕，進入幾何參數(shù)定義區(qū)，分別在點擊相應頂面和側面感應區(qū)后在繪圖區(qū)選擇零件對應的頂面和側面（選擇60mm*60mm的側面），完成幾何參數(shù)的元素。（4）定義刀具路徑參數(shù)。定義Tool path of style為“Ba

9、ck and forth”，Machining為默認選項；Radial行距采用刀具直徑的40%，刀具中心走出加工平面一個半徑加2mm安全距離；Axial定義切深的參數(shù)，由于余量較小，因此采用默認值，一次切削到深度；Finishing設置平面是否要精加工，定義僅精加工底面，并給精加工留0.1mm余量（如圖3.9所示）。（5）定義刀具參數(shù)。修改刀具名為D20，點擊more按鈕，設置刀具具體參數(shù)（如圖3.10所示）。（6）定義進給率參數(shù)。具體參數(shù)如圖3.11所示。（7）定義進退刀路徑參數(shù)。選擇默認的進退刀路徑。（8）刀具路徑計算。點擊facing 1中的“Tool path reply”按鈕，在繪圖

10、區(qū)顯示出刀具路徑。如圖3.12所示。（9）刀具路徑仿真。點擊facing 1中的“Full video”按鈕，繪圖區(qū)顯示加工前毛坯形狀，點擊播放按鈕，觀察加工狀態(tài)，并根據(jù)加工狀態(tài)修正參數(shù)。3輪廓加工。（1）選中模型樹中的Facing 1，點擊右側工具欄中的輪廓銑按鈕，彈出“Profile contouring”菜單。（2）定義幾何元素。點擊菜單中的按鈕，進入幾何參數(shù)定義區(qū)，分別在點擊相應底面和輪廓感應區(qū)后在繪圖區(qū)選擇零件對應的臺階面和側面（選擇50mm*50mm的上外邊線），完成幾何元素的定義（如圖3.13所示）。（3）定義刀具路徑參數(shù)。定義Tool path of style為“Helix”

11、，Machining下定義為順銑加工，加工精度為0.01mm；Stepover采取深度優(yōu)先，切寬方向采用一次切削到位，切深參數(shù)為每次1mm，共切12層，最大螺旋角為10度。Finishing為默認值（如圖3.14所示）。（4）定義刀具參數(shù)。刀具采用和平面銑的刀具相同，不做修改。（5）定義進給率參數(shù)。具體參數(shù)如圖3.15所示。（6）定義進退刀路徑參數(shù)。在“Macro Management”列表中點擊“Approach”，在“Mode”下選擇“Circular horizontal axial”，進刀和退刀修改直線下刀為10mm，直線進給為0mm，圓弧進給的半徑為10mm，直線退刀為30mm（如圖

12、3.16所示）。（8）刀具路徑計算。點擊Profile contouring.1中的“Tool path reply”按鈕，在繪圖區(qū)顯示出刀具路徑。如圖3.17所示。（9）刀具路徑仿真。點擊Profile contouring.1中的“Full video”按鈕，繪圖區(qū)顯示加工前毛坯形狀，點擊播放按鈕，觀察加工狀態(tài)，并根據(jù)加工狀態(tài)修正參數(shù)。4.曲面加工（1）編程準備。1) 進入加工界面。選擇“開始”“加工”“Surface Machining”命令。2) 創(chuàng)建毛坯。點擊“Geometry Management”工具欄中的“Create Rough stock”，在彈出的對話框中完成對上凸臺毛坯

13、的創(chuàng)建。3) 定義零件操作。在模型樹中雙擊Process節(jié)點下Part Operation.1，彈出Part Operation對話框。（2） 等高線粗加工。1） 隱藏毛坯。2） 選中模型樹中的Profile Contouring.1，單擊“等高線粗加工”按鈕。3） 定義幾何元素。在幾何參數(shù)選項卡的零件感應區(qū)選擇要加工的零件，毛坯感應區(qū)選擇創(chuàng)建的零件實體，然后將余量設置為0.3mm。4） 定義刀具路徑參數(shù)。Machining選項具體設置有，加工模式：區(qū)域優(yōu)先，內(nèi)外區(qū)域都加工；刀具路徑為“Spiral”；Radial行距采用刀具直徑的40%；Axial定義最大切深為0.6mm。如圖所示。5） 定

14、義刀具參數(shù)。修改刀具名為T1 End Mill D10，取消Ball-end tool按鈕。定義刀具參數(shù)如圖所示。6） 定義進給率參數(shù)。具體參數(shù)見下圖所示。7） 定義退刀路徑參數(shù)。點擊進退刀路徑選項卡，在Automatic中設置mode為ramping，將“Pre-motions”和“Post-motions”定義為返回安全平面。8） 刀具路徑計算。（3） 投影精加工。1） 選中模型樹中的Roughing 1，點擊machining operation中的sweeping按鈕。2） 定義幾何元素。點擊零件感應區(qū)，并選擇要加工的零件，加工區(qū)域感應區(qū)選擇上表面輪廓線，將加工余量設置為0.3mm。3

15、） 定義刀具路徑參數(shù)。在刀具選項卡中，Machining選項具體設置有加工模式：Zig-zag；加工精度：0.03mm；Radial行距采用固定值1mm；定義加工方向為45度。具體如下圖所示。4） 定義刀具參數(shù)。修改刀具名為T2 End Mill D 6，選中“Ball-end tool”選項。刀具具體參數(shù)如下圖所示。5） 定義進給率參數(shù)。定義進刀進給率為200mm/min，正常切削為800mm/min，退刀為200mm/min，主軸轉(zhuǎn)速為3500r/min。6） 定義進退刀路徑參數(shù)。進刀、退刀采用默認方法，把6mm高度改為20mm。7） 刀具路徑計算。（4） 輪廓驅(qū)動加工。1） 選中模型樹中的Sweeping.1，單擊“Contour-driven.1”按鈕2） 定義幾何元素。曲面感應區(qū)選擇要加工的曲面余量設置為0mm。3） 定義刀具路徑參數(shù)。在“Guiding strategy”中選中Between contours和4 open contours，單擊引導線1感應區(qū)選擇引導線1，同樣的方法選擇引導線2；Machining選項具體設置有加工模式：Zi