CADCAMCNC實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式

1、研究生CAD/CAM/CNC大實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué) 院： 機(jī)電學(xué)院 學(xué) 號(hào)： SX1205227 姓 名： 高鑫 南京航空航天大學(xué)CAD部 分軟件名稱： CATIA 軟件版本： V5R18 要求：掌握一種CAD軟件，能進(jìn)行產(chǎn)品二維、三維設(shè)計(jì).練習(xí)內(nèi)容：1、草圖練習(xí)按下圖的要求進(jìn)行草圖繪制。操作步驟：1. 按照?qǐng)D的要求分別做出要求半徑的圓和直線；2. 按照?qǐng)D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(xí)完成齒針用凸輪零件的輪廓曲線繪制。操作步驟：1、將點(diǎn)坐標(biāo)變換為直角坐標(biāo)系

2、下的坐標(biāo)值；2、將點(diǎn)的坐標(biāo)值輸入到Excel文件中，導(dǎo)入到CATIA中去；3、根據(jù)導(dǎo)入的點(diǎn)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(diǎn)導(dǎo)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(diǎn)導(dǎo)入。文件名：TPart3、實(shí)體練習(xí)a. 完成CAD/CAM/CNC大實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上最后一頁的齒針用凸輪零件的實(shí)體造型。操作步驟：1、以所畫的曲線為草圖進(jìn)行拉伸，生成實(shí)體的一部分；2、創(chuàng)建草圖進(jìn)行拉伸，得到實(shí)體的整體造型；3、運(yùn)用凹槽特征畫出實(shí)體所有的孔。所作圖形： 文件名：TPartb. 按下圖的要求進(jìn)行，對(duì)安裝座零件進(jìn)行實(shí)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(gè)零件（齒針凸輪和安裝座零件）的三維實(shí)體圖生成二維工程圖，并標(biāo)注主要尺寸（需有圖框、尺寸要合理）。主要操作步驟：1、進(jìn)入CATIA二維圖繪制界面；2、投影生成零件的三視圖；3、標(biāo)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(shí)體圖生成二維工程圖，并標(biāo)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(jìn)行刀軌生成、仿真驗(yàn)證、生成數(shù)控程序。練習(xí)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(duì)其進(jìn)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(xí)設(shè)計(jì)一個(gè)和自己學(xué)習(xí)、工作、科研有關(guān)的復(fù)雜零件，進(jìn)行實(shí)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(jī)結(jié)構(gòu)件；飛機(jī)結(jié)構(gòu)件是構(gòu)成飛機(jī)機(jī)體骨架和氣動(dòng)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(jī)床型號(hào)： UCP710高速五坐標(biāo)立式加工中心 控制系統(tǒng)： HEIDENHAIN TNC430M 傳輸軟件： RS-232 簡(jiǎn)述數(shù)控加工齒針用凸輪外形輪廓的整個(gè)過程:一、 計(jì)算機(jī)上編程與仿真1. 在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行零件數(shù)控程序的編制，并進(jìn)行加工仿真；2. 生成NC代碼，并進(jìn)行后置處理。二、 進(jìn)行機(jī)床設(shè)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(jī)床

9、數(shù)控系統(tǒng)中；2. 裝夾零件毛坯，用V型塊定位，啟動(dòng)機(jī)床進(jìn)行預(yù)熱；3. 選擇加工刀具；4. 利用杠桿百分表進(jìn)行原點(diǎn)找正，利用系統(tǒng)自帶程序通過接觸式對(duì)刀確定刀具長(zhǎng)度；三、 粗、精加工1. 首先進(jìn)行凸輪輪廓的粗加工，先采用單步加工，以防止機(jī)床設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致意外發(fā)生，確認(rèn)無誤后，便可連續(xù)切削。2. 粗加工后進(jìn)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(dá)到要求，將機(jī)床工作臺(tái)清理干凈，完成實(shí)驗(yàn)。大實(shí)驗(yàn)小結(jié)通過學(xué)習(xí)CAD/CAM/CNC實(shí)驗(yàn)這門課程，我對(duì)三維軟件又有了一個(gè)更深刻的認(rèn)識(shí)。特別是CATIA的零件設(shè)計(jì)，裝配模塊和加工，應(yīng)該說

10、收獲很大。一方面，我把這個(gè)課程當(dāng)做一個(gè)很好的鍛煉機(jī)會(huì)，結(jié)合課題研究重新認(rèn)真細(xì)致的完成了全部實(shí)體造型，數(shù)控編程任務(wù)。另一方面，對(duì)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(jí)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(jìn)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(yàn)，需要我們多去實(shí)踐，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能得到最優(yōu)化的刀軌，進(jìn)行最好的加工。學(xué)習(xí)了這門課程之后，我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)加工編程知識(shí)，這對(duì)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(jì)

11、算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。通過三個(gè)方面來介紹CAD技術(shù)，即CAD技術(shù)的由來、發(fā)展和最新動(dòng)態(tài)。一、CAD技術(shù)的由來CAD(Computer Aided Drafting)誕生于60年代，是美國(guó)麻省理工大學(xué)提出了交互式圖形學(xué)的研究計(jì)劃，由于當(dāng)時(shí)硬件設(shè)施的昂貴，只有美國(guó)通用汽車公司和美國(guó)波音航空公司使用自行開發(fā)的交互式繪圖系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)中通常要用計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大量的計(jì)算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計(jì)信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設(shè)計(jì)人員通常用草圖開始設(shè)計(jì)，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計(jì)算機(jī)完成

12、；由計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果，可以快速作出圖形，使設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)作出判斷和修改；利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)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(jì)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(jì)60年代，屏幕菜單指點(diǎn)、功能鍵操作、光筆定位、圖形動(dòng)態(tài)修改等交互繪圖技術(shù)相繼出現(xiàn)。1962年美國(guó)人Ivan Sutherland 開發(fā)出第一個(gè)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(jià)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(jià)格大幅度下降，CAD系統(tǒng)的性能價(jià)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(jì)算機(jī)費(fèi)用下降，美國(guó)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(jī)的應(yīng)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(dāng)時(shí)VersaCAD是專業(yè)的CAD制作公司，所開發(fā)的CAD軟件功能強(qiáng)大，但由于其價(jià)格昂貴，故不能普遍應(yīng)用。而當(dāng)時(shí)的Autodesk公司是一個(gè)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(fèi)拷貝，故在社會(huì)得以廣泛應(yīng)用。同時(shí)，由于該系統(tǒng)的開放性。因此，該CAD軟件升級(jí)迅速。 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)活動(dòng)中得到更有技巧的應(yīng)用，如今CAD技術(shù)不僅僅用于繪圖和顯示，它開始進(jìn)入設(shè)計(jì)者的專業(yè)知識(shí)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(jià)格，許多公司已采用立體的繪圖設(shè)計(jì)。以往，礙于電腦性能的限制，繪圖軟件只能停留在平面設(shè)計(jì)，缺乏真實(shí)感，而立體繪圖的出現(xiàn)沖破了這一限制，令設(shè)計(jì)藍(lán)圖更實(shí)體化。三、CAD技術(shù)的最新進(jìn)展CAD技術(shù)的發(fā)展似乎是一個(gè)非?！肮爬稀钡脑掝}，相關(guān)技術(shù)的發(fā)展將如何促進(jìn)CAD 技術(shù)的飛躍，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和以工業(yè)等領(lǐng)域?qū)AD的社會(huì)需求， CAD系統(tǒng)和CAD技術(shù)的最新進(jìn)展在并行工程和協(xié)同設(shè)計(jì)、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(shè)計(jì)技術(shù)是正在蓬勃發(fā)展的新技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)環(huán)境的改變借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，跨越空間的阻隔和時(shí)間的

15、限制，進(jìn)行協(xié)作和交流，將會(huì)大幅度地提高工作效率，縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期。此項(xiàng)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(shè)計(jì)方法；復(fù)雜CAD模型在互聯(lián)網(wǎng)上的實(shí)時(shí)傳輸方法；同步協(xié)同設(shè)計(jì)中保證高響應(yīng)和并行性的控制方法；面向并行設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)的沖突檢測(cè)和協(xié)調(diào)方法；多模式協(xié)同的并行裝配設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)之間傳遞交換信息的媒介和對(duì)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(jì)算是一項(xiàng)長(zhǎng)期的目標(biāo)，也是當(dāng)前人機(jī)交互的研究熱點(diǎn)。采用以用戶為中心的CAD軟件設(shè)計(jì)方法，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)和工程評(píng)價(jià)，

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(jiǎn)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(shí)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(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)；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(dá)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(shè)計(jì)工作在更高層次上進(jìn)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(shí)體混合建模的綜合能力和三維尺寸標(biāo)注功能；支持基于三維像素的造型功能和解決大型復(fù)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)