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项目四： 二 维铣床加工

CAD/CAM 三维造型与自动编程（ MasterCAM 模块）. 项目四： 二 维铣床加工. 河南工业职业技术学院 机电工程 系 史亚贝. 任务一：数控加工基本知识 任务二：二维铣床加工. 1 数控加工基本知识. 1.1 数控加工概述. 1.1.1 数控加工的基本概念 数控、数控机床、数控系统、数控加工 1.1.2 数控加工的特点 一 是可以极大地提高精度，包括加工质量精度及加工时间误差精度；二是加工质量的重复性可以稳定加工质量，保持加工零件质量的一致。 1.1.3 数控机床的基本原理

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项目四： 二 维铣床加工

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Presentation Transcript

  1. CAD/CAM三维造型与自动编程（MasterCAM模块） 项目四：二维铣床加工 河南工业职业技术学院 机电工程系 史亚贝

  2. 任务一：数控加工基本知识 • 任务二：二维铣床加工

  3. 1 数控加工基本知识 1.1数控加工概述 • 1.1.1 数控加工的基本概念 • 数控、数控机床、数控系统、数控加工 • 1.1.2 数控加工的特点 • 一是可以极大地提高精度，包括加工质量精度及加工时间误差精度；二是加工质量的重复性可以稳定加工质量，保持加工零件质量的一致。 • 1.1.3 数控机床的基本原理 • 现代的数控机床由控制介质、输入输出设备、计算机数控装置、伺服系统及机床本体组成，如图所示。

  4. 1 数控加工基本知识 1.1数控加工概述 1.1.4 数控机床的分类 数控机床的种类繁多，可以按照不同的方法对其数控机床进行不同的分类。 •按工艺用途分：数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗铣床、数控电火花加工机床、数控线切割机床、数控齿轮加工机床、数控冲床、数控液压机等各种用途的数控机床。 •按运动方式分：点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制数控机床。 •按伺服控制方式分：开环控制数控机床、半闭环控制数控机床闭环控制数控机床。 1.1.5 数控机床的坐标系统 在操作数控机床时，用户应掌握数控机床的坐标系统，包括坐标系、坐标轴与运动方向、机床原点、机床参考点、对刀点等。 坐标系、坐标轴与运动方向、机床原点、机床参考点、工作坐标系、程序原点、对刀点。 1.1.6 数控加工工艺分析

  5. 1 数控加工基本知识 1.2机床设备类型 1.2.1 铣床 铣床系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床，通常铣刀旋转运动为主运动，工件和铣刀的移动为进给运动。数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。铣床可以用来生成铣削加工刀具路径，还可以进行外形铣削、型腔加工、钻孔加工、平面加工、曲面加工以及多轴加工等的模拟。在Mastercam X系统中选择【机床类型】/【铣削】命令，即看到铣床的类型。 1.2.2车床 车削用来加工回转体零件，把零件通过三抓卡盘夹在机床主轴上，并高速旋转，然后用车刀按照回转体的母线走刀，切出产品外型来。车床上还可进行内孔、螺纹、咬花等的加工，后两者为低速加工。在Mastercam X系统中选择【机床类型】/【车销】命令，即可看到车床的类型。

  6. 1 数控加工基本知识 1.2机床设备类型 1.2.3线切割机床 线切割机床的基本工作原理是利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等。在Mastercam X系统中选择【机床类型】/【线切割】命令，即可看到线切割机床的类型。

  7. 1 数控加工基本知识 1.3数控加工刀具 1.3.1数控加工刀具的种类 •从结构上可分为：整体式、镶嵌式、减振式、内冷式、特殊型式。 •从材料上可分为：高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金刚石刀具。 •从切削工艺上可分为：车削刀具（分外圆、内孔、外螺纹、内螺纹，切槽、切端面、切端面环槽、切断等）、钻削刀具（分小孔、短孔、深孔、攻螺纹、铰孔等）、镗削刀具（分粗镗、精镗等）、铣削刀具（分面铣、立铣、三面刃铣等）。 •特殊型刀具：特殊型刀具有带柄自紧夹头、强力弹簧夹头刀柄、可逆式（自动反向）攻螺纹夹头刀柄、增速夹头刀柄、复合刀具和接杆类等。

  8. 1 数控加工基本知识 1.3数控加工刀具 1.3.2数控加工刀具的特点 为了达到高效、多能、快换、经济的目的，应具有以下特点。 •刀片及刀柄高度的通用化、规格化、系列化。 •刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标的合理性。 •刀具或刀片几何参数和切削参数的规范化、典型化。 •刀片或刀具材料及切削参数与被加工材料之间应相匹配。 •刀具应具有较高精度，包括刀具的形状精度、刀片及刀柄对机床主轴的相对位置

  9. 1 数控加工基本知识 1.3数控加工刀具 1.3.3 选择刀具 在Mastercam X系统中，选择【刀具路径】/【刀具管理器】命令，将弹出如图所示的【刀具管理】对话框，通过该对话框可以对当前刀具列表进行设置。 1.3.4 创建新的刀具 有时在刀具库中没有满足用户所需要的刀具，那么用户就可以自行创建新的刀具。在【刀具管理】对话框中的空白处单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择“新建刀具”命令即可开始创建新的刀具，如图所示。

  10. 1 数控加工基本知识 1.3数控加工刀具 1.3.5 修改刀具参数 若所选择刀具的部分参数不符合需求时，即可对其刀具进行修改。【刀具管理】对话框中，选择上方的刀具并右击，从弹出的快捷菜单中选择“编辑刀具”命令，如图所示，同样系统将弹出【刀具定义】对话框，然后根据需求进行修改即可。

  11. 1 数控加工基本知识 1.4材料的管理 1.4.1 新建材料 新建材料是通过设置材料的各项参数来定义材料的。在【材料表】对话框中选择“新建”命令后，系统将弹出如图所示的【材料定义】对话框，从而用户可根据实际需要来设置加工材料的各项参数。 1.4.2 在库资料中获取材料 在Mastercam X系统预设置了许多材料，用户可从中选择符合要求的材料为已所用。在【材料表】对话框中选择“从资料库中获取”命令后，系统将自动打开系统预设置的许多材料，从材料库列表中选择要使用的材料，然后单击“确定”按钮 将其添加到当前材料列表中，如图所示。

  12. 1 数控加工基本知识 1.5刀具路径管理器的应用 在Mastercam X的刀具路径管理器中，将同一加工任务的各项操作集中在一起，其操作界面简练，清晰地列出了与当前任务相关的各个方面，如图所示。 1.5.1 机器群组属性设置 在操作管理器中，将“属性”项展形，即可看到“文件”、“工具设置”、“材料设置”和“安全区域”设置项，它们分别用于设置加工群组的不同属性。

  13. 1 数控加工基本知识 1.5刀具路径管理器的应用 1.5.2 刀具路径功能说明 启动Mastercam X软件，按Alt+O快捷键打开【操作管理器】窗口，在【刀具路径】管理器中将显示各功能按钮及所设置的加工群组，其各功能按钮的说明如图所示。

  14. 1 数控加工基本知识 1.5刀具路径管理器的应用 1.5.3 刀具路径模拟功能 “刀具路径模拟”功能 ，它是通过刀具尖运动轨迹在工件上形象地显示刀具的加工情况，从而通过刀具路径的模拟功能来检查刀具路径的正确性。

  15. 1 数控加工基本知识 1.5刀具路径管理器的应用 1.5.4 刀具路径验证功能 “刀具路径验证”功能 ，就是验证所编制的刀具路径是否正确。 在【刀具路径】管理器中选择一个或多个刀具路径，然后单击“验证已选择的操作”按钮 ，将弹出【实体切削验证】对话框，如图所示。

  16. 1 数控加工基本知识 1.5刀具路径管理器的应用 1.5.5 刀具路径后置处理 “刀具路径后置处理”功能 ，用于生成NCI刀具路径文件和数控机床用的NC代码。在【刀具路径】管理器中单击“刀具路径后置处理”按钮 ，将弹出【后处理程式】对话框，如图所示。

  17. 1 数控加工基本知识 1.5刀具路径管理器的应用 1.5.5 刀具路径后置处理 “刀具路径后置处理”功能 ，用于生成NCI刀具路径文件和数控机床用的NC代码。在【刀具路径】管理器中单击“刀具路径后置处理”按钮 ，将弹出【后处理程式】对话框，如图所示。

  18. 1 数控加工基本知识 1.6工作任务 熟悉MasterCAM环境下，数控加工工艺数据基本设置方法。

  19. 2 二维铣床加工 2.1外形铣削加工 2.1.1 刀具参数的设置 2.1.2 高度设置 2.1.3 加工类型 2.1.4 刀具补正 2.1.5 预留量 2.1.6 Z轴分层铣削 2.1.7 进/退刀向量 2.1.8 程式过滤 2.1.9 外形铣削加工实例

  20. 2 二维铣床加工 2.2挖槽铣削加工 挖槽加工就是将工件上指定区域内的材料挖去，其槽的深浅根据需要来设置。用来定义外形的串连可以是封闭串连，也可以是不封闭串连，但是每个串连必须是共同串连且平行于构图面。 选择【机床类型】/【铣削】/【默认】命令，接着选择【刀具路径】/【挖槽】命令，然后在视图中选择要加工的2D外形轮廓，将弹出【挖槽（标准）】对话框，其“2D挖槽参数”和“粗切/精修的参数”选项卡如图所示。

  21. 2 二维铣床加工 2.2挖槽铣削加工 2.2.1 加工类型 在 “2D挖槽参数”选项卡中，从“挖槽加工形式”组合框中即可看出有5种挖槽加工形式，即“标准挖槽”、“平面加工”、“使用岛屿深度”、“残料加工”和“开放式”，如图所示。 2.2.2粗加工设置 2.2.2.1 精加工设置 2.2.2.2 挖槽铣削加工实例

  22. 2 二维铣床加工 2.3面铣削加工 面铣削加工是对工件的平坦平面进行平面铣削加工，用户可以选择封闭的一个或多个外形边界进行平面加工。在加工时，大都采用大刀具，从而提高加工速度和效率。选择【机床类型】/【铣削】/【默认】命令，接着选择【刀具路径】/【面铣】命令，然后在视图中选择要加工的2D外形轮廓，将弹出【面铣刀】对话框，其“平面加工参数”选项卡如图所示。

  23. 2 二维铣床加工 2.3面铣削加工 2.3.1 切削方式 在进行面铣削加工时，用户可根据需要选取不同的铣削方式。在如图所示的“平面加工参数”选项卡中，从“切削方式”组合框中可以看出，Mastercam X包括有4种切削方式，即“双向”、“向-顺铣”、“单向-逆铣”和“一刀式”，如图所示。 2.3.2 其他面铣参数 2.3.3 面铣削加工实例

  24. 2 二维铣床加工 2.4钻孔加工 钻孔加工主要用于钻孔、镗孔、攻丝、铰孔等加工，其常用的刀具有钻头、镗刀、绞刀、丝攻、中心钻等刀具。在进行钻孔加工时，孔的大小是由刀具直径确定的，所以在绘制图形时，可以不必画出圆，只要确定圆心位置并标出圆心点即可。如果只画出圆心而没有标出圆心点，系统可通过所存在的圆来确定圆心位置。选择【机床类型】/【铣削】/【默认】命令，接着选择【刀具路径】/【钻孔】命令，然后在视图中选择要加工孔的中心点，将弹出【Drill/Counterbore】对话框，如图所示。

  25. 2 二维铣床加工 2.4钻孔加工 2.4.1 点的选择 选择【刀具路径】/【钻孔】命令后，系统将弹出【选取钻孔的点】对话框，要求用户选择要加工孔的中心点，如图所示。 2.4.2 刀尖补偿 在【Drill/Counterbore】对话框的“深孔钻-无啄钻”选项卡中，选择 前的复选框，并单击该按钮，即可弹出如图所示的【钻头尖部补偿】对话框，用于设置刀具超出工件的深度值。 2.4.3 钻孔方式 2.4.4 钻孔加工实例

  26. 2 二维铣床加工 2.5雕刻加工 雕刻加工实际上属性铣削加工的一个特例，属性铣削加工范围，其加加工的图形一般是平面上的各种图案和文字。在模具加工中，经常加工钱币、纪念品的模具，也经常加工常商标的模具。 选择【机床类型】/【铣削】/【默认】命令，接着选择【刀具路径】/【雕刻刀具路径】命令，然后在视图中选择要雕刻的路径轨迹，将弹出【雕刻】对话框，如图所示。

  27. 2 二维铣床加工 2.5雕刻加工 2.5.1 沿线条轮廓雕刻 沿线条轮廓雕刻指的是加工时用很细的雕刻刀，沿图形线条轮廓的中心线雕刻，勾勒出图形的线条轮廓，它主要使用外型加工来完成。 2.5.2 挖槽雕刻 挖槽雕刻指的是用一较细铣刀将一个闭合轮廓图形的内部或外部挖空，以形成凸凹的形状，常用于雕刻凸凹的文字等，主要使用挖槽加工来完成。

  28. 2 二维铣床加工 2.6工作任务 任务1

  29. 2 二维铣床加工 2.6工作任务 任务2

  30. Thank You!

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