1、- 1 -目 录引 言 11 零 件 模 型 及 工 件 的 建 立 21 1 创 建 模 模 型 212 创建工件 32 数 控 加 工 工 序 的 创 建 321 加工工艺路线的选择 322 正面加工制造 323 左侧面加工制造 924 右侧面加工制造 1125 底面加工制造 1226 背面加工制造 133 后 置 处 理 144 结 论 15参 考 文 献 16附 录 17- 2 -引 言CAM (computer Aided Manufacturing， 计 算 机 辅 助 制 造 )的 核 心 是 计 算 机 数值 控 制 (简 称 数 控 )， 是 将 计 算 机 应 用 于 制
2、造 生 产 过 程 的 过 程 或 系 统 。 1952 年 美 国麻 省 理 工 学 院 首 先 研 制 成 数 控 铣 床 。 数 控 的 特 征 是 由 编 码 在 穿 孔 纸 带 上 的 程 序 指 令来 控 制 机 床 。 此 后 发 展 了 一 系 列 的 数 控 机 床 ， 包 括 称 为 “加 工 中 心 ”的 多 功 能 机床 ， 能 从 刀 库 中 自 动 换 刀 和 自 动 转 换 工 作 位 置 ， 能 连 续 完 成 锐 、 钻 、 饺 、 攻 丝 等 多道 工 序 ， 这 些 都 是 通 过 程 序 指 令 控 制 运 作 的 ， 只 要 改 变 程 序 指 令 就
3、 可 改 变 加 工 过 程 ，数 控 的 这 种 加 工 灵 活 性 称 之 为 “柔 性 ”。 加 工 程 序 的 编 制 不 但 需 要 相 当 多 的 人 工 ，而 且 容 易 出 错 ， 最 早 的 CAM 便 是 计 算 机 辅 助 加 工 零 件 编 程 工 作 。 麻 省 理 工 学 院 于1950 年 研 究 开 发 数 控 机 床 的 加 工 零 件 编 程 语 言 APT， 它 是 类 似 FORTRAN 的 高 级 语言 。 增 强 了 几 何 定 义 、 刀 具 运 动 等 语 句 ， 应 用 APT 使 编 写 程 序 变 得 简 单 。 这 种 计算 机 辅 助
4、编 程 是 批 处 理 的CAM 系 统 一 般 具 有 数 据 转 换 和 过 程 自 动 化 两 方 面 的 功 能 。 CAM 所 涉 及 的 范 围 ，包 括 计 算 机 数 控 ， 计 算 机 辅 助 过 程 设 计 。数 控 除 了 在 机 床 应 用 以 外 ， 还 广 泛 地 用 于 其 它 各 种 设 备 的 控 制 ， 如 冲 压 机 、 火焰 或 等 离 子 弧 切 割 、 激 光 束 加 工 、 自 动 绘 图 仪 、 焊 接 机 、 装 配 机 、 检 查 机 、 自 动 编织 机 、 电 脑 绣 花 和 服 装 裁 剪 等 ， 成 为 各 个 相 应 行 业 CAM
5、 的 基 矗计 算 机 辅 助 制 造 系 统 的 组 成 可 以 分 为 硬 件 和 软 件 两 方 面 ： 硬 件 方 面 有 数 控 机 床 、加 工 中 心 、 输 送 装 置 、 装 卸 装 置 、 存 储 装 置 、 检 测 装 置 、 计 算 机 等 ， 软 件 方 面 有 数据 库 、 计 算 机 辅 助 工 艺 过 程 设 计 、 计 算 机 辅 助 数 控 程 序 编 制 、 计 算 机 辅 助 工 装 设 计 、计 算 机 辅 助 作 业 计 划 编 制 与 调 度 、 计 算 机 辅 助 质 量 控 制 等 。- 3 -1、 零件模型及工件的建立。1.1 设 置 工 作
6、 目 录启 动 pro/e3.0， 依 次 单 击 “文 件 ” “设 置 工 作 目 录 ”， 在 查 找 范 围 下 选 取 建 立 好 的 文 件夹 “CAM 实 训 ”， 然 后 “确 定 ”。 后 续 的 工 作 文 件 都 保 存 再 次 。1.2 创 建 参 照 模 型效 果 如 下 图 ：图 7图 8工程图如下：- 4 -1.3 创建工件效果如图 9图 92、 数 控 加 工 工 序 的 创 建2.1 加工工艺路线的选择加工工艺路线：- 5 -正面体积块铣削 正面轮廓铣削 正面曲面铣削正面孔加工 正面刻模正面体积块铣削 正面孔内曲面加工 左侧面曲面铣削左侧面孔加工 右侧面曲面铣
7、削 底面孔加工背面曲面加工 完成- 6 -2.2 正面加工制造2.2.1 设置操作数据（1）工作机床。因为此泵的加工精度为一般要求，因此机床选用为加工一般精度的可转位刀具，具有间隙补偿和螺距误差补偿的半闭环 CNC 系统的 数控机床就可以满足要求。刀具选用铣刀，钻头、镗刀，因而一般都需要 X，Y，Z 三个数控直线轴对其进行加工以保证其外形尺寸，所以选用 3 轴即可。工作机床的各个系数进行设置，参数如图 10 所示，保存机床。图 10（2）操作名称为“zhengmian” 。（3）以底座的正面，底面，侧面为参考平面，创建新的坐标系，以此为加工零点，如图 11。图 11（4）设置退刀曲面。以曲面
8、F1 为参考，平移 5 个单位，作为退刀曲面，如图 12。- 7 -完成操作设置。图 122.2.2 正面加工(1)正面体积块铣削，步骤如下：序列设置: 为设置刀具，参数与体积。刀具设定：刀具类型为端铣削，直径为 15，保存刀具。参数设定：切削进给量 200，步长深度 2，跨度 2，安全距离 5，主轴转速 2000，完成。体积块选取：选择草绘体积块，草绘图如图 13。拉伸至零件正面，如图 14。完成体积块拉伸。选取此体积块为切削体积块。 图 13 图 14演示轨迹：点击 CL 计算。屏幕演示，如图 14。 NC 检测，运行。运行结果如图15。完成序列。- 8 -图 14 图 15（2）正面轮廓
9、铣削。序列设置: 刀具，参数，曲面。刀具设定：新建刀具，刀具类型为端铣削，直径为 4。保存刀具。参数设定：切削进给量 200，步长深度 2，安全距离 5，主轴转速 2000。曲面选取：选取零件外轮廓为切削曲面。演示轨迹：点击 CL 计算。屏幕演示，如图 16。 NC 检测，运行。运行结果如图17。完成序列。图 16 图 17（3）正面曲面铣削。序列设置:为设置刀具，参数，曲面，定义切割。刀具设定：新建刀具，刀具类型为外圆角铣削，直径 1。保存刀具。参数设定：切削进给量 200，跨度 1，安全距离 5，主轴转速 2000。曲面选取：选取椭圆柱上的倒圆角为切削曲面。定义切割：选取自由面等值线。演示
10、轨迹：点击 CL 计算。屏幕演示，如图 18。 NC 检测，运行。运行结果如图19。完成序列。- 9 -图 18 图 19（4）正面孔加工。序列设置: 刀具，参数与孔。刀具设定：新建刀具，刀具类型为基本钻头，直径 15， 。保存刀具。参数设定：切削进给量为 20，安全距离为 10，主轴转速 1000孔选取：用曲面添加孔。选取正面，完成添加；深度设为穿过所有。演示轨迹：点击 CL 计算。屏幕演示，如图 20； NC 检测，运行，运行结果如图21。完成序列。图 20 图 21（5）正面刻模。序列设置: 刀具，参数与槽特征。刀具设定：新建刀具，刀具类型为破口，直径 0.5，保存刀具。参数设定：切削进
11、给量 200，坡口深度 0.5，安全距离 5，主轴转速 2000。开槽特征选取：选取零件上的“齿轮油泵”作为开槽特征。演示轨迹：点击 CL 计算。屏幕演示，如图 23。 NC 检测，运行。运行结果如图24。完成序列。- 10 -图 23 图 24（6）内体积块铣削。序列设置: 刀具，参数与体积。刀具设定：刀具类型为端铣削，直径 12。保存刀具。参数设定：切削进给量 200，步长 4，跨度 4，安全距离 5，主轴转速 2000。体积块选取：选择草绘体积块，草绘图如图 25。拉伸至零件后面，如图 26。完成体积块拉伸。选取此体积块为切削体积块。图 25 图 26演示轨迹：点击 CL 计算。屏幕演示
12、，如图 27。 NC 检测，运行。运行结果如图28。完成序列。- 11 -图 27 图 28（7）正面孔内曲面铣削。序列设置:刀具，参数，曲面，定义切割。刀具设定：刀具选择“T0002”刀具。参数设定：切削进给量 200，跨度 1，安全距离 5，主轴转速 2000。曲面选取：选取铣削曲面。定义切割：选取自由面等值线。演示轨迹：点击 CL 计算。屏幕演示，如图 29。 NC 检测，运行。运行结果如图30。完成序列。图 29 图 302.3 左侧面加工制造2.3 左侧面加工制造设置。（1）操作设置：新建操作名称为“zuocemian ”。（2）设置加工零点：以底座的上面，正面，左面为参考平面，建立
13、新的参考坐标系，以此作为加工零点。（3）设置退刀平面：以底座的左面为参考平面，平移 5 个单位，建立新的参考平面，以此作为退刀平面。完成操作设置。2.3.2 左侧面加工（1）左面曲面铣削。（2）序列设置:刀具，参数，曲面，定义切割。（3）刀具设定：新建刀具，刀具类型为端铣削，直径 12。保存刀具。（4）参数设定：切削进给量 100，步长 4，跨度 1，安全距离 5，主轴转速 2000。（5）曲面选取：选取左面表面作为加工表面。定义切割：选取自由面等值线。演示轨迹：点击 CL 计算。屏幕演示，如图 31。NC 检测，运行。运行结果如图 32。完- 12 -成序列。图 31 图 322.3.3 左
14、侧面孔加工。（1）序列设置: 刀具，参数，孔。（2）刀具设定：新建刀具，刀具类型为基本钻头，直径 35。保存刀具。（3）参数设定：进给切削量 20，安全距离 10 轴转速 800孔选取：使用曲面选取方式选取孔，如图 33、34。深度为穿过所有。图 33 图 34（4）演示轨迹：屏幕演示，如图 35；NC 检测，运行结果如图 36。完成序列。图 35 图 36- 13 -2.3.4CL 数据输出输出名称为“zuocemian.ncl”的 CL 数据。CL 数据检测。检测结果如图 37。图 372.4 右侧面加工制造2.4.1 右侧面加工制造设置。新建操作名称为“youcemian” 。（1）设置
15、加工零点：以底座的上面，正面，右面为参考平面，建立新的参考坐标系，以此作为加工零点。（2）设置退刀平面：以底座的右面为参考平面，平移 5 个单位，建立新的参考平面，以此作为退刀平面。完成操作设置。2.4.2 右侧面加工（1）右侧面曲面铣削。（2）序列设置:刀具，参数，曲面，定义切割。（3）刀具设定：使用“T0007”刀具。（4）参数设定：切削进给量 2004，跨度 1，安全距离 5 主轴转速 2000（5）曲面选取：选取右面表面作为加工表面。（6）定义切割：选取自由面等值线。（7）演示轨迹：屏幕演示，如图 38；NC 检测，运行结果如图 39。完成序列。- 14 -图 38 图 392.5 底
16、面加工制造2.5.1 底面加工制造设置。新建操作名称为“dimian” 。（1）设置加工零点：以底座的正面，左面，底面为参考平面，建立新的参考坐标系，以此作为加工零点。（2）设置退刀平面：以底座的上面为参考平面，平移 5 个单位，建立新的参考平面。以此作为退刀平面。完成操作设置。2.5.2 底面加工（1）底面孔加工。进入“加工NC 序列新序列 加工孔加工钻孔标准” 。序列设置为设置刀具，参数，孔。刀具设定：新建刀具，刀具类型为基本钻头，直径 24。保存刀具。参数设定：切削进给量 20 全距离 10 轴转速 1000孔选取：使用曲面选取方式，选取如图 40 的曲面。深度为自动。- 15 -图 4
17、0演示轨迹：屏幕演示，如图 41；NC 检测，运行。运行结果如图 42。完成序列。图 41 图 42（2）底面孔攻丝加工。进入“加工NC 序列 新序列加工孔加工攻丝固定” 。序列设置为设置刀具，参数，孔。刀具设定：新建刀具，刀具类型为基本钻头，直径 26。保存刀具。参数设定：图 43孔选取：- 16 -图 44演示轨迹：屏幕演示，如图 45；NC 检测，运行。运行结果如图 46。完成序列.图 45 图 462.6 背面加工制造2.6.1 背面加工制造设置。新建操作名称为“beimian” 。（1）设置加工零点：以底座的背面，底面，侧面为参考平面，创建新的坐标系，以此为加工零点。（2）设置退刀平
18、面：以底座的背面为参考平面，平移 5 个单位，建立新的参考平面。以此作为退刀平面。完成操作设置。2.6.2 背面加工（1）背面曲面铣削。序列设置: 刀具，参数，曲面，定义切割。刀具设定：使用“T0002”刀具。参数设定：切削进给量 200，跨度 1，安全距离 5 主轴转速 2000。曲面选取：选取右面表面作为加工表面，如图 43。- 17 -定义切割：选取自由面等值线，如图 44。图 43 图 44演示轨迹：点击 CL 计算。屏幕演示，如图 45； NC 检测，运行结果如图 46。完成序列。图 45 图 463 后置处理通过后置处理将刀位文件为 NCL 的文件转化为 NC 文件，成为数控机床可
19、以识别的 G 代码，其处理结果为*.tap，可以为记事本直接打开。步骤：在工具栏选项中将“ncpost-typle ”改为“gpost ”，修改后置处理器中的选项，然后单击“CL ”菜单，如下：- 18 -经处理，有五个后置处理文件，分别为 zhengmian.ncl , zhengmianlunkuo.ncl , neitijikuai.ncl , zhengmiankong , beimian.ncl。G 代码见附录。- 19 -4、 结论这次为期二周的 CAM 软件应用实训，以 Pro/E 软件应用为基础，以（三维造型）模具设计为依托，NC 加工为重点，加强各种外形 NC 后处理的能力为
20、主要目的。在这两周里，我走出了课堂，真正的运用课堂所学的知识进行实训。当然，其中不乏有失误的。其中，由于软件的生疏，导致创建零件模型和工件时也花了蛮多的时间，特别是打孔，后经处理总算完成；在 NC 序列创建时，NC 序列的完整定义才能保证后面的加工得以顺利进行；在加工之前一定要先进行刀具的设定并保存，这样后面的加工才更方便；加工时各类参数的设置和曲面、坐标的选取都需根据加工工艺所需的内容进行操作，所以在加工之前一定要先确定好加工路线和加工方法才利于后面加工的进行。在企业的生产中，NC 序列的选取，不仅要考虑以上所提的注意事项，还需把实际的加工的容易程度和经济性考虑进去。所以这方面的知识我们还需
21、要加强。通过这两周的实训，把模具设计和 NC 加工结合运用，自己在课堂未能学到和体会的东西在这次实训中都得到了理解、熟悉并运用，更加体会到专业知识巩固的重要性。如今，我们已经身处大三阶段，这方面的知识更为重要，所以往后的时间里我们需要在这些方面加强。- 20 -谢 词以此同时，我们还得感谢黄老师的细心指导，老师的指导让我们少走了弯路，加快了实训的进度，各方面的知识吸收得更快。在黄小能老师的悉心指导和严格要求下业已完成实训，从课题选择到具体的操作过程，黄小能老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度使我深受感动，没有这样的帮助和关怀和熏陶，我不会
22、这么顺利的完成实训作业。在此向黄小能老师表示深深的感谢和崇高的敬意！不积跬步何以至千里，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在实训中得以体现，顺利完成作业。同时，在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍和论文，在这里一并向有关的作者表示谢意。我还要感谢同组的各位同学以及我的各位室友，在这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你们帮助和支持，在此我表示深深地感谢！- 21 -参考文献1 蔡澜，王潇. 数控加工工艺学. 北京：化学工业出版社， 20062 程云健. PRO/ENGINEER 野火版 3.0 数控加工. 北京：人民邮电出版社，20063 戴祥
23、国. PRO/ENGINEER 数控加工. 北京：机械工业出版社，20024 王伟兵. 数控编程 100 例. 北京：机械工业出版社， 20035 徐宏海. 数控加工工艺. 北京：化学工业出版社，20046 朱燕青. 模具数控加工技术. 北京：机械工业出版社， 2001- 22 -附 录附录一：正面部分 G 代码- 23 -附录二：正面轮廓部分 G 代码附录三：内体积块部分 G 代码附录四：正面孔 G 代码- 24 -附录五：背面部分 G 代码- 25 - 26 -实 训 任 务 书年级： 2008 级本科项目名称： CAM 软件应用项目类型 课程实训 特殊要求 无承担学生姓名 甘应金 学号
24、0801120205专业 机械设计制造及其自动化联系电话 13788568719项目设计要求：CAM 软件应用课程设计以 Pro/E 软件应用为基础，以（三维造型）模具设计为依托，NC 加工为重点，加强各种外形 NC 后处理的能力，为数控加工提供必要的服务，本课程设计要紧密结合模具设计和数控加工课程设计而展开，为毕业设计打下基础。本次实训单人单组完成。参考文献：1 蔡澜，王潇. 数控加工工艺学. 北京：化学工业出版社， 20062 程云健. PRO/ENGINEER 野火版 3.0 数控加工. 北京：人民邮电出版社，20063 戴祥国. PRO/ENGINEER 数控加工. 北京：机械工业出版社，20024 王伟兵. 数控编程 100 例. 北京：机械工业出版社， 20035 徐宏海. 数控加工工艺. 北京：化学工业出版社，20046 朱燕青. 模具数控加工技术. 北京：机械工业出版社， 20013、完成形式：对 Pro/NC 中三种以上的加工方法的步骤及特点进行说明。完成 1500 字的课程设计报告。项目设计进度要求：见CAM 软件应用实训进度安排表项目验收方式：1、在规定的时间统一进行验收，验收时同时交设计报告（包括打印版和电子版）和模型文件。2、验收时进行简单答辩。- 27 -项目开始时间： 2011-1-10项目结束时间： 2011-1-21任务下达： 黄小能
