典型零件設(shè)計(jì)與數(shù)控加工全套課件完整版ppt教學(xué)教程最新最全

1、典型零件設(shè)計(jì)與數(shù)控加工“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材1如圖所示橢圓模板零件，材料45鋼，單件加工，要求進(jìn)行數(shù)控加工程序編制并模擬加工。學(xué)習(xí)任務(wù)1.查閱機(jī)械加工工藝手冊(cè)、數(shù)控銑床編程及操作手冊(cè)等，分析零件信息，確定毛坯形狀、大小，確定加工工序。2.確定加工工藝，編制加工工藝文件。3.運(yùn)用MasterCAM軟件創(chuàng)建二維模型，編制刀具路徑，生成加工程序。4.運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行模擬驗(yàn)證。學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1.熟悉CAD/CAM編程的一般步驟。2.熟悉MasterCAM軟件二維圖形基本操作。3.熟練掌握MasterCAM外形銑削刀具路徑的編制。能力目標(biāo)：1.會(huì)填寫加工工藝卡片、編制加工程序單。2.會(huì)運(yùn)用M

2、asterCAM軟件完成二維造型并編制刀具路徑。3.會(huì)校驗(yàn)刀具路徑。4.會(huì)輸出加工程序并生成加工報(bào)表。素質(zhì)目標(biāo)：1.培養(yǎng)與人溝通、與人交往的能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神。2.樹立安全文明生產(chǎn)的職業(yè)意識(shí)，養(yǎng)成勤儉節(jié)約的良好習(xí)慣。學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工教學(xué)資源1.橢圓模板零件圖、刀具卡、數(shù)控加工工序卡、加工程序說明書、機(jī)械加工工藝的手冊(cè)等。2.MASTERCAM等CAD/CAM軟件。3.通用計(jì)算機(jī)、課件、黑板、多媒體投影設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境等。4.零件加工視頻文件。教學(xué)方法教學(xué)方法：講授法、案例分析法、小組協(xié)調(diào)學(xué)習(xí)法。組織形式：創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，在教師協(xié)調(diào)下學(xué)生自愿分組，分工；提出資訊

3、建議，提供獲取資訊的方法與途徑信息。學(xué)習(xí)方法1.資訊：零件信息分析，工藝與程序編制、加工成本的確定等。2.計(jì)劃：CAM模型的創(chuàng)建，數(shù)控加工工藝規(guī)程的制定（編制數(shù)控加工工藝卡）、數(shù)控加工程序的編制、生成程序清單并仿真校驗(yàn)，制定總體工作計(jì)劃等。3.決策：制定工藝過程，確定加工設(shè)備，零件裝夾方法，選用刀具，確定毛坯大小。4.實(shí)施：運(yùn)用MasterCAM軟件完成零件實(shí)體造型，編制零件數(shù)控加工程序；輸出程序并校驗(yàn)。5.檢查：CAM模型的準(zhǔn)確性檢查，數(shù)控加工刀具路徑的合理性檢查，數(shù)控加工仿真檢查。6.評(píng)估：小組成果展示。分析反思工作過程并交流，總結(jié)成功與失敗的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工學(xué)

4、習(xí)成果序號(hào)名稱數(shù)量格式內(nèi)容及要求1橢圓模板CAM模型文件1.MCX熟練正確完成橢圓模板零件CAM模型設(shè)計(jì)，尺寸正確，特征完整。2橢圓模板數(shù)控加工工序卡1.doc工藝方案合理、經(jīng)濟(jì)、高效，適應(yīng)現(xiàn)有加工條件，可以保證加工表面的加工精度和表面粗糙度要求。3橢圓模板加工刀具卡1.doc完整反映所用刀具的名稱、編號(hào)、規(guī)格、長度和半徑補(bǔ)償值以及所用刀柄的型號(hào)等內(nèi)容4橢圓模板刀具路徑文件1.MCX正確合理地選擇相關(guān)命令，生成橢圓模板零件的刀具路徑5加工程序說明書1.doc選擇合適的后處理程序，生成適合數(shù)控機(jī)床的加工程序6橢圓模板仿真結(jié)果文件1啟動(dòng)仿真軟件，完成模擬加工7任務(wù)學(xué)習(xí)小結(jié)1.doc技術(shù)文檔歸檔；檢

5、查學(xué)習(xí)成果，書面總結(jié)學(xué)習(xí)過程。學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工（一）橢圓模板零件的加工工藝分析1.結(jié)構(gòu)分析該零件輪廓主要由直線、圓弧、槽等構(gòu)成，圖中尺寸標(biāo)注準(zhǔn)確、清晰。經(jīng)過分析，只要建立如圖1-1所示俯視圖的二維外形模型，根據(jù)二維外形模型，結(jié)合Z軸的深度（從主視圖中獲得），產(chǎn)生零件的二維加工刀具路徑軌跡，經(jīng)過后處理，產(chǎn)生NC加工程序，就可以在數(shù)控銑床或加工中心上加工出該零件。加工過程中，XY方向兩軸做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，Z軸不做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。2.技術(shù)要求加工的難點(diǎn)主要在蓋板輪廓外形以及腔槽部分，尺寸精度、表面粗糙度要求較高，須采用數(shù)控加工；材料為45鋼，沒有熱處理要求，刀具選擇硬質(zhì)合金類刀具。3.設(shè)備選擇該

6、零件結(jié)構(gòu)規(guī)則，單件生產(chǎn)，加工部位較多，但所需刀具不多，選擇數(shù)控銑床（MVC650，F(xiàn)ANUC 0iM）進(jìn)行加工。零件的加工工藝路徑參考機(jī)械加工工藝卡片。4.裝夾方案本工件比較規(guī)則，采用機(jī)用平口虎鉗一次裝夾。裝夾時(shí)需要找正鉗口，合理選擇墊鐵，保證工件至少高出鉗口10mm。學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工（二）橢圓模板零件CAM模型設(shè)計(jì)1.啟動(dòng)MasterCAM，進(jìn)入工作界面。2.繪制外形輪廓。 3.繪制槽的輪廓。4.繪制橢圓。5.繪制24的圓與六邊形。學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工（三）橢圓模板零件的CAM編程及刀具路徑的模擬1.選擇機(jī)床類型2.設(shè)定毛坯材料3.粗銑橢圓凸臺(tái)輪廓4.粗銑六邊形與

7、圓凸臺(tái)5.精銑六邊形與圓凸臺(tái)學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工10.生成加工程序與加工報(bào)表（1）生成加工程序（2）生成加工報(bào)表學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工1.啟動(dòng)斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件選擇FANUC 0iM數(shù)控系統(tǒng)，打開急停按鈕，選擇回參考點(diǎn)模式，點(diǎn)擊X、Y、Z，回參考點(diǎn)。2.設(shè)置并裝夾毛坯（12010525），對(duì)中裝夾（1）毛坯設(shè)置（2）裝夾方式設(shè)置（四）橢圓模板零件數(shù)控仿真加工學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工3.刀具設(shè)置4.選擇基準(zhǔn)工具，完成對(duì)刀（1）Z方向?qū)Φ叮?）X、Y方向?qū)Φ叮?）校驗(yàn)5.導(dǎo)入程序（1）然后選擇數(shù)控機(jī)床編輯模式，按“程序”按鈕，新建程序。（2）單擊【文件】【打開】，選擇從

8、CAM軟件中生成的數(shù)控加工程序，單擊【打開】，即可傳送程序到仿真軟件中。6.自動(dòng)加工設(shè)置完成后，選擇“自動(dòng)加工”模式，按“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕，數(shù)控機(jī)床自動(dòng)加工。最后的加工結(jié)果參見附盤文件。學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工MasterCAM X6的工作界面主要包括標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、操作欄、操作管理器、繪圖區(qū)、操作命令記錄欄、狀態(tài)欄等，如圖所示。（一）系統(tǒng)工作界面學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工1.標(biāo)題欄 界面的頂部是“標(biāo)題欄”，它顯示了軟件的名稱、當(dāng)前所使用的模塊、當(dāng)前打開文件的路徑及文件名稱。標(biāo)題欄的右邊分別是“最小化窗口”按鈕、“還原窗口”按鈕和“關(guān)閉程序窗口”按鈕。2.菜單欄 標(biāo)題欄的下

9、方是菜單欄，主要包括：文件、編輯、視圖、分析、繪圖、實(shí)體、轉(zhuǎn)換、機(jī)床類型、刀具路徑、屏幕、設(shè)置和幫助。3.工具欄 工具欄中的命令以圖標(biāo)的方式來表達(dá)，包括了使用頻率高的大多數(shù)命令，單擊這些圖標(biāo)按鈕即可打開并執(zhí)行相應(yīng)的命令。在使用某一工具按鈕時(shí)，將光標(biāo)指向該按鈕，就會(huì)彈出一個(gè)顯示該按鈕的名稱及其功能的標(biāo)簽。4.操作欄 操作欄位于工具欄的下方，它是子命令選擇、選項(xiàng)設(shè)置以及人機(jī)對(duì)話的主要區(qū)域，用于設(shè)置所運(yùn)行命令的各種參數(shù)。在未選擇任何命令時(shí)操作欄處于屏蔽狀態(tài)，當(dāng)選擇命令后將顯示該命令的所有選項(xiàng)，并做出相應(yīng)的提示。操作欄的顯示內(nèi)容將根據(jù)所選命令的不同而不同。5.圖形區(qū)和圖形對(duì)象 在MasterCAM X

10、6系統(tǒng)的操作界面上，最大的空白區(qū)域就是圖形區(qū)，或者稱為繪圖區(qū)。MasterCAM所有的繪圖操作都是在圖形區(qū)完成的，比如瀏覽、創(chuàng)建和修改圖形對(duì)象等。6.操作命令記錄欄 在操作界面的右側(cè)是操作命令記錄欄，在操作過程中所使用的10個(gè)命令逐一記錄在此操作欄上，用于可以直接從操作命令記錄欄中選擇最近要重復(fù)使用的命令，從而提高選擇命令的效率。學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工7.操作管理器操作管理器位于MasterCAM X6界面的左側(cè)，包括“刀具路徑管理器”、“實(shí)體管理”2個(gè)選項(xiàng)卡，單擊相應(yīng)的選項(xiàng)卡可實(shí)現(xiàn)相互切換。刀具路徑管理器能對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的刀具路徑參數(shù)進(jìn)行修改，如重新選擇刀具的大小及形式、修改主軸轉(zhuǎn)速和

11、進(jìn)給量等；實(shí)體管理用于修改實(shí)體尺寸、屬性以及重排實(shí)體創(chuàng)建順序。8.狀態(tài)欄在窗口底部是狀態(tài)欄，可動(dòng)態(tài)顯示上下文相關(guān)的幫助信息、當(dāng)前所設(shè)置的顏色、點(diǎn)類型、線型、線寬、圖層和Z深度等，如圖所示。學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工（二）構(gòu)圖面、坐標(biāo)系及構(gòu)圖深度1.坐標(biāo)系 MasterCAM的世界坐標(biāo)系也叫系統(tǒng)坐標(biāo)系，是系統(tǒng)默認(rèn)的坐標(biāo)系，符合右手法則，按“F9”功能鍵切換顯示的三條軸線就是系統(tǒng)坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸。工作坐標(biāo)系是在設(shè)置構(gòu)圖平面時(shí)所建立的坐標(biāo)系，即在設(shè)定構(gòu)圖平面后，系統(tǒng)所采用的坐標(biāo)系就由世界坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為工作坐標(biāo)系。工作坐標(biāo)系原點(diǎn)默認(rèn)與世界坐標(biāo)系原點(diǎn)重合。2.構(gòu)圖面 構(gòu)圖平面其實(shí)就是一個(gè)繪制二維圖形的

12、平面。對(duì)于大部分的三維軟件系統(tǒng)，都有一個(gè)類似于構(gòu)圖平面的概念，比如Pro/E和UG NX稱之為草圖平面。通常，大部分圖形的三維造型都可以由若干個(gè)平面圖形拉伸、旋轉(zhuǎn)等操作來完成，因此經(jīng)常需要在各種不同角度、位置的二維平面上繪制二維圖形，這個(gè)二維平面就是“構(gòu)圖平面”。3.工作深度 工作深度也叫做構(gòu)圖深度。構(gòu)圖平面用于設(shè)置二維圖形繪制平面的角度，而“工作深度”是設(shè)置二維平面的位置。構(gòu)圖平面只是指定了該平面的法線，而垂直于一條直線的平面有無數(shù)個(gè)，這無數(shù)個(gè)平面互相平行，因此需要指定一個(gè)“工作深度”來確定平面的位置，因此構(gòu)圖深度即構(gòu)圖坐標(biāo)系中Z軸方向上與XY平面平行的構(gòu)圖面到WCS原點(diǎn)的距離，該值由狀態(tài)欄

13、上的Z軸深度設(shè)定值所決定。學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工（三）視圖操作單擊此處添加備注1.視圖平移視圖平移功能可以操作視圖在屏幕上進(jìn)行左右上下移動(dòng)。選擇菜單【視圖】【平移】，調(diào)用視圖平移功能，按下鼠標(biāo)左鍵，將圖形移動(dòng)到合適的位置，松開鼠標(biāo)左鍵，完成平移操作。2. 視圖縮放3.視圖旋轉(zhuǎn)在圖形設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常需要對(duì)圖形進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以便觀察。選擇主菜單【視圖】【定方位】【動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)】，接著用鼠標(biāo)左鍵選擇一個(gè)點(diǎn)作為視圖旋轉(zhuǎn)的中心，移動(dòng)鼠標(biāo)，圖形隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，如果轉(zhuǎn)動(dòng)到合適的位置，單擊鼠標(biāo)左鍵，完成視圖旋轉(zhuǎn)。如果鼠標(biāo)有中鍵或者滾輪，那么按住鼠標(biāo)中鍵或者滾輪移動(dòng)鼠標(biāo)，也可以對(duì)視圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。4.視圖方向有時(shí)需要指

14、定某個(gè)特定的方向來觀察圖形。指定視圖方向方法有：（1）標(biāo)準(zhǔn)視圖（2）法向視角（3）選擇視角（4）由圖素定義（5）X、Y、Z 3軸互換學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工（四）文件管理1.創(chuàng)建新文件2.打開文件 選擇【文件】【打開文件】命令，系統(tǒng)會(huì)彈出“打開”對(duì)話框，選擇所需文件單擊“打開”按鈕即可打開文件。單擊“打開”對(duì)話框中的“文件類型”下拉列表右側(cè)的向下箭頭，可顯示MasterCAM能打開的所有文件類型。 3.合并文件 利用“合并文件”命令可以將創(chuàng)建的MasterCAM文件插入到當(dāng)前的文件中，但所插入文件的關(guān)聯(lián)圖素（如刀具路徑等）不能被插入。插入的文件將保留其創(chuàng)建時(shí)全部的屬性(如顏色、圖層、線

15、型等)，同時(shí)在插入時(shí)也可進(jìn)行變換（如旋轉(zhuǎn)、平移等）。4.保存文件5.文件轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工（五）曲線造型 1.繪制點(diǎn) 點(diǎn)是幾何圖形的最基本圖素。選擇主菜單【繪圖】【繪點(diǎn)】命令。 2.繪制直線 直線是構(gòu)成幾個(gè)圖形的最基本圖素。繪制直線命令可以通過工具欄上的相關(guān)命令按鈕，或選擇主菜單【繪圖】【直線】命令啟動(dòng)。3.繪制圓弧學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工4.繪制多邊形5.繪制橢圓學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工1.刪除幾何圖形 “刪除”命令用于將繪圖區(qū)域內(nèi)的幾何圖形刪除。單擊工具欄按鈕或者選擇【編輯】【刪除】命令（繪制曲面后），子菜單如圖1-57所示。2.修剪/打斷/延伸幾何圖形

16、“修剪/打斷/延伸”命令可以對(duì)1、2或3個(gè)物體進(jìn)行修剪/打斷；修剪到指定的點(diǎn)或位置；修剪、打斷或延伸到指定的長度；分割物體/分割打斷等功能操作，系統(tǒng)默認(rèn)首先啟動(dòng)修剪功能。 （六）曲線編輯學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工3.連接幾何圖形 “連接圖素”命令可以將多個(gè)獨(dú)立的、具有相容特性或者使用“打斷”命令打斷的幾何圖形對(duì)象連接成為一個(gè)幾何圖形。 4.修改曲線控制點(diǎn) 修改曲線控制點(diǎn)命令用于改變NURBS曲線外形。選擇【編輯】【更改曲線】命令，系統(tǒng)提示選擇要修改控制點(diǎn)的NURBS幾何圖形，選擇曲線，系統(tǒng)給出曲線的各個(gè)控制點(diǎn)，選擇控制點(diǎn)動(dòng)態(tài)移動(dòng)到適當(dāng)位置單擊鼠標(biāo)左鍵即可更改曲線，按Esc鍵結(jié)束命令。5.

17、轉(zhuǎn)換NURBS曲線 “轉(zhuǎn)成NURBS”命令可以將線段、圓弧以及參數(shù)樣條曲線轉(zhuǎn)換成NURBS曲線。選擇【編輯】【轉(zhuǎn)成NURBS】命令，根據(jù)系統(tǒng)提示選擇要轉(zhuǎn)換的線段、圓弧或參數(shù)式曲線，按Enter鍵結(jié)束命令。6.曲線變弧 “曲線變弧”命令可以把外形類似于圓弧的曲線轉(zhuǎn)變?yōu)閳A弧。選擇【編輯】【曲線變弧】命令，根據(jù)系統(tǒng)提示，選擇要轉(zhuǎn)換為圓弧的曲線，輸入轉(zhuǎn)換誤差為10，按Enter鍵確認(rèn)，并設(shè)置原曲線保留方式，單擊“確定”按鈕 ，完成操作。7.轉(zhuǎn)換幾何圖形 （1）移動(dòng)對(duì)象 （2）3D空間移動(dòng)對(duì)象學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工（七）刀具的設(shè)置與選擇1.刀具管理器選擇【刀具路徑】【刀具管理】命令，系統(tǒng)彈出如

18、圖所示的“刀具管理”對(duì)話框。學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工2.定義刀具M(jìn)astercam X6提供了自定義新刀具和從刀具庫中選取刀具兩種刀具定義方式。（1）自定義新刀具（2）從刀具庫選擇刀具（八）外形銑削加工 外形銑削也稱輪廓銑削，用于銑削工件的二維或三維外輪廓或內(nèi)輪廓表面。輪廓可以是開放的，也可以是封閉的。二維輪廓產(chǎn)生的刀具路徑的切削深度固定不變，而三維輪廓線產(chǎn)生的刀具路徑的切削深度隨輪廓線的高度位置而變化。 外形銑削主要用于一些簡(jiǎn)單的二維圖形決定的側(cè)面為垂直邊或者傾斜度一致的工件的粗、精加工、倒角或清角。Mastercam X6可以一次編寫多個(gè)零件外形輪廓的加工程序，當(dāng)完成一個(gè)外形后，刀

19、具會(huì)快速提刀至所設(shè)定的安全高度，并移至下一個(gè)外形的開始位置，繼續(xù)進(jìn)行銑削加工。外形銑削常用的刀具有立銑刀、成形刀、角度刀、圓角刀、球刀等。 1.共同參數(shù)設(shè)置2.切削參數(shù)設(shè)置 3.Z軸分層銑削 4.平面多次銑削5.進(jìn)/退刀參數(shù)6.貫穿7.圓弧過濾/公差8.外形銑削加工中應(yīng)注意的問題學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工（九）加工模擬、NC程序優(yōu)化 CAM編程后，為了解實(shí)際加工效果，利用軟件的實(shí)體加工模擬功能進(jìn)行模擬加工。為提高加工效率，可以對(duì)刀具路徑、切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。單擊按鈕，彈出如圖所示“省時(shí)高效率加工”對(duì)話框。選擇進(jìn)給率最優(yōu)化方式，單擊按鈕，完成NC程序優(yōu)化。 數(shù)控程序生成后，還可以生成數(shù)控加工

20、工藝文件，為生產(chǎn)加工人員提供各種與加工有關(guān)的數(shù)據(jù)，這就是加工報(bào)表。在操作管理器的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“加工報(bào)表”命令，即可生成加工報(bào)表。（十）生成加工報(bào)表學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工 通常情況下采用系統(tǒng)的默認(rèn)設(shè)置，就能夠較好地完成各項(xiàng)工作。但有時(shí)也需要改變系統(tǒng)某些項(xiàng)目的設(shè)置，從而更好地滿足設(shè)計(jì)的需求。單擊【設(shè)置】【系統(tǒng)配置】命令，彈出“系統(tǒng)配置”對(duì)話框，通過選擇左側(cè)列表中的選項(xiàng)可以對(duì)系統(tǒng)環(huán)境的各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。 1.公差設(shè)置 2.文件設(shè)置 3.文件轉(zhuǎn)換 4.屏幕設(shè)置 5.顏色設(shè)置 6.串聯(lián)設(shè)置 7.著色設(shè)置 8.實(shí)體設(shè)置9.打印設(shè)置10.CAD設(shè)置11.標(biāo)注與注釋12

21、.啟動(dòng)/退出13.刀具路徑設(shè)置14. 刀路模擬設(shè)置15.刀具路徑管理器16.檢驗(yàn)設(shè)置學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工任務(wù)名稱序號(hào)任務(wù)內(nèi)容任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)分值得分橢圓模板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工1二維造型設(shè)計(jì)（1）快速準(zhǔn)確閱讀零件圖。（2）高效完成零件CAM模型設(shè)計(jì)。 152工藝過程合理（1）分析零件的工藝性，制定零件加工方案包括毛坯定位與夾緊。（2）編制工序卡片（3）合理選擇刀具，編制刀具卡片。 153刀具路徑合理選擇合理加工刀具路徑，編制加工程序，生成G代碼，編制數(shù)控加工程序說明書。 404仿真結(jié)果正確利用仿真軟件，選擇合理設(shè)備，完成零件仿真加工并進(jìn)行精度檢測(cè)。 105文件資料按照任務(wù)單準(zhǔn)時(shí)、齊全、正

22、確提交相關(guān)文件 156工作效率及職業(yè)操守時(shí)間觀念、責(zé)任意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作、工作主動(dòng)性及其工作效率 5學(xué)習(xí)情境一 橢圓模板零件數(shù)控加工E-mail：網(wǎng)址：地址：大連市軟件園路80號(hào)大連理工大學(xué)出版社謝謝觀看典型零件設(shè)計(jì)與數(shù)控加工“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材28如圖所示泵體蓋板零件，單件加工，要求完成建模、編制數(shù)控加工程序并仿真。學(xué)習(xí)任務(wù)1.查閱機(jī)械加工工藝手冊(cè)、加工中心編程及操作手冊(cè)等，分析零件信息；確定毛坯大小，制定加工工藝及加工工序。2.編制機(jī)械加工工藝卡片、數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控加工刀具卡片等。3.運(yùn)用CAD/CAM軟件完成實(shí)體造型，編制刀具路徑，生成加工程序。4.運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行加工模擬。

23、學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1.熟悉MasterCAM挖槽加工刀具路徑的特點(diǎn)及應(yīng)用。2.熟練掌握MasterCAM二維圖形的編輯及變換。3.熟悉MasterCAM軟件三維實(shí)體擠出命令的使用。能力目標(biāo)：1.會(huì)制定加工工藝，編制加工工藝卡片、生成加工程序單。2.會(huì)運(yùn)用MasterCAM軟件進(jìn)行零件造型，能夠根據(jù)工藝要求編制刀具路徑。3.會(huì)檢驗(yàn)刀具路徑，會(huì)輸出加工程序。素質(zhì)目標(biāo)：1.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。2.培養(yǎng)學(xué)生語言表述、表達(dá)能力。3.培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)的能力。學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工教學(xué)資源1.蓋板零件圖、刀具卡、數(shù)控加工工序卡、機(jī)械加工工藝的手冊(cè)、機(jī)床操作編程手冊(cè)等。2.MASTER

24、CAM等CAD/CAM軟件、投影設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境。3.通用計(jì)算機(jī)、課件、黑板、多媒體等。4.程序運(yùn)行的視頻文件以及零件加工視頻文件。教學(xué)方法教學(xué)方法：講授法、小組協(xié)調(diào)學(xué)習(xí)法、引導(dǎo)文法、案例分析法。組織形式：創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，教師協(xié)調(diào)下學(xué)生自愿分組，分工；提出資訊建議，提供獲取資訊的方法與途徑信息，知識(shí)講解，任務(wù)實(shí)施指導(dǎo)與檢查。學(xué)習(xí)方法1.資訊：分析零件信息、加工要求，工藝與程序編制方法、加工成本的確定方法等。2.計(jì)劃：三維造型方法的確定，數(shù)控加工工藝規(guī)程的制定、加工工序的確定、加工程序的編制、仿真軟件檢驗(yàn)、制定總體工作計(jì)劃等。3.決策：制定工藝過程，確定加工設(shè)備、裝夾方法、刀具、

25、毛坯及其大小等。4.實(shí)施：運(yùn)用MasterCAM軟件完成零件的三維造型，完成零件的數(shù)控編程；輸出加工程序并校驗(yàn)。5.檢查：三維造型的準(zhǔn)確性檢查，數(shù)控加工刀具路徑的合理性檢查，數(shù)控加工仿真檢查6.評(píng)估：小組成果展示。反思工作過程并交流，總結(jié)成功與失敗的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工學(xué)習(xí)成果序號(hào)名稱數(shù)量格式內(nèi)容及要求1蓋板零件CAM模型文件1.MCX熟練正確完成蓋板零件造型設(shè)計(jì)。2蓋板零件數(shù)控加工工序卡1.doc工藝方案合理、經(jīng)濟(jì)、高效，適應(yīng)現(xiàn)有加工條件，可以保證加工表面的加工精度和表面粗糙度要求。3蓋板零件加工刀具卡1.doc合理選用數(shù)控加工刀具4蓋板零件刀具路徑文件1.MC

26、X正確合理地選擇相關(guān)命令，生成蓋板零件零件的刀具路徑5加工程序說明書1.doc選擇合適的后處理程序，生成適合數(shù)控機(jī)床的加工程序6蓋板零件仿真結(jié)果文件1啟動(dòng)仿真軟件，完成模擬加工7任務(wù)學(xué)習(xí)小結(jié)1.doc技術(shù)文檔歸檔；檢查學(xué)習(xí)成果，書面總結(jié)學(xué)習(xí)過程。學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（一）蓋板零件的加工工藝分析1.結(jié)構(gòu)分析該零件輪廓主要由直線、圓弧、孔、槽等構(gòu)成，圖紙中尺寸標(biāo)注準(zhǔn)確、清晰。2.技術(shù)要求加工的難點(diǎn)主要在蓋板輪廓外形以及腔槽部分，尺寸精度、表面粗糙度要求較高，須采用數(shù)控加工；材料為45鋼，沒有熱處理要求，刀具選擇硬質(zhì)合金類刀具。3.設(shè)備選擇該零件結(jié)構(gòu)規(guī)則，單件生產(chǎn)，可采用普通機(jī)床進(jìn)

27、行產(chǎn)品的半成品加工。由于零件加工部位較多，所需刀具較多，為了減少換刀次數(shù)，選擇數(shù)控加工中心進(jìn)行精加工。零件的加工工藝流程參考機(jī)械加工工藝卡片。4.裝夾方案本工件比較規(guī)則，采用機(jī)用平口虎鉗一次裝夾即可。裝夾時(shí)需要找正鉗口，合理選擇墊鐵，保證工件至少高出鉗口14mm。學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（二）蓋板零件零件CAM模型設(shè)計(jì)該零件主要特征有方塊、槽、孔、凸臺(tái)等，實(shí)體建模過程為底座方塊槽凸臺(tái)孔。1.啟動(dòng)MasterCAM2.設(shè)置圖層3.設(shè)置中心線屬性4.繪制中心線5.繪制外形輪廓線6.繪制凸臺(tái)輪廓線7.創(chuàng)建底座實(shí)體8.創(chuàng)建花形腔槽9.創(chuàng)建中間凸臺(tái)10.創(chuàng)建階梯孔學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)

28、計(jì)與數(shù)控加工（三）蓋板零件零件的CAM編程及刀具路徑的模擬1.數(shù)控加工前半成品的設(shè)置該零件數(shù)控加工前已經(jīng)經(jīng)過粗銑、精銑等工序，零件已經(jīng)加工成一個(gè)階梯臺(tái)階的形狀，并留有一定的余量，為了模擬刀具路徑，這里首先創(chuàng)建毛坯幾何體。（1）將圖層設(shè)置為第254層，打開圖層2，關(guān)閉圖層3，選擇2D繪圖。（2）繪制160160的矩形。（3）將圖層設(shè)置為第255層，并命名為毛坯層，單擊擠出實(shí)體命令，拉伸剛剛繪制的矩形線框，向上拉伸18。（4）設(shè)置構(gòu)圖深度為18，繪制116116的矩形，單擊擠出實(shí)體命令，選擇“增加凸緣”選項(xiàng)，拉伸剛剛繪制的矩形線框，向上拉伸13，生成毛坯。（5）類似的方法創(chuàng)建24的底孔。2.選擇機(jī)

29、床類型單擊【機(jī)床類型】【銑床】【默認(rèn)】，選擇銑床（加工中心）作為加工設(shè)備。3.設(shè)定毛坯材料為了方便毛坯的選擇，關(guān)閉其他圖層，只留毛坯層。在“刀具操作管理器”中“刀具路徑”選項(xiàng)卡下，展開“屬性”選項(xiàng)，單擊“素材設(shè)置”，彈出“機(jī)器群組屬性”對(duì)話框。在“素材設(shè)置”選項(xiàng)卡中單擊“實(shí)體”單選按鈕，單擊 ，在繪圖區(qū)選擇剛剛生成的毛坯，單擊對(duì)話框 ，完成毛坯設(shè)置。學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工4.創(chuàng)建精銑上表面平面銑刀具路徑5.創(chuàng)建粗銑凸臺(tái)2D挖槽刀具路徑6.創(chuàng)建粗銑外輪廓外形銑削刀具路徑7.創(chuàng)建精銑外輪廓2D挖槽刀具路徑8.粗銑型腔2D挖槽刀具路徑9.精銑腔槽2D挖槽刀具路徑 10.精銑25、28

30、孔11.實(shí)體切削驗(yàn)證12.加工程序與加工報(bào)表的生成學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工1.啟動(dòng)斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件，選擇FANUC 0iM加工中心，打開急停按鈕，選擇回參考點(diǎn)模式，點(diǎn)擊X、Y、Z，回參考點(diǎn)。2.設(shè)置并裝夾毛坯（16016030.5），對(duì)中裝夾。3.按照CAM軟件編程時(shí)設(shè)置的刀具刀位號(hào)和刀具號(hào)，添加刀具到機(jī)床刀庫。4.選擇基準(zhǔn)工具，完成對(duì)刀5.導(dǎo)入程序，自動(dòng)加工。結(jié)果文件參見附盤。（四）蓋板零件零件數(shù)控仿真加工學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工 為了管理圖形的方便，MasterCAM允許用戶將線框模型、曲面、實(shí)體、標(biāo)注尺寸以及刀具路徑等不同的圖素放置在不同的圖層中，方便圖素的選

31、取和顯示等操作，系統(tǒng)預(yù)設(shè)圖層有255層。圖層的設(shè)置方法如下。1.打開“層別管理”對(duì)話框 單擊狀態(tài)欄“圖層”圖標(biāo)（或按下快捷鍵Alt+Z）。2.設(shè)置當(dāng)前圖層 在“層別管理”對(duì)話框的“主層別”選項(xiàng)組中單擊“層別號(hào)碼”文本框，輸入數(shù)字1，即可將此層設(shè)為當(dāng)前構(gòu)圖層，當(dāng)前構(gòu)圖層的顏色為黃色，其后所建圖素都將放入該層。也可以用鼠標(biāo)在“編號(hào)”列中單擊該層的編號(hào)，把該層設(shè)為當(dāng)前工作層3.顯示/隱藏圖層 在圖層列表區(qū)的“突顯”選項(xiàng)下單擊鼠標(biāo)，顯示或者取消 “”，以便控制此層中圖素的顯示或隱藏。如果該層的“突顯”列中帶有“”，表示該層可見，反之表示隱藏。單擊 按鈕，可以設(shè)置所有的圖層都可見；單擊 按鈕，可以將除了

32、當(dāng)前工作圖層之外的所有圖層隱藏。4.新建圖層 在“層別號(hào)碼”輸入欄中輸入要新建的圖層號(hào)碼，可以在“名稱”輸入欄中輸入該層的名稱，完成新建圖層。（一）圖層管理學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工5.改變層別 如果要將某個(gè)圖層中的元素移動(dòng)到其他圖層，可以首先選擇需要移動(dòng)的元素，接著在狀態(tài)欄上右擊“層別”，彈出如圖所示“更改層別”對(duì)話框，選中“移動(dòng)”或“復(fù)制”單選按鈕。在“層別編號(hào)”輸入欄中輸入需要移動(dòng)到的圖層號(hào)，單擊 按鈕，完成圖層移動(dòng)。（二）物體選擇選擇功能在設(shè)計(jì)過程中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，MasterCAM提供了豐富的元素選擇方式，這些功能集中在【標(biāo)準(zhǔn)選擇】工作條中，如圖所示。主要包括以下功能

33、：1.全選2.選擇單一類元素3.窗口狀態(tài)4.選擇方式學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（三）隱藏/顯示 通常需要隱藏一些暫時(shí)不用的圖素，以方便設(shè)計(jì)。MasterCAM提供了多種隱藏和恢復(fù)顯示圖形的方法，這些功能集中在【屏幕】菜單中。1.隱藏圖素2.恢復(fù)隱藏3.隱藏圖素4.恢復(fù)部分圖素（四）設(shè)置圖形屬性MasterCAM的圖形元素包括了點(diǎn)、直線、曲線、曲面和實(shí)體等，這些元素除了自身所必須的幾何信息外，還可以有顏色、層別、線型、線寬等。通常在繪圖之前，先在狀態(tài)欄中設(shè)定這些屬性，如圖所示。1.2D/3D2.屏幕視角3.顏色4.線型5.屬性學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（五）曲線造型與編輯

34、1.標(biāo)準(zhǔn)矩形繪制2.變形矩形繪制3.繪制圓角（1）繪制單個(gè)圓角（2）繪制串連圓角4.繪制倒角（1）繪制單個(gè)倒角（2）繪制串連倒角5.比例縮放6.補(bǔ)正（1）偏置（單體補(bǔ)正）（2）外形偏置（串連補(bǔ)正）7.投影8.陣列9.拖拽10.旋轉(zhuǎn)對(duì)象11.鏡像學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工 “擠出實(shí)體”功能就是串連一個(gè)或多個(gè)外形輪廓圖素，沿著一個(gè)指定的方向和距離擠出出的實(shí)體。如果所選擇的外形輪廓為封閉曲線時(shí)，可生成實(shí)心實(shí)體或空心實(shí)體；當(dāng)選擇的外形輪廓為開放曲線時(shí)，只能生成薄壁實(shí)體。（六） 實(shí)體的擠出（七）工件設(shè)置1.設(shè)置工件材料的形狀2.設(shè)置工件的大小3.設(shè)置工件原點(diǎn)（八）材料設(shè)置1.設(shè)置材料（1）從

35、材料庫中選?。?）自定義材料2.材料管理學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（九）2D挖槽銑削加工1.挖槽方式（1）標(biāo)準(zhǔn)挖槽（2）平面銑（3）使用島嶼深度（4）殘料加工（5）開放式挖槽2.銑削方向3.粗加工切削參數(shù)（1）切削方式（2）粗加工參數(shù)4.精修參數(shù)5.Z軸深度分層（1）“錐度斜壁”（2）使用副程式6.挖槽加工中應(yīng)注意的問題學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（十）加工操作管理與后處理1.刀具操作管理器2.刀具路徑模擬3.加工過程仿真4.后置處理（1）選擇后處理器（2）后處理操作學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（一）繪制螺旋類曲線1.繪制旋繞線2.繪制螺旋線（二）繪制樣條曲線1

36、.手動(dòng)創(chuàng)建樣條曲線2.自動(dòng)創(chuàng)建樣條曲線3.轉(zhuǎn)換成樣條曲線4.熔接樣條曲線學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工“蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工項(xiàng)目”考核指標(biāo)任務(wù)名稱序號(hào)任務(wù)內(nèi)容任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)分值得分蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工1蓋板零件造型設(shè)計(jì)（1）快速準(zhǔn)確閱讀零件圖。（2）高效完成蓋板零件造型設(shè)計(jì)。（3）尺寸符合圖紙要求。152工藝過程合理（1）分析零件的工藝性，制定零件加工方案包括毛坯定位與夾緊。（2）編制工序卡片（3）合理選擇刀具，編制刀具卡片。153刀具路徑合理選擇合理加工刀具路徑，編制加工程序，生成G代碼，編制數(shù)控加工程序說明書。404仿真結(jié)果正確利用仿真軟件，選擇合理設(shè)備，完成零件仿真加工并進(jìn)

37、行精度檢測(cè)。105文件資料按照任務(wù)單準(zhǔn)時(shí)、齊全、正確提交相關(guān)文件156工作效率及職業(yè)操守時(shí)間觀念、責(zé)任意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作、工作主動(dòng)性及其工作效率5學(xué)習(xí)情境二 蓋板零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工E-mail：網(wǎng)址：地址：大連市軟件園路80號(hào)大連理工大學(xué)出版社謝謝觀看典型零件設(shè)計(jì)與數(shù)控加工“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材48如圖所示支座零件，單件加工，材料45鋼，要求編制數(shù)控加工程序。學(xué)習(xí)任務(wù)1.查閱機(jī)械加工工藝手冊(cè)、加工中心編程及操作手冊(cè)等，分析零件信息、確定加工工藝，確定毛坯材料、形狀及大小，確定加工工序。2.編制工藝文件，填寫相關(guān)卡片。3.運(yùn)用MasterCAM擠出實(shí)體、旋轉(zhuǎn)實(shí)體等命令完成實(shí)體造型。4.編

38、制刀具路徑，生成加工程序。5.運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行加工仿真。學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1.熟悉MasterCAM“平面銑”、“孔位加工”等刀具路徑的特點(diǎn)及其應(yīng)用；2.熟練掌握MasterCAM軟件基本實(shí)體、旋轉(zhuǎn)實(shí)體等命令并能靈活應(yīng)用。能力目標(biāo)：1.規(guī)劃數(shù)控加工工藝，編制工藝文件。2.會(huì)運(yùn)用MasterCAM軟件高效造型并編制刀具路徑。3.會(huì)檢驗(yàn)刀具路徑、輸出加工程序并加以優(yōu)化。素質(zhì)目標(biāo)：1.培養(yǎng)愛崗敬業(yè)，追求卓越的工作習(xí)慣。2.培養(yǎng)對(duì)比分析，科學(xué)評(píng)價(jià)的工作方法。學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工教學(xué)資源1.支座零件圖、刀具卡、數(shù)控加工工序卡、加工程序說明書、機(jī)械加工工藝的手冊(cè)、切削用量手冊(cè)、通用夾具選

39、用手冊(cè)等；相關(guān)刀具手冊(cè)、機(jī)床操作編程手冊(cè)等。2.MASTERCAM、仿真模擬等CAD/CAM軟件、投影設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境；3.通用計(jì)算機(jī)、黑板、多媒體等。教學(xué)方法教學(xué)方法：項(xiàng)目教學(xué)法、小組討論法、案例分析法。組織形式：創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，教師協(xié)調(diào)下學(xué)生自愿分組，分工；提出資訊建議，提供獲取資訊的方法與途徑信息；重視立體輪廓類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析。學(xué)習(xí)方法1.資訊：分析零件信息、加工要求，工藝與程序編制方法、加工成本的確定方法等信息2.計(jì)劃：三維造型方法確定，數(shù)控加工工藝的制定、數(shù)控加工程序的編制、仿真軟件檢驗(yàn)、填寫數(shù)控加工工藝卡、程序單，制定總體工作計(jì)劃等3.決策：制定工藝過程，確定加

40、工設(shè)備，零件的裝夾方法，選用刀具，確定毛坯。4.實(shí)施：運(yùn)用MasterCAM軟件完成零件的三維造型；完成零件數(shù)控編程；輸出加工程序并檢驗(yàn)5.檢查：三維造型的尺寸準(zhǔn)確性檢查，數(shù)控加工刀具路徑的合理性檢查，數(shù)控加工仿真檢查6.評(píng)估：小組成果展示。反思工作過程，小組書面總結(jié)并交流。學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工學(xué)習(xí)成果序號(hào)名稱數(shù)量格式內(nèi)容及要求1支座零件三維造型文件1.MCX正確完成支座零件造型設(shè)計(jì)2支座零件的數(shù)控加工工序卡1.doc合理安排數(shù)控加工工序3支座零件加工刀具卡1.doc合理選用數(shù)控加工刀具4支座零件刀具路徑文件1.MCX合理編制支座零件的刀具路徑5加工程序說明書1.doc編輯優(yōu)

41、化數(shù)控加工程序6支座零件仿真加工結(jié)果文件1仿真檢驗(yàn)加工程序7任務(wù)學(xué)習(xí)小結(jié)1.doc檢查學(xué)習(xí)成果，書面總結(jié)并交流學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（一）支座零件的加工工藝分析1.結(jié)構(gòu)分析該零件輪廓主要由直線、圓弧、孔、槽等構(gòu)成，圖紙尺寸標(biāo)注準(zhǔn)確、清晰。2.技術(shù)要求該零件輪廓外形以及腔槽部分，尺寸精度、表面粗糙度要求較高，有垂直度、平行度等要求，須采用數(shù)控加工；刀具選擇硬質(zhì)合金涂層刀具。3.設(shè)備選擇由于零件加工部位較多，所需刀具較多，為了減少換刀次數(shù)，選擇數(shù)控加工中心進(jìn)行加工。零件的加工工藝路徑參考機(jī)械加工工藝卡片。4.裝夾方案本工件比較規(guī)則，采用機(jī)用平口虎鉗一次即可裝夾即可。裝夾時(shí)需要找正鉗

42、口，合理選擇墊鐵，保證工件至少高出鉗口12mm。學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（二）支座零件零件CAM模型設(shè)計(jì)該零件實(shí)體可以按照底座方塊凸臺(tái)槽孔的順序完成建模。1.工作環(huán)境初始化2.繪制矩形輪廓線3. 繪制開口槽及圓4. 繪制十字腔槽輪廓5.繪制四方腔槽內(nèi)外輪廓6.創(chuàng)建底座實(shí)體7.創(chuàng)建開口槽8.創(chuàng)建通孔、盲孔9.創(chuàng)建四方腔槽凸臺(tái)10.創(chuàng)建四方腔槽11.創(chuàng)建十字腔槽12.創(chuàng)建通孔學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（三）支座零件零件的CAM編程及刀具路徑的模擬1.數(shù)控加工前半成品的設(shè)置2.選擇機(jī)床類型3.設(shè)定毛坯材料4.創(chuàng)建四方凸臺(tái)的刀具路徑5.創(chuàng)建精銑四方凸臺(tái)外輪廓的刀具路徑6.創(chuàng)建

43、粗銑四方腔槽的刀具路徑7.創(chuàng)建精銑四方腔槽輪廓的刀具路徑8.創(chuàng)建十字腔槽粗加工刀具路徑9.創(chuàng)建精銑十字槽輪廓的刀具路徑10.創(chuàng)建開口槽加工刀具路徑11.鉆中心孔12.粗加工12的孔13.精加工12的孔14.粗加工10的孔15.精加工10的孔16.粗/精加工M8的螺紋孔17.加工程序與加工報(bào)表的生成學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工四方臺(tái)加工中間槽加工學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工刀具路徑圖實(shí)體切削結(jié)果1.啟動(dòng)斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件，選擇FANUC 0iM加工中心，打開急停按鈕，選擇回參考點(diǎn)模式，點(diǎn)擊X、Y、Z，回參考點(diǎn)。2.設(shè)置并裝夾毛坯（14510020），對(duì)中裝夾。3.按照CAM軟件

44、編程時(shí)設(shè)置的刀具刀位號(hào)和刀具號(hào)，添加刀具到機(jī)床刀庫。4.選擇基準(zhǔn)工具，完成對(duì)刀5.導(dǎo)入程序，自動(dòng)加工。結(jié)果文件參見附盤。（四）支座零件數(shù)控仿真加工學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工 Mastercam 中的三維造型可以分為線架造型、曲面造型以及實(shí)體造型，這三種造型產(chǎn)生的模型從不同角度來描述一個(gè)物體。 線架模型用來描述三維對(duì)象的輪廓及端面特征，它主要由點(diǎn)、直線、曲面等組成，不具有面和體的特征，不能進(jìn)行消影、渲染等操作。 曲面模型用來描述曲面的形狀，一般是將線架模型經(jīng)過進(jìn)一步處理得到的。曲面模型不僅可以顯示出曲面的輪廓，而且可以顯示出曲面的真實(shí)形狀。各種曲面是由許多的曲面片組成的，而這些曲面片

45、又通過多邊形網(wǎng)格來定義。 實(shí)體造型使設(shè)計(jì)者們能在三維空間中建立計(jì)算機(jī)模型。實(shí)體模型中除包含二維圖形數(shù)據(jù)外，還包括相當(dāng)多的工程數(shù)據(jù)，如體積、邊界面和邊等。實(shí)體模型具有體的特征，可以進(jìn)行布爾運(yùn)算等各種體的操作。學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工基本實(shí)體的創(chuàng)建方法比較簡(jiǎn)單，只需定義模型的尺寸參數(shù)和放置的位置坐標(biāo)即可創(chuàng)建模型。Mastercam提供了生成圓柱體、圓錐體、立方體、球體和圓環(huán)體等基本實(shí)體的操作。1.創(chuàng)建圓柱體2.創(chuàng)建圓錐體3.創(chuàng)建立方體（一）創(chuàng)建基本實(shí)體學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工4.創(chuàng)建球體5.創(chuàng)建圓環(huán)體學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（二）旋轉(zhuǎn)實(shí)體旋轉(zhuǎn)實(shí)體是選取一個(gè)

46、或多個(gè)串連曲線，圍繞一根軸線旋轉(zhuǎn)而成的實(shí)體。 學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（三）編輯三維實(shí)體1.倒圓角實(shí)體倒圓角是以指定的曲率半徑或變化的曲率半徑構(gòu)建一個(gè)圓弧面，構(gòu)建的圓弧面與相鄰的兩個(gè)面相切，實(shí)現(xiàn)曲面與平面、曲面與曲面、曲線與曲面之間的平滑過渡。（1）邊倒圓角（2）變半徑倒圓角（3）面倒圓角學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工2.倒角實(shí)體倒角可通過選取實(shí)體邊、實(shí)體面或整個(gè)實(shí)體創(chuàng)建實(shí)體倒角的操作。 3.布爾運(yùn)算它通過結(jié)合、切割、交集的方法將多個(gè)實(shí)體合并為一個(gè)實(shí)體。它是實(shí)體造型中的一種重要方法，利用它可以迅速地構(gòu)建出復(fù)雜而規(guī)則的形體。在布爾運(yùn)算中選擇的第一個(gè)實(shí)體為目標(biāo)主體，其余的為工

47、件主體，運(yùn)算的結(jié)果為一個(gè)主體。學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（1）關(guān)聯(lián)布爾運(yùn)算在目標(biāo)實(shí)體上添加相應(yīng)的布爾運(yùn)算操作，使若干個(gè)工具實(shí)體組合到目標(biāo)實(shí)體上形成相互關(guān)聯(lián)的一個(gè)整體。其“結(jié)果”繼承目標(biāo)實(shí)體的圖層、顏色等屬性。（2）非關(guān)聯(lián)布爾運(yùn)算 利用目標(biāo)實(shí)體和工具實(shí)體共同創(chuàng)建一個(gè)新實(shí)體，原有的目標(biāo)實(shí)體和工具實(shí)體可以保留或刪除。其“結(jié)果”具有當(dāng)前的構(gòu)圖屬性。學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（四）面銑削加工 1.面銑刀具設(shè)置 平面銑削需要從刀具庫中選擇面銑刀進(jìn)行。面銑刀與一般的銑刀相比切削面積更大，效率更高?！暗毒邊?shù)”選項(xiàng)卡的設(shè)置同前。2.平面銑削加工參數(shù) 在設(shè)置平面銑削參數(shù)時(shí)，除了要設(shè)置一組

48、刀具、材料等共同參數(shù)外，還要設(shè)置一組其特有的加工參數(shù)。 面銑加工用于銑削工件的頂部平面或凸臺(tái)的上表面等特征表面。一般情況下，由于機(jī)床加工的需要或者工藝保障的要求，用來加工的坯料表面，其形狀精度和位置精度不能滿足使用要求，在進(jìn)行其他特征加工前，可采用“面銑”銑削加工方式對(duì)表面進(jìn)行銑削加工，以達(dá)到對(duì)表面形狀、位置精度和表面粗糙度的要求。面銑可以選擇封閉的一個(gè)或多個(gè)外形邊界進(jìn)行平面加工。銑削的主要加工部位都是平面，可以連續(xù)加工多個(gè)封閉的外形邊界平面，加工時(shí)，主要采用大刀具，加工速度快、效率高。學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（五）鉆孔 鉆孔加工是機(jī)械加工中經(jīng)常使用的一種方法，鉆孔功能可以應(yīng)用于

49、鉆直孔、鏜孔和攻螺紋孔等加工。Mastercam X6的鉆孔加工可以指定多種參數(shù)進(jìn)行加工，設(shè)定鉆孔參數(shù)后，自動(dòng)輸出相對(duì)應(yīng)的鉆孔固定循環(huán)加工指令，包括鉆孔、鉸孔、鏜孔、攻絲等加工方式，常用的刀具有鉆頭、鏜刀、絞刀、絲攻、中心鉆等。在進(jìn)行鉆孔加工時(shí)，孔的大小是由刀具直徑確定的，所以在繪制圖形時(shí)，不必畫出圓，只要確定圓心位置并標(biāo)出圓心點(diǎn)即可。如果只畫出圓而沒有標(biāo)出圓心點(diǎn)，系統(tǒng)可通過所存在的圓來確定圓心位置，所以鉆孔加工程序可以用于工件上各種點(diǎn)的加工，對(duì)于使用數(shù)控加工中心進(jìn)行加工的工件來說，為了保證有足夠的精度，通常在數(shù)控加工機(jī)床上直接進(jìn)行孔的加工。1.鉆孔點(diǎn)的選擇 鉆孔加工的選點(diǎn)方式有手動(dòng)選取、自動(dòng)

50、選取、選取圖素、窗選、限定圓弧等。 學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工2.鉆孔加工參數(shù)設(shè)置（1）鉆孔方式 Mastercam X6提供了標(biāo)準(zhǔn)鉆孔、深孔啄鉆、斷屑式鉆孔、攻螺紋、鏜孔1#、鏜孔2#、高級(jí)鏜孔等七種鉆孔方式和一種自定義鉆孔方式，如圖3-62所示。（2）關(guān)于“安全高度”和“退刀高度” （3）刀尖補(bǔ)償 學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工3.鉆孔的注意事項(xiàng)（1）一般鉆孔前需先鉆定位點(diǎn)。（2）鉆孔加工時(shí)盡量安排最短的加工路線。（3）鉆螺紋底孔時(shí)需加深2-3個(gè)螺距深度。（4）鉆大于30以上的孔最好先鉆一個(gè)小孔后再擴(kuò)孔。（5）絕對(duì)深度是指孔底部z的深度。（6）鉆深孔時(shí)，使用深孔啄鉆和斷

51、屑式鉆孔。深孔啄鉆用于鐵屑難排的工件，斷屑式鉆孔不退至安全高度，可節(jié)省時(shí)間，但排屑能力不及深孔啄鉆。步進(jìn)距離一般為1.5D（D為鉆頭直徑）。（7）攻絲時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速要和進(jìn)給量配合，如果使用了可伸縮夾頭，則要求可以降低。學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（一）全圓銑削加工 （二）螺旋銑孔加工 （三）螺旋銑削加工（四）自動(dòng)鉆孔加工 全圓銑削的刀具路徑是從圓心開始進(jìn)刀繞內(nèi)圓加工一圈后退加圓心位置。全圓加工是以圓弧、圓或圓心點(diǎn)為幾何模型進(jìn)行加工的，是專門為圓設(shè)定的加工路徑，由切入刀具路徑、全圓刀具路徑和切出刀具路徑組成。全圓銑削加工一般用于擴(kuò)孔加工?？梢圆捎酶咚俾菪娤鞣绞綄?shí)現(xiàn)圓孔的加工。 可對(duì)選取

52、的圓或圓弧，自動(dòng)從刀具庫中選擇適當(dāng)?shù)牡毒?，按點(diǎn)鉆、鉆孔、倒角等工序完成鉆孔加工刀具路徑；自動(dòng)鉆孔銑削步驟與前面兩種銑削方法類似，不同的是自動(dòng)鉆孔銑削的刀具設(shè)置參數(shù)不同， （五）起始孔加工 可依據(jù)已完成的挖槽加工等操作，自動(dòng)計(jì)算下刀起始位置，創(chuàng)建相應(yīng)的鉆孔刀具路徑。 （六）銑鍵槽加工 可用于生成適應(yīng)鍵槽加工特點(diǎn)的刀具路徑。 學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工 “支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工項(xiàng)目”考核指標(biāo)任務(wù)名稱序號(hào)任務(wù)內(nèi)容任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)分值得分支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工1支座零件造型設(shè)計(jì)（1）快速準(zhǔn)確閱讀零件圖。（2）高效完成支座零件造型設(shè)計(jì)。（3）尺寸符合圖紙要求。152工藝過程合理（1）分析零件

53、的工藝性，制定零件加工方案包括毛坯定位與夾緊。（2）編制工序卡片（3）合理選擇刀具，編制刀具卡片。153刀具路徑合理選擇合理加工刀具路徑，編制加工程序，生成G代碼，編制數(shù)控加工程序說明書。404仿真結(jié)果正確利用仿真軟件，選擇合理設(shè)備，完成零件仿真加工并進(jìn)行精度檢測(cè)。105文件資料按照任務(wù)單準(zhǔn)時(shí)、齊全、正確提交相關(guān)文件156工作效率及職業(yè)操守時(shí)間觀念、責(zé)任意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作、工作主動(dòng)性及其工作效率5學(xué)習(xí)情境三 支座零件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工E-mail：網(wǎng)址：地址：大連市軟件園路80號(hào)大連理工大學(xué)出版社謝謝觀看典型零件設(shè)計(jì)與數(shù)控加工“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材72如圖所示某密碼器外殼型芯，要求進(jìn)行數(shù)控

54、加工工藝設(shè)計(jì)與程序編制。該零件為單件加工，材料45鋼，要求在數(shù)控銑床上進(jìn)行加工。學(xué)習(xí)任務(wù)1.查閱機(jī)械加工工藝手冊(cè)、數(shù)控銑床編程及操作手冊(cè)等，分析零件信息、確定毛坯材料、形狀及大小。2.分析技術(shù)要求，確定加工工藝，填寫工藝文件。3.運(yùn)用CAD/CAM軟件進(jìn)行造型、4.編制刀具路徑，生成加工程序，并填寫好程序卡。5.運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行加工模擬檢查。學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1.掌握MasterCAM舉升實(shí)體、掃描實(shí)體的應(yīng)用。2.掌握MasterCAM牽引曲面、旋轉(zhuǎn)曲面、掃描曲面、直紋/舉升曲面、曲面的修補(bǔ)等命令并能熟練應(yīng)用。3.掌握MasterCAM曲面銑削加工公共參數(shù)及其設(shè)置。4.掌握曲面挖槽等刀具路徑的

55、參數(shù)設(shè)置和典型應(yīng)用。能力目標(biāo)：1.能運(yùn)用MasterCAM軟件完成曲面零件實(shí)體造型。2.能夠選擇設(shè)備、刀具、夾具、量具與切削用量，能編制數(shù)控加工工藝。3.能運(yùn)用MasterCAM軟件編制刀具路徑4.能夠優(yōu)化數(shù)控加工程序。素質(zhì)目標(biāo)：1.具有較強(qiáng)的自我控制能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，有較強(qiáng)的責(zé)任感和認(rèn)真的工作態(tài)度。2.具有較強(qiáng)的口頭與書面表達(dá)能力、人際溝通能力。3.具有較好的學(xué)習(xí)新知識(shí)與技能的能力。學(xué)習(xí)情境四 密碼器外殼型芯設(shè)計(jì)與數(shù)控加工教學(xué)資源1.密碼器外殼零件圖、刀具卡、數(shù)控加工工序卡、加工程序說明書、機(jī)械加工工藝手冊(cè)、切削用量手冊(cè)、通用夾具手冊(cè)、刀具手冊(cè)、機(jī)床操作編程手冊(cè)等。2.MASTERCAM軟

56、件、投影設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境。3.通用計(jì)算機(jī)、課件、黑板、多媒體等。4.視頻文件。教學(xué)方法教學(xué)方法：項(xiàng)目教學(xué)法、引導(dǎo)文法、小組討論教學(xué)法、案例分析法。組織形式：創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，教師協(xié)調(diào)，學(xué)生分工；提供獲取資訊的方法與途徑信息；重視同一刀具路徑的不同應(yīng)用。學(xué)習(xí)方法1.資訊：分析零件信息、加工要求，確定加工工藝，刀具路徑類型及其編制、加工成本的確定方法等信息2.計(jì)劃：三維造型方法的對(duì)比優(yōu)化，數(shù)控加工工藝規(guī)程的制定、數(shù)控加工程序的編制、仿真檢驗(yàn)、數(shù)控加工工藝文件填寫、工作計(jì)劃制定等。3.決策：確定加工設(shè)備、毛坯及其裝夾方法，選用刀具，制定工藝過程。4.實(shí)施：運(yùn)用MasterCAM軟件完成

57、零件的三維造型；完成零件數(shù)控編程；輸出加工程序并校驗(yàn)。5.檢查：三維造型的準(zhǔn)確性檢查，數(shù)控加工刀具路徑的合理性檢查，數(shù)控加工仿真檢查。6.評(píng)估：小組成果展示交流與總結(jié)。學(xué)習(xí)情境四 密碼器外殼型芯設(shè)計(jì)與數(shù)控加工學(xué)習(xí)成果序號(hào)名稱數(shù)量格式內(nèi)容及要求1密碼器外殼型芯三維造型文件1.MCX正確完成密碼器外殼型芯造型設(shè)計(jì)2密碼器外殼型芯的數(shù)控加工工序卡1.doc合理安排數(shù)控加工工序3密碼器外殼型芯加工刀具卡1.doc合理選用數(shù)控加工刀具4密碼器外殼型芯刀具路徑文件1.MCX合理編制密碼器外殼型芯的刀具路徑5加工程序說明書1.doc編輯優(yōu)化數(shù)控加工程序6密碼器外殼型芯仿真加工結(jié)果文件1仿真檢驗(yàn)加工程序7任務(wù)

58、學(xué)習(xí)小結(jié)1.doc檢查學(xué)習(xí)成果，書面總結(jié)并交流學(xué)習(xí)情境四 密碼器外殼型芯設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（一）密碼器外殼型芯的加工工藝分析1.結(jié)構(gòu)分析該零件外形輪廓主要由直線、圓弧等構(gòu)成，組成特征包含了平面、斜面、圓角曲面以及部分非規(guī)則曲面，圖紙尺寸標(biāo)注完整、準(zhǔn)確、清晰。2.技術(shù)要求該工件尺寸精度、表面粗糙度要求較高，材料為45鋼，毛坯尺寸17214240，無熱處理和硬度要求。加工的難點(diǎn)主要是分型面以及凸臺(tái)上的腔槽斜面、圓角曲面以及非規(guī)則曲面。3.設(shè)備選擇該零件結(jié)構(gòu)規(guī)則，單件生產(chǎn)，可采用普通機(jī)床進(jìn)行產(chǎn)品的半成品加工，選擇數(shù)控銑床進(jìn)行精加工，刀具選擇硬質(zhì)合金類。在數(shù)控加工環(huán)節(jié)，粗、精加工兩次分別進(jìn)行，第一次粗加工

59、，采用曲面挖槽、曲面等高外形加工，盡可能選擇大刀具，以提高加工效率；第二次精加工，選擇球形刀具，采用平行銑、交線清角等加工刀路。由于凸臺(tái)腔槽斜面較陡，可以采用陡斜面式精加工刀具路徑。加工工藝路徑參考機(jī)械加工工藝卡片。4.裝夾方案本工件底座外形為規(guī)則矩形，采用機(jī)用平口虎鉗裝夾即可。裝夾時(shí)需要找正鉗口，合理選擇墊鐵，保證工件至少高出鉗口38.5mm。學(xué)習(xí)情境四 密碼器外殼型芯設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（二）密碼器外殼型芯的CAD建模該零件主要特征有方塊、帶斜面腔槽、圓角曲面以及非規(guī)則曲面等，實(shí)體建模步驟可以規(guī)劃為：拉伸長方體底座掃描凸臺(tái)整體放樣切除斜面腔槽通過牽引曲面、旋轉(zhuǎn)曲面、掃描曲面、直紋曲面等命令完成側(cè)

60、壁以及圓角曲面特征的創(chuàng)建。啟動(dòng)MasterCAM，進(jìn)入工作界面。1.設(shè)置圖層2.繪制中心線3.繪制凸臺(tái)輪廓線4.創(chuàng)建凸臺(tái)實(shí)體5.創(chuàng)建斜面腔槽6.牽引曲面修剪凸臺(tái)7.掃描曲面修剪凸臺(tái)8.直紋曲面修剪凸臺(tái)9.生成底座實(shí)體10.倒圓角學(xué)習(xí)情境四 密碼器外殼型芯設(shè)計(jì)與數(shù)控加工（三）密碼器外殼型芯的CAM編程及刀具路徑的模擬1.建立數(shù)控編程坐標(biāo)系2.轉(zhuǎn)換曲面為了方便選取加工面、干涉面等，建議把實(shí)體轉(zhuǎn)換成曲面。 3.選擇機(jī)床類型單擊【機(jī)床類型】【銑床】【默認(rèn)】，選擇數(shù)控銑床作為加工設(shè)備。4.設(shè)定毛坯材料數(shù)控加工前該零件已經(jīng)經(jīng)過粗銑、精銑等工序，零件底座四周已經(jīng)達(dá)到尺寸要求。這里首先創(chuàng)建毛坯幾何體，以便于模