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1、 数控技术数控技术与数控机床与数控机床实验指导书实验指导书 实验项目七 三维曲面零件自动编程实验 数控室 2014 年 4 月 正德厚学 笃行致新 2 实验实验七七 三维曲面零件自动编程实验三维曲面零件自动编程实验 一、实验目的一、实验目的 1、通过上机使学生了解三维曲面零件的建模方法，CAM 软件曲面加工模组的基本构成、功能和使用方法；2、学习 CAM 软件曲面加工的基本操作方法及步骤，比较各曲面加工方法的特点及应用场合，正确生成三维曲面零件的数控程序；掌握简单的三维曲面零件自动编程。3、培养能应用计算机直接将零件的实体造型自动转化为数控加工程序的能力。二、二、实验实验内容和内容和要求要求
2、1、预习实验内容，写预习实验内容，写好好预习报告预习报告；熟悉实验安全规程，不得穿拖鞋、短裤进入实验室，实验过程中服从实验指导老师安排；认真完成实验报告；2、完成三维曲面零件自动编程，生成 NC 程序，并将自动编程文件和程序文件以学号尾四位+姓名首字母保存；3、选择相应机床，设置好毛坯、刀具等参数，将编写好的程序，导入宇龙数控系统仿真软件中进行数控仿真加工，并将系统仿真文件以学号尾四位+姓名首字母保存；4、每小组选取三位同学所做程序（提前完成的合格程序）进行实体加工；5、实验结束后做好设备清理工作 三、实验仪器和设备三、实验仪器和设备 1.三维数控雕刻机一台、华中教学型数控铣床两台 2.PC
3、机 1 台/人 3.宇龙数控仿真软件、MasterCam 9.1XP 软件 四、四、实验原理实验原理 1.铣削曲面的加工路线 铣削曲面时，常用球头刀采用“行切法”进行加工。所谓行切法是指刀具与零件轮廓的切点轨迹是一行一行的，而行间的距离按零件加工精度的要求确定。对曲面加工，可采用沿曲面轨迹线和沿曲面截面线的两种加工路线。当刀具沿曲面轨迹线加工，刀位点计算简单，程序少。当刀具沿曲面截面线加工，符合这类零件曲面数据给出情况，便于加工后检验，但程序段较多。3 2.常用曲面加工方式 加工方式 特点及应用场合 平行铣削（Parallel）产生每行相互平行的切削刀具路径，适合较平坦的曲面加工。放射状（Ra
4、dial）产生圆周放射状切削刀具路径，适合圆形曲面加工。曲面流线（Flowline）顺着曲面流线方向产生切削刀具路径，适合曲面流线非常明显的曲面加工。等高外形（Contour）围绕曲面外形产生逐层梯田状切削刀具路径，适合具有较大坡度的曲面加工。挖槽加工（Pocket）依曲面形状，于 z 方向下降产生逐层梯田状切削刀具路径，适合复杂形状的曲面加工。陡斜面精加工（Finish Parallel Steep）主要针对较陡斜面上的残料产生精切削刀具路径 五五、实验步骤、实验步骤 1.接通电源，启动计算机进入软件系统，进入 mastercam 软件 mill 组件界面，按 F9 调出工件坐标系；2.可自
5、行绘制三维零件图或选择三维零件图再进行导入，或者使用 mastercam 软件自带的的模型文件，如附件 2，第 282 页曲面加工实例：某汽车泵体的上壳压铸模型芯，如附件图 9-63 所示（太大的零件尺寸应缩放到 10010030 长宽高以内，以便实物加工）；3.参考教科书（附件 2）的相关说明，完成自动编程设置（刀具直径为刀具直径为 6mm的球面铣刀的球面铣刀），完成零件分析、加工坐标系原点确定、工艺分析、编程操作，并在此基础上完成上壳型芯半精加工、精加工，并对比不同加工方式选择对加工程序和过的影响；选定好公共方式，生成加工轨迹和生成 G 代码程序，并以学号尾 4 位+姓名首字母保存；4.进
6、行轨迹仿真；5.仿真无误后，经老师检查合格以学号尾 4 位+姓名首字母保存好仿真文件和NC 程序；6.经检查后进行宇龙数控系统仿真实验，并以学号尾 4 位+姓名首字母保存好 4 仿真文件；经指导老师检查可申请在指导老师指导下进行机床实际加工。（每组最多只提供 3 次实体加工）。以下为机床加工步骤：1、给机床通电，并执行原点复归；2、安装好刀具、工件；3、对刀；（注意图形的原点与工件原点一致！）；4、做好数控设备的接收准备工作连接好网线，并设置好链接 IP；5、利用软件将要加工的文件上传至数控机床里：（以 E5040 数控雕刻机例）6、零件质量检验分析；7、做好设备的清洁工作，经指导老师认可后方可离开。六、预习要求六、预习要求 1.复习机床加工工艺学；2.了解 mastercam 仿真软件 mill 组件的三维曲面造型方法，熟悉该软件自动变成过程的操作，并回答思考题的问题。七、思考题七、思考题 1、三维曲面加工有哪些加工方法？试比较各曲面加工方法的特点及应用场合？2、简述三维曲面加工从造型到数控加工的操作步骤？附件附件 2 曲曲面加工教材与实例面加工教材与实例