零件三維實(shí)體建模與快速成形加工綜合實(shí)驗(yàn)

《零件三維實(shí)體建模與快速成形加工綜合實(shí)驗(yàn)》

快速原型制造

1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解快速原型制造技術(shù)的基本工作原理、快速原型制造的方法及熔融擠壓成形快速成型系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，能對(duì)熔融擠壓成形快速成型系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單操作，掌握快速成形技術(shù)的基本流程，熟悉快速成型件的制作過(guò)程，熟悉快速成型件的后處理工藝，對(duì)快速成形技術(shù)和應(yīng)用有較全面的理解和認(rèn)識(shí)；2.理解快速成型在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

2實(shí)驗(yàn)要求

1.熟悉和使用三維軟件，并進(jìn)行特定零件的建模，構(gòu)造原形件。2.利用專用計(jì)算機(jī)對(duì)原形件進(jìn)行切片，生成STL文件；3.對(duì)模型制作分層切片；生成數(shù)據(jù)文件；

4.快速原型機(jī)按計(jì)算機(jī)提供的數(shù)據(jù)逐層堆積，直至原形件制作完成；5.觀察快速原型機(jī)的工作過(guò)程，分析產(chǎn)生加工誤差的原因，提出解決的辦法。

3實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備

1、熔融擠壓成形快速成型系統(tǒng)一臺(tái)2、電子計(jì)算機(jī)

3、ABS、PVC絲狀材料4、大法師軟件和Cark軟件

4實(shí)驗(yàn)原理

4.1快速成形技術(shù)簡(jiǎn)介

快速成形技術(shù)是快速制造的核心，能在幾小時(shí)或幾十小時(shí)內(nèi)直接從CAD三維實(shí)體模型制作出原型，比圖紙和計(jì)算機(jī)屏幕提供了一個(gè)信息更豐富、更直觀的實(shí)體�？焖僭�型制造是一種離散/堆積的加工技術(shù)，其基本過(guò)程是首先將零件的三維實(shí)體沿某一坐標(biāo)軸進(jìn)行分層處理，得到每層截面的一系列二維截面數(shù)據(jù)，按特定的成形方法（LOM、SLS、FDM、SLA等）每次只加工一個(gè)截面，然后自動(dòng)疊加一層成形材料，這一過(guò)程反復(fù)進(jìn)行直到所有的截面加工完畢生成三維實(shí)體原型。4.2快速成形技術(shù)的基本工作過(guò)程

快速成型制造技術(shù)20世紀(jì)80年代起源于日本，是近20年來(lái)制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破。快速原型技術(shù)是用離散分層的原理制作產(chǎn)品原型的總稱，其原理為：產(chǎn)品三維CAD模型→分層離散→按離散后的平面幾何信息逐層加工堆積原材料→生成實(shí)體模型。

該技術(shù)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光加工技術(shù)、新型材料技術(shù)于一體，依靠CAD軟件，在計(jì)算機(jī)中建立三維實(shí)體模型，并將其切分成一系列平面幾何信息，以此控制激光束的掃描方向和速度，采用粘結(jié)、熔結(jié)、聚合或化學(xué)反應(yīng)等手段逐層有選擇地加工原材料，從而快速堆積制作出產(chǎn)品實(shí)體模型�？焖俪尚渭夹g(shù)系統(tǒng)的工作流程，如圖示。

快速成形系統(tǒng)工作流程

快速原型技術(shù)突破了“毛坯→切削加工→成品”的傳統(tǒng)的零件加工模式，開(kāi)創(chuàng)了不用刀具制作零件的先河，是一種前所未有的薄層迭加的加工方法。與傳統(tǒng)的切削加工方法相比，快速原型加工具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)可迅速制造出自由曲面和更為復(fù)雜形態(tài)的零件，如零件中的凹槽、凸肩和空心部分等，大大降低了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本和開(kāi)發(fā)周期。

(2)屬非接觸加工，不需要機(jī)床切削加工所必需的刀具和夾具，無(wú)刀具磨損和切削力影響。

(3)無(wú)振動(dòng)、噪聲和切削廢料。(4)可實(shí)現(xiàn)夜間完全自動(dòng)化生產(chǎn)。(5)加工效率高，能快速制作出產(chǎn)品實(shí)體模型及模具。4.3快速成形技術(shù)的特點(diǎn)

1、2、3、.

4.4快速成形技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀

5實(shí)驗(yàn)方法和步驟

5.1課外造型

.

5.2上機(jī)切片

.

5.3機(jī)器造型

.

6實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，提交一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。內(nèi)容除了以上內(nèi)容外還應(yīng)包括：1)總結(jié)你所查到的現(xiàn)有快速成形工藝的優(yōu)缺點(diǎn)；2)本次實(shí)驗(yàn)?zāi)闼�設(shè)計(jì)的三維圖（插入word文檔中）；3)結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程及你所看到的實(shí)體零件，總結(jié)你所想到的成形過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題及

其對(duì)精度的影響（包括數(shù)據(jù)處理和加工過(guò)程）；

7實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1)存儲(chǔ)之前選好成形方向，一般按照“底大上小”的方向選取，以減小支撐量，縮短數(shù)據(jù)處理和成形時(shí)間；

2)受成形機(jī)空間和成形時(shí)間限制，零件的大小控制在80×80×50mm以內(nèi)；3）盡量避免設(shè)計(jì)過(guò)于細(xì)小的結(jié)構(gòu)，如直徑小于5mm的球殼、錐體等；4)尤其注意噴頭部位未達(dá)到規(guī)定溫度時(shí)不能打開(kāi)噴頭。

8思考題

1.造型精度會(huì)影響零件精度嗎？

2.切片的間距的大小對(duì)成形件的精度和生產(chǎn)率會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？

3.快速原型制造方法使用的場(chǎng)合有哪些？你認(rèn)為快速原型制造方法的應(yīng)用前景怎樣？

1.快速成形技術(shù)

2.基本原理

快速成型制造技術(shù)20世紀(jì)80年代起源于日本，是近20年來(lái)制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破。快速原型技術(shù)是用離散分層的原理制作產(chǎn)品原型的總稱，其原理為：產(chǎn)品三維CAD模型→分層離散→按離散后的平面幾何信息逐層加工堆積原材料→生成實(shí)體模型。

該技術(shù)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光加工技術(shù)、新型材料技術(shù)于一體，依靠CAD軟件，在計(jì)算機(jī)中建立三維實(shí)體模型，并將其切分成一系列平面幾何信息，以此控制激光束的掃描方向和速度，采用粘結(jié)、熔結(jié)、聚合或化學(xué)反應(yīng)等手段逐層有選擇地加工原材料，從而快速堆積制作出產(chǎn)品實(shí)體模型。快速成形技術(shù)系統(tǒng)的工作流程，如圖示。

快速成形系統(tǒng)工作流程

快速原型技術(shù)突破了“毛坯→切削加工→成品”的傳統(tǒng)的零件加工模式，開(kāi)創(chuàng)了不用刀具制作零件的先河，是一種前所未有的薄層迭加的加工方法。與傳統(tǒng)的切削加工方法相比，快速原型加工具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)可迅速制造出自由曲面和更為復(fù)雜形態(tài)的零件，如零件中的凹槽、凸肩和空心部分等，大大降低了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本和開(kāi)發(fā)周期。

(2)屬非接觸加工，不需要機(jī)床切削加工所必需的刀具和夾具，無(wú)刀具磨損和切削力影響。

(3)無(wú)振動(dòng)、噪聲和切削廢料。(4)可實(shí)現(xiàn)夜間完全自動(dòng)化生產(chǎn)。

(5)加工效率高，能快速制作出產(chǎn)品實(shí)體模型及模具。

RPM技術(shù)的具體工藝不下30余種，最為成熟的以下四種：

1)立體印刷（SLA－StereolithgraphyApparatus）

將激光聚焦到液態(tài)固化液態(tài)材料（如光固化樹(shù)脂）表面，令其有規(guī)律地固化，由占到線，到面，完成一個(gè)層面的建造；而后升降平臺(tái)，移動(dòng)一個(gè)層片厚度的距離，重新覆蓋一層液態(tài)材料，再建造一個(gè)層，由此層層迭加，成為一個(gè)三維實(shí)件（如圖1所示）。激光立體造型制造精度目前可達(dá)±0.1mm,主要用作為產(chǎn)品提供樣品和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ�。此外，日本帝人制機(jī)開(kāi)發(fā)的

SOLIFORM可直接制作注射成型模具和真空注塑模具。

2)分層實(shí)體制造（LOM，LaminatedodjectManufacturing）

它采用激光或刀具對(duì)箔材進(jìn)行切割而獲得一個(gè)層面。具體的說(shuō)，首先切割出工藝邊框和原型的邊緣輪廓線，而后將不屬于原型的材料切割成網(wǎng)格狀。通過(guò)升降平臺(tái)的移動(dòng)和箔材的送給，可以切割出新的層片，并將其與筠有的層片粘接在一起，這樣層層迭加后得到一個(gè)塊狀物；最后將不屬于原型的材料小塊剝除，就獲得所需的三維實(shí)體。這里所說(shuō)的箔材可以是涂覆紙（涂有粘接劑覆層的紙），涂覆陶瓷箔、金屬箔或其他材質(zhì)基的箔材（如圖2所示）。LOM可制作一些光造型法難以制作的大型零件和厚壁樣件，且制作成本低廉（約為光造型法的1/2）、速度高（約為木模制作時(shí)間的1/5以下），并可簡(jiǎn)便地分析設(shè)計(jì)構(gòu)思和功能。

3)選擇性激光燒結(jié)（SLS，SelectiveLaserSintering）

對(duì)于由粉末鋪成的很好密密實(shí)度和平整度的層面，有選擇地直或間接粉末熔化或粘接，形成一個(gè)層面，鋪粉壓實(shí)，再熔結(jié)或接成另一個(gè)層面，并與原層面熔結(jié)或粘接，哪此層層迭加為一個(gè)三維實(shí)體（如圖3所示）。FDM技術(shù)的最大特點(diǎn)是速度快（一般模型僅需幾小時(shí)即可成型）、無(wú)污染，在原型開(kāi)發(fā)和精鑄蠟?zāi)５确矫娴玫綇V泛應(yīng)用。

4)熔融沉積成形（FDM，F(xiàn)usedDepositionModeling）

將熱熔性材料（ABS、尼龍或蠟）通過(guò)加熱器熔化，擠壓噴出并堆積一個(gè)層面，然后將第二個(gè)層面用同樣的方法建造出，并與前一個(gè)層面熔結(jié)在一起，如此層層堆積面獲得一個(gè)三維實(shí)體（如圖4所示）。SLS技術(shù)造型速度快（一般制品，僅需1天～2天即可完成）、造型精度高（每層粉末最小厚度約0.07mm,激光動(dòng)態(tài)精度可達(dá)±0.09mm,并具有自動(dòng)激光補(bǔ)償功能）、原型強(qiáng)度高（聚碳酸脂其彎曲強(qiáng)度可達(dá)34.5MPa,尼龍可達(dá)55MPa），因此，可用原型進(jìn)行功能試驗(yàn)和裝配模擬，以獲取最佳曲面和觀察配合狀況。

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數(shù)控加工綜合實(shí)踐報(bào)告

《數(shù)控加工綜合實(shí)踐》報(bào)告

一數(shù)控加工綜合實(shí)踐的目的及要求：

1.熟悉三維建模（MDT）；

2.了解CAD/CAM及數(shù)控加工的基本原理及方法；3.了解快速原形制造的基本原理及方法；4.熟悉網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)與制造的基本思想及方法；

5.掌握零件從CAD，CAM到數(shù)控加工的完整過(guò)程或零件從CAD建模到快速制造出原形

零件的全過(guò)程。

二數(shù)控加工綜合實(shí)踐的內(nèi)容：

1.零件的三維CAD建模；

2.CAM軟件應(yīng)用或快速原形制造數(shù)據(jù)準(zhǔn)備及控制軟件的應(yīng)用；3.數(shù)控加工或快速制作的上機(jī)實(shí)踐。

三數(shù)控加工綜合實(shí)踐的原理：

現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)已成為制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)，現(xiàn)代的CAD/CAM，F(xiàn)MS和CIMS、敏捷制造和智能制造等，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上。

CAD(ComputerAidedDesign)是利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能和圖形處理能力,輔助進(jìn)行產(chǎn)品或工程設(shè)計(jì)與分析的法。

20世紀(jì)40年代，CAD技術(shù)開(kāi)始發(fā)展。之后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們開(kāi)始利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算、非數(shù)值計(jì)算和事務(wù)處理，同時(shí)也開(kāi)始了“人工智能的研究”。1962年，麻省理工學(xué)院（MIT）的ROSSDT和COONSSA合作，開(kāi)始探索計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的研究。Coons在題為“AnOutlineoftheRequirementsfortheComputerAidedDesign”(《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)要求綱要》)的報(bào)告中，對(duì)CAD作了如下描述：設(shè)計(jì)者坐在CRT的控制臺(tái)前用光筆操作，從概念設(shè)計(jì)到生產(chǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)而到制造，都可以用人機(jī)對(duì)話形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，CAD的功能不僅僅限于設(shè)計(jì)，也適用于任何一種創(chuàng)造性的活動(dòng)，具有高度的人工智能。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)特別是微型機(jī)及其繪圖技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)已在機(jī)械、電子、航空航天、

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建筑等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

進(jìn)入新的世紀(jì)以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)3D技術(shù)使人們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的描述重新回到了原始的直觀三維境界，并且已經(jīng)隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及在迅速成為今天的現(xiàn)實(shí)。

三維CAD是3D技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)的應(yīng)用。象CATIA、UG、CAXA等三維CAD軟件系統(tǒng)，它基于生產(chǎn)制造應(yīng)用目的，強(qiáng)調(diào)三維模型的精確描述，包括其精確的尺寸、坐標(biāo)、公差、技術(shù)要求以及零件間精確的結(jié)構(gòu)裝配關(guān)系和結(jié)構(gòu)功能屬性等的精確表達(dá)。

虛擬現(xiàn)實(shí)是3D技術(shù)大規(guī)模系統(tǒng)應(yīng)用的方向，強(qiáng)調(diào)對(duì)三維場(chǎng)景的宏觀描述和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)關(guān)系，在三維模型細(xì)節(jié)的精確和逼真方面則采取盡可能簡(jiǎn)化處理。

Mastercam是美國(guó)專業(yè)從事計(jì)算機(jī)數(shù)控程序設(shè)計(jì)專業(yè)化的公司CNCSoftwareINC研制出來(lái)的一套計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)軟件。它將CAD和CAM這兩大功能綜合在一起，是我國(guó)目前十分流行的CAD/CAM系統(tǒng)軟件。它有以下特點(diǎn)：

（1）Mastercam除了可產(chǎn)生NC程序外，本身也具有CAD功能（2D、3D、圖形設(shè)計(jì)、尺寸標(biāo)注、動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)、圖形陰影處理等功能）可直接在系統(tǒng)上制圖并轉(zhuǎn)換成NC加工程序，也可將用其他繪圖軟件繪好的圖形，經(jīng)由一些標(biāo)準(zhǔn)的或特定的轉(zhuǎn)換文件如DXF文件（DrawingExchangeFile）、CADL文件（CADkeyAdvancedDesignLanguage）及IGES文件（InitialGraphicExchangeSpecification）等轉(zhuǎn)換到Mastercam中，再生成數(shù)控加工程序。

（2）Mastercam是一套以圖形驅(qū)動(dòng)的軟件，應(yīng)用廣泛，操作方便，而且它能同時(shí)提供適合目前國(guó)際上通用的各種數(shù)控系統(tǒng)的后置處理程序文件。以便將刀具路徑文件（NCI）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的CNC控制器上所使用數(shù)控加工程序（NC代碼）。如FANUC、MELADS、AGIE、HITACHI等數(shù)控系統(tǒng)。

（3）Mastercam能預(yù)先依據(jù)使用者定義的刀具、進(jìn)給率、轉(zhuǎn)速等，模擬刀具路徑和計(jì)算加工時(shí)間，也可從NC加工程序（NC代碼）轉(zhuǎn)換成刀具路徑圖。

（4）Mastercam系統(tǒng)設(shè)有刀具庫(kù)及材料庫(kù)，能根據(jù)被加工工件材料及刀具規(guī)格尺寸自動(dòng)確定進(jìn)給率、轉(zhuǎn)速等加工參數(shù)。

（5）提供RS－232C接口通訊功能及DNC功能。

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2.快速原型制造的基本原理：

快速原型制造時(shí)綜合利用CAD技術(shù)，數(shù)控技術(shù)，激光加工技術(shù)和材料技術(shù)實(shí)現(xiàn)從零件涉及到三維實(shí)體原型制造一體化的系統(tǒng)技術(shù)。它采用軟件離散材料堆積的原理實(shí)現(xiàn)零件的成形。

快速原型制造的具體過(guò)程如下：首先利用高性能的CAD軟件設(shè)計(jì)出零件的三維曲面或?qū)嶓w模型；再根據(jù)工藝要求，按照一定的厚度在Z向（或其它方向）對(duì)生成的CAD模型進(jìn)行切面分層，生成各個(gè)截面的二維平面信息；然后對(duì)層面信息進(jìn)行工藝處理，選擇加工參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成刀具移動(dòng)軌跡和數(shù)控加工代碼，再加工過(guò)程進(jìn)行仿真，確認(rèn)數(shù)控代碼的正確性；然后利用數(shù)控裝置精確控制激光束或其它工具的運(yùn)動(dòng)，在當(dāng)前工作層（二維）上采用輪廓掃描，加工出適當(dāng)?shù)慕孛嫘螤睿辉黉伾弦粚有碌某尚尾牧�，進(jìn)行下一次的加工，直至整個(gè)零件加工完畢。可以看出，快速原型制造技術(shù)是個(gè)由三維換成二維（軟件離散化），再由二維到三維（材料堆積）的工作過(guò)程。

該技術(shù)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光加工技術(shù)、新型材料技術(shù)于一體，依靠CAD軟件，在計(jì)算機(jī)中建立三維實(shí)體模型，并將其切分成一系列平面幾何信息，以此控制激光束的掃描方向和速度，采用粘結(jié)、熔結(jié)、聚合或化學(xué)反應(yīng)等手段逐層有選擇地加工原材料，從而快速堆積制作出產(chǎn)品實(shí)體模型。

以光敏樹(shù)脂為材料利用紫外光快速成型機(jī)制造樣件的原理：

⑴、紫外光快速秤星機(jī)的原理：紫外光束在計(jì)算機(jī)的控制下，根據(jù)分層工藝數(shù)據(jù)連續(xù)掃描液態(tài)光敏樹(shù)脂的表面，利用液態(tài)光敏樹(shù)脂經(jīng)紫外光照射凝固的原理，層層固化光敏樹(shù)脂，一層固化后，工作臺(tái)下移一精確距離，掃描下一層，并且保證相鄰層可靠粘結(jié)，如此反復(fù)，直到成型出一個(gè)完整的零件。

⑵、原型零件的制作過(guò)程：主要包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、快速成型制作和后處理。其中數(shù)據(jù)準(zhǔn)備包括CAD三維模型的設(shè)計(jì)、STL數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、制作方向的選擇、分層切片以及支撐編輯等幾個(gè)過(guò)程，完成制作數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。

快速成型制作過(guò)程就是將制作數(shù)據(jù)傳輸?shù)匠尚蜋C(jī)中，然后快速成型出原型零件的過(guò)程。后處理是指整個(gè)零件成型完后進(jìn)行的輔助處理工藝，包括零件的清洗、支撐去除、后固化、修補(bǔ)、打磨、表面噴漆等等，目的是獲得一個(gè)表面質(zhì)量與機(jī)械性能更優(yōu)的零件。

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四、使用儀器、材料

1.系統(tǒng)硬件：微機(jī)1臺(tái)或工作站1臺(tái)；2.系統(tǒng)軟件：Windows操作系統(tǒng)；

3.設(shè)計(jì)軟件：MasterCAM、MDT、或UG或CATIA、I-DEAS、Pro/E;4.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：局域網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、Internet；5.工設(shè)備：αT10A鉆削中心、TV5立式加工中心；6.CPS250B紫外光快速成型機(jī)

五數(shù)控加工綜合實(shí)踐的步驟：

用MDT或Mastercam軟件完成零件的建模，可應(yīng)用點(diǎn)，直線，樣條線，方框，平面，SWAP曲面，拉升面，面剪切，面之間倒角以及求邊界線等功能，零件實(shí)體由平面，曲面，圓槽，倒角等構(gòu)成。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：

1）本次實(shí)踐CAD軟件采用MDT6.0;2)毛坯尺寸為120×mm80mm×40mm；3）工件頂面中心點(diǎn)為原點(diǎn)（X0,Y0,Z0）；4）工件高度小于30mm；5）工件尺寸不應(yīng)超出毛坯范圍；

6）數(shù)控加工時(shí)只提供直徑10mm端銑刀和R3球頭銑刀；7）孔或槽的尺寸應(yīng)大于10mm；8）曲率半徑應(yīng)大于3mm。

一零件CAD實(shí)體建模

1.建立文件：

2.建立工作平面：

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3.建立草圖平面及平面輪廓圖：

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4.設(shè)定截面輪廓并拉伸：

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5.設(shè)定新的草圖平面，畫出中間溝槽輪廓并且拉伸：

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6.體著色，并進(jìn)行圓角，倒角處理：

二零件CAM仿真（MasterCAM9.0）

1.CAD模型文件輸出：MDT6.0環(huán)境下“文件”>“輸出”>“IGES”>定義文件名>保存。

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2.用MILL9程序打開(kāi)IGES文件：?jiǎn)��?dòng)MILL9>MainMenu>File>Converters>IGES>Readfile>選擇IGES文件>打開(kāi)>進(jìn)入IGESReadParameters設(shè)置界面，確認(rèn)FlieisinMetricunits>OK.

3.根據(jù)需要可再M(fèi)ILL9環(huán)境下移動(dòng)或比例縮放模型。

移動(dòng)模型步驟：按工具欄按鈕Gview-Top,改變視圖平面>MainMenu>Translate>ALL>Surfaces>Done>Polar>輸入移動(dòng)距離（）>輸入移動(dòng)方向的角度（0度）>出現(xiàn)Translate提示頁(yè)面，選中Operation的Move,確認(rèn)NumberofSteps為1>OK.移動(dòng)模型，直到工件的頂面中心點(diǎn)的坐標(biāo)為（X0,Y0,Z0）

比例縮放模型：目的是讓工件盡可能大，但又符合上述4）5）7）8）。步驟如下：MainMenu>Xform>Scale>All>Surfaces>Done>Origin>出現(xiàn)Scale提示頁(yè)面，選中Operation的Move,選中Scaling的XYZ,確認(rèn)NumberofSteps為1.輸入X,Y,Z三個(gè)方向的縮放比例>OK。

4.工藝規(guī)劃：

粗加工：用直徑10mm端銑刀加工，加工方法選用SURFACE-ROUGH-POCKET;

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精加工：用R3mm球頭銑刀精加工，加工方法選用SURFACE-FINISH-PARALLEL,考慮到木料纖維方向，保證加工表面質(zhì)量良好，精加工分兩次進(jìn)行，分別選用45度和－45度角交叉加工。

5.設(shè)定毛坯尺寸，材料以及工件坐標(biāo)系具體設(shè)定見(jiàn)圖：

6.畫粗加工邊界

用鼠標(biāo)點(diǎn)擊工具欄上的Cplane-Top和Gview-Top按鈕>MainMenuCreate>Rectangle>1Points>輸入矩形框尺寸為130mm×90mm>OK>Origin>MainMenu>點(diǎn)擊工具欄上的Cplane-3D和Gview-Isometric。

7.產(chǎn)生粗加工刀軌，步驟如下：

MzainMenu>用鼠標(biāo)點(diǎn)擊Cplane-Top>ToolPaths>surface>Rough>Pocket(挖槽加工方法)>All>Srufaces>Done,出現(xiàn)粗加工參數(shù)界面>在ToolParameters頁(yè)面中的大空白區(qū)點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵>CreateNewTool>在ToolType頁(yè)面中選刀具類型>在Tool-FlatEndMill頁(yè)面中修改Diameter,Flute,Shoulder和Overall值>點(diǎn)擊OK;返

回

Tool

Parameters

頁(yè)面修改

Len.(32),FeedRate(201*),Plunge(500),Retract(5000),Program#(1),Spindle(立銑刀為1500，球頭

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銑刀為201*)，Coolant為OFF。如圖：

切換到SurfaceParmeters頁(yè)面，根據(jù)模型確定Clearance（安全平面高度）為20，Retract（退刀平面高度）為10，F(xiàn)eedPlane（進(jìn)給平面高度）為5，均用絕對(duì)值A(chǔ)bsolute；確定精加工余量StocktoLeave為0.2。如圖：

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切換到RoughPocketParameters頁(yè)面，修改Cuttolerance,MaxStepDown,Stepover，復(fù)選Promptforentrypoint和Rough(zigzag)>按Cutdepths按鈕，選擇Absolute,修改MinimumDepth和MaxmumDepth>點(diǎn)擊OK>按Gapsettings按鈕，復(fù)選Optimizecutorder>點(diǎn)擊OK按鈕>選擇第6步畫的畫粗加工邊界>Done>選入刀點(diǎn)EndPoint。如圖：

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8.精加工

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MainMenu>用鼠標(biāo)點(diǎn)擊Cplane-Top>ToolPaths>surface>Finish>Parallel>all>Surface>Done>進(jìn)入精加工參數(shù)界面，其中ToolParameters,SurfaceParameters頁(yè)面操作方法同粗加工。在SurfaceParameters頁(yè)面精加工余量StocktoLeave輸入為0，F(xiàn)inishParallelParameter頁(yè)面，修改StepOver值為0.3，MachineAngle,復(fù)選Depthlimits（同粗加工）>確定。9.仿真

MainMenu>Toolpaths>Operations,出現(xiàn)OperationsManager界面，點(diǎn)擊SelectAll按鈕，點(diǎn)擊Verify按鈕>出現(xiàn)仿真界面>在仿真界面中，確認(rèn)毛坯尺寸X(-60,60),Y(-40,40),Z(-40,1),點(diǎn)擊OK。如圖：

10.生成刀路源文件，并通過(guò)后置處理生成NC程序：1)粗加工NC程序頭，尾部分如下：

%O0000

(PROGRAMNAME-ZOUXIYU-CU)

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(DATE=DD-MM-YY-16-06-08TIME=HH:MM-16:30)N100G21

N102G0G17G40G49G80G90

(TOOL-1DIA.OFF.-1LEN.-1DIA.-10.)N104T1M6

N106G0G90X-65.Y-45.A0.S3055M3N108G43H1Z100.N110Z5.N112G1Z0.F611.N114X-64.Y-44.F1222.N116X64.N118Y-39.111N120X-64.

。。。。。。。。。。。。

N3356X27.89Y1.109

N3358G3X30.823Y.492R1.985N3360X28.429Y3.674R1.99N3362X27.89Y1.109R1.99N3364G0Z5.N3366Z100.N3368M5N3370G91G28Z0.N3372G28X0.Y0.A0.N3374M30%

2）精加工NC程序頭，尾部分如下：%O0000

(PROGRAMNAME-ZOUXIYU-JING)

(DATE=DD-MM-YY-16-06-08TIME=HH:MM-16:34)N100G21

N102G0G17G40G49G80G90

(TOOL-2DIA.OFF.-2LEN.-32DIA.-6.)N104T2M6

N106G0G90X-32.549Y-9.527A0.S201*M3N108G43H32Z100.N110Z5.

N112G1Z-.883F500.N114X-31.401Z-.952F201*.

。。。。。。。。。。。

N3618Z50.

N3620X29.963Y8.922

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N3622Z5.

N3624G1Z-.886F500.N3626X29.63Z-.913F201*.N3628G0Z5.N3630Z100.N3632M5N3634G91G28Z0.N3636G28X0.Y0.A0.N3638M30%

零件實(shí)體見(jiàn)下圖：

三數(shù)控銑床加工中心，快速原型制造

1、利用TV5立體加工中心加工木塊。

觀察加工中心加工步驟，換刀機(jī)構(gòu)換刀原理及切削過(guò)程。

2、CPS250B紫外光快速成型機(jī)制樣件的操作

紫外光快速成型機(jī)的零件制作過(guò)程可分為三個(gè)部分：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備；快速成型制作及后處理。

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1）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

數(shù)據(jù)處理過(guò)程包括CAD三維模型的設(shè)計(jì)，STL數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，制作方向的選擇，分層切片以及支撐編輯等幾個(gè)過(guò)程，完成制作數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。2）快速成型制作

快速成型制作過(guò)程就是將制作數(shù)據(jù)傳輸?shù)匠尚蜋C(jī)中，然后快速成型出原型零件的過(guò)程，它是快速成型技術(shù)的核心。3）后處理

后處理是指零件成型后進(jìn)行的輔助處理工藝，包括零件的清洗，支撐去除，后固化，修補(bǔ)，打磨，表面噴漆等，目的是獲得一個(gè)表面質(zhì)量與機(jī)械性能更優(yōu)的零件。快速原型制造的實(shí)踐過(guò)程a打開(kāi)總電源開(kāi)關(guān)b按下加熱鍵

c打開(kāi)工控開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)WINDOWS98/WINDOWS201*/WINDOWSNTd按下伺服鍵

e在工控機(jī)中打開(kāi)RpBuild控制程序，加載待加工零件的*.pmr文件

f加載托板位置，使之略高于液面

g點(diǎn)擊開(kāi)始從新制作，制作完成后，將托板升出液面，取出制件將托板清洗干凈。

六數(shù)控加工綜合實(shí)踐總結(jié)于分析

本次數(shù)控加工綜合實(shí)踐中，通過(guò)自己親手操作實(shí)踐，初步了解了它的基本原理以及基本操作。

1.通過(guò)對(duì)MDT軟件的初步實(shí)用和熟悉，了解了CAD造型的初步原理以及操作。掌握了在設(shè)

計(jì)零件時(shí)可以建立多個(gè)工作平面來(lái)進(jìn)行全面的畫圖，對(duì)于復(fù)雜的零件將復(fù)雜的作圖過(guò)程轉(zhuǎn)換成了單一平面的操作。對(duì)于其自動(dòng)拉伸，旋轉(zhuǎn)，倒角等功能然操作者省去很多精力與時(shí)間，并且可以得到合理準(zhǔn)確的結(jié)果。

2..MasterCAM作為CAM的主流軟件，擁有強(qiáng)大的功能和技術(shù)支撐。通過(guò)試驗(yàn)我了解了

MasterCAM的簡(jiǎn)單使用步驟、CAM的基本功能要求和用途。

它和MDT文件間的轉(zhuǎn)換，讓設(shè)計(jì)與加工可以有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，兩者之間的關(guān)系讓CAD和CAM協(xié)調(diào)合理的結(jié)合，并且它可以實(shí)現(xiàn)NC程序編制的自動(dòng)化，方便了自動(dòng)加工這一最終步驟。因此CAM是利用計(jì)算機(jī)輔助從毛坯到產(chǎn)品制造過(guò)程中的各種直接和間接活動(dòng)，他包括了計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)計(jì)劃，計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

3.快速原型制造在用于模型以及零件樣品制作方面有著無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)，因其相對(duì)于其他

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零件制造方式有著如下明顯優(yōu)勢(shì)：

a)更適合于形狀復(fù)雜的、規(guī)則零件的加工；b)減少了對(duì)熟練技術(shù)工人的需求

c)沒(méi)有或極少下腳料，是一種環(huán)保型制造技術(shù)

d)成功的解決了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中三維造型“看得見(jiàn)，摸不著”的問(wèn)題e)不需要專用的工裝夾具和模具，縮短新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)的成本；

因此對(duì)于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)于研究階段，它可以讓設(shè)計(jì)者通過(guò)實(shí)體模型更好的改進(jìn)于研究，為成品打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，可以充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)者的意圖以及保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

綜上，我認(rèn)為數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的核心。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)產(chǎn)品的性能、精度和生產(chǎn)效率的要求越來(lái)越高，并且更新?lián)Q代頻繁。為了縮短生產(chǎn)周期，滿足市場(chǎng)上不斷變化的需求，機(jī)械制造業(yè)正經(jīng)歷著從大批量到小批量及單件生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變過(guò)程，而傳統(tǒng)的制造手段已滿足不了當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，有效的解決了上述問(wèn)題，它使傳統(tǒng)的制造方式發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。

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