鼠标曲面绘制及加工过程

1课 程 设 计设计题目设计题目:鼠标曲面的加工鼠标曲面的加工系系 别别: : 专专 业业: : 班班 级级: : 姓姓 名名: : 学学 号号: : 指导教师指导教师: : 完成时间完成时间: : 2目目 录录MASTERCAMMASTERCAM X X 简介简介 .3操作步骤操作步骤 .41 1 绘制曲面曲线绘制曲面曲线 .42 2 三维加工三维加工 .92.1 参数设置.93 3 生成程序生成程序 .143.1 G 代码生成的操作步骤.143.2 生成 G 代码.15结 束 语.18谢 辞.19文 献.203MasterCAMMasterCAM X X 简介简介CAD 技术的发展，尤其是三维 CAD 技术及大地改变了人们的设计手段和方法，显著提高了设计效率和质量，大大降低了设计师的劳动强度。MsterCAM 是由美国 CNC software 公司推出的基于 PC 机平台的 CAD/CAM 一体化软件，由于其卓越的设计及加工功能，在世界上拥有众多的忠实用户，被广泛应用与机械、电子、航空等领域。目前在我国制造业及教育业界，MasterCAM 由于其出色的表现，有着极为广阔的应用前景。MasterCAM 系统包括有设计（CAD）和加工（CAM）两大部分，其中设计（CAD）部分主要由 Design模块来实现，它具有完整的曲线曲面功能，不仅可以设计和编辑二维、三维空间曲线，还可以生成方程曲线；采用 NUBRS、PARAMETERICS 等数学模型，可以以多种方法生成曲面，并具有丰富的曲面编辑功能。加工（CAM）部分主要由Mill、Lathe 和 Wire 三大模块实现，并且各个模块本身包含有完整的设计（CAD）系统，其中 Mill 模块可以用来生成铣削加工路径，并可进行外形铣削、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；Lathe 模块可以用来生成车削加工路径，并可进行粗/精车、切槽以及车螺纹的加工模拟；Wire 模块用来生成线切割激光加工路径，从而能高效率地编辑出任何线切割加工程序，可进行 2-4 轴上下异型加工模拟，并支持各种 CNC 控制器。4操作步骤操作步骤1 1 绘制曲面曲线绘制曲面曲线1.单击工具栏中的【俯视图】按钮，设置屏幕视角为俯视图，单击工具栏中的【俯视构图面】按钮，将线型修改为点划线。2. 调用【绘制任意线】功能，在工作条件中单击【水平线】按钮，接着绘制一条直线，并在工作中输入 0，也就是建立当前的 X 轴，如图 1-2 所示。接着单击按钮，建立水平线。图 1-2 建立水平线菜单栏3. 继续在工作条件中单击【垂直线】按钮，绘制一条垂直线，也就是当前水平面的 Y 轴（见图 1-3） ，单击按钮完成。图 1-3 建立水平线54. 在状态栏中将线型修改为实线。5. 调用【两点画弧】功能，在【自动光标】工作条的 X、Y、Z 输入栏中输入-150、120、0，输入 160、80、0 作为第二点，单击回车。接着在【两点画弧】工作条中的输入栏中输入圆弧半径外 240，出现 4 个圆弧，如图 1-3 所示。用鼠标选择一段下凹的劣弧，并单击按钮，生成如图1-5，所示的圆弧。 图 1-5(a) 选择下凹的劣弧 图 1-5（b）生成圆弧 6. 选择菜单命令【构图】/【画曲面】/【旋转曲面】见图 1-6（a），选择上一步化的圆弧见图 1-6（b），在【串联选项】对话框中单击按钮，在【旋转曲面】工作条中单击【旋转轴】按钮，选择第 2 步建立的水平线作为旋转轴，出现预览，如图见图 1-6（c）1 所示。在输入栏中输入 0 作为旋转曲面的起始角度，在输入栏中输入 180 作为终止角度，点击按钮，生成如图见图 1-6（d）所示的旋转曲面。图 1-6(a) 构图菜单下的自在单旋转曲面 图 1-6(b) 【串联选项】对话框6图 1-6（c） 选择曲面的起始角度 图 1-6（d）生成旋转曲面7. 将“构图面”和“屏幕视觉”设置为俯视图。8. 调用【两点画弧】功能，在【自动光标】工作条的 X、Y、Z 输入栏朱继宏输入-110、250、0 确定第一点，单击回车；输入-82、-250、0 确定二点。接着在【两点画弧】工作条中的输入圆弧半径外 1300，出现 4个圆弧，如图 1-8（a）所示。用鼠标选择一段向右凹的劣弧，并单击按钮，生成如图 1-8（b）所示的圆弧。图 1-8（a） 选择向右凹劣弧 图 1-8（b） 生成圆弧79. 将“构图面”和“屏幕视觉”设置为前视图。10. 调用【两点画弧】功能，在【自动光标】工作条中单击【交点】按钮，接着选择第 8 步建立的圆弧和第 2 步建立的水平的交点作为圆弧的第一个端点，单击回车，如图 1-11 所示。继续在【自动光标】工作条中的X、Y、Z 输入-73、200、0，单击回车在输入 1000 作为圆弧的半径，生成如图 1-12 所示的圆弧。11. 选择菜单【构图】/【绘制曲面】/【】 ，首先选择第 8步建立的圆弧作为截面线见图 1-11（a），在【串联选项】对话框中单击按钮。再选择上一步建立的圆弧作为截面线，如图 1-11（b）所示。在【串联选项】对话框中单击按钮，生成扫描曲面，如图 1-11（c）所示。12. 将“构图面”和“屏幕视觉”设置为俯视图。13. 调用功能，在【自动光标】工作条中单击【交点】按钮，接着选择第 11 步建立的圆弧和第 2 步建立的水平线的交点作为圆弧的第一个端点。继续在【自动光标】工作条中单击按钮旁边的黑色小单脚按钮，在弹出的菜单中选择相对点，再次选择第 13 步建立的圆弧和第 2 步建立的水平线的交点作为参考点，并在输入栏中输入“20,200” ，按 Enter 键，再输入栏中输入 800 作为圆弧的半径，生成的圆弧如图 1-14 所示。14. 选择菜单命令【构图】/【绘制曲面】/【】 ，首先选择第 10 步建立的圆弧作为截面线，在【串联选项】对话框中单击按钮。最后在【扫描曲面】工作条中单击按钮，生成如图 1-14 所示的扫描曲面。15. 在工作条中单击【着色】按钮，将图形渲染显示，如图 1-15 所示。16. 选择菜单命令【构图】/【绘制曲面】/【倒圆角】/【曲面/曲面（s） 】 ，第 11 步建立的扫描曲面，接着在【普通选项】工作条中单击按钮：选择第 6 步生成的旋转曲面，同样单击按钮，在弹出的【两曲面倒圆角】对话框中的输入栏中输入 15 作为圆角面的半径，选中“修剪”和“预览”复选框见图 1-16（a） 、 （b），单击按钮生成曲面。图 1-15 生成曲面8图 1-16（a） 生成曲面 1 图 1-16（b） 生成曲面 217. 再次调用【】功能，按照第 18 步的方法，在地16 步建立的扫描曲面和第 6 步生成的旋转曲面之间生成半径为 15mm 的圆角，如图 1-17 所示。18. 将“构图面”和“屏幕视角”设置为。19. 选择菜单命令【构图】/【绘制曲面】/【修整】/【】 ，将倒圆角后的所有曲面选中，在【普通选项】工作条中单击按钮。在【平面选项】对话框中的输入栏中输入 40,也就是用 XY 平面平行的平面裁剪曲面，如图 1-19 所示。 图 1-19 修正后的曲面92 2 三维加工三维加工2.12.1 参数设置参数设置1. 机床类型的选择。打开菜单栏【机床类型】/【铣床】/【默认】如图2-1 所示。2. 材料的设置。打开左侧对话框如图 2-2（a）所示中的下拉菜单【机床群组最小-1】选择材料设置出现如图 2-2（b）所示的【机器群组属性】 ，选择【形状】矩形，点击【显示】适度化/线框加工， 【素材原点】视角坐标在选择材料的中心点，X 输入 330，Y 输入 255，Z 输入 170，在左侧的 Z 中输入 170，单击按钮。 图2-1图 2-2（a） 图 2-2（b） 3. 曲面粗加工刀具路径的设置。打开菜单栏【刀具路径 T】/【R 曲面粗加工（R） 】/【C 粗加工等高外形加工（C） 】如图 2-3（a）所示，接着选择要加工的曲面，单击【刀具路径的曲面选取】中的按钮。点击【刀具路径参数菜单栏】 ，再点击【选择库中的刀具】 ，选择直径为 15 的圆鼻刀，如图 2-3（b）所示单击按钮。单击【曲面加工参数】菜单栏，在【安全高度】菜单栏中输入 170，在【参考高度】菜单栏中输入 170，在【进给下刀位置】菜单栏中输入 160，如图 2-3（c）所示，接着点击【放射状粗加工参数】 ，在【整10体误差】菜单栏中输入 0.025， 【切削方式】选择为单向，在【最大 Z 轴进给】菜单栏中输入 2， 【起始点】选择为由外而内，选择高速回旋，如图 2-3（d）所示，单击按钮。图 2-3 （a）图 2-3 （b）刀具的选择11图 2-3 （c） 图 2-3 （d）4. 曲面精加工刀具路径的设置。打开菜单栏【刀具路径T】/【R曲面精加工（R） 】/【C精加工等高外形加工（C） 】如图2-4（a）所示，接着选择要加工的曲面，单击【刀具路径的曲面选取】中的按钮。点击【刀具路径参数菜单栏】 ，再点击【选择库中的刀具】 ，选择直径为10的圆鼻刀，如图2-4（b）所示单击按钮。单击【曲面加工参数】菜单栏，在【安全高度】菜单栏中输入170，在【参考高度】菜单栏中输入170，在【进给下刀位置】菜单栏中输入160，如图2-4（c）所示，接着点击【放射状精加工参数】 ，在【整体误差】菜单栏中输入0.025， 【切削方式】选择为单向，在【最大Z轴进给】菜单栏中输入2， 【起始点】选择为由外而内，选择高速回旋，如图2-4（d）所示，单击按钮。图 2-4（a）12图2-4（b）刀具的选择 图2-4（c）图2-4（d）5. 三维加工。操作完上面几步之后会出现如图2-5（a）所示的对话框，点击按钮，再点击按钮出现如图2-5（b）所示的对话框点击按钮进行三维加工，加工停止后点击按钮，三维加工结束后。如图2-5（c）所示为加工过程中曲面加工的情况，如图2-5（d）所示为最终加工的鼠标曲面。图2-5（a） 图2-5（b）13图2-5（c）图2-5（d）143 3 生成程序生成程序3.13.1 G G 代码生成的操作步骤代码生成的操作步骤点击按钮，出现如图2-6（a）所示的【后处理】菜单栏，单击按钮，接着点击如图2-6（b）所示【另存为】菜单栏中的按钮，出现如图2-6(c)所示的对话框进行程序的保存与生成。图2-6（a）图2-6（b）15图2-6（c）3.23.2 生成生成 G G 代码代码%O0000(T)(DATE=DD-MM-YY - 01-11-12 TIME=HH:MM - 20:29)(MCX FILE - C:DOCUMENTS AND SETTINGSADMINISTRATOR桌面MASTERCAM鼠标三维加工加工过程T.MCX-5)(NC FILE - C:DOCUMENTS AND SETTINGSADMINISTRATOR桌面程序T.NC)(MATERIAL - ALUMINUM MM - 2024)( T154 | 15. BULL ENDMILL 1. RAD | H154 )( T134 | 10. BULL ENDMILL 1. RAD | H134 )N100 G21N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90N104 T154T154 M6N106 G0 G90 G54 X67.612 Y151.464 A0. S1909 M3N108 G43 H154 Z321.156N110 G1 Z159.156 F286.4N112 X-104.231 F572.7N114 G0 Z319.156N116 Z329.156N118 Z331.156N120 X55.851 Y155.482N122 Z321.156N124 G1 Z159.156 F286.4N126 X-100.665 Y152.75 F572.7N128 G0 Z319.156N130 Z329.156N132 Z331.156N134 X43.309 Y159.063N136 Z321.156N138 G1 Z159.156 F286.4N140 X-96.499 Y154.181 F572.7N142 G0 Z319.15616N144 Z329.156N146 Z331.156N148 X29.701 Y162.156N150 Z321.156N152 G1 Z159.156 F286.4N154 X-91.43 Y155.807 F572.7N156 G0 Z319.156N158 Z329.156N160 Z331.156N162 X14.514 Y164.667N164 Z321.156N166 G1 Z159.156 F286.4N168 X-84.957 Y157.712 F572.7N3508 X64.467 Y147.297 Z38.068N3510 X63.526 Y147.313 Z39.189N3512 G0 Z199.189N3514 Z233.044N3516 X-107.041 Y150.29N3518 G1 Z199.19 F286.4N3520 Z37.19N3522 X-93.824 Y150.06 F572.7N3524 X-93.769 Y150.059 Z37.264N3526 X-92.589 Y150.038 Z38.805N3528 X-92.263 Y150.032 Z39.189N3530 G0 Z199.189N3532 Z209.189N3534 Z209.19N3536 X-109.208 Y149.191N3538 Z199.19N3540 G1 Z37.19 F286.4N3542 X-97.564 Y148.785 F572.7N3544 X-96.7 Y148.755 Z38.46N3546 X-96.423 Y148.745 Z38.827N3548 X-96.141 Y148.735 Z39.189N3550 G0 Z199.189N3552 Z209.189N3554 Z209.19N3556 X-110.992 Y148.147N3558 Z199.19N3560 G1 Z37.19 F286.4N3562 X-100.752 Y147.61 F572.7N3564 X-100.482 Y147.596 Z37.645N3566 X-99.79 Y147.56 Z38.715N3568 X-99.485 Y147.544 Z39.189