MASTERCAM典型零件加工教案

河南省中等职业学校青年教师企业实践项目教学改革案例设计

姓名梁金晓

所在学校鹤壁市机电信息工程学校企业实践基地河南天海电器有限公司时间 20XX年12月

数控课程MASTERCAM典型零件加工教案

课题：MASTERCAM典型零件加工课时：4学时

教学目标：

1通过本任务学习，使学生理解进行三维造型的基本方法和操作命令，掌握规划二维加工刀具路径的方法以及刀具参数和挖槽加工参数的设置方法。

2 通过拓展知识的学习了解铣刀的选择方法：

3通过本任务的完成，培养学生团队合作的能力，以及社会交往能力。

教学重点：

完成 MASTERCAM二维典型零件加工仿真

1利用CAD模块完成图示典型零件的CAD造型。

2利用CAM制造模块，选择合适的加工方式产生刀具路径，生成刀具的运动轨迹数据。

3产生数控加工程序（后处理）。

教学难点：

利用CAD模块完成图示典型零件的CAD造型，并进行刀具路径的设置。

使用教具：

多媒体投影设备、网络机房、数控机床刀具等

复习旧课：

1.实体倒切角及倒圆角

实体倒切角和倒圆角是指对已经生成的实体边进行编辑倒角。

实体倒切角实体倒圆角

2.挤出实体（Extrude）

挤出命令是将若干共平面的串联曲线外形，沿着指定的挤出方向和距离，拉伸而生成实体。

挤出命令可以生成二种不同的架构的实体：挤出和薄壁。

挤出有三种：

1）建立实体 2）切割主体 3）增加凸体

讲授新课：

一、分析图纸，找出特征。

如下图所示分析得出：1零件主体呈长方体，内腔为长方形且边沿为倒切角。

二、依据零件特征，建立模型

该零件应采用长方体造型切割实体后，进行倒切角和倒圆角而成。

（1）主体CAD图形绘制。

在Z=0深度绘制25*30、15*18普通矩形，视角和构图面均为俯视图。

(2)利用挤出实体中“建立实体”实现主体造型：实体－－挤出---选择25*30线框－－执行－－查看串连线框箭头是否正确，本图需向下挤出，故箭头应向下，如方向错误，则点击反向－－执行－－挤出距离为20－－－确定。

以“切割实体”的方式进行内腔造型：实体－－挤出---选择15*18线框－－执行－－查看串连线框箭头是否正确，本图需向下挤出，故箭头应向下，如方向错误，则点击反向－－执行－－挤出距离为15，切割实体－－－确定。

以“倒切角”的方式进行内腔边沿的造型：实体－－倒角－－单一距离－－选择要进行倒角的边－－执行－－输入2－－执行

以“倒圆角”的方式完成腔体内和倒角沿的圆角造型：实体－－倒圆角－－输入半径R3.5－－选择要倒圆角的边－－执行。

造型完成后效果图如下所示：

三、合理选用加工方式，生成刀具轨迹

1、合理设置毛坯。

毛坯应该比加工的零件大，但不要过大，以免造成浪费及降低加工的效率。

图上选毛坯为27*32*25即可。

2、合理选用加工方法和步骤。（鉴于初次进行加工，不留精加工余量，直接加工至尺寸）

3、1）利用“平面铣削”加工平面

首先进行平面的加工，选择刀具￠10立铣刀，Z方向留精加工余量0。

操作方法：刀具路径－－平面铣削－－选择25*30平面线框－－执行－－选择刀具￠10立铣刀－－更改进给率、Z轴进给率、提刀速率，主轴转速等－－冷却液Flood（油冷却）－－在面铣加工参数中，深度为0，Z方向预留量为0。完成后效果图如下:

2）利用“外形铣削”加工外轮廓

外形铣削，选择刀具￠10立铣刀，XY、Z方向留精加工余量均为0。

操作方法：刀具路径－－外形铣削－－选择25*30平面线框－－执行－－选择刀具￠10立铣刀－－更改进给率、Z轴进给率、提刀速率，主轴转速等－－冷却液Flood（油冷却）－－在外形铣加工参数中，深度为-20，XY、Z方向预留量为0－－Z轴分层铣削，最大粗切量为0.5－－圆弧进退刀，长度为5圆弧为0.5。完成后效果图如下：

3）利用“外形铣削”加工内腔。

外形铣削，选择刀具￠7立铣刀，XY、Z方向留精加工余量均为0。

操作方法：刀具路径－－外形铣削－－选择15*18平面线框－－执行－－选择刀具￠7立铣刀－－更改进给率、Z轴进给率、提刀速率，主轴转速等－－冷却液Flood（油冷却）－－在外形铣加工参数中，深度为-15，XY、Z方向预留量为0－－Z轴分层铣削，最大粗切量为0.5－－圆弧进退刀，长度为5圆弧为0.5。完成后效果图如下：

4）利用“曲面流线”加工内腔边沿倒切角C2*45o和内腔倒圆角R3.5。

曲面流线，选择刀具￠2球刀，留精加工余量0。

操作方法：刀具路径－－曲面加工－－精加工－－曲面流线－－选择曲面－－选择￠2球刀－－更改进给率、Z轴进给率、提刀速率，主轴转速等－－冷却液Flood（油冷却）－－预留量为0，球刀残脊高度为0.003。完成后效果图如下：

3）利用生成轨迹进行仿真加工。

操作方法：刀具路径－－操作管理－－－全选－－－实体验证。完成后效果图如下：

四、根据数控系统，生成加工程序。 操作方法：操作管理－－后处理。

本例选择FANUC 系统为例，选用后处理文件生成.NC 程序文件。

拓展知识：

铣刀的初步认识

数控铣床及加工中心上常用的刀具平底立铣刀、端面铣刀、铣槽铣刀以及模具类零件加工中经常使用的球头刀、环形刀、鼓形刀和锥形刀等，如图。选择刚性好、耐用度高的刀具。 1按铣刀结构和安装方法可分为带柄铣刀和带孔铣刀。 （1）带柄铣刀 带柄铣刀有直柄和锥柄之分。

（2）带孔铣刀

带孔铣刀适用于卧式铣床加工，能加工各种表面，应用范围较广。

2被加工零件的几何形状是选择刀具类型的主要依据。

铣小平面或台阶面，二维平面轮廓和沟槽时一般采用通用的立铣刀。结构有整体式和机夹式等，高速钢和硬质合金是铣刀工作部分的常用材料。

立铣刀名称习惯上以直径值来表示，如“10个的立铣刀”表示直径为10的立铣刀。立铣刀一般为整体式，直径较小的立铣刀根据刀柄形式可分直柄（ф2-ф12mm ）、莫氏锥柄（ф13-ф63mm ）和7：24锥度的锥柄（ф25-ф80mm ）三种。

带柄铣刀

焊接立铣刀合金涂层立铣刀可转位立铣刀可转位螺旋立铣刀铣键槽时，为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀。

加工槽类铣刀

孔加工时，可采用钻头、镗刀等孔加工刀具。

不通孔刀具

通孔刀具

钻头

3铣刀直径的选择

铣刀直径的选用视产品及生产批量的不同差异较大，刀具直径的选用主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸。

①平面铣刀

选择平面铣刀直径时主要需考虑刀具所需功率应在机床功率范围之内，也可将机床主轴直径作为选取的依据。平面铣刀直径可按D＝1.5d（d为主轴直径）选取。在批量生产时，也可按工件切削宽度的1.6倍选择刀具直径。

②立铣刀

立铣刀直径的选择主要应考虑工件加工尺寸的要求，并保证刀具所需功率在机床额定功率范围以内。如系小直径立铣刀，则应主要考虑机床的最高转数能否达到刀具的最低切削速度（60m/min）。

③槽铣刀

槽铣刀的直径和宽度应根据加工工件尺寸选择，并保证其切削功率在机床允许的功率范围之内。

课堂练习：老师及小组长巡回指导

学生易出错误：线条重复绘制;挤出实体选择方向错误造成实体无法建立;加工参数设置不合理，造成加工轨迹错误。

教学感想

数控技能项目化教学强调学生学习的主动性和探索性，故而让学生“学会合作，学会学习、学会创新”。要求学生在数控技能 MsterCAM 项目化教学中积极主动参与，乐于合作探究，勤于动脑动手。从学习成绩、学习态度、学习习惯、学习过程、学习方法、学习心理、团队精神、实践能力、创新能力等方面进行评价，教学过程体现以学生为主体，教师发挥主导作用，小组成员协作的新模式，顺利完成本任务教学。

课后作业

其中外形高30，内孔深20