《计算机辅助设计与制造》上机实验学生：学号：课程教师：专业班级：机自02班重庆大学机械工程学院二O一三年十一一、实践目的1.熟悉三维建模基本操作；2.了解数控加工的基本原理及方法；二、实验过程（一）零件的三维实体建模造型选择的零件为一个方台。
零件分析：它包括四个小的通孔，还有一个大的圆柱通孔。
通孔外面是八块支撑板。
1、实体建模的步骤1）在自动判断下设定新草图平面，这里选用X----Y平面。
4）切换至XY草绘平面，打开UG绘图功能条草绘一个方形并绘制好圆角；5）选中所画的方形；边长90cm6）对选中的截面轮廓进行拉伸形成体如下图：h=10mm7）以拉伸圆柱的上表面为草绘平面草绘一圆，并拉伸：直径60mm8）继续以方台上平面为草图平面，绘制四个大小相同的园，并拉伸求差。
d=5mm,h=3mm9）以小圆柱为草绘平面草绘同心圆，并生成同心圆孔，h=7mm,d=3mm以原平面为草图11）以圆柱中间表面为草绘平面绘制八块支撑板。
完毕。
步骤：.NX8.0模型文件输出：NX8.0环境下“文件”——> “输出”——>“IGES”——>定义文件名——>保存。
（二）零件CAM及数控加工过程（Mastercam软件的应用）使用步骤1)、用MILL9程序打开IGES文件：启动MILL9—>MainMenu—>File—>Converters—>IGES —>Readfile—>选择IGES文件—>打开—>进入IGES Read Parameters设置界面，确认File is in Metric units—>Ok—>按工具栏按钮Screen-Fit—>按工具栏蓝色球按钮（Screen-Surf Disp-Shading）—>出现Shading Settings页面，选择Shading Acti—>Ok。
删除多余的非Surface构图元素：MainMenu—>主菜单Delete—>All—>Color—>选择要删除的颜色（通常为绿色）—>Ok—>按工具栏按钮Gview-Isometric—>按工具栏按钮Screen-Fit。
3)、根据需要可在MILL9环境下旋转、移动或比例缩放模型。
旋转模型直至零件的主要加工面朝向Z轴的正向，并让零件尺寸最大的方向与X轴一致。
旋转模型步骤如下：按工具栏按钮Gview-Top或Gview-Front或Gview-side，选择旋转模型的视图平面—>MainMenu—>Xform—>Rotate—>All—>Surfaces—>Done—>Origin—>出现Rotate提示页面，输入旋转角度—>选中Operation的Move，确认Number of Steps为1—>Ok。
移动模型，直至工件的顶面中心点的坐标为(X0,Y0,Z0)。
移动模型步骤如下：按工具栏按钮Gview-Top或Gview-Front或Gview-side，改变视图平面—>MainMenu—>Xform —>Translate—>All—>Surfaces—>Done—>Polar—>输入移动距离—>输入移动方向的角度—>出现Translate提示页面，选中Operation的Move，确认Number of Steps为1—>Ok。
比例缩放模型的目的是让工件尽可能大，但又符合下述注意点④⑤⑥⑦。
比例缩放模型步骤如下：MainMenu—>Xform—>Scale—>All—>Surfaces—>Done—>Origin—>出现Scale 提示页面，选中Operation的Move，选中Scaling的XYZ，确认Number of Steps为1，输入X、Y、Z三个方向的缩放比例—>Ok。
4)、工艺规划。
通常为粗加工、清根、精加工。
因毛坯材料为纤维性材料——木材，要经过两次交叉精加工，才能把木头纤维割断；加工余量不大且木材好加工，不需要清根，因此本次实验安排粗加工、精加工1和精加工2。
5)、画粗加工边界用鼠标点击工具栏上的Cplane-Top和Gview-Top按钮—>MainMenu—>Create—>Rectangle—>1Points—>输入矩形框尺寸为120mm×90mm—>OK —>Origin—>MainMenu—>点击工具栏上的Cplane-3D和Gview-Isometric。
6)、设定毛坯MainMenu—>ToolPaths—>Job setup—>输入毛坯长X=160、宽Y=160、高Z=40—>输入毛坯参考点坐标Stock Origin，若设计的的工件顶面中心点为X0Y0XZ0，则可设Stock Origin为X0Y0Z2。
7)、产生粗加工刀轨，步骤如下：MainMenu—>用鼠标点击工具栏上的Cplane-Top—>ToolPaths—>surface—>Rough—>Pocket(挖槽加工方法)—>All—>Surfaces —>Done,出现粗加工参数界面—>在Tool Parameters页面中的大空白区点击鼠标右键—>Create New Tool—>在Tool Type页面中选刀具类型为End Mill（立铣刀）—>在Tool–Flat End Mill页面中修改Diameter=10.0、Flute=22.0、Shoulder=22.0和Overall=40.0—>点击OK按钮，返回Tool Parameters页面—>修改Tool#（刀具号）=9、Dia.(刀具半径补偿号)=9、Len.(刀长补偿号)=9、Feed Rate=1500、Plunge=100、Retract=5000、Program#（程序号）=1、Spindle=1500、Coolant=OFF切换到Surface Parameters页面，根据模型确定Clearance(安全平面高度、Absolute)=20.0、Retract（退刀平面高度、Absolute）=10.0、FeedPlane（进给平面高度、Absolute）=5.0，—>确定精加工余量Stock to Leave=0.2—>切换到Rough Pocket Parameters页面，修改Total tolerance=0.1、Max StepDown=2、Stepover=75、复选Prompt for entry point和Rough(zigzag)—>按Cut depths按钮、选择Absolute、修改Minimum Depth（毛坯加工最高点坐标）和Maxmum Depth（工件加工最低点坐标）—>点击OK按钮—>按Gap settings按钮,复选Optimize cut order—>点击OK按钮—>确定—>选择第5步画的画粗加工边界—>Done—>选入刀点EndPoint（通常为粗加工边界右侧靠近人的一角）。
8)、精加工1MainMenu—>用鼠标点击工具栏上的Cplane-Top—>Tool Paths—>surface—>Finish—>Parallel—>All—>Surfaces—>Done—>进入精加工参数界面—>在Tool Parameters页面中的大空白区点击鼠标右键—>Create New Tool—>在Tool Type 页面中选刀具类型为Spher Mill（球头铣刀）—>在Tool–Spherical End Mill页面中修改Diameter=6.0、Flute=13.0、Shoulder=13.0和Overall=40.0—>点击OK按钮，返回Tool Parameters页面—>修改Tool#（刀具号）=16、Dia.(刀具半径补偿号)=16、Len.(刀长补偿号)=16、Feed Rate=2000、Plunge=150、Retract=5000、Program#（程序号）=2、Spindle=2000、Coolant=OFF—>切换到Surface Parameters页面，根据模型确定Clearance(安全平面高度、Absolute)=20.0、Retract（退刀平面高度、Absolute）=10.0、FeedPlane（进给平面高度、Absolute）=5.0，—>确定精加工余量Stock toLeave=0—>切换到Finish Parallel Parameter 页面，修改Step Over值=0.3、Machine Angle=45—>确定。
9) 、精加工2MainMenu—>Toolpaths—>Operations,出现Operations Manager界面，鼠标光标指向第二步Surface Finish Parallel，右击鼠标—>Copy—>在加工步骤下面空白区右击鼠标—>Paste—>点击刚复制的精加工步骤3中的Parameters—>切换到Finish Parallel Parameter页面，修改Machine Angle=135—>确定—>Regen Path。
10)、仿真MainMenu—>Toolpaths—>Operations,出现Operations Manager界面，点击Select All 按钮，点击Verify按钮—>出现仿真界面—>按仿真界面的播放键开始仿真，仿真完成后关闭仿真界面，回到Operations Manager界面。
如果仿真不正确，重新修改参数，重新仿真（要求仿真结果不允许出现过切、欠切、飞刀等异常现象）。
11)、生成NC程序在Operations Manager界面中点击粗加工工步，出现“√”标记—>按Post按钮，选Save NC File—>OK—>出现提示回答“否”—>保存NC文件。
Nc代码复选两个精加工工步，—>按Post按钮，选Save NC File—>OK—>出现提示回答“否”—>保存NC文件。