可乐瓶的造型和加工毕业设计.doc

河南大学本科毕业生学士学位论文编号：河南大学本科毕业论文可乐瓶底凹模型腔的数控造型与加工coke bottle shape concave cavity and processing of cnc论文作者姓名：作 者 学 号：所 在 学 院：所 学 专 业：导师姓名职称：论文完成时间：毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日目 录摘 要2abstract3第一章 绪论：关于caxa制造工程师6第二章 可乐瓶底凹模型腔的造型81.1 造型方法思路、可行性研究及分析81.2 绘制截面线91.3 生成网格面171.4 生成直纹面201.5 曲面实体混合造型20第三章 可乐瓶底凹模型腔加工242.1 可乐瓶底凹模型腔加工前的准备工作242.1.1 设定加工刀具332.1.2 后置设置332.1.3 定义毛坯352.1.4 设定加工范围352.2 可乐瓶底的常规加工362.2.1 等高线粗加工刀具轨迹362.2.2 精加工参数线加工刀具轨迹392.2.3 轨迹仿真、检验与修改412.2.4 生成g代码432.2.5 生成加工工艺单44第四章 结束语50致谢辞50参考文献51摘 要随着cad/ cam、数控加工、快速成型等先进制造技术在模具制造中的应用, 传统的二维设计及模拟加工方式越来越不适应现代化生产和集成化技术的要求, 逐步被现代化制造取代。模具供应商必须运用先进的设计及制造手段, 才能满足客户对产品的多变性、多样性要求。特别是现今复杂模具多为复杂曲面构建, 普通的制造手段已难以精确加工成型,因此模具数字化制造势在必行,模具的加工精度和加工质量也大大提高, 加快了模具设计制造的科学化和现代化。利用caxa制造工程师中优化的nc程序能提高模具的加工质量, 缩短现场加工时间, 提高设备利用率,减少刀具、机床的磨损。现以可乐瓶底为例, 阐述caxa 制造工程师在模具设计和数控加工方面的应用。本例为我们每天都看能看得到的可乐瓶底的造型的凹模型腔。尺寸按实物测量而成。如果软件的造型功能不强大，造此型并非易事，而在caxa制造工程师中却是轻而易举。 关键词：caxa制造工程师 数控加工 加工工艺 仿真加工abstract with the cad / cam, cnc machining, rapid prototyping and other advanced manufacturing technology in the mold of traditional two-dimensional design and simulation of processing methods become increasingly unsuited to modern production and integration of technical requirements, and gradually replaced by modern manufacturing . suppliers must use advanced mold design and manufacturing methods to meet the customers variability, diversity requirements. especially todays complex multi-mold construction for the complex surface, the ordinary means to manufacture precision molding process has been difficult, therefore imperative digital manufacturing mold, mold machining accuracy and machining quality has greatly improved to speed up the mold design and manufacture of scientific and modernization. caxa manufacturing engineers use to optimize the nc program to improve the processing quality of the mold, reducing on-site processing time, improve equipment utilization, reduce the cutting tool, machine tool wear. the coke bottle is an example to explain caxa mold design and manufacturing engineers in the application of cnc machining. in this case, we watch it every day to see the coke bottle in the shape of the die. measurements made by physical size. if the software is not strong modeling capabilities, making this type is not easy, and manufacturing engineer caxa is easy. keywords: caxa manufacturing engineer nc machining process simulation processing毕业设计任务的内容和要求1、设计内容：(1)、收集和查阅参考资料，了解凹模零件的加工特点； (2)、对于可乐瓶底凹模零件加工的可行性进行分析、研究； (3)、建模，完成零件的铣削加工造型； (4)、根据可乐瓶底凹模零件的加工特点、工艺条件和经济情况确定加工工艺；填写工艺过程卡片（包括刀具的合理选择、加工参数的设计过程）； (5)、根据工艺卡片中的加工顺序，设计零件的轮廓粗、精加工、钻孔等加工方法的刀路，生成加工轨迹； (6)、合理选择机床，根据机床及数控系统的类型进行机床参数的设置和后置处理；生成加工程序；并仿真加工检查和真实零件加工； (7)、零件图；(单件或小批量生产，材料为45#钢)零件图2、设计要求： (1)、设计方案选择合理，工艺流程具有一定灵活性,达到设计任务要求； (2)、设计计算概念清楚，参数选择恰当，计算正确；说明书简明扼要，文字流畅，论点明确，书写工整； (3)、图纸表达正确，符合制图规范；图面整洁，布局合理，图中线型和尺寸标注符合要求，字体应为工程字； (4)、设计的有关技术经济指标符合国家有关规范、标准和政策要求； (5)、在设计过程中认真、按时完成各阶段的计算、设计和绘图任务。3、设计条件：(1)、数控实训中心有相应的专业机房和cad/cam软件，具有仿真加工和实际加工的设备和能力；(2)、可以借助图书馆的设计参考书和有关国家标准；(3)、数控实训中心有专业指导教师和操作指导技术人员。第一章 绪论关于caxa制造工程师caxa制造工程师的特点：l 在曲面造型功能上网格面功能的强大（可做封闭的网格面，保证首尾曲面的光滑连接）。l 当单纯用实体造型很难做出来时，如何充分利用软件中提供的的曲面和实体的完美结合来做出本造型。l 线框造型极为方便。l 展示了多曲面裁实体在复杂实体造型中的应用。l 本造型在上一个版本的制造工程师中很难实现。l 提供了多种的加工方法来加工本型腔。l 当球刀半径大于曲面中最小曲率半径时，能够检查刀具干涉，防止过切产生。caxa制造工程师的功能：1、实体曲面结合（1）方便的特征实体造型采用精确的特征实体造型技术，可将设计信息用特征术语来描述，简便而准确。通常的特征有：孔、槽、型腔、凸台、圆柱体、球体等。（2）强大的nurbs 自由曲面造型caxa 制造工程师引入了强大的nurbs 自由曲面造型技术，提供扫描、放样、导动、直纹、等距、边界等功能生成nurbs 曲面。（3）灵活的曲面实体复合造型基于实体的“精确特征造型”将曲面融合到实体造型中来。2、优质高效的数控加工caxa 制造工程师快速高效的加工功能涵盖了从25 轴的数控加工功能。可直接对曲面、实体模型进行一系列的加工操作。3、最新技术的知识加工可以将某类零件的加工步骤、使用刀具、工艺参数等加工条件保存为规范化的模板，形成企业的标准工艺知识库；以后类似零件的加工即可通过调用知识加工模板来进行，以保证同类零件加工的一致性和规范化，并随着企业各种加工工艺信息的数据积累，从而实现加工顺序的标准化。第二章 可乐瓶底凹模型腔的造型1.1 造型方法思路、可行性研究及分析基于caxa 制造工程师的数控加工步骤caxa 制造工程师的使用流程如图1所示。根据流程图所示，我们可以看出基于caxa 制造工程师在数控加工中主要包括以下几个方面内容：首先是根据零件图纸，对零件进行造型；其次是进行数控加工工艺分析，选用合适的加工方法并进行相关参数的设定；最后是加工仿真，生成g 代码及相关工艺性文件。下面结合可乐瓶底的数控加工这一实例，进一步阐述基于caxa 制造工程师的具体应用方法。根据需要加工的部分配置机床分析图纸用线架、曲面和实体表达工件选择加工参数，产生加工轨迹加工仿真g 代码图示： caxa 制造工程师使用流程图加工工艺分析及加工方案设计:(1) 准备工作:在这个阶段主要完成加工环境设计工作。在完成工艺方案设计的前提下, 在计算机上完成数控机床参数设置、刀具元件建库、刀具组装、通用夹具元件建库、专用夹具元件建模、夹具组装,目的是建立一个三维工件的加工环境。(2) 加工方案设计:对以上零件的三维建模进行分析, 按工艺方案的要求, 根据零件毛坯、夹具装配之间的空间几何关系, 筛选最适用的加工方法。对实体造型进行进一步的工艺分析, 根据加工性质修改增补造型; 根据加工特点以及加工能力, 确定需要加工的三维实体面, 再分析实体的组成情况,拟定刀具的进入路径、切削路径、退出路径。对刀具在运动中可能发生干涉的部位, 应及时进行加工环境调整。可乐瓶底模是一个较复杂的曲面与平面相结合的零件,由于无法准确计算曲面上各点坐标值,很难用g代码或apt语言进行手工nc编程, 只能用cam软件自动生成加工程序。可乐瓶底的曲面造型比较复杂，它有五个完全相同的部分。由于直接用实体造型不能完成，所以利用caxa制造工程师强大的曲面造型功能作出曲面，再利用曲面裁剪除料生成凹腔模型。可乐瓶底的侧表面可以用网格面来生成。因为是由5个完全相同的部分组成的，其实我们只要作出一个突起的两根截面线和一个凹进的一根截面线，然后进行环形阵列就可以得到其他几个突起和凹进的所有截面线。最后使用网格面功能生成五个相同部分的曲面。可乐瓶底的最下面的平面我们使用直纹面中的“点曲线”方式来做，这样做的好处是在做加工时两张面（直纹面和网格面）可以一同用参数线加工。最后以瓶底的上口为准，构造一个立方体实体，然后用可乐瓶底的两张面把不需要的部分裁剪掉，就可以得到我们要求的凹模型腔。 图1为可乐瓶底曲面造型和凹模型腔造型 图2为可乐瓶底曲面造型的二维视图 图1 可乐瓶底曲面造型和凹模型腔造型41362090aaaa1112r10r10r90r60r10图2 可乐瓶底曲面造型的二维视图1.2 绘制截面线1 按下【f7】键将绘图平面切换到xoz平面。2 单击曲线工具中的“矩形”按钮，在界面左侧的立即菜单中选择“中心_长_宽”方式，输入长度45，宽度50，光标拾取到坐标原点，绘制一个4550的矩形。 图3 基本过程3 单击几何变换工具栏中的“平移”按钮，在立即菜单中输入dx22.5，dz-25，然后拾取矩形的四条边，单击鼠标右键确认，将矩形的左上角平移到原点（0,0,0）。 图4 基本过程4 单击曲线工具栏中的“等距线”按钮，在立即菜单中输入距离5，拾取矩形的最上面一条边，选择向下箭头为等距方向，生成距离为5的等距线，如图所示。 图5 基本过程5 相同的等距方法，生成如图所示尺寸标注的各个等距线。 图6 等距线6 单击曲面编辑工具栏中的“裁剪”按钮，拾取需要裁剪的线段，结果如左图所示，然后单击“删除”按钮，拾取需要删除的直线，按右键确认确认删除，结果如右图所示。 图7 基本过程 图8 删除结果7 作过p1、p2点且与直线l1相切的圆弧。单击 “圆弧”按钮，选择“三点圆弧”方式，拾取p1点和p2点，然后按空格键在弹出的点工具菜单中选择“切点”命令，拾取直线l1。 作过p4点且与直线l2相切，半径r为10的圆r10。单击 “整圆”按钮，拾取直线l2（上一步中点工具菜单中选中了“切点”命令），切换点工具为“缺省点”命令，然后拾取p4点，按回车键输入半径10。作过直线端点p3和圆r10的切点的直线。单击 “直线”按钮，拾取p3点，切换点工具菜单为“切点”命令，拾取圆r10上一点，得到切点p5。p1l1p2p3p4l2p5 图9 基本过程注意：在绘图过程中注意切换点工具菜单中的命令，否则容易出现拾取不到需要点的现象。8 作与圆r10相切过点p5，半径为10的圆c1。单击 “整圆”按钮，选择“两点_半径”方式，切换点工具为“切点”命令，拾取r10圆；切换点工具为“端点”，拾取p5点；按回车键输入半径10。 作与圆弧c4相切，过直线l3与圆弧c4的交点，半径为10的圆c2。单击 “整圆”按钮，选择“两点_半径”方式，切换点工具为“切点”命令，拾取圆弧c4；切换点工具为“交点”命令，拾取l3和c4得到它们的交点；按回车键输入半径10。 作与圆c1和c2相切，半径为60的圆弧c3。单击 “圆弧”按钮，选择“两点_半径”方式，切换点工具为“切点”命令，拾取圆c1和c2，按回车键输入半径60。p1l1p2p3p4l2p5l3c2c3c1c4r1000图10 基本过程9 单击曲面编辑工具栏中的“裁剪”按钮和“删除”按钮，去掉不需要的部分。在圆弧c4上单击鼠标右键选择“隐藏”命令，将其隐藏掉。p1l1p2p3p4l2p5c2c3c1c4r106 图11 基本过程10 按下f5键将绘图平面切换到xoy平面，然后再按f8显示其轴侧图。11 单击曲面编辑工具栏中的“平面旋转”按钮，在立即菜单中选择“拷贝”方式，输入角度41.6度，拾取坐标原点为旋转中心点，然后框选所有线段，单击右键确认， 图12 基本过程12 单击 “删除”按钮，删掉不需要的部分。按下shift方向键旋转视图。观察生成的第一条截面线。单击“曲线组合”按钮，拾取截面线，选择方向，将其组合一样条曲线。第一条截面线 图13 基本过程 图14 第一条截面线至此，第一条截面线完成。因为作第一条截面线用的是拷贝旋转，所以完整地保留了原来绘制的图形，我们只需要稍加编辑就可以完成第二条截面线。13 按f7将绘图平面切换到xoz面内。单击“可见”按钮，显示前面隐藏掉的圆弧c4，并拾取确认。然后拾取第一条截面线单击右键选择“隐藏”命令，将其隐藏掉。p3p2 图15 基本过程14 单击 “删除”按钮，删掉不需要的线段。单击“曲线过渡”按钮，选择“圆弧过渡”方式，半径为10，对p2、p3两处进行过渡。15 单击“曲线组合”按钮，拾取第二条截面线，选择方向，将其组合一样条曲线。第二条截面线图16 第二条截面线16 按下f5键将绘图平面切换到xoy平面，然后再按f8显示其轴侧图。17 单击 “圆弧”按钮，选择“圆心_半径”方式，以z轴方向的直线两端点为圆心，拾取截面线的两端点为半径，绘制如图所示的两个圆。图17 基本过程18 删除两条直线。单击“可见”按钮，显示前面隐藏的第一条截面线。19 单击曲面编辑工具栏中的“平面旋转”按钮，在立即菜单中选择“拷贝”方式，输入角度11.2度，拾取坐标原点为旋转中心点，拾取第二条截面线，单击右键确认。 图18 部分截面线可乐瓶底有五个相同的部分，至此我们完成了其一部分的截面线，通过阵列我们就可以得到全部，这是一种简化作图的有效方法。20 单击“阵列”按钮，选择“圆形”阵列方式，份数为5，拾取三条截面线，单击鼠标右键确认，拾取原点（0,0,0）为阵列中心，按鼠标右键确认，立刻得到如下结果。 图19 阵列生成全部截面线至此为构造曲面所作的线架已经完成。1.3 生成网格面按f5键进入俯视图，单击曲面工具栏中的“网格面”按钮，依次拾取u截面线共2 条，按鼠标右键确认；再依次拾取v截面线共15条，按右键确认，稍等片片刻曲面生成。依次拾取v截面线共15条依次拾取u截面线共2 条图20 拾取截面线图21 网格面生成1.4 生成直纹面底部中心部分曲面可以用两种方法来作：裁剪平面。直纹面（点+曲线）。这里用直纹面“点+曲线”来做，这样的好处是在做加工时，两张面（网格面和直纹面）可以一同用参数线来加工，而面裁剪平面不能与非裁剪平面一起来加工。1 单击曲面工具栏中的“平面”按钮，选择中间的小圆，给定方向，右键确认，圆形平面立即生成。图22 直纹面生成2 选择“设置”“拾取过滤设置”命令，取消图形元素的类型中的“空间曲面”项。然后选择“编辑”“隐藏”命令，框选所有曲线，按右键确认，就可以将线框隐全部藏掉，结果如图所示。 图23 基本过程至此可乐瓶底的曲面造型已经作完。下一步的任务是如何选用曲面造型造出实体。1.5 曲面实体混合造型造型思路：先以瓶底的上口为准，构造一个立方体实体，然后用可乐瓶底的两张面（网格面和直纹面）把不需要的部分裁剪掉，得到我们要求的凹模型腔。多曲面裁剪实体是caxa制造工程师中非常有用的功能。1 单击特征树中的“平面xoy”，选定平面xoy为绘图的基准面。图24 基本过程2 单击“绘制草图”按钮，进入草图状态，在选定的基准面xoy面上绘制草图。3 单击曲线工具栏中的“矩形”按钮，选择“中心_长_宽”方式，输入长度120，宽度120，拾取坐标原点（0,0,0）为中心，得到一个120120的正方形。 图25 基本过程4 单击特征生成工具栏中的“拉伸”按钮，在弹出的“拉伸”对话框中，输入深度为50，选中“反向拉伸”复选框，单击“确定”得到立方实体。 图26 基本过程5 选择“设置”“拾取过滤设置”命令，在弹出的对话框中的“拾取时的导航加亮设置”项选中“加亮空间曲面”，这样当鼠标移到曲面上时，曲面的边缘会被加亮。同时为了更加方便拾取，单击“显示线架”按钮，退出真实感显示，进入线架显示，可以直接点取曲面的网格线。 图27 基本过程6 单击特征生成工具栏中的“曲面裁剪除料”按钮，拾取可乐瓶底的两个曲面，选中对话框中“除料方向选择”复选框，切换除料方向为向里，以便得到正确的结果。 图28 基本过程7 单击“确定”，曲面除料完成。选择“编辑”“隐藏”命令，拾取两个曲面将其隐藏掉。然后单击“真实感显示”按钮，造型结果如图所示。图29 凹模型腔第三章 可乐瓶底凹模型腔加工2.1 可乐瓶底凹模型腔加工前的准备工作刀具的选择：刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。 选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。 在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般取得很能密，故球头常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀，因此，只要在保证不过切的前提下，无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选择平头刀。另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成本大大降低。 在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因此必须采用标准刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标准刀具，迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前我国的加工中心采用tsg工具系统，其刀柄有直柄(三种规格)和锥柄(四种规格)两种，共包括16种不同用途的刀柄。 在经济型数控加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则：尽量减少刀具数量；一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工部位；粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；先铣后钻；先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。切削用量的选择：切削用量包括：切削速度、进给速度、背吃刀量、和侧吃刀量。在实际的生产中如何合理地选用对提高生产效率，改善工件表面粗糙度和加工精度都有密切的关系。三种进给量的关系为：vf=fn=afzn式中af每齿进给量，mm/z； n铣刀（主轴）转速，r/min；z铣刀齿数。推荐数值表如下：工件材料硬度/hb高速钢铣刀硬质合金铣刀立铣刀端铣刀立铣刀端铣刀低炭钢1500.040.200.150.300.070.250.200.401502000.030.180.150.300.060.220.200.35中、高炭钢2200.040.200.150.250.060.220.150.352252350.030.150.100.200.050.200.120.253254250.030.120.080.150.040.150.100.20灰铸铁1501800.070.180.200.350.120.250.200.501802200.050.150.150.300.100.200.200.402203000.030.100.100.150.080.150.150.30可锻铸铁1101600.080.200.200.400.120.200.200.501602000.070.200.200.350.100.200.200.402002400.050.150.150.300.080.150.150.302402800.020.080.100.200.050.100.100.25合金钢2200.050.180.150.250.080.200.120.402202800.050.150.120.200.060.150.100.302803200.030.120.070.120.050.120.080.203203800.020.100.050.100.030.100.060.15工具钢退火状态0.050.100.120.200.080.150.150.50hrc 360.030.080.070.120.050.120.120.25hrc 35460.040.100.100.20hrc 46560.030.080.070.10铝镁合金951000.050.120.200.300.080.300.150.38切削速度：v=d/1000d铣刀直径（mm）铣刀转速r/min, 圆周率 从公式中可以看出，直径、转速和铣削速度成正比，也就是d、越大，v也越大。 在实际加工中，对刀具耐用度影响最大的是铣削速度，而不是转速。因此，我们往往是根据刀具和被加工工件的材料等因素先选好合适的铣削速度，然后再根据铣刀直径和铣削速度来计算并选择合适的转速。转换公式如下： n=1000v/d公式中可以看出两个变量v、d中v、n, d、n。铣削速度参照表如下：工件材料硬度/hb铣削速度v(m/min)高速钢铣刀硬质合金铣刀低、中炭钢2202140601502252901536541153004259153675高炭钢22018366013022532514215310532537582136483754256103545合金钢22015355512022532510243780325425593060工具钢20025012234583灰铸铁110140243611011515022515216011023029091845903003205102130可锻铸铁11016042501002001602002436831202002401524721102402809114060铸钢低炭100150182768105中炭1001601827681051602001521609020024012215375钢炭1802409185380铝合金180300360600铜合金45100120190镁合金180270150600本设计的加工材料是45号钢，用硬质合金铣刀，因此可以选择铣削速度为60150,进给量可以选择0.060.35 填写数控加工工序卡：各工步的加工内容、所用刀具和切削用量见表。班级：07自动化 姓名：王三伟 学号：070440081 -工艺方案报告一、刀具卡片产品名称或代号毕业设计的数控加工零件名称可乐瓶底凹模型腔的造型加工零件图号序号刀具号刀具名称数量加工表面刀尖半径rmm刀尖方位t备注1t0101r5球铣刀1凹模型腔52t0202r5球铣刀1铣削凹模型腔5编制王三伟审核批准共1页第1页二、工艺卡片单位名称河南大学产品名称或代号零件名称零件图号可乐瓶底凹模型腔的造型加工工序号程序编号夹具名称使用设备数控系统车间001o0001虎钳xd40afanuc0i matemc数控实训中心工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转/ rmin_1进给量速度/mmmin_1背吃刀量/mm备注1粗铣凹模型腔t0101r51500500.2自动2精铣凹模型腔t0202r516001000自动编制王三伟审核批准共1页第1页三 零件编程报告任务名称：可乐瓶底凹模型腔造型加工 完成人：王三伟 指导教师：魏成杰程序段号程 序 内 容说 明(可乐瓶底粗加工.mxe,2011.5.10,13:45:58.46)n10g90g54g00z60.000n12s1500m03n14x0.000y0.000z60.000n16x-22.666y13.269n18z7.800n20g01z-2.200f50n22x-1.193y0.707f800n24g03x-0.980y-0.977i1.202j-0.703f400n4602x18.857y-1.096n4604x22.000y-0.805n4606x22.786y-0.790n4608x26.518y-0.679n4610g03x27.778y-0.732i0.985j8.319n4612g01z-25.200f1000n4614g00z60.000n4616x0.000y0.000n4618m05n4620m30(可乐瓶底精加工.mxe,2011.5.10,13:47:23.906)n10g90g54g00z60.000n12s1600m03n14x0.000y0.000z60.000n16x37.500n18z15.000n20g01z-5.000f100n22x37.493y0.727z-4.999f1000n24x37.472y1.457z-4.995n26x37.426y2.344z-4.990n28x37.382y2.961z-4.988n30x37.324y3.631z-4.987n32x37.210y4.644z-4.989n3494x12.444y4.010z-33.229n3496x12.590y3.661z-33.242n3498x12.718y3.299z-33.252n3500x12.889y2.663z-33.260n3502x13.006y2.031z-33.262n3504x13.077y1.528z-33.265n3506x13.130y1.017z-33.266n3508x13.159y0.522z-33.265n3510x13.162y-0.019z-33.260n3512z-13.260f100n3514g00z60.000n3516x0.000y0.000n3518m05n3520m30可乐瓶底凹模型腔造型加工粗加工程序可乐瓶底凹模型腔造型加工粗加工程序零件检测报告任务名称：可乐瓶底凹模型腔造型加工完成人：王三伟指导教师：魏成杰 班级07自动化姓名王三伟学号070440081日期实训课题可乐瓶底凹模型腔造型加工零件图号1号基本检查编程序号检测项目配分学生评分教师评分1切削加工工艺制定正确222切削用量选用合理223程序正确、简单明确、规范65操作4设备的正确操作与维护保养225安全、文明生产33基本检查结果总计1514尺寸检测序号检测要素允差量具配分实测结果分数数名称规格学生自测教师检测1图纸2图纸3图纸尺4图纸尺尺寸检测结果总计基本检查结果尺寸检测结果成绩2.1.1 设定加工刀具1选择屏幕左侧的“加工管理”结构树， 双击结构树中的刀具库，弹出刀具库管理对话框。单击“增加铣刀”按钮，在对话框中输入铣刀名称。 图30 “加工定义“对话框一般都是以铣刀的直径和刀角半径来表示，刀具名称尽量和工厂中用刀的习惯一致。刀具名称一般表示形式为“d10，r3”，d代表刀具直径，r代表刀角半径。2设定增加的铣刀的参数。在刀具库管理对话框中键入正确的数值，刀具定义即可完成。其中的刀刃长度和刃杆长度与仿真有关而与实际加工无关，在实际加工中要正确选择吃刀量和吃刀深度，以免刀具损坏。2.1.2 后置设置用户可以增加当前使用的机床，给出机床名，定义适合自己机床的后置格式。系统默认的格式为fanuc系统的格式。1选择屏幕左侧的“加工管理”结构树， 双击结构树中的“机床后置”，弹出“机床后置”对话框。2增加机床设置。选择当前机床类型，如图所示。图31 “机床后置“对话框（1）3后置处理设置。选择“后置处理设置”标签，根据当前的机床，设置各参数，如图所示。图32 “机床后置“对话框（2） 2.1.3 定义毛坯1 选择屏幕左侧的“加工管理”结构树， 双击结构树中的“毛坯”，弹出“毛坯”对话框。图33 “定义毛坯”对话框2点中“参照模型”复选框，在单击“参照模型”按钮，系统按现有模型自动生成毛坯。2.1.4 设定加工范围此例的加工范围直接拾取实体造型上的轮廓线即可。图342.2 可乐瓶底的常规加工我们造型的目的最终是要进行加工，把设计的构想变为现实，数控铣加工是重要的手段之一。当我们拿到一个工件和图纸后，总是要根据零件的形状特点和软件提供的加工功能来制定我们的加工方案。caxa制造工程师2006提供了多种加工加工方法，如平面轮廓、平面区域、参数线加工，曲面区域加工、曲面轮廓加工、限制线加工、投影加工，空间曲线加工、等高线加工、粗加工等十种加工方式，每一种加工方式，针对不同工件的情况，又可以有不同的出色表现基本上满足了数控铣床、加工中心的编程和加工需求。数控铣、加工中心的加工的工件一般都是六面加工好，满足找正和装卡要求的。因此本工件加工的第一项任务就是如何迅速的去除型腔中的余量，而数控铣、加工中心加工效率的高低，很大程度上取决于粗加工去余量的快慢。caxa制造工程师2006提供了一种粗加工的方法，它把整个型腔根据编程者给定的参数，自动分为多层，而每一层中又相当于一个平面区域加工。它适用于平刀、球刀和带r的平刀，因此，它可以高效可靠的去除型腔内的余量，并可以根据精加工的要求，留出余量，为精加工打下一个好的基础。根据本例的形状特点，难于用普通铣床进行粗加工，而用caxa制造工程师2006，却是一件轻而易举的事。因为可乐瓶底凹模型腔的整体形状较为陡峭，所以粗加工采用等高粗加工方式。然后我们采用参数线加工方式对凹模型腔中间曲面进行精加工。加工思路：等高线粗加工、参数线精加工2.2.1 等高线粗加工刀具轨迹1设置“粗加工参数”。单击【加工】【粗加工】【等高线粗加工】，在弹出的“等高线粗加工”中设置“粗加工参数”，如图左所示。设置粗加工“铣刀参数”，如图右所示。表1 等高线粗加工参数表加工参数切削用量加工方向顺铣主轴转速1500层高3慢速下刀速度50行距3切入切出连接速度800切削模式环切切削速度400行间连接方式直线退刀速度1000加工顺序z优先下刀方式加工精度0.1安全速度20加工余量0.8慢速下刀距离15区域切削类型抬刀切削混合退刀距离15起始点坐标x=0，y=0，z=60切入方式垂直毛坯类型参照模型刀具参数零件类型模具型腔刀具名r5球铣刀其他参数不设定刀具半径5加工边界刀角半径5最小最大-50/0 图35 “等高线加工加工”对话框（1）2设置粗加工“切削用量”参数。如图所示。 图36 “等高线加工加工”对话框（2）3确认“起始点”、“下刀方式”、“切入切出”系统默认值。按“确定”退出参数设置。4按系统提示拾取加工对象和加工边界。选中整个实体表面作为加工对象，系统将拾取到的所有实体表面变红，然后按鼠标右键确认拾取；拾取轮廓圆为加工边界，点中提示的箭头的一端，按鼠标右键结束。5生成粗加工刀路轨迹。系统提示：“正在计算轨迹请稍候”，然后系统就会自动生成粗加工轨迹。结果如图所示。 1粗加工yz 平面轨迹 2粗加工轨迹 3粗加工xy 平面轨迹 4粗加工xz 平面轨迹图37 粗加工刀路轨迹6隐藏生成的粗加工轨迹。拾取轨迹，单击鼠标右键在弹出菜单中选择【隐藏】命令，隐藏生成的粗加工轨迹，以便于下步操作。2.2.2 精加工参数线加工刀具轨迹可以直接加工原始的曲面，这样会显得更简单一点。也可以直接加工实体。但曲面截实体以后形成的实体表面比原