壳体零件造型及数控加工过程和程序设计论文

专业课程 综合 设计说明书 学院： 学期： 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 目录 专业课程设计任务书 壳体零件的基本尺寸 毛坯图形和尺寸 壳体零件的模型 . 壳体零件造型 . 壳体零件的加工 毛坯的创建 创建加工几 何体 创建刀具 设定加工方法 粗加工 加工创建操作 加工轨迹 加工仿真 半精加工 精加工创建操作 精加工轨迹 精加工仿真 精加工 加工创建操作 加工轨迹 加工仿真 后处理 6 1后处理操作 生成 G 代码 设计总结 业课程设计任务 设计题目： 壳体零件造型及数控加工过程和程序设计 设计步骤 : 1、熟悉 件； 2、理解图纸，进行零件实体造型； 3、根据零件结构和加工特点，选择粗精加工方法、加工参数，生成合理的数控加工刀 具轨迹；并进行加工轨迹仿真。 4、进行后置处理：针对 床，选择合理的参数，生成零件加工 G 代码。 设计要求： 1、完成零件造型，保存为“零件名 式文件； 2、完成零件加工方法选择，加工轨迹生成及仿真，并保存为“零件加工 . 件； 3、针对 床，生成零件加工 G 代码，保存为“零件加工 . 件。 设计成果： 1、设计说明书纸质文档一份； 2、光盘一张，包括：“零件名 . 、“零件加工 . 、“零件加工 . 设计说明书电子文档。 一 壳体零件的基本 尺寸 1毛坯图形和尺寸： 120 100 40 图 2 壳体零件的模型 图 二 壳体零件的建模 按零件的基本尺寸和三维模型进行建模，建模 步骤如下： 1. 新建部件文件 打开 件， 点击【标准】工具栏上的“新建”按钮 ，选择“模型”选项卡中的“模型”模块， 输入名称“ 单击【确定】按钮，新建 件文件。 如图 3 所示。 图 2. 创建草图 （ 1） 单击 【特征】工具栏上“草图”按钮 ， 弹出创建草图对话框， 选择 面 作为草绘平面，草绘方位“水平”，点击“确定”进入草图绘制状态 。 如图 4，图 5 所示。 图 图 面进入草绘环境 （ 2） 单击 绘制 矩形 按钮 ，选择“两顶点”方式，输入宽度 86，高度 100，单击 ，退出草图绘制状态。 如图 6。 图 3. 创建拉伸特称 单击“拉伸”按钮 ， 选择长方形，输入限制 结束 距离 40，单击“确定” 完成拉伸特征创建 。如图 7。 图 4. 创建抽壳特称 单击 “抽壳”按钮 ，选择上表面作为冲裁 面，输入厚度值 5，单击“确定”完成抽壳特征创建。如图 8。 图 5. 创建两个凸台 再次进入草绘环境 ， 按零件的基本尺寸， 创建直径分别为 20， 25 的两个圆， 退出草绘， 选择“拉伸”按钮进行拉伸 。 选择两截面圆作为拉伸截面，限制结束距离 25，拔模角度 5。 单击“确定”完成凸台的创建。 如图 9 所示 。 图 6. 创建倒角 单击“边倒角”按钮 ， 选择外部四条边，输入倒角半径 10，单击“应用”。再选择内部四条边，输入倒角半径 5，单击“确定”完成倒角的创建。 如图 10 所示。 图 保存 壳体零件的 建模，得 到 最终壳体造型，如 图 11 所示 。 图 三 壳体零件的加工 根据壳体零件的整体形状，加工方法选择：粗加工 +半 精加工 +精加工 ， 具体步骤如下： 1 毛坯的创建 单击“草图”按钮 ，用 矩形 工具绘制出宽 100，高 120 的矩形截面，退出草图。单击“拉伸”按钮，设置终点距离 40，得到长 120，宽 100，高 40 的长方体。再单击“对象编辑显示”按钮 ，设置毛坯的颜色及其透明度，完成毛坯的创建。如图 12，图 13，图 14。 图 图 图 2 创建加工几何体 （ 1）设置加工环境 单击【标准】工具栏的“开始”按钮 ，在下拉菜单选择“加工”命令，在 “ 加工 环境”对话框选择第二项“ 廓铣削配置，单击“确定”完成加工环境的设置。如图 15，图 16。 图 工”应用程序 图 （ 2） 设置加工坐标系及安全平面 单击【操作导航器】工具栏上的“几何视图” ，在“操作导航器”窗口中双击“ 标，弹出“ 话框，设置加工坐标系默认为 标系，设置安全平面距离 80。如图17。 图 （ 3） 创建几何体 在“操作导航器”中双击“ 标，在弹出的“ 铣削几何体 ”对话框中完成部件几何和毛坯几何的创建。如图 18，图 19，图 20 所示。 图 图 图 3 创建刀具 （ 1） 单击【加工创建】工具栏上的“创建刀具”按钮 ，“类型”中选“ “ 刀具子类型”中选第一个刀具，输入名称“ 单击确定。在弹出的“铣刀 数”对话框中输入直径 8，单击确定，完成刀具的创建。如图 21，图 22 所示 。 图 图 （ 2） 重复上述刀具创建过程，创建刀具 参数铣刀。设定直径为 5，底圆角半径为 重复上述刀具创建过程，创建刀具 定直径为 2，底圆角半径为 1。 如 图 23，图 24，图25，图 26 所示。 图 图 图 图 4 设置加工方法 （ 1） 粗加工参数设定 单击【操作导航器】工具栏上的“加工方法视图” ，双击“操作导航器”中的“ 标，在弹出的“ 铣削方法 ”对话框中输入部件余量 公差和外公差都输入 击确定，完成粗加工方法的设定。如图 27 所示。 图 （ 2） 半精 加工参数设定 双击“操作导航器”中的“ 标，在弹出的“ 铣削方法 ”对话框中输入部件余量 公差和外公差都输入 击确定，完成 半精 加工方法的设定。如图 28 所示。 图 （ 3） 精 加工参数设定 双击“操作导航器”中的“ 标，在弹出的“ 铣削方法 ”对话框中输入部件余量 0，内公差和外公差都输入 击确定，完成 精 加工方法的设定。如图 29 所示。 图 5 粗加工 （ 1） 单击 【加工创建】工具栏上的“创建操作”按钮 ，对弹出的“创建操作”对话框设置如图 30 所示。分别对 “型腔铣”， “切削参数”，“非切削移动”，“进给和速度”进行设置如图 31，图 32，图33，图 34 所示。 图 图 图 图 图 （ 2）单击“型腔铣”对话框中“操作”的“生成”按钮 ，即可生成粗加工刀具轨迹， 如图 35。 图 轨迹图 （ 3）单击“型腔铣”对话框中“操作”的“确定”按钮 ，选择“ 2D 动态”，单击播放 ， 即可进行粗加工仿真演示， 如图 36。 图 进行中） 6半精加工 （ 1） 单击【加工创建】工具栏上的“创建操作”按钮 ，对弹出的“创建操作”对话框设置如图 37 所示。分别对“型腔铣”，“切削参数”，“非切削移动”，“进给和速度”进行设置如图 38，图 39，图40，图 41 所示。 图 图 图 图 图 （ 2）单击“型腔铣”对话框中“操作”的“生成”按钮 ，即可生成半精加工刀具轨迹，如图 42 所示。 图 42. 半精加工轨迹图 （ 3）单击“型腔铣”对话框中“操作”的“确定”按钮 ，选择“ 2D 动态”，单击播放 ，即可进行半精加工仿真演示，如图 43。 图 进行中） 7精加工 （ 1） 单击【加工创建】工具栏上的“创建操作”按钮 ，对弹出的“创建操作”对话框 进行 设置 ，在“子类型”选择第 2 行第 1 个图标 ，其余 设置 如图 44 所示。 在弹出的“固定轮廓 铣 ”对话框选择“驱动方法”为“区域铣削”并设置设置如图 45，图 46。 单击“几何体”组框中“指定切削区域”进行切削区域选择 ，如图47 所示 。 分别对“切削参数”，“进给 速度”进行设置图 48，图 49 所示。 图 图 图 图 图 图 （ 2）单击“固 定轮廓铣”对话框中“操作”的“生成”按钮 ，即可生成精加工刀具轨迹，如图 50 所示。 图 50. 精加工轨迹图 （ 3）单击“ 固定轮廓铣”对话框中“操作”的“确定”按钮 ，选择“ 2D 动态”，单击播放 ，即可进行精加工仿真演示，如图 51。 图 51. 精加工仿真演示 （进行中） （ 4）仿真检查无误后，可保存最终仿真结果，如图 52 所示。 图 最终仿真加工结果 四 后处理 图形后处理主要是将正确生成的刀具路径转换为数控加工 序，以适用于不同的数控机床。 选择不同的加工节点对应的后处理文件内容 也不相同。 （ 1） 首先将导航器切换到【程序视图】模式，然后单击【操作】工具栏中的【后处理】按钮 ，打开【后处理】对话框。在该对话框中选择“ ，并在【输出文件】设置保存路径 ，单击确定 。如图 53。 图 （ 2）生成粗加工 G 代码。 完成上述操作后，系统将以窗口的形式显示加工操作的 序。 单击 【 文件 】下“ 保存 ”命令 ， 即 将粗加工G 代码以 记事本格式保存下来，如图 54 所示 。 并 对生成的 G 代码 进行检查，特别是对程序头及程序尾的部分 。 图 代码 （ 3） 用同样的方法 生成半精加工和精加工 G 代码。如图 55，图 56。 图 加工 G 代码 图 代码 五设计总结 通过对壳体零件综合的课程设计 ,让我又学习一种新的制图软件 ,并对这一软件 有了一个很透彻的了解 ,它就是 通过本次设计 ,熟悉了零件几何建模到数控加工的全过程 ,还有就是通过数控加工仿真的过程设计 ,使以前学的数控技术得到了充分应用 ,理论和实践有了相结合的机会 ,通过本次设计让我认识到自己还有很多需要学习和掌握 ,要想学到更多就要加强动手能力的锻炼 ,这次课程设计对所学知识是一个很好的综合过 程 ,使知识更加系统化 ,清晰化 ,为以