齿轮油泵数控加工.doc

目 录引言11 零件模型及工件的建立 211创建模模型212创建工件 32 数控加工工序的创建 321加工工艺路线的选择 322正面加工制造 323左侧面加工制造 924右侧面加工制造 1125底面加工制造 1226背面加工制造 133 后置处理 144 结论 15参考文献16附录17引言CAM (computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)的核心是计算机数值控制(简称数控)，是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。1952年美国麻省理工学院首先研制成数控铣床。数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。此后发展了一系列的数控机床，包括称为“加工中心”的多功能机床，能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置，能连续完成锐、钻、饺、攻丝等多道工序，这些都是通过程序指令控制运作的，只要改变程序指令就可改变加工过程，数控的这种加工灵活性称之为“柔性”。加工程序的编制不但需要相当多的人工，而且容易出错，最早的CAM便是计算机辅助加工零件编程工作。麻省理工学院于1950年研究开发数控机床的加工零件编程语言APT，它是类似FORTRAN的高级语言。增强了几何定义、刀具运动等语句，应用APT使编写程序变得简单。这种计算机辅助编程是批处理的CAM系统一般具有数据转换和过程自动化两方面的功能。CAM所涉及的范围，包括计算机数控，计算机辅助过程设计。数控除了在机床应用以外，还广泛地用于其它各种设备的控制，如冲压机、火焰或等离子弧切割、激光束加工、自动绘图仪、焊接机、装配机、检查机、自动编织机、电脑绣花和服装裁剪等，成为各个相应行业CAM的基矗计算机辅助制造系统的组成可以分为硬件和软件两方面：硬件方面有数控机床、加工中心、输送装置、装卸装置、存储装置、检测装置、计算机等，软件方面有数据库、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助作业计划编制与调度、计算机辅助质量控制等。1、 零件模型及工件的建立。1.1 设置工作目录启动pro/e3.0，依次单击“文件” “设置工作目录”，在查找范围下选取建立好的文件夹“CAM实训”，然后“确定”。后续的工作文件都保存再次。1.2 创建参照模型效果如下图：图 7图 8工程图如下：1.3 创建工件效果如图9图 92、数控加工工序的创建2.1 加工工艺路线的选择加工工艺路线：正面曲面铣削正面轮廓铣削正面体积块铣削 正面刻模正面孔加工 左侧面曲面铣削正面孔内曲面加工正面体积块铣削 底面孔加工右侧面曲面铣削左侧面孔加工完成背面曲面加工 2.2 正面加工制造2.2.1设置操作数据（1）工作机床。因为此泵的加工精度为一般要求，因此机床选用为加工一般精度的可转位刀具，具有间隙补偿和螺距误差补偿的半闭环CNC系统的 数控机床就可以满足要求。刀具选用铣刀，钻头、镗刀，因而一般都需要X，Y，Z三个数控直线轴对其进行加工以保证其外形尺寸，所以选用3轴即可。工作机床的各个系数进行设置，参数如图10所示，保存机床。图10（2）操作名称为“zhengmian”。（3）以底座的正面，底面，侧面为参考平面，创建新的坐标系，以此为加工零点，如图11。图 11（4）设置退刀曲面。以曲面F1为参考，平移5个单位，作为退刀曲面，如图12。完成操作设置。图 122.2.2正面加工(1)正面体积块铣削，步骤如下：序列设置: 为设置刀具，参数与体积。刀具设定：刀具类型为端铣削，直径为15，保存刀具。参数设定：切削进给量200，步长深度2，跨度2，安全距离5，主轴转速2000，完成。体积块选取：选择草绘体积块，草绘图如图13。拉伸至零件正面，如图14。完成体积块拉伸。选取此体积块为切削体积块。 图13 图14演示轨迹：点击CL计算。屏幕演示，如图14。NC检测，运行。运行结果如图15。完成序列。 图 14 图 15（2）正面轮廓铣削。序列设置: 刀具，参数，曲面。刀具设定：新建刀具，刀具类型为端铣削，直径为4。保存刀具。参数设定：切削进给量200，步长深度2，安全距离5，主轴转速2000。曲面选取：选取零件外轮廓为切削曲面。演示轨迹：点击CL计算。屏幕演示，如图16。NC检测，运行。运行结果如图17。完成序列。 图 16 图 17（3）正面曲面铣削。序列设置:为设置刀具，参数，曲面，定义切割。刀具设定：新建刀具，刀具类型为外圆角铣削，直径1。保存刀具。参数设定：切削进给量200，跨度1，安全距离5，主轴转速2000。曲面选取：选取椭圆柱上的倒圆角为切削曲面。定义切割：选取自由面等值线。演示轨迹：点击CL计算。屏幕演示，如图18。NC检测，运行。运行结果如图19。完成序列。 图18 图 19（4）正面孔加工。序列设置: 刀具，参数与孔。刀具设定：新建刀具，刀具类型为基本钻头，直径15，。保存刀具。参数设定：切削进给量为20，安全距离为10，主轴转速1000孔选取：用曲面添加孔。选取正面，完成添加；深度设为穿过所有。演示轨迹：点击CL计算。屏幕演示，如图20；NC检测，运行，运行结果如图21。完成序列。 图 20 图 21（5）正面刻模。序列设置: 刀具，参数与槽特征。刀具设定：新建刀具，刀具类型为破口，直径0.5，保存刀具。参数设定：切削进给量200，坡口深度0.5，安全距离5，主轴转速2000。开槽特征选取：选取零件上的“齿轮油泵”作为开槽特征。演示轨迹：点击CL计算。屏幕演示，如图23。NC检测，运行。运行结果如图24。完成序列。 图 23 图 24（6）内体积块铣削。序列设置: 刀具，参数与体积。刀具设定：刀具类型为端铣削，直径12。保存刀具。参数设定：切削进给量200，步长4，跨度4，安全距离5，主轴转速2000。体积块选取：选择草绘体积块，草绘图如图25。拉伸至零件后面，如图26。完成体积块拉伸。选取此体积块为切削体积块。 图 25 图 26演示轨迹：点击CL计算。屏幕演示，如图27。NC检测，运行。运行结果如图28。完成序列。 图 27 图 28（7）正面孔内曲面铣削。序列设置:刀具，参数，曲面，定义切割。刀具设定：刀具选择“T0002”刀具。参数设定：切削进给量200，跨度1，安全距离5，主轴转速2000。曲面选取：选取铣削曲面。定义切割：选取自由面等值线。演示轨迹：点击CL计算。屏幕演示，如图29。NC检测，运行。运行结果如图30。完成序列。 图29 图 302.3 左侧面加工制造2.3左侧面加工制造设置。（1）操作设置：新建操作名称为“zuocemian”。（2）设置加工零点：以底座的上面，正面，左面为参考平面，建立新的参考坐标系，以此作为加工零点。（3）设置退刀平面：以底座的左面为参考平面，平移5个单位，建立新的参考平面，以此作为退刀平面。完成操作设置。2.3.2左侧面加工（1）左面曲面铣削。（2）序列设置:刀具，参数，曲面，定义切割。（3）刀具设定：新建刀具，刀具类型为端铣削，直径12。保存刀具。（4）参数设定：切削进给量100，步长4，跨度1，安全距离5，主轴转速2000。（5）曲面选取：选取左面表面作为加工表面。定义切割：选取自由面等值线。演示轨迹：点击CL计算。屏幕演示，如图31。NC检测，运行。运行结果如图32。完成序列。 图 31 图 322.3.3左侧面孔加工。（1）序列设置: 刀具，参数，孔。（2）刀具设定：新建刀具，刀具类型为基本钻头，直径35。保存刀具。（3）参数设定：进给切削量20，安全距离10轴转速800孔选取：使用曲面选取方式选取孔，如图33、34。深度为穿过所有。 图33 图 34（4）演示轨迹：屏幕演示，如图35；NC检测，运行结果如图36。完成序列。 图 35 图 362.3.4CL数据输出输出名称为“zuocemian.ncl”的CL数据。CL数据检测。检测结果如图37。 图 372.4 右侧面加工制造2.4.1右侧面加工制造设置。新建操作名称为“youcemian”。（1）设置加工零点：以底座的上面，正面，右面为参考平面，建立新的参考坐标系，以此作为加工零点。（2）设置退刀平面：以底座的右面为参考平面，平移5个单位，建立新的参考平面，以此作为退刀平面。完成操作设置。2.4.2右侧面加工（1）右侧面曲面铣削。（2）序列设置:刀具，参数，曲面，定义切割。（3）刀具设定：使用“T0007”刀具。（4）参数设定：切削进给量2004，跨度1，安全距离5主轴转速2000（5）曲面选取：选取右面表面作为加工表面。（6）定义切割：选取自由面等值线。（7）演示轨迹：屏幕演示，如图38；NC检测，运行结果如图39。完成序列。 图 38 图 392.5 底面加工制造2.5.1底面加工制造设置。新建操作名称为“dimian”。（1）设置加工零点：以底座的正面，左面，底面为参考平面，建立新的参考坐标系，以此作为加工零点。（2）设置退刀平面：以底座的上面为参考平面，平移5个单位，建立新的参考平面。以此作为退刀平面。完成操作设置。2.5.2底面加工（1）底面孔加工。进入“加工NC序列新序列加工孔加工钻孔标准”。序列设置为设置刀具，参数，孔。刀具设定：新建刀具，刀具类型为基本钻头，直径24。保存刀具。参数设定：切削进给量20全距离10轴转速1000孔选取：使用曲面选取方式，选取如图40的曲面。深度为自动。图 40演示轨迹：屏幕演示，如图41；NC检测，运行。运行结果如图42。完成序列。 图 41 图 42（2）底面孔攻丝加工。进入“加工NC序列新序列加工孔加工攻丝固定”。序列设置为设置刀具，参数，孔。刀具设定：新建刀具，刀具类型为基本钻头，直径26。保存刀具。参数设定：图43孔选取：图44演示轨迹：屏幕演示，如图45；NC检测，运行。运行结果如图46。完成序列. 图45 图462.6 背面加工制造2.6.1背面加工制造设置。新建操作名称为“beimian”。（1）设置加工零点：以底座的背面，底面，侧面为参考平面，创建新的坐标系，以此为加工零点。（2）设置退刀平面：以底座的背面为参考平面，平移5个单位，建立新的参考平面。以此作为退刀平面。完成操作设置。2.6.2背面加工（1）背面曲面铣削。序列设置: 刀具，参数，曲面，定义切割。刀具设定：使用“T0002”刀具。参数设定：切削进给量200，跨度1，安全距离5主轴转速2000。曲面选取：选取右面表面作为加工表面，如图43。定义切割：选取自由面等值线，如图44。 图 43 图 44演示轨迹：点击CL计算。屏幕演示，如图45；NC检测，运行结果如图46。完成序列。 图 45 图 463 后置处理通过后置处理将刀位文件为NCL的文件转化为NC文件，成为数控机床可以识别的G代码，其处理结果为*.tap，可以为记事本直接打开。步骤：在工具栏选项中将“ncpost-typle”改为“gpost”，修改后置处理器中的选项，然后单击“CL”菜单，如下：经处理，有五个后置处理文件，分别为zhengmian.ncl , zhengmianlunkuo.ncl , neitijikuai.ncl , zhengmiankong , beimian.ncl。G代码见附录。4、 结论这次为期二周的CAM软件应用实训，以Pro/E软件应用为基础，以（三维造型）模具设计为依托，NC加工为重点，加强各种外形NC后处理的能力为主要目的。在这两周里，我走出了课堂，真正的运用课堂所学的知识进行实训。当然，其中不乏有失误的。其中，由于软件的生疏，导致创建零件模型和工件时也花了蛮多的时间，特别是打孔，后经处理总算完成；在NC序列创建时，NC序列的完整定义才能保证后面的加工得以顺利进行；在加工之前一定要先进行刀具的设定并保存，这样后面的加工才更方便；加工时各类参数的设置和曲面、坐标的选取都需根据加工工艺所需的内容进行操作，所以在加工之前一定要先确定好加工路线和加工方法才利于后面加工的进行。在企业的生产中，NC序列的选取，不仅要考虑以上所提的注意事项，还需把实际的加工的容易程度和经济性考虑进去。所以这方面的知识我们还需要加强。通过这两周的实训，把模具设计和NC加工结合运用，自己在课堂未能学到和体会的东西在这次实训中都得到了理解、熟悉并运用，更加体会到专业知识巩固的重要性。如今，我们已经身处大三阶段，这方面的知识更为重要，所以往后的时间里我们需要在这些方面加强。谢 词以此同时，我们还得感谢黄老师的细心指导，老师的指导让我们少走了弯路，加快了实训的进度，各方面的知识吸收得更快。在黄小能老师的悉心指导和严格要求下业已完成实训，从课题选择到具体的操作过程，黄小能老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度使我深受感动，没有这样的帮助和关怀和熏陶，我不会这么顺利的完成实训作业。在此向黄小能老师表示深深的感谢和崇高的敬意！不积跬步何以至千里，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在实训中得以体现，顺利完成作业。同时，在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍和论文，在这里一并向有关的作者表示谢意。我还要感谢同组的各位同学以及我的各位室友，在这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你们帮助和支持，在此我表示深深地感谢！参考文献1 蔡澜，王潇. 数控加工工艺学. 北京：化学工业出版社，20062 程云健. PRO/ENGINEER野火版3.0数控加工. 北京：人民邮电出版社，20063 戴祥国. PRO/ENGINEER数控加工. 北京：机械工业出版社，20024 王伟兵. 数控编程100例. 北京：机械工业出版社，20035 徐宏海. 数控加工工艺. 北京：化学工业出版社，20046 朱燕青. 模具数控加工技术. 北京：机械工业出版社，2001附 录附录一：正面部分G代码附录二：正面轮廓部分G代码附录三：内体积块部分G代码附录四：正面孔G代码附