基于CAXA盖板零件的造型及仿真加工论文

北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 1 摘 要 本文主要讲述盖板零件的数控铣削加工工艺，通过对零件图纸的分析，确定该零件的加工工艺、刀具、切削用量，制定出该零件的机械加工工艺过程卡片及数控加工工序卡，然后利用 造工程师软件绘制出该零件的三维实体图，再采用软件对零件进行自动编程，最终将程序录入机床，完成该零件的加工。 关键词：数控铣削 加工工艺 切削用量 数控编程 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 2 目 录 绪论 1 一 二维建模 2 二 11 三 17 四 19 结束语 45 致谢 46 参考文献 47 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 3 绪论 毕业设计是我们大学学习生活的很重要的一部分，是我们在校学习的最后的一个环 节，是评价我们是否是一个合格大学生的一个很重要标准，因此在做毕业设计时，我都是怀着很重视的态度去做的。 在刚接到要做毕业设计的任务，我一下子感到无从下手，有点迷茫，由于从没有做过这样的设计，经过几天的查找资料，我发现数控加工是机械行业一门新的专业，数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决 多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着计算机、自动控制技术的飞速发展，数控技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时，社会经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。随着改革开放深入发展，全国特别是国有大中型企业及三资企业，在生产中都广泛地应用了数控加工技术和计算机辅助加工技术。由于市场竞争日益激烈，从而导致对专业人才的大量需求。 随着民营经济的飞速发展，我国沿海经济发达地区 (如广东，浙江、江苏、山东 )，数控人才更是供不应求， 所以我觉 得数控行业有着十分广阔的前景，所以就有试着做这方面设计的念头，又因为我们在校时也开了这方面的课程，我对数控的编程又有一定的了解，就选择典型零件的数控铣床铣削编程与操作设计这个课题。 要成为数控编程员就要具备 ：掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作，掌握机械的设计和制造专业知识，熟练掌握三维 件，如 ；熟练掌握数控手工和自动编程等技术；这样的高的要求就更能考察我们的综合知识掌握的怎么样，所以我愿意接受这个任务，来自我检验一下自己是否合格一个的大学生。 经过两个月的准备， 我的毕业设计终于告以段落，两个多月的忙碌对我来说有着丰富的收获，我学到了很多，我学会了如何与同学、老师的沟通，学会了与同学配合完成任务，学会了如何利用图书、网络搜集信息等等。 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 4 一、盖板的二维建模 造工程师的用户界面，按快捷键【 在按【 切换坐标系于“ ”，选取【造型】【曲线生成】【圆】命令，用“圆心半径”方式绘制圆，捕捉坐标原点作为圆心，按回车键，输入半径 击右键退出命令。按快捷键【 结果如图 1示。 图 1线】命令按钮 ，用“两点线”、“正交”、“长度方式”绘制长 44 的直线，如图 1示。 图 1型】【曲线生成】【圆】命令，用“圆心半径”方式绘制圆，再按回车键，输入半径 击右键退出命令。结果如图 1示。 图 1直线】命令按钮 ，按回车键选切点，如图 1示，选取 38 圆绘北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 5 制切线，如图 1示。 图 1 图 1切】命令按钮 ，对图形进行编辑，如图 1示。 图 1型】【曲线生成】【圆】命令，用“圆心半径”方式绘制圆，捕捉坐标原点作为圆心，再按回车键，输入半径 击右键退出命令。结果如图 1 图 1型】【曲线生成】【圆】命令，用“圆心半径”方式绘制圆，再按回车键，输入半径 击右键退出命令。结果如图 1示。 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 6 图 1线】命令按钮 ，按回车键选切点，如图 1示，选取 22 圆绘制切线，如图 1示。 图 1 图 1切】按钮 ，对图形进行编辑，结果如图 1示。 图 1型】【曲线生成】【圆】命令，用“圆心半径”方式绘制圆，再按回车键，输入半径 击右键退出命令。结果如图 1示。 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 7 图 1线】命令按钮 ，“立即菜单”如图 1置绘制 60 度和 角度线，结果如图 1示。 图 1 图 1型】【曲线生成】【圆】 命令，用“圆心半径”方式绘制圆，捕捉角度线与 的交线作为圆心，再按回车键，输入半径 右键退出命令。结果如图 1。 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 8 图 1线过渡】按钮 ，“立即菜单”按如图 1置，对二维图形进行圆角过渡，结果如图 1示。 图 1 图 1切】命令按钮 ，对图形进行 编辑，结果如图 1示。 图 1型】【曲线生成】【圆】命令，用“圆心半径”方式绘制圆，捕捉角度线与 的交线作为圆心，再按回车键，输入半径 击右键退出命北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 9 令，结果如图 1示。 图 1型】【曲线生成】【圆】命令，用“圆心半径”方式绘制圆，捕捉坐标原点为圆心，再按回车键，输入半径 击右键退出命令，结果如图 1 图 1型】【曲线生成】【圆】命令，用“圆心半径”方式绘制圆，再按回车键，输入半径 击右键退出命令，结果如图 1示。 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 10 图 18. 单击【直线】命令按钮 ，按回车键选切点，如图 1取 制切线，如图 1示。 图 1 图 19. 单击【剪切】命令按钮 和【删除】按钮 ，对图形进行编辑，如图 1示。 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 11 图 1线拉伸】命令按钮 ，拉伸水平中心线到适当位置，结果如图 1示。 图 1线】命令按钮 ，“立即菜单”如图 1置，绘制 75 度和 角度线，如图 1示。 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 12 图 1 图 12. 选取【造型】【曲线生成】【圆】命令，用“圆心半径”方式绘制圆，再按回车键，输入半径 制八个圆，双击右键退出命令，结果如图图 1示。 图 13. 选取【造型】【曲线生成】【圆】命令，用“圆心半径”方式绘制圆，再按回车键，输入半径 制两个圆，结果如图 1示。 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 13 图 1除】命令按钮 ，对图形进行编辑，结果如图 1示。 图 1、盖板的三维建模 将“特征树”切换到“零件特征”按钮，选择 面，结果如图 2示。单击【绘制草图】按钮 ，单击【曲线投影】按钮 ，选取二维图形，结果如图 2示。 图 2 图 2京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 14 伸增料 】按钮 ，出现“拉伸增料”对话框，参数设置如图 2示，单击【确定】按钮，结果如图 2示。 图 2 2面”，结果如图 2示。单击【绘制草图】按钮 ，单击【旋转】按钮 ，旋转到背面，选取【造型】【曲线生成】【圆】命令，用“圆心半径”方式绘制圆，捕捉坐标原点作为圆心，再按回车键，输入半径 击右键退出命 令。结果如图 2示。 图 2 图 2. 单击【直线】命令按钮 ，用“两点线”、“正交”、“长度方式”绘制长 44 的直线，如图 2示。 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 15 图 2. 选取【造型】【曲线生成】【圆】命令，用“圆心半径”方式绘制圆，再按回车键，输入半径 击右键退出命令。结果如图 2示。 图 2. 单击【直线】命令按钮 ，按回车键选切点，如图 2示，选取 22 圆绘制切线，如图 2示。 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 16 图 2 图 2. 单击【剪切】命令按钮 ，对图形进行编辑。如图 2示。 图 2伸增料】按钮 ，出现“拉伸增料”对话框，参数设置如图 2示，单击确定，结果如 图 2示。 图 2京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 17 图 2Y 平面，结果如图 2示。单击【绘制草图】按钮 ，单击【曲线投影】按钮 ，选取轮廓线，结果如图 2示。 图 2 图 20. 单击【拉伸除料】按钮 ，出现“拉伸除料”对话框，参数设置如图 2 示，单击确定按钮，结果如图 2示。 图 2 2Y 平面，结果如图 2示。单击【绘制草图】按钮 ，单击【曲线投影】按钮 ，选取圆轮廓线，结果如图 2示。 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 18 图 2 图 22 单击【拉伸除料】按钮 ，出现拉伸除料对话框，参数 设置如图 2示，单击确定按钮，结果如图 2示。 图 2 2京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 19 三、盖板的工艺分析 该零件形状较典型，并且为轴对称图形，也便于装夹和定位。该例在数控铣削加工中有一定的代表性。 图样分析 该零件以 22寸标注齐全；且无封闭尺寸及其他标注错误；尺寸精度要求不高。 加工工艺 该零件为铸造件 （灰口铸铁），其结构并不复杂，但对要求加工部分需要一次定位二次装夹。根据数控铣床工序划分原则，先安排平面铣削，后安排孔和槽的加工。对于该工件的加工顺序为：先铣上平面；铣削轮廓；用中心钻点窝；孔；钻 孔；然后，先用压板压紧工件，再松开定位销螺母，进行挖 选择装夹和定位 该零件在生产时，可采用“一面、两销”的定位方式，以工件底面为第一定位基准，定位元件采用支撑面，限制工件在 X、 Y 方向的旋转运动和 个 22孔作为第二定位基准，定位元件采用带螺纹的两个圆柱定位销，进行定位和压紧。限制工件在 X、 Y 方向的直线运动和 Z 方向的旋转运动。挖 的中心槽时，先用压板压紧工件，再松开定位销螺母。在批量生产加工过程中，应保证定位销与工作台相对位置的稳定。 选择铣刀和切削用量 铣削上表面选取 25于采用两个中心孔定位，不能使用端面铣刀），先进行粗铣，留 进行精铣；最大外形轮廓铣削可选用直径较大的刀，根据余量决定铣削次数，最后余量加工应 深度为 用直径 8 孔，先用 3 的中心钻点窝，再分别用 麻花钻钻削。切削用量选取表见表 3 加工工序卡片和刀具使用卡片 盖板零件数控铣削刀具使用卡片和加工工序卡片见表 3表 3 表 3切削用量选取表 材质 布氏硬度 抗拉强度 切削速度 m/分 每齿进给量 平面铣刀、槽铣刀 立铣刀 粗铣 精铣 负前角 正前角 铸铁 低硬度 中硬度 高硬度 =170 1702060559050 钢 n/ 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 20 一般钢 低硬合金钢 中硬合金钢 高硬合金钢 铸钢 400000010000120005515020005 5 黄铜 15000 铜 9050 900=1500 - 1500=1500 - 3盖板零件数控铣加工刀具使用卡 编号 刀具名称 刀具规格 /量 用途 刀具材料 1 立铣刀 25 1 铣平面、轮廓 和金镶条 2 键槽铣刀 8 1 挖槽 高速刀（ 3 麻花钻 钻孔 高速刀（ 4 麻花钻 钻孔 高速刀（ 表 3板零件数控铣加工工序卡 数控加工工序卡片 零件名称 零件图号 材料 盖板 工艺 序号 夹具名称 夹具编号 使用设备 工 步 号 加工内容 程序号 刀具名称 刀具规格/偿号 补偿值 主轴转速 （ r/ 进给速度 （ mm/ 进给倍率 （ /） 切削深度（ / 加工余量 （ / 1 铣平面 粗 立铣刀 25 202 200 30 精 402 200 20 铣外轮廓 粗 立铣刀 25 202 200 30 精 25 402 200 10 挖槽 键槽铣 刀 8 402 200 10 4 点窝 中心钻 3 800 100 20 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 21 5 钻孔 麻花钻 602 200 20 6 钻孔 麻花钻 602 50 10 注意事项 起动机床回零后，检查机床零点 换刀后，应松开主轴锁定，并对 Z 轴进行对刀 正确操作机床，注意安全，文明生产 四、盖板的刀具路径模拟 征树”中，由【零件特性】，切换到【加工管理】，双击“特征树”中的【毛坯】，出现“定义毛坯”对话框，选择“参照模型”，单击【参照模型】按 钮，“定义毛坯”对话框如图 4示，单击【确定】按钮，结果如图 4示。 图 4北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 22 图 4型】【曲线生成】【矩形】命令，“立即菜单”如图 4置，结果如图 4示。 图 4 图 4工】【粗加工】【平面区域粗加工】命令，出现“平面区域粗加工”对话框，设置如图 4 4 4 4 4 44示。 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 23 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 24 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 25 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 26 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 27 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 28 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 29 图 4定】按钮，拾取轮廓长方形轮廓，在“拾取岛屿”的提示下，拾取盖板轮廓，单击右键，结果如图 4示。 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 30 工】【粗加工】【平面区域粗加工】命令，出现“平面区域粗加工”对话框，设置如图 444444 4示。 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 31 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 32 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 33 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 34 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 35 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 36 图 4定】按钮，拾取中心槽轮廓，单击右键，结果如图 4示。 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 37 取【加工】【其他加工】【孔】加工命令，出现“孔加工”对话框，加工参数和刀具参数设置如图 44示，其余按默认设置。 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 38 图 4定】按钮，分别拾取两个孔的中心，单击右键，生成刀具路径如图 4 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 39 取【加工】【其他加工】【孔】加工命令，出现“孔加工”对话框，加工参数和刀具参数设置如图 44示，其余按默认设置。 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 40 图 4定】按钮，分别拾取五个孔的中心，单击右键，生成刀具路径如图 4 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 41 取【加工】【其他加工】【孔】加工命令，出现“孔加工”对话框，加工参数和刀具参数设置如图 44示，其余按默认设置。 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 42 图 4定】按钮，分别拾取八个孔的中心，单击右键，生成刀具路径如图 4 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 43 工】【精加工】【平面轮廓精加工】命令，出现“平面轮廓精加”工对话框，加工参数和刀具参数设置如图 44示，其余按默认设置。 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 44 图 4定】按钮，拾取中心槽轮廓，单击右键，结果如图 4示。 图 4京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 45 征树”中的全部刀具轨迹，单击右键，出现快捷菜单，选择【实体仿真】，出现实体仿真界面，单击【仿真加工】按钮 ，出现“仿真加工”对话框，如图 4击【播放】按钮，结果如图 4示。 图 4 4动生成加工程序。分别选择“特征树”中的刀具轨迹，单击右键，出现快捷菜单，选择【后置处理】【生成 G 代码】命令，出现“选择后置文件”北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 46 对话框，分别起“文件名”为“ “ “ “ “ “ 击【保存】按钮，按右键记事本程序出现在绘图界面，修改后保存，为联机加工做准 备。 北京 电子科技职业学院机械工程学院毕业 论文 47 结束语 本次课题贯穿本专业所学到的议论知识与实践操作技术，从分析设计到计算、操作得到成品，同时本次选题提供了自主学习，自主选择，自主完成的机会。毕业设计有实践性，综合性，探索性，应用性等特点 ，通过对该零件的加工设计，使自己能够运用 体设计软件进行实体绘制，并能够完成铣削零件的自动编程，对刀具路径有了更深一步的理解。 这次毕业设计，给我最大的体会就是熟练操作技能来源我们对专业的熟练程度。除了对 自动编程 的熟练掌 握之外，还需要你掌握零件工艺方面的知识，对于夹具的选择，切削参数的设定我们必须十分清楚。在上机操作时，我们只有练习各功能键的作用，在编程时才得心应手。因此，我总结出一个结论 “