凹凸组合件的三维建模及零件的数控加工.doc

1、项目申请书姓 名班 级学 号项目名称：凹凸组合件的三维建模及零件的数控加工内容提要： 本毕业设计课题为“凹凸组合件的三维建模及零件的数控加工”。制造技术和装备就是生产人类生产活动的最基本的生产资料的技术和装备，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数控技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是一种高效的自动化加工设备，它严格按照加工程序，自动的对被加工工件进行加工。我们把从数控系统外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序，简称为数控程序，它是机床数控系统的应用软件。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基

2、础。它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。技术路线和技术关键： 技术路线：分析零件的结构工艺性确定零件的加工方法的加工路线零件的三维建模选择刀具、选择切削参数生成刀轨加工仿真生成G代码上传到数控机床加工真实产品。技术关键：保证加工精度，提高生产效率。应用前景： 随着世界科技进步和机床工业的发展，数控机床作为机床工业的主流产品，已成为实现装备制造业现代化的关键设备，是国防军工装备发展的战略物资。数控机床的拥有量及其性能水平的高低，是衡量一个国家综合实力的重要标志。加快发展数控机床产业也是我国装备制造业发展的现实要求指导老师意见：同意签名： 4月 26日教研室意见：同意

3、 签名：4 月26日开题报告姓 名学号班级项目名称凹凸组合件的三维建模及零件的数控加工主要研究（设计）内容：1.分析零件的结构工艺性；2. 确定零件的数控加工工艺；3. 零件的三维建模；4.自动编程生成G代码；5.在数控机床上加工真实产品。方法及其预期目的： 实现方法：基于三维CAXA的零件三维建模方法和基于CAXA的自动编程方法。 预期目的：编写一套数控加工工艺规程，并完整的加工出真实的产品。项目特色和重点难点：项目特色：三维机械产品设计和CAXA自动编程。重点难点：数控加工工艺分析和工艺制订。课题进度计划：1. 4月28日5月3日，开题、收集资料；2. 5月4日5月10日，编写数控加工工艺

4、；三维建模4. 5月11日5月17日，三维建模、自动编程、加工产品；5. 5月18日5月29日，撰写毕业设计说明书；6. 5月30日，毕业答辩。指导教师意见：同意开题 指导教师签字：5 月3日前 言本设计中根据数控加工应用的特点、专业培养目标和学习要求确定内容安排，力求通过课程的学习，使我们系统掌握数控加工的基本理论知识和常用工艺方法，重点掌握数控编程的方法与技巧，了解先进数控加工技术及发展趋势，具有分析数控加工结构工艺性、提高合理设计数控加工的能力，培养我们具有较强的从事数控加工工艺技术工作和组织数控加工生产管理工作的能力。通过本次数控加工，我们能够较全面地掌握数控加工工艺知识；注重培养我们

5、全面的数控加工的能力，不但掌握数控设备的结构，还要灵活操作使用数控设备。通过学习，能制定出合理的数控加工工艺规程，而且结合数控编程课程学习，能够自己制定加工工艺、自己编制程序、自己动手执行工艺过程并加工出合格的零件。内容包括：数控加工工艺设计（包括：零件图形的工艺分析、数控机床选择、数控刀具选择）CAXA制造工程师2013r2的刀路处理、自动编程及后处理，中批量生产典型零件数控加工工艺。由于设计者水平有限，其中有不免有缺点和错误，恳求指导老师批评指正。 目 录 前 言2第1章 零件的结构工艺性分析4第2章 数控加工工艺设计22.1 工序设计22.1.1工序准备22.1.2凸模的工序22.1.3

6、凹模的工序32.2 确定装夹方案和选择夹具32.3 选择刀具32.4 工序余量的安排42.5 加工中心加工切削用量的选择4第3章 CAXACAM2013r2的三维建模和加工及后处理63.1 零件的三维建模63.2 实体切削验证63.3 后处理173.4 DNC传送18后 记20致 谢22附 录231. 产品实物图23 第1章 零件的结构工艺性分析该凹凸件的材料为45#锻件，毛坯为1208030mm和1208020mm件。由图可知，该零件主要的加工内容为平面、型腔、凸台、椭圆、槽、孔，并且直边要倒角，粗糙度全部为1.6m。图1.1 凸模零件图23 图1.2 凹模零件图第2章 数控加工工艺设计2.

7、1 工序设计按照先粗后精.先面后孔的原则,步骤如下：2.1.1工序准备 (1) 下料120x80x30mm和120x80x22mm的毛培 (2) 凹凸件的正反两面用64的面铣刀铣平并达到尺寸. (3) 凹凸件合在一起在中间钻一个12的通孔. (4) 用一个螺杆把凹凸件合在一起并拧紧. (5) 用10的钻头在两边钻一个深45的孔. (6) 用10的刀杆放10的孔里面固定，再倒凹凸件R7的外圆角和外形深38，保证长度118和宽度78. (7) 去掉螺杆把B件拿下来，加工凸件底面.2.1.2凸模的工序（1）加工凸件底面工序一： 工步一：粗铣24的通孔. 工步二：粗铣椭圆. 工步三：椭圆和24的孔倒角

8、. 工步四：精铣椭圆底面. 工步五：精铣24的通孔. 工步六：粗精铣2X14孔. 工步七：直边倒角.工序二： 工步一：去毛刺.(2) 加工凸件正面.工序一： 工步一：粗铣外形. 工步二：粗精铣球面. 工步三：外形残料清角. 工步四：精铣外形. 工步五：粗精铣3个槽面. 工步六：精铣外形底面. 工步七：铰10的通孔. 工步八：直边倒角.工序二： 工步一：去毛刺.2.1.3凹模的工序(1) 加工凹件正面.工序一： 工步一：粗铣内腔. 工步二：内腔残料清角. 工步三：精铣内腔. 工步四：铰10的通孔. 工步五：直边倒角.工序二： 工步一：去毛刺.(2) 加工凹件反面.工序一： 工步一：直边倒角.工序

9、二： 工步一：去毛刺.2.2 确定装夹方案和选择夹具该底座零件形状较简单.尺寸较小,但四个侧面较光整,加工面与非加工面之间的位置精度要求不高,故可选通用虎口钳,以底面和两个侧面定位,用虎口钳钳口从侧面夹紧.2.3 选择刀具根据加工内容,所需的刀具有钻头 ,平头铣刀，铰刀等,其规格根据加工尺寸选择.因XH715型加工中心的允许装刀直径:无相邻刀具为直径为400mm,但工件长度为120mm,一次能铣削整个长度,但是为了保证加工精度，至少需两次走刀.一般来说,铣刀半径一般小于加工零件轮廓的最小曲率半径，一般取R=（0.80.9），经综合分析确定粗铣外轮廓的铣刀直径选为直径为10mm.粗铣内轮廓的铣刀

10、直径选为17mm,钻孔选用直径为10 mm的麻花钻，其详细参数见下表。表2.1 刀具参数表产品名称零件名称零件图号01程序编号O01-O04工步号刀具号刀具名称刀具补偿值/mm备注直径/mm长度/mm1T01面铣刀64402T02合金铣刀20503T03合金铣刀17554T04合金铣刀10405T05合金铣刀5306T06钻头12707T07钻头10558T08铰刀10509T09倒角刀1010 2.4 工序余量的安排加工余量的大小，对零件的加工质量和生产效率及经济行均有较大的影响。正确规定加工余量的数值，是制定工艺规程的重要任务之一，特别是加工中心，选好余量尤为重要，在刚度允许的情况下，应以

11、最少的进给次数切除加工余量，最好一次切净余量，以便提高生产率。在数控机床上，在工件表面粗糙度值要求为Ra3.212.5m时，粗铣后的余量一般取（0.51.0）8 ，而本次设计中工件的表面粗糙度为Ra1.6m，所以粗铣时的余量取0.15mm。2.5 加工中心加工切削用量的选择1）切削用量的确定 切削用量包括主轴转速（切削速度）、背吃刀量（切削深度）、进给量（进给速度）。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并编入程序单内。a）切削深度ap（）ap是指平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸， 主要根据机床、夹具、刀具和工件的刚度来决定。由于零件精度要求不高，从“切削用量简明手册”可查得，可以一次

12、净加工余量，即ap等于加工余量，即粗铣时ap=0.5mm。b）切削速度c（m/min），c是指铣刀旋转时的切削速度n=1000c/d0由此公式可算得粗铣外轮廓时 n=800r/min,精铣内外轮廓时n=1600r/min，钻孔时n=600r/min。c）进给量（进给速度）f（mm/min或mm/r） 是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给量数值应选小些，一般在2050mm/min5范围内选取。最大进给量则受机床刚度和进给系统的性能限制，并与脉冲当量有关。合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。第3章 CAXACAM2013r2的三维建模和加工及后处理CAXACAM2013r2可以设计实体模型、工程图纸等，并可以通过设置刀具路径，生成零件的数控程序。CAXACAM2013r2具有强大的功能：加工方式的多样化。在型腔铣削、轮廓铣削以及