目录前言 (1)1、设计任务 (1)2、设计思路 (1)3、零件三维造型 (2)4、气门摇臂轴支座加工工艺规程设计 (12)4.1 零件的作用 (12)4.2 零件的工艺分析 (12)4.3 确定毛坯的制造形式 (13)4.4 基面的选择 (13)4.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (13)4.6 零件的表面加工方法的选择 (14)5、零件毛件三维图形 (15)6、切削用量 (15)7、NC加工 (16)8心得 (35)9、参考文献 (36)附录 (37)前言CAD/CAM技术起步于20世纪60年代末,经过40年左右的发展先后走过了大型机、小型机、工作站、微机时代,每个时代都有当时流行的CAD/CAM软件。
现在微机平台的CAD/CAM 软件占据着主导地位,国内外有一大批优秀的CAD/CAM软件。
CAD/CAM技术应用范围非常广泛,从最初的机械制造的广泛应用,到现在建筑、电子、化工等领域也开始大量使用。
随着CAD/CAM技术在国内不断的研发和应用,CAD/CAM技术对我国国民经济起重要的作用。
CAD/CAM即计算机辅助设计与制造,其含义是指产品设计和制造人员根据产品设计和制造流程,在计算机系统的支持下,进行设计和制造的一项技术。
一般讲,一个完整的CAD/CAM 系统是由计算机、外围设备及附加生产设备等硬件和控制这些硬件运行的指令、程序即软件组成,它是制造业实现自动化、柔性化、集约化生产的基础。
此次CAD/CAM课程设计主要是使用软件proe5.0,proe是美国PTC公司旗下的产品Pro/Engineer软件的简称。
Pro/E(Pro/Engineer操作软件)是美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation,简称PTC)的重要产品。
是一款集CAD/CAM/CAE 功能一体化的综合性三维软件,在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位,并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广,是现今最成功的CAD/CAM 软件之一。
1、设计任务本设计以某一具体的机械零件为设计对象(零件图见附图)。
主要设计任务:1.三维CAD造型:熟悉并掌握机械CAD/CAM软件PRO/ENGINEER的草绘模块、零件模块进行三维CAD造型。
2.拟定工艺路线:根据三维几何模型,拟定该零件的数控加工工艺路线(需选择毛坯、机床、刀具、切削用量、夹具辅具量具等);3. 数控加工程序设计:在Pro/Engineer软件平台下,设计数控加工程序,包括描述选择确定数控加工的部位、加工方法、加工机床、刀具、切削用量等,根据数控机床的具体情况选定数控系统的种类与型号,生成数控加工程序;4. 数控加工仿真:在Pro/Engineer软件平台下,根据前面得到的数控加工程序进行数控加工仿真,考虑工件由毛坯成为零件过程中形状、尺寸的变化,检查刀具与被切工件轮廓的干涉情况和检查刀具、夹具、机床、工件之间的运动碰撞等,完成几何模型的计算机仿真加工;5. 数控程序与程序传输:根据数控机床的具体情况选定数控系统的种类与型号,生成通过了计算机仿真的合格零件的数控加工程序,并将数控加工程序传输给加工中心机床;6.编写设计说明书2、设计思路我在此次课程设计中拿到的模型是联接板,相对来说,联接板是一个较复杂的零件,其上的尺寸比较多,但主要是通过一些拉伸、切除材料、钻孔等基本操作实现其三维造型,之后再绘图模块下生成工程图,在制造模块下进行数控加工,并生成加工代码。
3、零件三维造型气门摇臂轴支座的三维建模:最终的三维模型如下:图3-1 零件三维图模型的建造过程如下:(1)拉伸生成直径22圆柱,长为24mm。
选择RIGHT面为草绘的基准平面,草绘的图如下:图3-2 草绘图在草绘之后单击【确定】就生成,进入拉伸平面,如图所示:图3-3 圆柱拉伸体将图上面所显示的数据52改为39mm,单击【确定】就完成圆柱拉伸。
(2)拉伸出底座。
以圆柱的底面为基准面,运用拉伸生成底座块。
步骤如下:草绘底座的草图,如下所示:图3-4 草绘图这只是底座的又半部分,因为左右两端的高度不一样,所以分成两部分来做。
单击【确定】就生成拉伸平面,如图所示:图3-5 拉伸体积块根据自己的需要将拉伸块的高度定为5mm,单击确定就可以生成体积块。
(3)仍以第(2)步中的圆柱地面为基准面做拉伸。
以选定的平面来做草绘平面,如图所示:图3-6 草绘图仍然按照第(2)步中的步骤操作,既可以生成拉伸块,如图所示:图3-7 拉伸体积块在这里的拉伸块的高度不确定,是根据后面的操作来确定的,先选定一个高度保证后面的圆柱拉伸块能够完全拉伸重合,初步确定的高度为24mm,单击【确定】就可以完成拉伸。
(4)倒圆角单击【圆角】图标,这样就进入倒圆角平面,如图所示图3-8 倒圆角根据、老师所给的任务,图纸上面的技术要求标明,图上未标注的圆角半径均为3mm,所以倒圆角的半径为3mm,最终单击确定,这样倒圆角就完成。
(5)倒圆角同第四步中的操作一样,选择所要倒角的边,如图所示图3-9 到圆角然后单击确定就可以完成倒圆角的操作。
(6)拉伸生成斜角块这个体积块地生成首先是先画一个直径28mm的圆,其与各轴线的距离如图所示:图3-10 参考圆草绘图然后在草会出一个三角形,经过拉伸就可以生成斜面,如图所示图3-11 斜块草绘图然后在擦去多余的曲线,生成最终的三角形,单击确定就可以进入拉伸面,如图所示:图3-12 拉伸体积块将体积块地长度与步骤(3)中的两端面一样,定义斜块地长度为22mm,即可完成块的建立。
(7)拉伸去材料根据图上面的要求在斜块上面的凹槽,运用拉伸去材料的方法来生成。
选择曲面F7为草绘平面,进去草绘作图区域,根据图上面的要求建立相应的参照,然后就进入作图,草绘的结果如图:里面的圆弧要与步骤(6)中的斜面的最顶端线相切,产生的草绘图如下:图3-13 去材料草绘图单击确定既可以进入拉伸界面,在单击选择所需要去除材料的多上根据来选择深度,而这里的去除材料只需要从界面往上面完全去除就可以啦,单击确定就产生材料去除。
如图所示:图3-14 去除材料斜块(8)镜像单击,然后选择步骤(7)中已经去除材料的特征,接着是选择镜像平面,选择TOP面为镜像平面,单击【确定】就完成镜像。
(9)拉伸生成直径28mm,长为37mm的圆柱这里的拉伸步骤与步骤(1)中的操作应该是一样的。
选择【TOP】面为草绘平面,进入草绘界面,生成的草绘图如图所示:图3-15 拉伸草绘里面的定义尺寸根据图里面的规定更改尺寸,单击【确定】草绘的工作完成,即可进入拉界面。
如图所示:图3-16 拉伸体积块这里面所采用的双向拉伸,拉伸的长短裤为37mm,单击【确定】就可以完成这一步造型。
(10)拉伸去材料同样先是选择曲面F14为拉伸的草绘平面,草绘完成之后就进入拉伸界面,选择,选择通孔,将孔完全打通,单击确定就可以完成移除材料的操作,产生的图如图所示:图3-17 去除材料的孔(11)倒1×45º角单击,接着选择所需要倒角的边,然后就会产生如图所示的界面:图3-18 倒角1×45º预览可以进入浏览,最终点击确定,就产生了倒角。
如图所示:。
图3-19 最终倒角1×45º(12)倒1×45º角这里的步骤与步骤11中的操作完全是一样的,同理就可以达到1×45º角。
(13)倒圆角单击,进入倒圆角的界面,然后选择所需要倒圆角的曲线如图所示:图3-20 倒圆角预览图可以单击预览这样就可以看看产生的效果,如图所示:这样就可以看看产生的效果,如图所示:图3-21 最终的倒角根据效果就可以看看满意程度,然后单击确定,就产生倒角。
(14)拉伸生成φ26mm,长16mm的圆柱同样如第(1)步中的操作一样,首先选择拉伸,进去之后就选择草绘平面,草绘的结果如图示:图3-22 拉伸草绘图这里面就是根据完全的拉伸条件来确定的,然后单击确定就能产生拉伸的圆柱,如图所示:3-23 拉伸φ26mm,长16mm的圆柱(15)拉伸产生14步中的两端连起来的体积块选择TOP面为草绘平面,进入草绘界面,根据零件图上面所给的尺寸及技术要求,草绘出如图所示的草绘图图3-24 拉伸草绘图单击拉伸确定就进入了体积的拉伸界面,根据零件图纸的要求,拉伸的长度为16mm,确定就产生如下的图:图3-25 拉伸体积块(16)以直径11mm去除材料这里的操作与第(11)步的操作一样,去除材料就能产生通孔。
如图所示:图3-26 拉伸生成孔的最终图(17)以直径16mm去除材料这步的操作也与第(11)步的操作一样,去除材料产生通孔,最终的结果如图所示:图3-27 拉伸去除材料成孔(18)倒1×45º角这里的操作与(11)步与(12)步的操作一样,首先是单击倒角图标,接着是选择所需要倒角的边,通过预览就可以看倒角的效果,如图所示:图3-28 拉伸生成倒角最终单击确定就可以完成倒角的操作。
(19)倒圆角这步的操作与第(4)步与第(5)步的操作是完全一样的,选择倒角的半径为3mm,最终点击确定就可以产生倒角。
(20)拉伸材料产生凹槽通过草绘产生需要拉伸去除材料的草图,如图所示3-29 去除材料草绘图然后点击拉伸就能够进入拉伸去材料,如图所示:图3-30 去除材料拉伸去材料这样点击确定就能去材料。
(21)倒圆角步骤与第(4)、(5)步的操作是一样的,倒角的半径为2.5mm,单击确定就可以完成。
产生的图如下:图3-31 倒角(22)镜像对于气门摇臂轴支座的臂的另一端的凹槽采用镜像,这样就能够产生另外的一面,这样的操作与步骤(8)是一样,就可完成。
(23)去材料打斜通孔由于通孔是斜的,需要新建基准平面建立基准平面:首先将RIGHT面平移11mm,然后用DTM1与TOP面建立基准轴A7,将DTM1平面绕A7旋转,使其与TOP面成10度的夹角,生成DTM2。
以DTM2为基准平面做拉伸的草绘的基准平面,草绘直径为3mm的圆,如图所示图3-32 打斜通孔草绘图单击确定就完成拉伸的草绘,进入拉伸界面,只要是拉伸去材料将孔打通就行,因此对于尺寸没有明确的要求。
如图所示图3-33 拉伸生成通孔这样就完成这个零件的三维造型。
4、气门摇臂轴支座加工工艺规程设计4.1 零件的作用题目给出的零件是气门摇臂轴支座。
它的主要的作用是用来支承、固定的。
要求零件的配合要符合要求。
4.2 零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,为此以下是气门摇臂轴支座需要加工表面以及加工表面的位置要求。
现分析如下:本设计所设计的零件是1105柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座,它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。