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文档简介

1、设计思路这次课程设计是通过pro/e5.0软件实现的。pro/e5.0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;它是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统,设计人员可以采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型,如腔、壳、倒角及圆角,您可以随意勾画草图,轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。本次综合课设我的设计题目ca6140车床法兰盘,创建思路是通过旋转工具创建零件,然后利用拉伸,倒角,倒圆角等创建其余特征,最终完成实体

2、建模,并完成加工,攥写加工工序,刀具的选择等。一、零件的分析1、零件的作用ca6140卧式车床上的法兰盘,为盘类零件,用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上,靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配,外圆与变速箱体孔相配,以保证主轴三个轴承孔同心,使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度,实现纵向进给。2、零件的工艺分析法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以20mm的孔为中心 ,包括:mm的外圆柱面及左端面, 尺寸为mm的圆柱面,90mm的外圆柱面、右端面及上面的4个9mm的透孔, mm的外圆柱面及上面的6mm,4mm的孔, 90mm端面上距离中心线分别为34mm和24m

3、m的两个平面。并且其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工孔到尺寸要求,再以孔定位加工各个表面。3、制定工艺路线工序 1 粗车100端面及外圆柱面工序 2 粗车45端面及外圆柱面,粗车90的端面及外圆柱面工序 3 钻、粗绞20的孔 工序 4 半精车100的端面及外圆柱面,半精车90的外圆柱面,车100、90外圆柱面上的倒角,车20孔的左端倒角工序 5 半精车45的端面及外圆柱面,半精车90的右端面,车32退刀槽,车45圆柱面两端的倒角,车20 内孔的右端倒角工序 6 精车45的外圆,精车90的右端面及外圆柱面工序 7 精车1

4、00的端面及外圆柱面工序 8 成形车刀粗、半精、精车b面工序 9 粗铣90圆柱面上的两个平面工序 10 半精铣90圆柱面上离中心线34mm的平面工序 11 半精铣90圆柱面上离中心线24mm的平面工序 12 精铣90圆柱面上离中心线24mm的平面工序 13 精磨90圆柱面上离中心线24mm的平面工序 14 磨45外圆柱面工序 15 钻49透孔 工序 16 钻4孔,铰6孔工序 17 抛光b面工序 18 去毛刺工序 19 刻线、刻字工序 20 镀铬工序 21 检验入库4、工序尺寸及毛坯尺寸下:1. mm外圆表面毛坯:5 粗车外圆:3 半精车外圆:1.4 精车外圆:0.4 精磨外圆0.22. 外圆表

5、面mm毛坯:6 粗车外圆:4 半精车外圆:1.5 精车外圆:0.5 3b面毛坯:4 粗车外圆:2 半精车外圆:1.5 精车外圆:0.54、b面中两个端面:毛坯:3 粗车:2 半精车:0.8 精车:0.25孔20mm毛坯:20 钻孔:18 扩孔:1.7 铰孔:0.2 精铰:0.16.mm外圆毛坯:6 粗车外圆:4 半精车外圆:1.5 精车外圆:0.57. mm左端面毛坯:3 粗车:2 半精车:0.8 精车:0.28、mm右端面毛坯:3 粗车:2 半精车:0.8 精车:0.29、mm圆柱面上离mm孔中心线34mm的平面毛坯:11 粗铣:10.3 半精铣:0.710、mm圆柱面上离mm孔中心线24m

6、m的平面毛坯:21 粗铣:20.1 半精铣:0.7 精铣0.15 精磨:0.05二、零件的创建过程:由于零件是回转体零件,所以可以采用旋转来创建,创建如下图2-1所示的草绘:图2-1草绘图样然后单击旋转按钮,做如下图2-2的设置:图2-2旋转设置菜单单击打勾,完成旋转创建。创建后的模型如下图2-3:图2-3零件旋转后模型之后对零件进行倒角,如下图所示,单击倒角按钮,选中零件要倒角的两条边,进行倒角,倒角后如下图2-4所示:图2-4 倒角后模型参数设置如下图2-5:图2-5 倒角设置下一步骤为对零件进行倒圆角,参数设置如下图2-6:图2-6倒圆角参数设置倒角后如下图2-7所示:图2-7倒圆角后模

7、型接下来对零件进行钻孔,采用拉伸来进行创建草绘如下图样2-8:图2-8拉伸草绘图样选择拉伸操作,设置如下图2-9:图2-9拉伸设置单击勾,完成创建。还是采用拉伸,创建零件的中心孔,草绘如下图2-10:图2-10拉伸设置设置如下2-11:图2-11拉伸设置单击勾完成。之后,采用拉伸来进行创建,草绘如下2-12:图2-12拉伸草绘图样采用拉伸,设置如下图2-13:图2-13拉伸设置单击勾完成设置。下一步为侧壁孔的创建;创建如下图2-14所示的两个平面dtm1和dtm2图2-14 创建出的两个基准面之后创建一条基准轴线,如图2-15所示:图2-15 创建出的基准轴选择拉伸一个直径4毫米的孔,之后拉升

8、一个指定深度的6毫米的孔,设置分别如下图2-16和2-17:图2-16 拉伸设置图2-17拉伸设置注:草绘平面dtm1平面。最后进行零件上下端面孔的倒角,设置与上面倒角相同,此处省略。至此零件的创建全过程均完成。三、零件的加工过程粗车100端面及外圆柱面进行如下的创建,如图3-1,3-2所示图3-1新建菜单图3-2新文件选项然后装配参照模型,把刚建好的零件装配进去,作为参照模型,再放置里选择缺省模式。装配好参照模型后,进行工件的创建,装配参照模型设置如下图3-3所示图3-3装配设置选择手动创建工件,之后根据确定的各部分的加工余量,选择旋转创建工件,创建好后的工件如下图3-4所示:图3-4 工件

9、模型由于零件是回转体零件,所以采用车削,可以大大提高加工效率,根据工艺路线,先车该零件的大端面及圆柱面,过程如下:由于工件是回转的,在工件表面的回转中心点创建一个坐标系acs0,作为加工的零点,其中,z轴应为轴线方向。创建完坐标系后,设置如下图3-5图3-5 机床及夹具设置创建一个车床,设置机床,夹具,机床零点等,完成后单击车削轮廓按钮,草绘车削轨迹,如下图3-6所示: 图3-6车削轨迹 图3-7 车削设置选项单击完成退出草绘平面,之后点击勾完成车削轮廓绘制。单击轮廓车削按钮,进行系列等设置如图3-7:设置参数为下图,刀具设置为下图3-8:图3-8刀具设置加工参数设置如下图3-9所示:图3-9

10、车削参数设置车床车削,主要需要设定切削进给、允许毛坯、允许z坯件、主轴转数、刀具定向等。设置完成后单击“确定”完成。刀具路径的设置如下图,单击“插入”选取草绘的刀具轨迹,如下图3-10所示图3-10车削轨迹选取单击“确定”完成。之后即可进行屏幕演示,看加工过程是否正确,如果正确,则单击完成系列,完成车削过程的创建。如下图3-11所示下一工步为车削大圆圆柱面,草绘轨迹如图3-12 图3-11菜单管理器图 图3-12车圆柱面车削轨迹其余参数设置与车端面设置一样。粗车45端面及外圆柱面,粗车90的端面及外圆柱面车削轨迹及参数设置分别如下图3-13,3-14及3-15,3-16 图3-13车端面轨迹

11、图3-14 车圆柱面轨迹车削参数设置如下,刀具同上一工序不变 图3-15车端面参数设置 图3-16车圆柱面参数设置粗车90的端面及外圆柱面的车削轨迹如下图3-17,3-18图3-17 图3-18 参数设置如下图3-19及3-20 图3-19 车90端面 图3-20 车90端面由于这些表面都需要粗车、半精车、精车,但是它们的车削轨迹都是同上不变的,只是参数设置不同,以上各端面或圆柱半精车参数如下图所示3-213-28所示:图3-21半精车刀具参数 图3-22半精车100端面参数设置 图3-23 半精车100圆柱面面参数设置 图3-24半精车45端面参数 图3-25半精车45圆柱面参数图3-26

12、精车100端面及圆柱面参数 图3-27精车45圆柱面 图3-28精车45端面车零件的b面,起车削轨迹如下图3-29及3-30所示 图3-29车b面轨迹一 图3-30车b面轨迹二刀具及参数设置如下 图3-31 车b面刀具设置 图3-32粗车b面参数设置半精车及精车b面参数设置 图3-33半精车b面参数 图3-34精车b面参数钻、扩、粗铰、精铰20的孔由于钻的是中心孔,所以在车床上即可以实现加工,其需要设置的选项如下下图3-35所示: 图3-35系列设置 图3-36钻孔刀具设置钻孔刀具设置如图3-36所示坐标系选取位于45端面中心的asc1,其孔选择要加工孔的轴线,如下图3-37所示: 图3-37

13、 加工的孔的轴线及参数钻孔参数设置如下图3-38图3-38 钻孔参数设置至此,钻孔设置完成。扩孔,铰孔,精铰孔的刀具路径设置与钻孔相同,其参数及刀具设置如下3-393-44所示: 图3-39 扩孔刀具设置 图3-40扩孔参数设置铰孔刀具及参数设置 图3-41 铰孔刀具设置 图3-42 铰孔参数设置 图3-43 精铰孔参数设置 图3-44 精铰孔参数设置车45圆柱面与90端面间的退刀槽草绘刀具轨迹如下图3-45 图3-45退刀槽车削轨迹 图3-46刀具参数刀具及参数设置如图3-46及3-47所示图3-47车退刀槽参数屏幕演示看刀具运动正确后,点击完成系列退出系列设置。铣90圆柱上的两个面,步骤如

14、下,由于是铣端面,所以在车床上无法进行加工,需要换机床,即到铣床上进行加工。创建铣床的过程如下图3-48:图3-48 操作设置单击“文件”下方的新建,然后单击按钮,进入到机床设置页面,如图3-49所示图3-49 机床设置然后再单击,之后选择机床名称,机床类型为铣床,轴数为三轴,最后单击确定,退出机床创建页面。由于铣削需要一个坐标系作为铣削的零点,因而需要先创建一个坐标系,如下图3-40所示:图3-40 创建铣削坐标系创建出的坐标系应使z轴为需要铣削的平面的法线方向。由于是平面,所以采用平面铣削的方式进行铣削。步骤如下: 图3-41 铣削系列设置 图3-42 铣削刀具设置3-43铣削参数设置 3

15、-45铣削平面看刀具走刀轨迹是否正确,如果正确,则单击完成系列,退出铣削。进行下一个系列的设置。下一个步骤仍然为铣削平面,由于上一步所建的坐标不符合要求,因此需要新建一个坐标,同样,z轴正向为平面的法线方向,如下图3-46所示,图3-46新建坐标系余下步骤仍与上一步铣削相同,粗铣半精铣参数设置如下图3-47、3-48所示 图3-47 粗铣34端面参数设置 图3-48 半精铣34端面参数设置和上面同样的方式,单击完成系列,完成系列设置。最后钻圆柱壁上的孔步骤如下:由于先前所创建的坐标acs2满足钻孔要求,所以可以不用去创建新坐标,直接运用asc2坐标即可。单击钻孔命令按钮,之后进行系列设置,设置

16、内容如下图3-49,参数设置如图3-50 图3-49 系列设置 图3-50参数设置刀具设置如图3-51所示: 图3-51 刀具设置 图3-52 孔选取坐标系及退刀平面的设置如图3-53所示图3-53 坐标系击退刀面单击完成系列,直径为4的孔加工系列完成。直径为6的孔加工过程与此相同,但参数设置及刀具设置如下图3-54及3-55 图3-54 刀具设置 图3-55 参数设置至此,工件的加工过程完成。四、后处理单击菜单栏“工具”“cl数据”“编辑”,选择要进行后处理的nc系列如下图4-1所示图4-1后处理菜单选取一个nc系列,单击确定。之后“工具”“cl数据”“后处理”, 选中刚才所保存的文件,单击

17、打开,在弹出的菜单管理器中单击完成,如图4-2所示: 图4-2 菜单管理器 图4-3 后置处理器列表在弹出的后置处理器列表中选取一项,系统即会进行后处理。之后关闭弹出的窗口,在所保存的文件夹下即会有后处理的文件,其中文件后缀名为tap的文件及为加工代码。下面为程序的一些加工代码:粗车大圆端面的加工代码%g71o0001s160m03g00x70.y0.z-1.5m08g01x.5f104.z5.5x70.m30%粗车大圆柱加工代码:%g71o0002s500m03g00x51.5y0.z4.707m08g01z-17.793f250.x58.5z4.707m30%车45圆柱加工代码:%g71o

18、0003s320m03g00x-24.y0.z-104.892m08g01z-56.5f179.2x-31.z-104.892m30%钻孔、扩孔、铰孔加工代码:%g71o0004s400m03g00x0.y0.z-117.m08g80g00z-77.g81x0.y0.z-202.408r-77.f153.6g80m30%g71o0005s140m03g00x0.y0.z-117.g80g00z-77.g81x0.y0.z-202.949r-77.f134.4g80m30%g71o0006s140m03g00x0.y0.z-117.g80g00z-77.g88x0.y0.z-197.r-77.f

19、224.g80m30%g71o0007s140m03g00x0.y0.z-117.m08g80g00z-77.g88x0.y0.z-197.r-77.f224.g80m30%粗铣24端面的加工代码:%g71o0008n0010t1m06s210m03g00x10.5y-38.066g43z15.h01m08z5.g01z-.8f1.76x-9.5y-29.607x10.5y-21.148x-9.5x-9.532y-12.689x10.5y-4.23x-10.652y4.23x10.5y12.689x-9.532x-9.5y21.148x10.5y29.607x-9.5y38.066x10.5z

20、5.g00y-38.066z4.2g01z-2.6x-9.5y-29.607x10.5y-21.148x-9.5x-9.532y-12.689x10.5y-4.23x-10.652y4.23x10.5y12.689x-9.532x-9.5y21.148x10.5y29.607x-9.5y38.066x10.5z5.g00y-38.066z2.4g01z-4.4x-9.5y-29.607x10.5y-21.148x-9.5x-9.532y-12.689x10.5y-4.23x-10.652y4.23x10.5y12.689x-9.532x-9.5y21.148x10.5y29.607x-9.5y

21、38.066x10.5z5.g00y-38.066z.6g01z-6.2x-9.5y-29.607x10.5y-21.148x-9.5x-9.532y-12.689x10.5y-4.23x-10.652y4.23x10.5y12.689x-9.532x-9.5y21.148x10.5y29.607x-9.5y38.066x10.5z5.g00y-38.066z-1.2g01z-8.x-9.5y-29.607x10.5y-21.148x-9.5x-9.532y-12.689x10.5y-4.23x-10.652y4.23x10.5y12.689x-9.532x-9.5y21.148x10.5y2

22、9.607x-9.5y38.066x10.5z5.g00y-38.066z-3.g01z-9.8x-9.5y-29.607x10.5y-21.148x-9.5x-9.532y-12.689x10.5y-4.23x-10.652y4.23x10.5y12.689x-9.532x-9.5y21.148x10.5y29.607x-9.5y38.066x10.5z5.g00y-38.066z-4.8g01z-11.6x-9.5y-29.607x10.5y-21.148x-9.5x-9.532y-12.689x10.5y-4.23x-10.652y4.23x10.5y12.689x-9.532x-9.5

23、y21.148x10.5y29.607x-9.5y38.066x10.5z5.g00y-38.066z-6.6g01z-13.4x-9.5y-29.607x10.5y-21.148x-9.5x-9.532y-12.689x10.5y-4.23x-10.652y4.23x10.5y12.689x-9.532x-9.5y21.148x10.5y29.607x-9.5y38.066x10.5z5.g00y-38.066z-8.4g01z-15.2x-9.5y-29.607x10.5y-21.148x-9.5x-9.532y-12.689x10.5y-4.23x-10.652y4.23x10.5y12

24、.689x-9.532x-9.5y21.148x10.5y29.607x-9.5y38.066x10.5z5.g00y-38.066z-10.2g01z-17.x-9.5y-29.607x10.5y-21.148x-9.5x-9.532y-12.689x10.5y-4.23x-10.652y4.23x10.5y12.689x-9.532x-9.5y21.148x10.5y29.607x-9.5y38.066x10.5z5.g00y-38.066z-12.g01z-18.8x-9.5y-29.607x10.5y-21.148x-9.5x-9.532y-12.689x10.5y-4.23x-10.

25、652y4.23x10.5y12.689x-9.532x-9.5y21.148x10.5y29.607x-9.5y38.066x10.5z5.g00y-38.066z-13.8g01z-20.6x-9.5y-29.607x10.5y-21.148x-9.5x-9.532y-12.689x10.5y-4.23x-10.652y4.23x10.5y12.689x-9.532x-9.5y21.148x10.5y29.607x-9.5y38.066x10.5z5.g00y-38.066z-15.6g01z-22.4x-9.5y-29.607x10.5y-21.148x-9.5x-9.532y-12.689x10.5y-4.23x-10.652y4.23x10.5y12.689x-9.532x-9.5y21.148x10.5y29.607x-9.5y38.066x10.5z5.g00y-38.066z-17.4g01z-24.2x-9.5y-29.607x10.5y-21.148x-9.5x-9.532y-12.689x10.

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