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1、第4章端盖零件加工,4.1工艺分析 4.2零件造型 4.3加工设置 4.4轨迹生成与验证 4.5生成G代码,4.1工艺分析,加工如图4 -1所示的端盖零件，工件材料为45#钢，毛坯尺寸为200 mm200 mm20 mm。 工艺分析主要从两个方面考虑：精度、效率。理论上的加工工艺必须达到图纸要求，同时又能充分合理地发挥出机床功能。 1.图纸分析 图纸分析主要包括零件轮廓形状、尺寸精度、技术要求和定位基准等。从零件图可以看出，加工表面包括型腔， 60凸台，30孔，410深12mm孔，4+20深8mm孔。图中尺寸精度和表面粗糙度要求较高的是 30孔和型腔表面，位置精度要求较高的是底面和孔轴线之间的
2、垂直度，在加工过程中，这几项在加工过程中应重点保证。,下一页 返回,4.1工艺分析,2.定位基准选择 在选择定位基准时，要全面考虑各个工件加工情况，保证工件定位准确，装卸方便，能迅速完成工件的定位和夹紧，保证各项加工的精度，应尽量选择工件上的设计基准作为定位基准。根据以上原则和图纸分析，加工首先以下面为基准加I型腔和60凸台，然后加工 30孔， 10孔，以底面定位，一次装卡，将所有表面和轮廓全部加工完成，保证了图纸要求的尺寸精度和位置精度。 3.工件的装夹根据工艺分析 零件毛坯为正方形，加工表面包括型腔， 60凸台， 30孔，4 10，4-20孔。,上一页 下一页 返回,4.1工艺分析,采用平
3、口虎钳装夹。平口虎钳装夹工件时，应首先找正虎钳固定钳口，注意工件应安装在钳口中间部位，下表面由支承板找正，工件被加工部分要高出钳口，避免刀具与钳口发生干涉，夹紧工件时，注意工件上浮。 4.确定编程原点，编程坐标系，对刀位置及对刀方法 根据工艺分析，工件坐标编程原点设在30孔的中心，Z点设在上表面。编程原点确定后，编程坐标、对刀位置与工件坐标原点重合，对刀方法可根据机床选择，选用手动对刀。,上一页 下一页 返回,4.1工艺分析,5.确定加工所用各种工艺参数 切削条件的好坏直接影响加工的效率和经济性，这主要取决于编程人员的经验，工件的材料及性质，刀具的材料及形状，机床、刀具、工件的刚性，加工精度、
4、表面质量要求，冷却系统等。,上一页 返回,4.2零件造型,由端盖零件图可知，端盖的形状主要由圆弧和直线组成，因此在构造实体模型时使用拉伸增料生成实体特征，然后生成型腔和孔的草图，利用除料拉伸生成各个表面。重点是绘制封闭草图，增料和除料拉伸，利用相关线生成加工边界。 1.绘制端盖 单击状态树中的“平面XY“，确定绘制草图的基准面。屏幕绘图区中显示一个虚线框，表明该平面被拾取到。 单击“绘制草图”按钮，或按F2键，进入绘制草图状态; 单击矩形按钮，在“立即菜单”中选择“中心长宽”方式，在长度和宽度中输入长度200 mm和宽度200 mm，如图4-2所示，按“回车”键确定。,下一页 返回,4.2零件
5、造型,在绘图区选择矩形中心，单击确定按钮，右键结束绘图命令，矩形生成如图4-3所示。 单击“绘制草图”按钮，或按F2键，退出绘制草图方式。 单击“增料拉伸”按钮，或者“造型特征生成增料拉伸”菜单命令，弹出增料拉伸对话框，如图4 -4所示，在深度项输入20mm，拉伸方向选择反向拉伸（因为编程原点在上表面），然后单击“确定”按钮，按F8键，切换到轴侧方式，实体生成如图4-5所示。 2.绘制型腔,上一页 下一页 返回,4.2零件造型,单击上表面，选择端盖上表面，确定绘制草图的基准面。 单击“绘制草图”按钮，或按F2键，进入绘制草图状态； 单击“绘制直线”按钮，或者“造型曲线生成直线菜单”命令，弹出绘
6、制直线立即菜单，如图4 -6所示，绘图方式选：择水平铅垂线，绘图选择：水平+铅垂，长度输入100 mm，用左键单击上表面中心，确定水平铅垂线中心，右键单击“结束绘图”命令，如图4-7所示。 单击绘制圆按钮，或者“造型一曲线生成一圆”菜单命令，弹出绘制圆立即菜单，选择圆心-半径方式，单击铅垂线端点，确定圆心，输入半径30 mm，按“回车”确定，右键单击“结束绘图”命令，如图4-9所示。,上一页 下一页 返回,4.2零件造型,单击“阵列”按钮，或者“几何变换阵列”菜单命令，弹出阵列立即莱单，选择圆形，均布方式，单击圆，选择R30圆，确定阵列对象，右键结束选择，单击水平铅垂线中心，确定阵列中心，如图
7、4 -11所示。 单击“绘制圆”按钮，或者“造型曲线生成圆菜单”命令，弹出绘制圆立即菜单，选择圆心半径方式，如图4 -12所示， 按F5键，切换到俯视图方式。 按空格键，弹出工具点菜单，选择切点。鼠标左键选择相邻R30圆，然后输入半径35 mm“回车”确定，单击鼠标右键结束绘圆命令，如图4 -14所示。,上一页 下一页 返回,4.2零件造型,单击“绘制圆”按钮，或者“造型曲线编辑曲线裁剪”菜单命令，弹出曲线裁剪立即菜单；选择快速裁剪方式，裁剪R35圆，如图4 -16所示。 单击“阵列”按钮，或者“几何变换阵列”菜单命令，弹出阵列立即菜单，选择圆形，均布方式，单击R35圆弧，选择R35圆弧，确定
8、阵列对象，右键结束选择，单击水平铅垂线中心，确定阵列中心，如图4 -18所示。 单击“绘制圆”按钮，或者“造型曲线编辑曲线裁剪”菜单命令，弹出曲线裁剪立即菜单；选择快速裁剪方式，裁剪R30圆，如图4 -20所示。 单击“删除”按钮，选择水平铅垂线，删除。,上一页 下一页 返回,4.2零件造型,单击“绘制草图”按钮，或按F2键，退出绘制草图状态。 单击“除料拉伸”按钮，或者“造型特征生成除料拉伸”菜单命令，弹出除料拉伸对话框，在深度项输入10 mm，拉伸方向取消反向拉伸，然后单击“确定”按钮，按F8键，切换到轴侧方式，如图4 -22所示。 3.绘制60凸台 单击“绘制圆”按钮，或者“造型曲线生成
9、圆”菜单命令，弹出绘制圆立即菜单，选择圆心半径方式，输入圆心点坐标(0，0)，回车确定，输入半径30 mm，回车确定，右键单击结束绘图命令，如图4 - 24所示。,上一页 下一页 返回,4.2零件造型,单击“增料拉伸”按钮，或者“造型特征生成增料拉伸”菜单命令，弹出增料拉伸对话框，在深度项输入10 mm，然后单击“确定”按钮，实体生成如图4 -26所示。 4.绘制30孔 单击凸台上表面，确定绘制草图的基准面。 单击“绘制圆”按钮，或者“造型曲线生成圆”菜单命令，弹出绘制圆立即菜单，选择圆心半径方式，如图4 - 27所示，输入圆心点坐标(0，0)，回车确定，输入半径15 mm，回车确定，右键单击
10、“结束绘图”命令，如图4 -28所示。,上一页 下一页 返回,4.2零件造型,单击“除料拉伸”按钮，或者“造型特征生成除料箭头拉伸”菜单命令，弹出除料拉伸对话框，在深度项输入20 mm，然后单击“确定”按钮，如图4 - 30所示。 5.绘制10孔 单击端盖上表面，确定绘制草图的基准面。 单击“绘制草图”按钮，或按F2键，进入绘制草图状态； 单击“绘制圆”按钮，或者“造型一曲线生成一圆”菜单命令，弹出绘制圆立即菜单，选择圆心一半径方式，如图4 - 31所示，输入圆心点坐标(80，80)，回车确定，输入半径5 mm，回车确定，右键单击“结束绘图”命令，如图4 - 32所示。,上一页 下一页 返回,
11、4.2零件造型,单击“阵列”按钮，或者“几何变换阵列”菜单命令，弹出阵列立即菜单，选择圆形，均布方式，份数为4，单击R5圆，选择R5圆，确定阵列对象，右键结束选择，输入(0，0)，确定阵列中心。 单击“除料拉伸”按钮，或者“造型特征生成除料拉伸”菜单命令，弹出除料拉伸对话框，在深度项输入20 mm，然后单击“确定”按钮，如图4 - 36所示。 6.绘制20孔,上一页 下一页 返回,4.2零件造型,单击端盖上表面，确定绘制草图的基准面。 单击“绘制圆”按钮，或者“造型曲线生成圆”菜单命令，弹出绘制圆立即菜单，选择圆心半径方式，输入圆心点坐标(80，80)，回车确定，输入半径10 mm，回车确定，
12、右键单击“结束绘图”命令，如图4 -38所示。 单击“阵列”按钮，或者“几何变换阵列”菜单命令，弹出阵列立即菜单，选择圆形，均布方式，份数为4，单击R10圆，选择R10圆，确定阵列对象，右键结束选择，输入(0，0)，确定阵列中心，如图4 -40所示。,上一页 下一页 返回,4.2零件造型,单击“除料拉伸”按钮，或者“造型特征生成除料拉伸”菜单命令，弹出除料拉伸对话框，在深度项输入8 mm，然后单击“确定”按钮，如图4 -42所示。,上一页 返回,4.3加工设置,1.设定加工刀具 在特征树加工管理区内选择刀具库命令，弹出刀具库管理对话框。 单击“增加刀具”按钮，在对话框中输入铣刀名称D20增加一
13、个区域式加工需要的铣刀；设定增加的铣刀的参数。在刀具库管理对话框中输入准确的数值，其中的刀刃长度和刃杆长度与仿真有关，而与实际加工无关，刀具定义即完成。其他定义需要根据实际加工刀具来完成，如图4 -43所示。 2.设定加工毛坯,下一页 返回,4.3加工设置,选择“加工定义”毛坯命令，或者选择特征树加工管理区的毛坯，弹出定义毛坯对话框；在毛坯定义选项组中选择“参照模型”方式，在系统给出的尺寸中进行调整。单击“确定”按钮后，生成毛坯，如图4- 45所示。 鼠标右键单击特征树加工管理区的毛坯，选择隐藏毛坯，可以将毛坯隐藏。 确定区域式加工的轮廓边界。 选择“造型曲线生成相关线”命令，弹出相关线立即菜
14、单，选择“实体边界”方式，拾取形腔边界，60凸台边界， 30孔边界，生成3条曲线，作为加工边界，如图4 -47所示。,上一页 下一页 返回,4.3加工设置,3.粗铣形腔和60凸台 选择“加工粗加工区域式粗加工”命令，弹出区域式粗加工菜单，加工参数选择顺铣，层高为5 mm，行距为5 mm，加工余量0.5 mm，如图4-48所示。 单击切削用量选项卡，主轴转速500 r/min，进给速度F150 mm/min，如图4 -49所示。 单击刀具参数选项卡，选择20 mm立铣刀，单击刀具加工边界选项卡，在Z设定中输入最大0，最小- 10，否则区域式加工将一直加工到底。其他选项参照默认值，然后单击“确定”
15、按钮。,上一页 下一页 返回,4.3加工设置,根据状态条提示选择加工轮廓，单击形腔边界，单击鼠标右键确定，根据提示选择岛屿，单击凸台边界，单击鼠标右键确定，系统开始计算得到加工轨迹，如图4 -50所示。 4.粗铣30孔 切削参数同粗铣形腔和 60凸台，不同的是在加工边界选项卡Z设定中输入最大0，最小- 20，以铣出通孔。 根据状态条提示选择加工轮廓，单击 30孔边界，单击鼠标右键确定，根据提示选择岛屿，单击鼠标右键确定，系统开始计算得到加工轨迹。,上一页 下一页 返回,4.3加工设置,5.钻10孔 选择其他“加工孔加工”命令，弹出孔加工菜单，加工参数选项卡中输入主轴转速600 r/min，进给
16、量150 mm/min，钻孔深度20 mm，为保证钻透，可以输入21 mm，如图4-51所示；刀具参数选项卡中选择2号刀，即 10钻头，如图4 -52所示，然后单击“确定”按钮。 根据状态条提示输入孔心坐标，依次输入孔心坐标(80，80)， (- 80，80)，（- 80，80），（- 80，- 80），单击鼠标右键确定，系统开始计算得到加工轨迹，如图4 -53所示。,上一页 下一页 返回,4.3加工设置,6.锪10孔 锪 20孔切削参数同钻 10孔，加工参数选项卡中输入钻孔深度8 mm，根据状态条提示输入孔心坐标，依次输入孔心坐标( 80，80)， （- 80，80），（- 80，80），（- 80，- 80），单击鼠标右键确定，系统开始计算得到加工轨迹，如图4 -53所示。 7.精铣形腔和 60凸台，精铣 30孔 选择“精加工
