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1、天津理工大学2009届本科毕业设计说明书第一章 绪论1.1题目研究的目的及意义随着社会的不断发展，计算技术的日新月异，我们进入了一个信息化的新世纪。在当代信息化技术的推动下，传统的制造业和制造技术也通过应用信息技术正在向高效率、高精度、高自动化方向发展，数控机床、加工中心和柔性制造单元以及集成制造系统等得到广泛地应用，甚至基于计算机和网络应用的无纸化虚拟设计、远程协同设计、虚拟制造、远程制造等也开始应用。另一方面，现代制造技术已成为各国经济发展、满足人民日益增长需要，成为企业在激烈的市场竞争中能立于不败之地且迅速发展的关键。故学好这门技术是很有必要。1.2设计所用软件介绍以及设计内容未来现代制
2、造技术发展的总趋势是向网络化、虚拟化、智能化、精密化、柔性化，绿色化、集成化、全球化的发展。“CAXA制造工程师”是计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）工具软件。是由我国北京北航海尔软件有限公司研制开发的全中文、面向数控铣床和加工中心的三维CAD/CAM软件。它基于微机平台，采用原创Windows菜单和交互方式，全中文界面，便于轻松学习和操作。它全面支持图标菜单、工具条、快捷键。用户还可以自由创建符合自己习惯的操作环境。它既具有线框造型、曲面造型和实体造型的设计功能，又具有生成二至五轴的加工代码的数控加工功能，可用于具有复杂三维曲面的零件，它能使用CAD/CAM软件进行机械零件加工的自动编程
3、，使其生成正确的、数控机床能识别的数码程序代码（NC）代码，在数控机床上进行金属切削加工，这是现代机械工程师所必须具备的基本技能。目前它已广泛应用于国内塑模、锻模、汽车覆盖件拉伸膜、压铸模等复杂模具的生产以及汽车、电子、兵器、航空航天等行业精密零件的加工。AutoCAD是一个通用的绘图软件。它可广泛应用于所有需要绘图及工程设计的各个领域，如机械、电子、土木建筑、地质勘察、设备规划和装潢设计等。它已逐渐成为当今最受欢迎的计算机辅助设计和辅助绘图软件之一。CAPP是计算机辅助工艺设计，它是提高企业工艺水平、推动技术进步、增强竞争力的重要手段。它的主要功能是生成零件的工艺路线或工艺过程，即如何生成零
4、件的加工顺序或工序与工步的次序问题。本次设计就是对测试件B进行数控加工工艺及工装设计，主要设计内容有：一、绘制出该零件AoutoCAD的平面图、CAXA立体图。二、对零件进行分析并完成该零件的工艺规程，包括工艺过程卡、工序卡和数控刀具卡三、在CAXA软件选择合适参数后，生成刀具轨迹，并生成该零件的数控加工程序G代码，然后进行计算机辅助工艺设计（CAPP）四、指定工艺夹具的设计，根据测试件的加工要求，设计出各工序所用的夹具，并绘制出各工序所用夹具的平面图形，说明测试件在各工序中的定位夹紧过程。第二章 CAD设计2.1测试件B-1的CAD平面图2.1.1测试件B-1的CAD平面图图2.1Fig.2
5、.12.1.2测试件B-1的CAXA立体图图2.2Fig.2.2该零件整体为160x120x28.5的长方体，中间有一38的通孔和凸台，凸台前后各一个腰型凸台，左右各有一个螺纹孔，并且具有凹圆球面。2.2测试件B-2的CAD设计2.2.1测试件B-2的CAD平面图图2.3Fig.2.32.2.2测试件B-2的CAXA立体图图2.4Fig.2.4该零件形状为一160x120x10的长方体，中间有大通孔，两端各有一个螺纹孔。第三章 CAM设计3.1工艺路线和刀具选择3.11工艺路线和刀具选择此工件为配合件，两工件配合间隙为0.6mm。根据图样要求，可先加件1，完工后再加工工件2，图样中可以看到轮廓
6、的周边曲线圆弧和粗糙度值要求都较高，零件的装夹采用平口钳装夹。将工件坐标系G54建立在工件表面、零件的对称中心处。针对零件图样要求给出加工工序为：3.1.2测试件B-1的加工工序1）铣大平面，保证尺寸28.5，包括中心孔，选用60可转位面铣刀（T1）。2）铣两个腰型顶面，保证尺寸24.5，选用12铣刀（T2）。3) 粗铣两个腰型凸台周边，选用12立铣刀（T2）4）精铣两个腰型凸台周边，选用12立铣刀（T2）5) 铣边角料，选16立铣刀（T3）6）钻孔8.5，选用8.5钻头（T6）7）粗铣孔37.8，选用16立铣刀（T3）8）精铣孔38，选用16立铣刀（T3）9）铣凹圆球面，选用16球头立铣刀（
7、T4）10）钻两螺纹孔，选用8.5钻头（T6）11）攻螺纹M10，选用M10机用丝锥（T9）3.1.3测试件B-2的加工工序1）钻孔2X10.4，包括中心工艺孔，选用10.4钻头（T5）2）粗铣内轮廓，落料，再精细内轮廓。选用12立铣刀（T2）3.1.4刀具的选择加工工序中采用刀具为60可转位面刀、16立铣刀、12立铣刀、16球头立铣刀、8.5钻头、10.4钻头、32钻头、M10机用丝锥3.1.5切削参数的选择表3.1 各工序刀具的切削参数Table 3.1机床型号TH5660A序号加工面刀具号刀具类型主轴转速n/rmin-1进给速度Vr/mmmin-1刀具补偿 号测试件B-11铣上平面T16
8、0可转位面铣刀1200100H012铣两个腰型顶面T212立铣刀1200100H023粗铣两个腰型凸台周边T212立铣刀1200100H024精铣两个腰型凸台周边T212立铣刀2000200H025铣边角料T316立铣刀1200100H036钻孔8.5T68.5钻头60035H067粗铣孔37.6T716立铣刀15030H038精铣孔38T538精铣刀1500200H039铣凹圆球面T816球头铣刀2000200H0410钻两螺纹底孔8.5T58.5钻头2000200H0811攻螺纹M10T6M10机用丝锥60035H05测试件B-21钻孔2X10.4T510.4钻头60035H052粗铣内轮
9、廓，落料T212立铣刀1200100H023精铣内轮廓T212立铣刀2000200H023.2测试件B-1刀具轨迹、加工工艺参数及加工程序3.2.1 第一序：铣大平面1.刀具轨迹图3.1.1Fig3.1.12、加工工艺参数平面区域加工参数图3.1.2Fig3.1.2下刀参数图3.1.3Fig 3.1.3切削用量图3.1.4Fig 3.1.4清根参数图3.1.5Fig 3.1.5进退刀方式图3.1.6Fig 3.1.6铣刀参数图3.1.7Fig 3.1.73、加工程序%(铣大平面.cut,2009.5.16,23:32:47.955)N08G92 X-55.000Y-35.000Z50.000N
10、10G90G00Z50.000N12S1200M03N14X-55.000Y-35.000Z50.000N16Z40.000N18Z38.500N20G01Z28.500F200N22X55.000F100N24Y-5.000N26X-55.000N28Y25.000N30X55.000N32Z40.000F800N34G00Z50.000N36M05N38M30%3.2.2 第二序：铣两个腰型顶面1、刀具轨迹图3.2.1Fig 3.2.12、加工工艺参数平面区域加工参数图3.2.2Fig 3.2.2下刀方式图3.2.3Fig 3.2.3切削用量图3.2.4Fig 3.2.4清根参数图3.2.
11、5Fig 3.2.5进退刀方式图 3.2.6Fig 3.2.6铣刀参数图 3.2.7Fig 3.2.73、加工程序%(铣腰平面.cut,2009.6.4,23:32:34.248)N08G92 X17.443Y-47.924Z50.000N10G90G54G00Z50.000N12S1200M03N14X17.443Y-47.924Z50.000N16Z40.000N18Z37.000N20G01Z27.000F200N22G02X-17.443Y-47.924I-17.443J47.924F100N24G02X-16.759Y-46.045I0.342J0.940N26G03X16.759Y
12、-46.045I16.759J46.045N28G02X17.443Y-47.924I0.342J-0.940N30G01Z40.000F800N32G00Z34.000N34G01Z24.000F200N36G02X-17.443Y-47.924I-17.443J47.924F100N38G02X-16.759Y-46.045I0.342J0.940N40G03X16.759Y-46.045I16.759J46.045N42G02X17.443Y-47.924I0.342J-0.940N44G01Z40.000F800N46G00X-17.443Y47.924N48Z37.000N50G01
13、Z27.000F200N52G02X17.443Y47.924I17.443J-47.924F100N54G02X16.759Y46.045I-0.342J-0.940N56G03X-16.759Y46.045I-16.759J-46.045N58G02X-17.443Y47.924I-0.342J0.940N60G01Z40.000F800N62G00Z34.000N64G01Z24.000F200N66G02X17.443Y47.924I17.443J-47.924F100N68G02X16.759Y46.045I-0.342J-0.940N70G03X-16.759Y46.045I-16
14、.759J-46.045N72G02X-17.443Y47.924I-0.342J0.940N74G01Z40.000F800N76G00Z50.000N78M05N80M30%3.2.3 第三序：粗铣腰型轮廓1、刀具轨迹图 3.3.1Fig 3.3.12、加工工艺参数平面轮廓加工参数图 3.3.2Fig 3.3.2切削用量图 3.3.3Fig 3.3.3进退刀方式图 3.3.4Fig 3.3.4下刀方式图3.3.5Fig 3.3.5铣刀参数图 3.3.6Fig 3.3.63、加工程序%(粗铣腰型轮廓.cut,2009.6.4,23:50:25.578)N08G92 X40.000Y-61.000Z50.000N10G90G00Z50.000N12S1200M03
