机械CADCAM课程结业设计.docx

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机械CADCAM课程结业设计

《机械CAD/CAM》结课大作业

设计说明书

设计题目:

冲压头模具CAD/CAM设计

班级:

08级机械8班

设计者:

张永靖

学号:

0864103802

设计日期:

2011/5/22

目录

目录…………………………………………………………2

设计内容……………………………………………………3

实体建模的意义………………………………………………………3体造型（建模）………………………………………………………3

冲压头实体模型进行粗加工…………………………………………5

冲压头实体模型进行精加工…………………………………………10

生成数控加工代码…………………………………………………12

生成工艺清单…………………………………………………………13

总结与设计心得……………………………………………15

参考文献……………………………………………………15

设计内容

（一）实体建模的意义

只有基于实体的建模才能进行CAE。

类似Alias或者Rhino的曲面建模是无法进行工程分析的。

只有基于实体的模型才能够具备密度、质量、弹性模量、切变模量等物理参数，才能进行分析。

目前基本上所有的CAD系统都是基于实体的。

基于曲面的建模系统由于具有便于控制曲面质量、建模灵活性好等优点保留在对工程分析要求不是很高的工业设计领域成为CAID系统。

（二）体造型（建模）

设计所绘图冲压头的实体模型并标注尺寸：

草图0

草图1

如上图所示，草图0是平面图形，草图1是立体图形。

即模具厚度为16mm，凹坑深度为3.98mm，其他尺寸如图所示。

（三）冲压头实体模型进行粗加工

1.定义毛坯：

根据工件的尺寸自定义一个毛坯进行加工。

根据左图所示参数定义毛坯得到如右图所示毛坯。

2.粗加工方式参数选择:

进行等高线粗加工参数选择原则：

1）铣刀半径RD应小于零件内轮廓面的最小曲率半径Rmin，一般取RD=（0.8～0.9）Rmin

2）零件的加工高度H≤（1/4-1/6）RD，以保证刀具有足够的刚度。

3）数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。

切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。

对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。

切削用量的选择原则是：

保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度；并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。

（1）主轴转速的确定

主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。

其计算公式为：

n=1000v/πD

式中

v----切削速度，单位为m/min，由刀具的耐用度决定；

n---主轴转速，单位为r/min；

D----工件直径或刀具直径，单位为mm。

计算的主轴转速n最后要根据机床说明书选取机床有的或较接近的转速。

（2）进给速度的确定

进给速度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。

最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。

确定进给速度的原则：

①当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度。

一般在100～200mm/min范围内选取。

②在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在20～50mm/min范围内选取。

③当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在20～50mm/min范围内选取。

④刀具空行程时，特别是远距离“回零”时，可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。

（3）背吃刀量确定

背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。

为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量，一般0.2～0.5mm。

总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。

同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。

参数选择如下图：

因为是粗加工加工精度为0.1即可，采用顺铣方式精度更好一些，根据加工时的不同需求，设置了如上图所示的三种刀具，加工范围一毛坯为基准进行选择，其他参数均为默认值。

3.粗加工轨迹及仿真：

如下图

（四）冲压头实体模型进行精加工

1.精加工的方式及参数选择：

精加工方式选择扫描线精加工，具体参数为上图，根据题目要求加工精度定为0.02。

其他参数均以默认值为准。

2.粗加工及精加工轨迹

3.仿真

（五）生成数控加工代码

1.车床选择：

2.生成G代码：

（只显示第一页）

张永靖.cut,2011.5.22,17:

20:

23.567）

N10G90G54G00Z0.000

N12S3000M03

N14X-101.241Y-41.481Z0.000

N16X-80.000Y-93.500

N18G01Z19.000F800

N20Y-80.000

N22Y70.000F1000

N24X70.000

N26Y-80.000

N28X-80.000

N30X-76.946Y-76.946F800

N32G02X-78.000Y-74.400I2.545J2.545F1000

N34G01Y64.400

N36G02X-74.400Y68.000I3.600J0.000

N38G01X64.400

N40G02X68.000Y64.400I0.000J-3.600

N42G01Y-74.400

N44G02X64.400Y-78.000I-3.600J-0.000

N46G01X-74.400

N48G02X-76.946Y-76.946I-0.000J3.600

N50G01X-74.946Y-74.946F800

N52G02X-76.000Y-72.400I2.545J2.545F1000

N54G01Y62.400

N56G02X-72.400Y66.000I3.600J0.000

N58G01X62.400

N60G02X66.000Y62.400I0.000J-3.600

（六）生成工艺清单

关键字（模型、毛坯、机床、其他）

窗体顶端

窗体底端

项目

关键字

结果

备注

零件名称

CAXAMEDETAILPARTNAME

冲压头实体模型

零件图图号

CAXAMEDETAILPARTID

零件编号

CAXAMEDETAILDRAWINGID

生成日期

CAXAMEDETAILDATE

2011.5.22

设计人员

CAXAMEDETAILDESIGNER

张永靖

工艺人员

CAXAMEDETAILPROCESSMAN

-

校核人员

CAXAMEDETAILCHECKMAN

-

机床名称

CAXAMEMACHINENAME

-

刀具起始点X

CAXAMEMACHHOMEPOSX

-70

刀具起始点Y

CAXAMEMACHHOMEPOSY

-70.

刀具起始点Z

CAXAMEMACHHOMEPOSZ

16.

刀具起始点

CAXAMEMACHHOMEPOS

（-70.,-70,16.）

模型示意图

CAXAMEMODELIMG

HTML代码

模型框最大

CAXAMEMODELBOXMAX

（70,70,16）

模型框最小

CAXAMEMODELBOXMIN

（-70,-70,0）

模型框长度

CAXAMEMODELBOXSIZEX

140

模型框宽度

CAXAMEMODELBOXSIZEY

140

模型框高度

CAXAMEMODELBOXSIZEZ

16.

模型框基准点X

CAXAMEMODELBOXMINX

-70

模型框基准点Y

CAXAMEMODELBOXMINY

-70

模型框基准点Z

CAXAMEMODELBOXMINZ

0.

模型注释

CAXAMEMODELCOMMENT

-

模型示意图所在路径

CAXAMEMODELFFNAME

D:

\360data\重要数据\桌面\model.jpg

毛坯示意图

CAXAMEBLOCKIMG

HTML代码

毛坯框最大

CAXAMEBLOCKBOXMAX

（75,75,21）

毛坯框最小

CAXAMEBLOCKBOXMIN

（-75,-75,0.）

毛坯框长度

CAXAMEBLOCKBOXSIZEX

150

毛坯框宽度

CAXAMEBLOCKBOXSIZEY

150

毛坯框高度

CAXAMEBLOCKBOXSIZEZ

21

毛坯框基准点X

CAXAMEBLOCKBOXMINX

-75

毛坯框基准点Y

CAXAMEBLOCKBOXMINY

-75

毛坯框基准点Z

CAXAMEBLOCKBOXMINZ

0.

毛坯注释

CAXAMEBLOCKCOMMENT

-

毛坯类型

CAXAMEBLOCKSOURCE

铸件

毛坯示意图所在路径

CAXAMEBLOCKFFNAME

D:

\360data\重要数据\桌面\\block.jpg

总结与设计心得

通过这次大作业，我感觉到科技进步日新月异，我们可以在一个零件没有生产出的情况下，观察到它的结构是否符合我们的设计要求，通过计算机进行反复论证，不会像以前一样直到把样品生产出来才发现问题，避免了大量的浪费。

同时通过计算机直接生成模型，不必要再画许多的图纸，节省了大量的人力财力。

总之，机械CAD/CAM是一门现阶段比较实用的技术，作为一名大学生，在面临毕业即将踏入工作岗位的时候，学好用好是我们取得理想工作机会和完成任务的有力保障。

通过这学期对本课程的学习，我觉得应该进一步从实际出发，多练少看，虽然由于条件所限，我们不可能有很多实际操作的机会，但是从此次作业过程，我发现看似比较简单的东西，到了自己亲身实践的时候还是会有许多问题的。

通过这次实践,我觉得这个软件很实用.以后我会加强对这个软件的学习.

参考文献

《机械CAD/CAM》

《数控加工技术》内蒙古科技大学工程训练中心2011年5月版