零件数控加工工艺及程序设计.docx

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零件数控加工工艺及程序设计

摘要

现代工业的发展，使得运用Pro/E、MasterCAM软件进行机械

设计、仿真和数控加工成为一种趋势。

本次设计是要通过对身边现有的零件进行观察，自己通过Pro/E软件建立三维模型，完成实体构造，然后导入MasterCAM软件中，利用Pro/E的优越的实体构造环境，我们能够在相对比较短的时间内，设计完成出实体的构造。

MasterCAM的模拟加工，仿真性能很出色，可以模拟加工路径，刀具设置，以及加工效果。

完成模拟加工，加工刀路，最后导出数控机床所能接受的NC代码进行模拟加工。

通过此次设计达到熟悉基于数控加工方法和使用Pro/E、MasterCAM软件进行模具设计和制造的过程。

本次毕业设计是结合Pro/E零件设计和MasterCAM的智能化数控加工的优点完成。

关键词：

实体构造、模拟加工、Pro/E、MasterCAM

ABSTRACT

Modernindustrialdevelopment,makinguseofPro/E,MasterCAMsoftwaretomachinepartsachievethedesignandsimulationofCNCmachininghasbecomeatrend.

ThedesignistopassaroundtheexistingpartsoftheobservedthemselvesthroughPro/Ethree-dimensionalmodelofthesoftwaresetuptocompletethephysicalstructure,thenimportMasterCAMsoftware,usingPro/E'ssuperiorentitytectonicenvironment,wecanatrelativelyshortperiodoftime,designedthestructureoftheentity,MasterCAManalogprocessing,simulationperformanceisexcellent,cansimulatetheprocessingpath,toolsettings,andprocessingresults,thecompletionofsimulationprocessing,processingoftoolpath,andfinallyderivedbynumericalcontrolmachinetoolacceptabletosimulateNCcodeprocessing.DesignedtoachievethroughthisfamiliarwiththeNC-basedprocessingmethodsandtheuseofPro/E,MasterCAMsoftwareformolddesignandmanufacturingprocess.ThegraduationprojectisthecombinationofPro/EpartsMasterCAMintelligentdesignandtheadvantagesofCNCmachiningcompleted.

Keywords:

Entitystructure,analog,processingPro/E,MasterCAM

第1章PRO/E零件设计………………………………………………1

1.1零件图样分析……………………………………………….....1

1.2Pro/E绘图分析…………………………………………………1

1.3Pro/E图形绘制…………………………………………………1

1.4零件加工工艺分析…………………………………………....10

第2章Mastrcam零件加工…………………………………………..11

2.1加工前凑……………………………………………………….11

2.2加工零件……………………………………………………….11

2.3工序卡与刀具卡……………………………………………….33

2.4程序举例……………………………………………………….38

第3章设计心得………………………………………………………..40

参考文献………………………………………………………………..41

附件

第1章PRO/E零件设计

1.1零件图样分析

零件图

1.2Pro/E绘图分析:

由零件图知该零件有六个面需要加工，因此相应的需要对6个表面进行相应的加工，按照一定的顺序有六个工序。

1.3Pro/E图形绘制

打开Pro/E→类型→零件→实体→输入文件名字Lingjian用缺省模板如图→mmns_part_solid点击确定。

类型缺省模板

点击拉伸单击放置弹出图1.3.1.点击定义选取平面TOP图1.3.2

图1.3.1图1.3.2

草绘矩形长71.1宽36.6并关于轴线对称完成确定返回三维，在高中输入2点击绿钩确定。

如图1.3.3

图1.3.3

按照上述依次拉伸在同一表面上分别拉伸长67.1宽32.6高7.2、长64.1宽29.6高2以及长67.1宽32.6高1.5的矩形最后如图1.3.4：

图1.3.4

按倒圆角工具，先倒半径r=3.1的八个角如图点击绿钩，在倒圆角半径

r=1.5的四个角点击绿钩完成。

图1.3.5

图1.3.5

点击拉伸设置草绘平面为上表面，绘图→参照→分别点击各隐藏边草绘深沟图形

尺寸根据零件图1.3.6

图1.3.6

点击确定，深度为4.7，去除材料点击确定，完成如图1.3.7

图1.3.7

点击孔工具

在深槽底部平面点击输入孔的直径7，然后点击参照点击第一个约束面RIGHT按住Ctrl点击第二个约束面FRONT修改约束值图1.3.8

图1.3.8

图1.08然后在槽底右侧绘制出直径为7和4的通孔，绘制好后选中

点击镜像选中平面FRONT,点击确定。

图1.3.9

图1.3.9

选择孔工具在工件上表面，在第一象限上做出两个直径为3深度为5的孔，约束条件如图图1.3.10

图1.3.10

点击确定，选中孔4和孔5，选择镜像功能，镜像平面为RIGHT,点击确定，依次再选中所得孔和孔4和孔5，镜像平面为FRONT确定得到图1.3.11

图1.3.11

在上表面绘制深度为5的孔6和孔7约束条件图1.3.12

将孔7关于平面FRONT镜像。

点击拉伸选项，选择放置草绘平面为槽底部，草绘两个直径为2.2的圆，约束条件如零件图，确定并选择取出材料，深度为4.完成后选中两个孔并将其关于平面FRONT镜像。

完成这一系列后我们得到图土1.3.13

图1.3.12

图1.3.13

在工件下表面绘制出3个直径为14深度5.5的孔。

在工件的左侧面完成一个直径为3的通孔和左右直径为2.5深度为5的孔，选中2个深度为5的孔关于平面RIGHT镜像。

得到图1.3.14

图1.3.14

在零件的其余表面绘制出6个深度为5直径为2.5的孔和一个直径为3的通孔，可以通过关于平面FRONT镜像。

完成，关于个约束条件可参照零件图尺寸。

最终我们需要加工的零件三维图如图1.3.15：

图1.3.15

选择文件保存：

保存文件文件格式为IGES，为Mastercam加工做准备

1.4零件加工工艺分析:

该零件加工表面有平面、槽、孔，通常需经铣平面、挖槽、钻孔扩孔等工步才能完成。

下面为该零件加工工艺。

1.分析图样，选择加工内容。

该零件的材料为铝块，由零件图可知，零件6个表面都需要加工，最主要的加工面集中在上表面和下表面。

由于精度要求从工序集中和便于定位两个方面考虑，先把上表面以及下表面加工出。

以上表面为定位基准，并在前道工序中先加工出来。

2.设计工艺

（1）选择加工方法。

上表面和下表面有精度要求所以都需要经过粗铣-精铣方案；铣轮廓经过粗铣轮廓-精铣轮廓；挖槽也分为粗挖槽-精挖槽；孔可以经过中心钻-扩孔达到要求。

（2）确定加工顺序。

按照先面后孔、先粗后精工序集中的原则确定。

具体加工顺序为：

第一工序，加工上表面其中有上表面加工、铣轮廓、挖槽、以及打孔。

第二工序，加工下表面其中有铣平面和钻孔。

第三工序，加工左面有三个孔的面第四工序，加工第三工序对面的面的孔第五工序，剩下的两个面之一的钻孔工序第六工序最后一面的钻孔。

（3）确定装夹方案和选择夹具。

零件加工批量不大，应尽量采用组合夹具、可调夹具和其他通用夹具，以缩短生产准备时间，节省生产费用。

装夹方案为两边以及底边固定夹紧的方式。

（4）选择刀具。

所需刀有面铣刀、中心钻、立铣刀、麻花钻等，其规格尺寸根据加工面以及实际情况选择。

铣平面和钻单孔路径

（5）确定进给路线。

粗、精铣平面时经给路线是根据铣刀直径确定，如铣刀直径为20mm铣平面可以沿x方向三次进给。

所有加工进给路线均按最短路线确定。

如图为平面和孔加工的进给路线图。

（6）选择切削用量。

可查表确定切削速度和进给量，然后计算出机床转速和机床进给速度。

详情见刀具表。

第2章Mastrcam零件加工

2.1加工预处理

打开MasterCAM界面显示，由档案→档案转换→IGES→R读取→选择文件IGES→打开确定并显示图形渲染彩色并通过存档保存为Lingjian。

MC9.6个表面加工有6个工序按一定的顺序加工：

如图2.1

图2.1

2.2加工零件

1号工序：

通过前视图为侧视图，通过转换→旋转→所有的→图素→执行→原点。

如图2.2.1

图2.2.1图2.2.2

确定把工件的坐标系进行调整。

使得要加工表面方向为+Z。

选择刀具路径→工作设定→使用边界盒。

工件尺寸分别扩大3mm如图2.2.2。

在上表面加工面绘制一个Z为15.7宽42.6高77.1的矩形和Z为5宽32.6高67.1的矩形且圆角半径3.1如图2.2.3。

图2.2.3

由→曲面加工→粗加工→平行铣削→选择加工面→凸→选择刀具（如下）→执行→串连→选中所绘矩形→执行。

在空白面右击具体参数如图2.2.4设定。

图2.2.4

精加工：

曲面加工→精加工→平行铣削→选择加工面→选择刀具在空白面右击→执行→串连→选中所绘矩形→执行。

以及设置参数如图2.2.5。

粗铣轮廓：

外形铣削→串连→选择Z为5的矩形→确定设置参数如图2.2.6。

精铣轮廓：

外形铣削→串连→选择Z为5的矩形→确定设置参数如图2.2.7。

图2.2.5

图2.2.6

图2.2.7

选择上表面Z为15.7处绘制11个点坐标分别为X-11.8Y29、X-11.8Y-29、X11.8Y29、X11.8Y-29、X-8Y26、X-8Y-26、X-10.5Y14、X-10.5Y-14、X10.5Y14、X10.5Y-14、X9Y0。

点钻:

选择钻孔→自动按照左图顺序选择加工方向，点钻方向刀具以及参数设置如图2.2.8。

图2.2.8

钻孔：

选择钻孔→自动按照点钻方向加工加工参数如图2.2.8设置

图2.2.9

粗挖槽：

点击绘图→曲面曲线→所有边界→选取上表面为第一面→执行与其他面的交线为槽的轮廓线如图2.2.10。

点击挖槽→串连→选取轮廓线点击确定右击在刀库中选取平铣刀，设定值如图2.2.11。

精挖槽：

挖槽→串连→确定→执行。

参数设置如图2.