機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)CA6140臥式車床法蘭盤課程設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)思路這次課程設(shè)計(jì)是通過pro/e5.0軟件實(shí)現(xiàn)的。pro/e5.0是一款集cad/cam/cae功能一體化的綜合性三維軟件，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，并作為當(dāng)今世界機(jī)械cad/cae/cam領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣；它是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員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、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過的簡易和靈活。本次綜合課設(shè)我的設(shè)計(jì)題目ca6140車床法蘭盤，創(chuàng)建思路是通過旋轉(zhuǎn)工具創(chuàng)建零件，然后利用拉伸，倒角，倒圓角等創(chuàng)建其余特征,最終完成實(shí)體

2、建模，并完成加工，攥寫加工工序，刀具的選擇等。一、零件的分析1、零件的作用ca6140臥式車床上的法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個(gè)軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。2、零件的工藝分析法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以20mm的孔為中心 ,包括：mm的外圓柱面及左端面, 尺寸為mm的圓柱面,90mm的外圓柱面、右端面及上面的4個(gè)9mm的透孔， mm的外圓柱面及上面的6mm，4mm的孔, 90mm端面上距離中心線分別為34mm和24m

3、m的兩個(gè)平面。并且其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以先加工它的一個(gè)端面,再借助專用夾具以這個(gè)端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面,然后再加工孔到尺寸要求，再以孔定位加工各個(gè)表面。3、制定工藝路線工序 1 粗車100端面及外圓柱面工序 2 粗車45端面及外圓柱面，粗車90的端面及外圓柱面工序 3 鉆、粗絞20的孔 工序 4 半精車100的端面及外圓柱面，半精車90的外圓柱面，車100、90外圓柱面上的倒角，車20孔的左端倒角工序 5 半精車45的端面及外圓柱面，半精車90的右端面，車32退刀槽，車45圓柱面兩端的倒角，車20 內(nèi)孔的右端倒角工序 6 精車45的外圓，精車90的右端面及外圓柱面工序 7 精車1

4、00的端面及外圓柱面工序 8 成形車刀粗、半精、精車b面工序 9 粗銑90圓柱面上的兩個(gè)平面工序 10 半精銑90圓柱面上離中心線34mm的平面工序 11 半精銑90圓柱面上離中心線24mm的平面工序 12 精銑90圓柱面上離中心線24mm的平面工序 13 精磨90圓柱面上離中心線24mm的平面工序 14 磨45外圓柱面工序 15 鉆49透孔 工序 16 鉆4孔，鉸6孔工序 17 拋光b面工序 18 去毛刺工序 19 刻線、刻字工序 20 鍍鉻工序 21 檢驗(yàn)入庫4、工序尺寸及毛坯尺寸下：1. mm外圓表面毛坯：5 粗車外圓：3 半精車外圓：1.4 精車外圓：0.4 精磨外圓0.22. 外圓表

5、面mm毛坯：6 粗車外圓：4 半精車外圓：1.5 精車外圓：0.5 3b面毛坯：4 粗車外圓：2 半精車外圓：1.5 精車外圓：0.54、b面中兩個(gè)端面：毛坯：3 粗車：2 半精車：0.8 精車：0.25孔20mm毛坯：20 鉆孔：18 擴(kuò)孔：1.7 鉸孔：0.2 精鉸：0.16.mm外圓毛坯：6 粗車外圓：4 半精車外圓：1.5 精車外圓：0.57. mm左端面毛坯：3 粗車：2 半精車：0.8 精車：0.28、mm右端面毛坯：3 粗車：2 半精車：0.8 精車：0.29、mm圓柱面上離mm孔中心線34mm的平面毛坯：11 粗銑：10.3 半精銑：0.710、mm圓柱面上離mm孔中心線24m

6、m的平面毛坯：21 粗銑：20.1 半精銑：0.7 精銑0.15 精磨：0.05二、零件的創(chuàng)建過程：由于零件是回轉(zhuǎn)體零件，所以可以采用旋轉(zhuǎn)來創(chuàng)建，創(chuàng)建如下圖2-1所示的草繪：圖2-1草繪圖樣然后單擊旋轉(zhuǎn)按鈕，做如下圖2-2的設(shè)置：圖2-2旋轉(zhuǎn)設(shè)置菜單單擊打勾，完成旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建。創(chuàng)建后的模型如下圖2-3：圖2-3零件旋轉(zhuǎn)后模型之后對零件進(jìn)行倒角，如下圖所示，單擊倒角按鈕，選中零件要倒角的兩條邊，進(jìn)行倒角，倒角后如下圖2-4所示：圖2-4 倒角后模型參數(shù)設(shè)置如下圖2-5：圖2-5 倒角設(shè)置下一步驟為對零件進(jìn)行倒圓角，參數(shù)設(shè)置如下圖2-6：圖2-6倒圓角參數(shù)設(shè)置倒角后如下圖2-7所示：圖2-7倒圓角后模

7、型接下來對零件進(jìn)行鉆孔，采用拉伸來進(jìn)行創(chuàng)建草繪如下圖樣2-8：圖2-8拉伸草繪圖樣選擇拉伸操作，設(shè)置如下圖2-9：圖2-9拉伸設(shè)置單擊勾，完成創(chuàng)建。還是采用拉伸，創(chuàng)建零件的中心孔，草繪如下圖2-10：圖2-10拉伸設(shè)置設(shè)置如下2-11：圖2-11拉伸設(shè)置單擊勾完成。之后，采用拉伸來進(jìn)行創(chuàng)建，草繪如下2-12：圖2-12拉伸草繪圖樣采用拉伸，設(shè)置如下圖2-13：圖2-13拉伸設(shè)置單擊勾完成設(shè)置。下一步為側(cè)壁孔的創(chuàng)建；創(chuàng)建如下圖2-14所示的兩個(gè)平面dtm1和dtm2圖2-14 創(chuàng)建出的兩個(gè)基準(zhǔn)面之后創(chuàng)建一條基準(zhǔn)軸線，如圖2-15所示：圖2-15 創(chuàng)建出的基準(zhǔn)軸選擇拉伸一個(gè)直徑4毫米的孔，之后拉升

8、一個(gè)指定深度的6毫米的孔，設(shè)置分別如下圖2-16和2-17：圖2-16 拉伸設(shè)置圖2-17拉伸設(shè)置注：草繪平面dtm1平面。最后進(jìn)行零件上下端面孔的倒角，設(shè)置與上面倒角相同，此處省略。至此零件的創(chuàng)建全過程均完成。三、零件的加工過程粗車100端面及外圓柱面進(jìn)行如下的創(chuàng)建，如圖3-1,3-2所示圖3-1新建菜單圖3-2新文件選項(xiàng)然后裝配參照模型，把剛建好的零件裝配進(jìn)去，作為參照模型，再放置里選擇缺省模式。裝配好參照模型后，進(jìn)行工件的創(chuàng)建，裝配參照模型設(shè)置如下圖3-3所示圖3-3裝配設(shè)置選擇手動創(chuàng)建工件，之后根據(jù)確定的各部分的加工余量，選擇旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建工件，創(chuàng)建好后的工件如下圖3-4所示：圖3-4 工件

9、模型由于零件是回轉(zhuǎn)體零件，所以采用車削，可以大大提高加工效率，根據(jù)工藝路線，先車該零件的大端面及圓柱面，過程如下：由于工件是回轉(zhuǎn)的，在工件表面的回轉(zhuǎn)中心點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)坐標(biāo)系acs0，作為加工的零點(diǎn)，其中，z軸應(yīng)為軸線方向。創(chuàng)建完坐標(biāo)系后，設(shè)置如下圖3-5圖3-5 機(jī)床及夾具設(shè)置創(chuàng)建一個(gè)車床，設(shè)置機(jī)床，夾具，機(jī)床零點(diǎn)等，完成后單擊車削輪廓按鈕，草繪車削軌跡，如下圖3-6所示： 圖3-6車削軌跡 圖3-7 車削設(shè)置選項(xiàng)單擊完成退出草繪平面，之后點(diǎn)擊勾完成車削輪廓繪制。單擊輪廓車削按鈕，進(jìn)行系列等設(shè)置如圖3-7：設(shè)置參數(shù)為下圖，刀具設(shè)置為下圖3-8：圖3-8刀具設(shè)置加工參數(shù)設(shè)置如下圖3-9所示：圖3-9

10、車削參數(shù)設(shè)置車床車削，主要需要設(shè)定切削進(jìn)給、允許毛坯、允許z坯件、主軸轉(zhuǎn)數(shù)、刀具定向等。設(shè)置完成后單擊“確定”完成。刀具路徑的設(shè)置如下圖，單擊“插入”選取草繪的刀具軌跡，如下圖3-10所示圖3-10車削軌跡選取單擊“確定”完成。之后即可進(jìn)行屏幕演示，看加工過程是否正確，如果正確，則單擊完成系列，完成車削過程的創(chuàng)建。如下圖3-11所示下一工步為車削大圓圓柱面，草繪軌跡如圖3-12 圖3-11菜單管理器圖 圖3-12車圓柱面車削軌跡其余參數(shù)設(shè)置與車端面設(shè)置一樣。粗車45端面及外圓柱面，粗車90的端面及外圓柱面車削軌跡及參數(shù)設(shè)置分別如下圖3-13,3-14及3-15，3-16 圖3-13車端面軌跡

11、圖3-14 車圓柱面軌跡車削參數(shù)設(shè)置如下，刀具同上一工序不變 圖3-15車端面參數(shù)設(shè)置 圖3-16車圓柱面參數(shù)設(shè)置粗車90的端面及外圓柱面的車削軌跡如下圖3-17,3-18圖3-17 圖3-18 參數(shù)設(shè)置如下圖3-19及3-20 圖3-19 車90端面 圖3-20 車90端面由于這些表面都需要粗車、半精車、精車，但是它們的車削軌跡都是同上不變的，只是參數(shù)設(shè)置不同，以上各端面或圓柱半精車參數(shù)如下圖所示3-213-28所示：圖3-21半精車刀具參數(shù) 圖3-22半精車100端面參數(shù)設(shè)置 圖3-23 半精車100圓柱面面參數(shù)設(shè)置 圖3-24半精車45端面參數(shù) 圖3-25半精車45圓柱面參數(shù)圖3-26

12、精車100端面及圓柱面參數(shù) 圖3-27精車45圓柱面 圖3-28精車45端面車零件的b面，起車削軌跡如下圖3-29及3-30所示 圖3-29車b面軌跡一 圖3-30車b面軌跡二刀具及參數(shù)設(shè)置如下 圖3-31 車b面刀具設(shè)置 圖3-32粗車b面參數(shù)設(shè)置半精車及精車b面參數(shù)設(shè)置 圖3-33半精車b面參數(shù) 圖3-34精車b面參數(shù)鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸20的孔由于鉆的是中心孔，所以在車床上即可以實(shí)現(xiàn)加工，其需要設(shè)置的選項(xiàng)如下下圖3-35所示： 圖3-35系列設(shè)置 圖3-36鉆孔刀具設(shè)置鉆孔刀具設(shè)置如圖3-36所示坐標(biāo)系選取位于45端面中心的asc1,其孔選擇要加工孔的軸線，如下圖3-37所示： 圖3-37

13、 加工的孔的軸線及參數(shù)鉆孔參數(shù)設(shè)置如下圖3-38圖3-38 鉆孔參數(shù)設(shè)置至此，鉆孔設(shè)置完成。擴(kuò)孔，鉸孔，精鉸孔的刀具路徑設(shè)置與鉆孔相同，其參數(shù)及刀具設(shè)置如下3-393-44所示： 圖3-39 擴(kuò)孔刀具設(shè)置 圖3-40擴(kuò)孔參數(shù)設(shè)置鉸孔刀具及參數(shù)設(shè)置 圖3-41 鉸孔刀具設(shè)置 圖3-42 鉸孔參數(shù)設(shè)置 圖3-43 精鉸孔參數(shù)設(shè)置 圖3-44 精鉸孔參數(shù)設(shè)置車45圓柱面與90端面間的退刀槽草繪刀具軌跡如下圖3-45 圖3-45退刀槽車削軌跡 圖3-46刀具參數(shù)刀具及參數(shù)設(shè)置如圖3-46及3-47所示圖3-47車退刀槽參數(shù)屏幕演示看刀具運(yùn)動正確后，點(diǎn)擊完成系列退出系列設(shè)置。銑90圓柱上的兩個(gè)面，步驟如

14、下，由于是銑端面，所以在車床上無法進(jìn)行加工，需要換機(jī)床，即到銑床上進(jìn)行加工。創(chuàng)建銑床的過程如下圖3-48：圖3-48 操作設(shè)置單擊“文件”下方的新建，然后單擊按鈕，進(jìn)入到機(jī)床設(shè)置頁面，如圖3-49所示圖3-49 機(jī)床設(shè)置然后再單擊，之后選擇機(jī)床名稱，機(jī)床類型為銑床，軸數(shù)為三軸，最后單擊確定，退出機(jī)床創(chuàng)建頁面。由于銑削需要一個(gè)坐標(biāo)系作為銑削的零點(diǎn)，因而需要先創(chuàng)建一個(gè)坐標(biāo)系，如下圖3-40所示：圖3-40 創(chuàng)建銑削坐標(biāo)系創(chuàng)建出的坐標(biāo)系應(yīng)使z軸為需要銑削的平面的法線方向。由于是平面，所以采用平面銑削的方式進(jìn)行銑削。步驟如下： 圖3-41 銑削系列設(shè)置 圖3-42 銑削刀具設(shè)置3-43銑削參數(shù)設(shè)置 3

15、-45銑削平面看刀具走刀軌跡是否正確，如果正確，則單擊完成系列，退出銑削。進(jìn)行下一個(gè)系列的設(shè)置。下一個(gè)步驟仍然為銑削平面，由于上一步所建的坐標(biāo)不符合要求，因此需要新建一個(gè)坐標(biāo)，同樣，z軸正向?yàn)槠矫娴姆ň€方向，如下圖3-46所示，圖3-46新建坐標(biāo)系余下步驟仍與上一步銑削相同，粗銑半精銑參數(shù)設(shè)置如下圖3-47、3-48所示 圖3-47 粗銑34端面參數(shù)設(shè)置 圖3-48 半精銑34端面參數(shù)設(shè)置和上面同樣的方式，單擊完成系列，完成系列設(shè)置。最后鉆圓柱壁上的孔步驟如下：由于先前所創(chuàng)建的坐標(biāo)acs2滿足鉆孔要求，所以可以不用去創(chuàng)建新坐標(biāo)，直接運(yùn)用asc2坐標(biāo)即可。單擊鉆孔命令按鈕,之后進(jìn)行系列設(shè)置，設(shè)置

16、內(nèi)容如下圖3-49，參數(shù)設(shè)置如圖3-50 圖3-49 系列設(shè)置 圖3-50參數(shù)設(shè)置刀具設(shè)置如圖3-51所示： 圖3-51 刀具設(shè)置 圖3-52 孔選取坐標(biāo)系及退刀平面的設(shè)置如圖3-53所示圖3-53 坐標(biāo)系擊退刀面單擊完成系列，直徑為4的孔加工系列完成。直徑為6的孔加工過程與此相同，但參數(shù)設(shè)置及刀具設(shè)置如下圖3-54及3-55 圖3-54 刀具設(shè)置 圖3-55 參數(shù)設(shè)置至此，工件的加工過程完成。四、后處理單擊菜單欄“工具”“cl數(shù)據(jù)”“編輯”，選擇要進(jìn)行后處理的nc系列如下圖4-1所示圖4-1后處理菜單選取一個(gè)nc系列，單擊確定。之后“工具”“cl數(shù)據(jù)”“后處理”， 選中剛才所保存的文件，單擊

17、打開，在彈出的菜單管理器中單擊完成，如圖4-2所示： 圖4-2 菜單管理器 圖4-3 后置處理器列表在彈出的后置處理器列表中選取一項(xiàng)，系統(tǒng)即會進(jìn)行后處理。之后關(guān)閉彈出的窗口，在所保存的文件夾下即會有后處理的文件，其中文件后綴名為tap的文件及為加工代碼。下面為程序的一些加工代碼：粗車大圓端面的加工代碼%g71o0001s160m03g00x70.y0.z-1.5m08g01x.5f104.z5.5x70.m30%粗車大圓柱加工代碼：%g71o0002s500m03g00x51.5y0.z4.707m08g01z-17.793f250.x58.5z4.707m30%車45圓柱加工代碼：%g71o

18、0003s320m03g00x-24.y0.z-104.892m08g01z-56.5f179.2x-31.z-104.892m30%鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔加工代碼：%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%粗銑24端面的加工代碼：%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-12.689x10.5y