模具CAM實(shí)訓(xùn)報(bào)告

1、華東交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院模具CAM課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目： 清新劑蓋子數(shù)控加工 專(zhuān) 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級(jí)： 材料（模具）2013-2 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 目錄第一章 零件的三維造型3第二章 注塑模向?qū)Р僮?第三章 工藝路線(xiàn)的規(guī)劃4第四章 機(jī)械加工設(shè)備的選擇6第五章 機(jī)械加工參數(shù)的確定7第六章 型腔數(shù)控加工過(guò)程及參數(shù)設(shè)置9第七章 數(shù)控加工程序后處理17零件剖視圖18總結(jié)18第一章 零件的三維造型該制件為固體清新劑盒子上蓋，外觀主要尺寸為直徑70mm、高5mm，零件主體厚度為 1mm，如圖1-1所示：圖1-1零件圖第二章 注塑模向?qū)Р僮魍ㄟ^(guò)注塑模向?qū)нM(jìn)行初始化項(xiàng)目、定義

2、工件、型腔布局、模具分型、加載模架（如圖2-1）、建澆口、冷卻水道、創(chuàng)建腔體等一系列操作，最終得到一模兩腔型腔零件（這是轉(zhuǎn)成stp格式之后的）如圖2-2。整個(gè)型腔零件包括澆口襯套、分流道孔、澆口、冷卻水道孔、螺釘孔以及型腔。圖2-1 圖2-2第三章 工藝路線(xiàn)的規(guī)劃3.1 毛胚材料的選擇和刀具材料的選擇1.毛胚材料從零件的結(jié)構(gòu)組成和幾何形狀來(lái)看，確定該工件為單件生產(chǎn)，主體為平面，局部有圓弧面、凸臺(tái)及孔加工，主要加工方法為型腔銑和平面銑。工件的長(zhǎng)寬高為（120×110×20mm），采用長(zhǎng)方體料，長(zhǎng)寬高（122×122×22mm）。本凹模零件的精度和表面質(zhì)量要

3、求高，所有采用模鍛。材料選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（中碳鋼），45號(hào)鋼。2. 刀具材料刀具的強(qiáng)度、剛度、硬度均要比毛坯材料更高，采用高速鋼材料。高速鋼（HSS）是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼。3.2 加工方法的選擇平面加工方法的選擇：對(duì)于面型腔件來(lái)說(shuō)，平面粗糙度要求最高的為 Ra3.2，所以選擇粗銑-半精銑-精銑這一加工方法就能達(dá)到要求。（2）內(nèi)外輪廓加工方法的選擇：此零件輪廓中的表面粗糙度最高為 Ra3.2 所以可以采用粗銑-半精銑-精銑的加工方法-。（3）孔表面加工方法的選擇：此零件中因?yàn)榭椎闹睆蕉刃∮?0，且有精度要求，內(nèi)孔表面采用鉆-鉸孔這一加工方法。3.3 加工工序劃分為了減小

4、裝夾次數(shù)，縮短定位時(shí)間，采取各表面集中進(jìn)行加工。機(jī)械加工工序的順序原則為：基準(zhǔn)先行，先主后次，先粗后精，先面后孔。因此對(duì)該零件進(jìn)行工序的劃分為：（1）以粗基準(zhǔn)定位銑上表面，因?yàn)樯媳砻孀鳛榈脑O(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)，表面粗糙度為 3.2m，粗銑-精銑。（2）加工型腔內(nèi)表面，粗糙度要求 3.2m：粗銑-半精銑-精銑。（3）加工上表面入水口圓孔，粗糙度要求 3.2m，采用點(diǎn)鉆鉆孔。（4）加工四周表面上的水道圓孔，粗糙度要求 3.2m，采用點(diǎn)鉆鉆孔（5）加工上表面的澆口套孔，粗糙度3.2m，采用點(diǎn)鉆鉆孔（6）檢驗(yàn)。3.4.1型腔表面及孔和流道的加工以上表面進(jìn)行定位，進(jìn)行型腔表面的加工。加工面如圖所示：加工該

5、面的各結(jié)構(gòu)由以下工步內(nèi)容組成：工步號(hào)工步名稱(chēng)工步內(nèi)容備注1銑利用銑刀在銑床上進(jìn)行上表面和四周面的粗加工刀具直徑D202銑利用銑刀在銑床上進(jìn)行上表面和四周面的半精加工刀具直徑D203銑利用銑刀在銑床上進(jìn)行型腔內(nèi)部的粗加工刀具直徑D44銑利用銑刀在銑床上進(jìn)行型腔內(nèi)部的半精加工刀具直徑D45銑利用銑刀在銑床上進(jìn)行型腔內(nèi)部的精加工刀具直徑D26銑利用點(diǎn)鉆在機(jī)床上進(jìn)行鉆中心孔刀具直徑D37銑利用麻花鉆在機(jī)床上進(jìn)行鉆孔刀具直徑D68銑利用麻花鉆在機(jī)床進(jìn)行鉆孔刀具直徑D169銑利用銑刀銑分流道刀具直徑D6R3第四章 機(jī)械加工設(shè)備的選擇4.1加工機(jī)床選擇數(shù)控銑床X8120?；緟?shù)如下表：工作臺(tái)工作面長(zhǎng)*寬2

6、00*650mm銑頭回轉(zhuǎn)角度±45°立銑頭端面至工作臺(tái)面距離0350mm工作臺(tái)最大行程縱向320mm，橫向200mm，垂直360mm主軸轉(zhuǎn)速502000r/min電機(jī)功率1.1kw外形1075*1068*1570mm精度直線(xiàn)度<150:0.02,平行度<150:0.024.2 刀具與量具的選擇刀具的選擇時(shí)數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。所以在選擇刀具時(shí)應(yīng)考慮工件材質(zhì)、加工輪廓類(lèi)型及刀具的耐用度等因素。一般情況下應(yīng)優(yōu)先選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具（特別是硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具），綜合考慮之后決定銑刀、麻花鉆的材料為高速鋼。量具的選擇：對(duì)

7、于雙面型腔件在加工過(guò)程中測(cè)量及完成加工后檢驗(yàn)的工具可以選擇游標(biāo)卡尺，游標(biāo)卡尺是常用的一種量具，它能直接測(cè)量零件的外徑、內(nèi)徑、長(zhǎng)度、寬度、深度和孔徑等。使用簡(jiǎn)便。所用的刀具有銑刀，鉆刀。查機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)表2-128和金屬切削手冊(cè)表6-2參數(shù)如下表：刀具種類(lèi)刀具直徑D/mm總長(zhǎng)L/mm切削刃長(zhǎng)度l齒數(shù)z粗齒直柄立銑刀2050253細(xì)齒錐柄立銑刀2450254中心鉆刀3304麻花鉆刀63044麻花鉆刀83044麻花鉆刀612044直柄鍵槽銑刀332524.3銑床夾具和切削液的選擇因?yàn)樵摿慵橐?guī)則的板類(lèi)零件，所以選用通用夾具平口鉗冷卻方法有澆注法、高壓冷卻法、噴霧冷卻法和二液冷卻法，本次加工

8、時(shí)選用溶化油水溶液冷卻。第五章 機(jī)械加工參數(shù)的確定5.1加工余量的確定采用鍛件、鑄造毛坯時(shí)，因鍛模時(shí)的欠壓量與允許的錯(cuò)模量不等，鑄造時(shí)也會(huì)因砂型誤差、收縮量及毛坯的撓曲與扭曲變形量的不同也會(huì)造成加工余量不充分、不穩(wěn)定，所以，除金屬液體的流動(dòng)性差不能充滿(mǎn)型腔等造成余量的不等，此外，鍛造、鑄造后，毛坯無(wú)論鍛件、鑄件還是型材，只要準(zhǔn)備采用數(shù)控加工，其加工表面均應(yīng)有較充分的余量。根據(jù)鍛件毛坯余量表，可以查的毛坯在厚度方向的余量為2.1，長(zhǎng)度和寬度上的余量為2.5.2銑削方式的確定由于銑床選用的是數(shù)控銑床，不具有專(zhuān)一性，且工件為鍛件，硬度較高。所以選擇銑削方式為逆銑。逆銑的方式是銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)

9、給方向相反，銑刀切下的切削層由薄變厚，切削力由小變大。在銑削力的作用下由于絲桿與螺母總保持接觸，因而沒(méi)有絲桿與螺母間隙對(duì)銑削的影響。5.3切削用量的選擇銑削時(shí)的銑削用量由切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量(銑削深度)和側(cè)吃刀量(銑削寬度)四要素組成。切削速Vc，切削速度Vc即銑刀最大直徑處的線(xiàn)速度，可由下式計(jì)算： 一般立銑刀粗銑時(shí)的背吃刀以不超過(guò)銑刀半徑原則，一般不超過(guò)7mm，以防止背吃刀量過(guò)大而造成刀具損壞，充分利用刀具的切削性能和銑床的功率、轉(zhuǎn)矩等性能，在保證工序質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。由機(jī)械加工實(shí)用手冊(cè)表5.3.16確定粗銑后毛坯余量1.5mm，半精銑后毛坯余量為1

10、.0mm。剩下的由精加工去除。5.4 切削速度和每齒進(jìn)給量確定銑削速度V=Dn/1000.（D為銑刀外徑，n為銑刀轉(zhuǎn)速）鉆削速度V=Dn/1000.（D為鉆刀外徑，n為鉆刀轉(zhuǎn)速）銑削時(shí)S齒=S分/z*n（S齒為每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒的走刀量，z為齒數(shù)，n為轉(zhuǎn)速）鉆削時(shí)S鉆頭前進(jìn)的距離=（鉆頭每分鐘前進(jìn)距離/主軸轉(zhuǎn)速）計(jì)算得：（由5.3的圖確定）直徑D/mmS分 mm/min銑削深度t/mm銑削速度v m/min2074.6431566072215465.340.515363.690.28帶入公式計(jì)算可得：D=20mm 主軸轉(zhuǎn)速 n=20*1000/3.14*20=318.47 r/min ，圓整取318

11、r/min。進(jìn)給率=齒數(shù)x主軸轉(zhuǎn)速x每齒進(jìn)給率（看上表）D=24mm 主軸轉(zhuǎn)速 n=20*1000/3.14*24=265.39r/min， 圓整取265 r/min。D=6mm 主軸轉(zhuǎn)速n=8*1000/3.14*6=424.63 r/min， 圓整取425r/min。D=4mm 主軸轉(zhuǎn)速n=8*1000/3.14*3=636.94 r/min， 圓整取637r/min。d=6mm 孔加工主軸轉(zhuǎn)速 n=15*1000/3.14*6=796.18r/min， 圓整取796r/min。d=4mm 孔加工主軸轉(zhuǎn)速 n=15*1000/3.14*4=1194.27r/min， 圓整取1194 r/m

12、in。d=3mm 孔加工n=8*1000/3.14*3=849r/min， 圓整取850 r/min。 第六章 型腔數(shù)控加工過(guò)程及參數(shù)設(shè)置6.1型腔表面及四周粗加工過(guò)程及參數(shù)23 6.2型腔粗加工過(guò)程及參數(shù)設(shè)置6.3型腔表面粗加工過(guò)程及設(shè)置6.4型腔表面精加工6.5型腔內(nèi)面精加工過(guò)程及參數(shù)設(shè)置因?yàn)槭蔷庸?，所以余量?6.5 平面精工過(guò)程及參數(shù)設(shè)置加工效果如下6.6澆口襯套孔鉆孔過(guò)程及參數(shù)設(shè)置6.7澆口襯套孔鉆孔過(guò)程及參數(shù)設(shè)置6.8 水道鉆孔 水道加工與上平面螺釘孔加工方法相同，刀具直徑同樣選擇3mm和6mm的，但是！定義坐標(biāo)系時(shí)要將加工坐標(biāo)系移動(dòng)到側(cè)面！這里不做贅述。第七章 數(shù)控加工后處理由

13、于加工程序太長(zhǎng)，這里只給出前一部分和后一部分前部分后一部分總結(jié) 通過(guò)這次獨(dú)立的完成課程設(shè)計(jì)，從模型設(shè)計(jì)的建立到最后的模型自動(dòng)編程，讓我更加清楚的認(rèn)識(shí)到了對(duì)于UG軟件本身及其操作的不足，激發(fā)了我玩好這個(gè)軟件的態(tài)度。并且通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)課題的制作，我不僅學(xué)會(huì)了如何自主學(xué)習(xí)，如何在不知的情況下于別人合作并且學(xué)會(huì)了如何在大量的文字圖書(shū)，電子圖書(shū)中，如何快速有效的遭到自己所需的信息，從而解決問(wèn)題?，F(xiàn)在，我敢大膽自信的說(shuō)，我已經(jīng)基本掌握了UG建模、自動(dòng)編程方面的知識(shí)，生活中的日用品，只要給我點(diǎn)時(shí)間，我都能利用UG建出來(lái)。 綜合這次實(shí)訓(xùn)中，零件圖的審查、工藝的設(shè)計(jì)、刀具和機(jī)床夾具的選擇、切削用量的選擇、UG的建模和編程及后處理等，這一系列的操作完成對(duì)零件型腔的設(shè)計(jì)及加工任務(wù)。在這次實(shí)訓(xùn)中，總結(jié)了一下幾點(diǎn)教訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)： 1、建腔時(shí)提示發(fā)生錯(cuò)誤，可能是目標(biāo)體和工具體不小心選到了同樣的部件： 2、孔刀具選擇后不能加工不在同一個(gè)平面的直徑相同的孔： 3、在加工處理看加工效果時(shí)，如果碰到需要定義毛胚的情況，可能是workpiece里沒(méi)定義毛坯尺寸，導(dǎo)致后面一直出現(xiàn)需要定義毛胚的情況 4、對(duì)于刀具的認(rèn)識(shí)還有一些不足，目前知道了刀具加工面時(shí)刀具直徑應(yīng)占面的20%，刀具長(zhǎng)度在5070mm時(shí)通常選用50mm，產(chǎn)品公差在+-0.05時(shí)，刀具產(chǎn)生誤差在+-0.01；產(chǎn)品公差在+-