CAM轴的设计.docVIP

目 录 摘要 2 1.零件图工艺分析 3 2.选择合适的软件设计 3 3.确定加工顺序及加工路线 4 3.1 加工工序 4 3.1.1 保证精度的原则 4 3.2 加工路线 4 3.2.1圆锥的加工路线分析 4 3.2.2 圆弧的加工路线分析 5 3.2.3设计螺纹时的分析 8 4.刀具的选择 8 5．根据加工分析结果完成设计图 8 6.编写程序 10 7.输入并加工 13 8.小结 13 参考书目 14 用CAM软件设计轴类零件 摘要 轴是机械生产中一个非常重要的零件，它的外形、材料等能直接决定机械本身的运转，因此要设计一个科学而又经济的轴零件，首先就要经过多方位的计算和考虑，设计出比较理想的工程图，然后用CAM软件来对零件进行合理的设计。并最后在车床上进行大批量的加工。 MastercamX软件是由美国微软公司开发的一套具有功能强大、实用性强、性 能价格优良的CAD/CAM软件系统，它通过对所设计零件的虚拟加工来调整加工参数，以至设计出更为合理、更实用的经济型零件。在用MastercamX对普通轴类零件加工过程中，由于加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响，在对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。只有这样，才能使制定的加工方案合理，在车床上加工从而达到质量优、效率高和成本低的目的。 关键字：CAD/CAM、轴类零件、MastercamX、设计、车床加工 普通零件的设计图纸。 如图（1）所示普通手柄轴， 图（1）普通手柄轴 1.零件图工艺分析 尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45#钢，无热处理和硬度要求。对图样上给定的几个尺寸，因其公差数值较小，故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。 2.选择合适的软件设计 根据零件图样要求，选用CAD\CAM即可达到要求。故选用MastercamX软件进行设计。 另外设计一个零件必须要考虑加工时的材料要求和工件要求，以及加工步骤和方法，来避免损坏刀具和车床。 3.确定加工顺序及加工路线 3.1 加工工序 常用的工序划分原则有以下两种。 3.1.1 保证精度的原则 ??? 零件在进行虚拟加工时加工要求工序要尽可能集中。常常粗、精加工在一次装夹下完成，为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，应将粗、精加工分开进行。对轴类或盘类零件，将各处先粗加工，留少量余量精加工，来保证表面质量要求。同时，对一些箱体工件，为保证孔的加工精度，应先加工表面而后加工孔。 3.1.2 提高生产效率的原则 ??? 零件在加工中，为减少换刀次数，节省换刀时间，应将需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再换另一把刀加工其他部位。 3.2 加工路线 在零件加工中，刀具（严格说是刀位点）相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。即刀具从对刀点开始运动起，直至结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。影响走刀路线的因素很多，有工艺方法、工件材料及其状态、加工精度及表面粗糙度要求、工件刚度、加工余量，刀具的刚度、耐用度及状态，机床类型与性能等，加工路线的确定首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量，其次考虑数值计算简单，走刀路线尽量短，效率较高等。 下面分析研究零件设计时的加工路线 3.2.1圆锥的加工路线分析 假设圆锥大径为D，小径为d，锥长为L，设计车圆锥的加工路线如图2所示。 图2 车圆锥的加工路线 按图2（a）的阶梯切削路线，二刀粗车，最后一刀精车；二刀粗车，终刀距S要精确计算，可有相似三角形得： 此种加工路线，粗车时，刀具背吃刀量相同，但精车时，背吃刀量不同；同时刀具切削运动的路线最短。 按图2（b）的相似斜线切削路线，也需计算粗车时终刀距S，同样由相似三角形可计算得： 按此种加工路线，刀具切削运动的距离较短。 按图2(c)的斜线加工路线，只需确定了每次背吃刀量ap,而不需计算终刀距，编程方便。但在每次切削中背吃刀量是变化的，且刀具切削运动的路线较长。 故设计轴零件是圆锥时要多方考虑来选择经济合理的加工路线。 3.2.2 圆弧的加工路线分析 若用一刀就把圆弧加工出来，这样吃刀量太大，容易打刀，故应选择圆弧的阶梯切削路线，先粗车成阶梯，最后一刀精车出圆弧。此方法刀具切削运动距离较短，但数值计算较繁。 在途3中，a图表示为同心圆形式，b图表示为等径圆弧（不同圆心）形式，c图表示为三角形形式，d图表示为梯形形式。不同形式的切削路线有不同的特点，了解它们各自的特点，有利于合理地安排其走刀路线。分析上述几种切削路线：程序段数最少的为同心圆形式及等径圆形式；走刀路线最短的为同心圆形式，其余依次为三角形梯形及等径