【正文】 ?? r mmmmmmt j mm12? 孔 切削深度 pa ： mmap ? 進(jìn)給量 f ：根據(jù) 表 523， rmmrmmf /)~()~( ??? 參照 表 523，取 rmmf /? 切削速度 V ：參照 表 524，取 min/ mV ? 取 V=, 0d = 代入以下公式得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： m i n/ 0 rd Vn ????? ? ， 表 49取 min/1400rn ? 實際切削速度 V? ： m i n/521000 0 mndV ?????? ? 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 溝槽凸輪的工藝分析 18 根據(jù) 表 541 被切削層長度 l ： mml 28? 刀具切入長度 1l mml 41 ? 刀具切出長度 2l ： mml 22 ? 走刀次數(shù)為 1 取 28?l ， 41?l ， 22?l , ?f , 1400?n 代入公式得： 機(jī)動時間 1jt ： 2428211 ?? ?????? fn lllt j mm12? 孔 切削深度 pa ： mmap ? 進(jìn)給量 f ：根據(jù) 表 525，取 rmmf /14? 根據(jù) 表 528，取 rmmf /? 取切削速度 min/70mV ? 取 V =70, 0d = 代入以下公式得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： m i n/ 7010001000 0 rd Vn ?? ??? ? ，根據(jù) 表 415，取 min/1400rn ? 實際切削速度 V? ： min/ 0 mndV ?????? ? 根據(jù)表 541 被切削層長度 l ： mml 28? 刀具切入長度 1l ： mml 31? 刀具切出長度 2l ： mml 22 ? 走刀次數(shù)為 1 取 mml 28? ， mml 31? ， mml 22 ? ， min/1400rn ? ，代入以下公式得： 機(jī)動時間 jt ： m i 2328211 ?? ?????? fn lllt j 工序 五 ：半精銑某溝槽凸輪的一端面和某溝槽凸輪的另一端面 所 選的機(jī)床為 數(shù)控銑床 （ XK8140A）所選的刀具為 高速鋼圓柱形銑刀 ，刀具的參數(shù)為：直徑 d=63mm， 粗齒數(shù) z=6，細(xì) 齒數(shù) z=10 半 精銑 ： 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 溝槽凸輪的工藝分析 19 銑削深度： mmaw ? 每齒進(jìn)給量 fa ： 表 57，按機(jī)床功率為 取 zmma f /? 銑削速度 V ：參照 表 59，取 min/ mV ? ， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 01000Vn d?? 取 V = min/45m , 0d = mm63 代入上 式得： m i n/ m i n/451000 rmmmn ???? 根據(jù) 表 415，取 min/210rn ? 實際銑削速度 V? ： min/ min/ 0 mrmmndV ?????? ? 工作臺每分進(jìn)給量 mf ： m z wf f zn? 取 zf = zmma f /? ， z=6， wn = min/210rn ? 代入上 式得： ?mf m i n/ i n/ mmr ??? 取 m in/100 mmfm ? 根據(jù)表 543可得： 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 mml 150? 刀 具切入長度 1l ： 301?l mm 刀具切出長度 2l ： mml 22 ? 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 1jt ： fn lllt j 211 ??? 取 mml 150? ， mml 301 ? ， mml 22 ? , m in/100 mmfm ? 代入上 式得： m i i n/100 2301501 ???? mm mmmmmmt j 以上為銑一個端面的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為 m i i 11 ???? jtt 工序 6：粗銑寬度為 20mm 的圓弧溝槽 所選的機(jī)床為 數(shù)控銑床 （ XK8140A），所選的刀具為 硬質(zhì)合金三面刃圓盤 銑 刀 ，刀具的參數(shù)為：直徑為 d=80mm,粗齒數(shù) Z=20， l=4mm。 數(shù)控加工流程及方法 加工方式的選擇 加工方式的選擇直接影響加工效率和加工質(zhì)量。局部銑削通過配置加工參數(shù)，可以使用較小尺寸的刀具對大尺寸刀具銑切不到的根部、圓角或內(nèi)外輪廓中曲率半徑小于刀具直徑的 部位等進(jìn)行精加工。表面加工通過配置加工參數(shù)，可以用來粗加工或精加工與退刀面平行的大面積或平面度要求較高的平面，加工表面可以是一個平面也可以是幾個共面的平面。若針對特別的溝槽進(jìn)行加工，刀具的外形則需要根據(jù)欲加工的溝槽形狀來定義，即使用成型刀具沿著設(shè)定的刀具軌跡對特別的溝槽或外形進(jìn)行加工。粗加工用于以均勻的步距深度增量方式高效率的銑削件去除材料。開粗時，刀具的水平進(jìn)給量為刀具直徑的 75%以下，垂直進(jìn)給量為 。 刀具軌跡的創(chuàng)建 Pro/E 提供了強(qiáng)大的坐標(biāo)系設(shè)定功能，它包括絕對坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系和加工坐標(biāo)系。 為了方便文件保存和檢索，在每次創(chuàng)建數(shù)控加工程序文件前，建議建一個文件夾，把所需要的文件復(fù)制到該文件夾，并把 Pro/E系統(tǒng)的工作目錄設(shè)置到該文件夾下，這東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 溝槽凸輪的數(shù)字化仿真加工 25 樣在操作時所保存的文件都會保存在這個文件夾下，當(dāng)需要查詢和調(diào)用所需要的文 件時，就會很方便地檢索到。 圖（ ） 定向設(shè)置圖 操作設(shè)置 選擇“制造”“制造設(shè)置”“操作”命令 ，如圖（ ）所示 系統(tǒng)彈出操作設(shè)置對話框如圖（ ） 所示。虛擬制造技術(shù)從根本上改變了以往對制造資源的依賴性，允許更改和快速璧 :新定義虛擬模型，并提供一個包括環(huán)境、信息、合作機(jī)制、通 訊及知識等三維可 變花的 環(huán)境。特別是利用 Pro/E 的 使用進(jìn)行數(shù)控仿真加工，能夠顯著地縮短加工時間，提高加工安全性和經(jīng)濟(jì)效益，有較強(qiáng)的現(xiàn)實意義。北京 ：機(jī)械設(shè)計與研究， 2021（增刊。 4. 利用 Pro/E 的 NC 模塊對溝槽凸輪的仿真加工過程的軌跡生成，軌跡的演示過程，加工過程中參數(shù)的轉(zhuǎn)化。 加工溝槽仿真加工的數(shù)控程序生成： P100 N0 N10 G54 N20 S1200 M03 ；主軸順時針轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為 1200 N30 G00 X6 Y32 Z5 M08 ；冷卻液開 N40 G01 Z5 F60 ；直線插補(bǔ)每分進(jìn)給為 60 N50 G25 ；主軸速度波動檢查關(guān)閉，換刀 N60 G01 N70 G25 N80 G00 Z50 N90 ；換刀準(zhǔn)備精銑加工 N100 G55 ；第二工件坐標(biāo)系設(shè)定 N110 S1500 M03 N120 G00 Z5 ；刀移動到 A點 N130 G01 Z8 F80 N140 G02 R21 ；銑到 B點 N150 G01 ；銑到 C點 N160 G02 R32 ；銑到 D點 N170 G01 ；銑到 E點 N180 G02 R21 ；銑到 F點 N190 G02 R58 ；銑回到 A點 N200 G00 Z100 M09 ；關(guān)冷卻液 N210 G00 X0 Y0 M05 M30 ；主軸關(guān)，程序結(jié)束 本章小結(jié) 在本章中，以某溝槽凸輪模型的加工為例，闡述了利用 Proe 系統(tǒng)軟件對具體工件進(jìn)行虛擬加工的基本順序和操作方法； 并得出了仿真加工刀具軌跡 和加工數(shù)據(jù)的輸出， 同時也介紹了一些數(shù)控加工的知識。 (如圖 ) 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 溝槽凸輪的數(shù)字化仿真加工 26 圖（ ） 編輯定義圖 (3)創(chuàng)建坐標(biāo)系 單擊“創(chuàng)建基本坐標(biāo)系”按鈕 ，打開“坐標(biāo)系” 對話框。 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作 在虛擬數(shù)控加工 時 ，先進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作。有較大變動范圍。粗加工、重新粗加工和精加工可用于高速模具加工，特別用于加工輸入的非實體幾何并可直接加工包含 STL 格式多面數(shù)據(jù)的模型。而陷入加工可以像鉆削一樣進(jìn)行加工，具有較高的排屑效率和加工效率，是一種比較好的粗加工方法。腔槽加工可以用于銑削腔槽中包含的水平面、垂直面或傾斜曲面。通過設(shè)置適當(dāng)?shù)膮?shù)所產(chǎn)生刀具 軌跡能更逼近曲面的幾何形狀。 局部銑削是 Pro/NC 模塊中提供的清根加工方法。而每一種加工中又含有多個加工方式，要設(shè)置加工模型機(jī) 、 床與刀具的設(shè)置 、 NC 序列設(shè)置加 、 工檢測數(shù) 、 據(jù)后處理。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸： ?? ；粗鉸： ?? ；擴(kuò)孔： ?? ；鉆孔： ?? ，它們的相互關(guān)系如圖 所示。由 表 120 確定該粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級為IT=12，其公差值為 ，故 mmP )(1 ?? 。 。并使用一 端面外圓組合基準(zhǔn)定位，以三爪卡盤為第一定位 基準(zhǔn)限制工件的 四 個自由度，端面應(yīng)一點接觸，限制一個自由度，工件以 以 φ 150 外圓 及端面為定位基準(zhǔn)，在帶三爪卡盤 和 支撐板上實現(xiàn) 定位。一般加工外形時，以內(nèi)形定位，加工內(nèi)形時以外形定位。 某溝槽凸輪零件的工藝路線擬定 工藝路線的擬定包括：定位基準(zhǔn)的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。 國標(biāo)規(guī)定了圓形，柱雷和盤類自由鍛件的機(jī)械加工余量與公差， 對某溝槽凸輪零件圖進(jìn)行分析計算，可大致 確定適合范圍 （ ≤ H ≤ D）盤類。 確定毛坯的制造形式 提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機(jī)械加工勞動量，降低機(jī)械加工成本，但往往會增加毛坯的制造成本。利用曲面輔助建模是 Pro/E 建模的重要手段。 Pro/E 軟件功能涵蓋了零件設(shè)計、產(chǎn)品裝配、鈑金設(shè)計、曲面設(shè)計、 NC加工、機(jī)構(gòu)仿真等功能、以及 CAE、 PDM 的各種各種功能。傳統(tǒng)的 CAD軟件主要應(yīng)用在產(chǎn)品造型方面，還停留在“三維繪圖”的應(yīng)用狀態(tài)，不能滿足創(chuàng)新的需求，使用者需要經(jīng)長時間抽象嚴(yán)格的投影視圖和 CAD 系統(tǒng)復(fù)雜命令的訓(xùn)練，將用傳統(tǒng)紙筆構(gòu)思完成好的 設(shè)計方案通過計算機(jī)“造型”表達(dá)出來，并沒有幫助設(shè)計人員真正實現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計。 PRO/ES 的數(shù)控模塊包括： PRO/CASTING（鑄造模具設(shè)計）、 PRO/MFG（電加工）、PRO/MOLDESIGN（塑料 模具設(shè)計）、 PRO/NCCHECK（ NC 仿真）、 PRO/NCPOST（ CNC程序生成）、 PRO/SHEETMETAL（鈑金設(shè)計）。利用該功能，在滿足零件受力要求的基礎(chǔ)上，便可充分優(yōu)化零件的設(shè)計。由于生成曲面的方法較多，因此 PRO/E 可以迅速建立任何復(fù)雜曲面。 4． 支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計 (規(guī)則排列的系列組件，交替排列， Pro／東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 某溝槽凸輪的實體建模 4 PROGRAM 的各種能用零件設(shè)計的程序化方法等 )。 Pro/E 是軟件包，并非模塊，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實體零件及組 裝造型，三維上色實體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖（三維造型還可移動，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)）。建立的機(jī)架三維模型成為后來工藝方法設(shè)計和加工分析的基礎(chǔ)。在 Pro/E 的功能模塊系列中，專 門提供了一些用于把握工程設(shè)計總體思路、零部件設(shè)計之間的參數(shù)關(guān)聯(lián) 及智能化的設(shè)計方案的工具，即 NOTEBOOK 和 SKELTON 模型。它具有 高效、安全、受環(huán)境條件的約束較少、可改變時間比例尺等優(yōu)點，已成為分析、設(shè)計、運行、評 價、培訓(xùn)系統(tǒng)（尤其是復(fù)雜系統(tǒng)）的重要工具。機(jī)械加工制造業(yè)中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機(jī)械裝配等自動線，也有包括不同性質(zhì)的工序，如毛坯制造、加工、裝配、檢驗和包裝等的綜合自動線。 關(guān)鍵詞 ：溝槽凸輪 三維建模 加工工藝 仿真加工 Abstract The article is a threedimensional modeling and slotted cam groove processing research. Aimed at processing centers around the design and application of certain relevant aspects of practical val