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正文內(nèi)容

可樂瓶的造型和加工畢業(yè)設計(編輯修改稿)

2024-10-03 21:04 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 度,拾取坐標原點為旋轉中心點,然后框選所有P1 L1 P2 P3 P4 L2 P5 L3 C2 C3 C1 C4 R10 00 P1 L1 P2 P3 P4 L2 P5 C2 C3 C1 C4 R106 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 17 線段,單擊右鍵確認, 圖 12 基本過程 12. 單擊 “刪除”按鈕 ,刪掉不需要的部分。按下 Shift+方向鍵旋轉視圖。觀察生成的第一條截面線。單擊“曲線組合”按鈕 ,拾取截面線,選擇方向,將其組合一樣條曲線。 圖 13 基本過程 圖 14 第一條截面線 至此,第一條截面線完成。因為作第一條截面線用的是拷貝旋轉,所以完整地保留了原來繪制的圖形,我們只需要稍加編輯就可以完成第二條截面線。 第一條截面線 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 18 13. 按 F7 將繪圖平面切換到 XOZ 面內(nèi)。單擊“可見”按鈕 ,顯示前面隱藏掉的圓弧 C4,并拾取確認。然后拾取第一條截面線單擊右鍵選擇“隱藏”命令,將其隱藏掉。 圖 15 基本過程 14. 單擊 “刪除”按鈕 ,刪掉不需要的線段。單擊“曲線過渡”按鈕 ,選擇“圓弧過渡”方式,半徑為 10,對 P P3 兩處進行過渡。 15. 單擊“曲線組合”按鈕 ,拾取第二條截面線,選擇方向,將其組合一樣條曲線。 圖 16 第二條截面線 P2 P3 第二條截面線 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 19 16. 按下 F5 鍵將繪圖平面切換到 XOY 平面,然后再按 F8 顯示其軸側圖。 17. 單擊 “圓弧”按鈕 ,選擇“圓心 _半徑”方式,以 Z軸方向的直線兩端 點為圓心,拾取截面線的兩端點為半徑,繪制如圖所示的兩個圓。 圖 17 基本過程 18. 刪除兩條直線。單擊“可見”按鈕 ,顯示前面隱藏的第一條截面線。 19. 單擊曲面編輯工具欄中的“平面旋轉”按鈕 ,在立即菜單中選擇“拷貝”方式,輸入角度 度,拾取坐標原點為旋轉中心點,拾取第二條截面線,單擊右鍵確認。 圖 18 部分截面線 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 20 可樂瓶底有五個相同的部分,至此我們完成了其一部分的截面線,通過陣列我們就可以得到全部,這是一種簡化作圖的有效方法。 20. 單擊“陣列”按鈕 ,選擇“圓形”陣列方式,份數(shù)為 5,拾取三 條截面線,單擊鼠標右鍵確認,拾取原點( 0,0,0)為陣列中心,按鼠標右鍵確認,立刻得到如下結果。 圖 19 陣列生成全部截面線 至此為構造曲面所作的線架已經(jīng)完成。 生成網(wǎng)格面 按 F5 鍵進入俯視圖,單擊曲面工具欄中的“網(wǎng)格面”按鈕 ,依次拾取 U截面線共 2 條,按鼠標右鍵確認;再依次拾取 V截面線共 15 條,按右鍵確認,稍等片片刻曲面生成。 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 21 圖 20 拾取截面線 圖 21 網(wǎng)格面生成 生成直紋面 底部中心部分曲面可以用兩種方法來作: ①裁剪 平面。②直紋面(點 +曲線)。這里用直紋面“點 +曲線”來做,這樣的好處是在做加工時,兩張面(網(wǎng)格面和直紋面)可以一同用參數(shù)線來加工,而面裁剪平面不能與非裁剪平面一起來加工。 依次拾取 V 截面線共 15 條 依次拾取 U 截面線共 2 條 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 22 1. 單擊曲面工具欄中的“ 平 面”按鈕 ,選擇 中間的小圓,給定方向,右鍵確認,圓形平面立即生成 。 圖 22 直紋面生成 2. 選擇“設置”-“拾取過濾設置”命令,取消圖形元素的類型中的“空間曲面”項。然后選擇“編輯”-“隱藏”命令,框選所有曲線,按右鍵確認,就可以將線框隱全部藏掉,結果如圖所示。 圖 23 基本過程 至此可樂瓶底的曲面造型已經(jīng)作完。下一步的任務是如何選用曲面造型造出實體。 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 23 曲面實體混合造型 造型思路 :先以瓶底的上口為準,構造一個立方體實體,然后用可樂瓶底的兩張面(網(wǎng)格面和直紋面)把不需要的部分裁剪掉,得到我們要求的凹模型腔。多曲面裁剪實體是 CAXA 制造工程師中非常有用的功能。 1. 單擊特征樹中的“平面 XOY”,選定平面 XOY 為繪圖的基準面。 圖 24 基本過程 2. 單擊“繪制草圖”按鈕 ,進入草圖狀態(tài),在選定的基 準面 XOY 面上繪制草圖。 3. 單擊曲線工具欄中的“矩形”按鈕 ,選擇“中心 _長 _寬”方式,輸入長度 120,寬度 120,拾取坐標原點( 0,0,0)為中心,得到一個 120 120的正方形。 圖 25 基本過程 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 24 4. 單擊特征生成工具欄中的“拉伸”按鈕 ,在彈出的“拉伸”對話框中,輸入深度為 50,選中“反向拉伸”復選框,單擊“確定”得到立方實體。 圖 26 基本過程 5. 選擇“設置”-“拾取過濾設置”命令,在彈出的對話框中的“ 拾取時的導航加亮設置”項選中“加亮空間曲面”,這樣當鼠標移到曲面上時,曲面的邊緣會被加亮。同時為了更加方便拾取,單擊“顯示線架”按鈕 ,退出真實感 顯示,進入線架顯示,可以直接點取曲面的網(wǎng)格線。 圖 27 基本過程 6. 單擊特征生成工具欄中的“曲面裁剪除料”按鈕 ,拾取可樂瓶底的兩個曲面,選中對話框中“除料方向選擇”復選框,切換除料方向為向里,以便得到正確的結果。 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 25 圖 28 基本過程 7. 單擊“確定”,曲面除料完成。選擇“編輯”-“隱藏”命令,拾取兩個曲面將其隱藏掉。然后單擊“真實感顯示”按鈕 , 造型結果如圖所示。 圖 29 凹模型腔 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 26 第 三 章 可樂瓶底凹模型腔加工 可樂瓶 底 凹模型腔 加工 前的 準備 工作 刀具的選擇: 刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是:安裝調(diào)整方便,剛性好,耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下,盡量選擇較短的刀柄,以提高刀具加工的剛性。 選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產(chǎn) 中,平面零件周邊輪廓的加工,常采用立銑刀;銑削平面時,應選硬質(zhì)合金刀片銑刀;加工凸臺、凹槽時,選高速鋼立銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時,可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀;對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工,常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。 在進行自由曲面加工時,由于球頭刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般取得很能密,故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀,因此,只要在保證不過切的前提下,無論是曲面的粗加工還是精加工, 都應優(yōu)先選擇平頭刀。另外,刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大,必須引起注意的是,在大多數(shù)情況下,選擇好的刀具雖然增加了刀具成本,但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高,則可以使整個加工成本大大降低。 在加工中心上,各種刀具分別裝在刀庫上,按程序規(guī)定隨時進行選刀和換刀動作。因此必須采用標準刀柄,以便使鉆、鏜、擴、銑削等工序用的標準刀具,迅速、準確地裝到機床主軸或刀庫上去。編程人員應了解機床上所用刀柄的結構河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 27 尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍,以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心采 用 TSG 工具系統(tǒng),其刀柄有直柄 (三種規(guī)格 )和錐柄 (四種規(guī)格 )兩種,共包括 16 種不同用途的刀柄。 在經(jīng)濟型數(shù)控加工中,由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行,占用輔助時間較長,因此,必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則:① 盡量減少刀具數(shù)量; ② 一把刀具裝夾后,應完成其所能進行的所有加工部位;③ 粗精加工的刀具應分開使用,即使是相同尺寸規(guī)格的刀具; ④ 先銑后鉆; ⑤ 先進行曲面精加工,后進行二維輪廓精加工; ⑥ 在可能的情況下,應盡可能利用數(shù)控機床的自動換刀功能,以提高生產(chǎn)效率等。 切削用 量的選擇: 切削用量包括:切削速度、進給速度、背吃刀量、和側吃刀量。 在實際的生產(chǎn)中如何合理地選用對提高生產(chǎn)效率,改善工件表面粗糙度和加工精度都有密切的關系。 三種進給量的關系為: Vf=fn=afzn 式中 af—— 每齒進給量, mm/z; n—— 銑刀(主軸)轉速, r/min; z—— 銑刀齒數(shù)。 推薦數(shù)值表如下: 工件材料 硬度 /HB 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 立銑刀 端銑刀 立銑刀 端銑刀 低炭鋼 150 ~ ~ ~ ~ 150~ 200 ~ ~ ~ ~ 中、高 炭鋼 220 ~ ~ ~ ~ 225~ 235 ~ ~ ~ ~ 325~ 425 ~ ~ ~ ~ 灰鑄鐵 150~ 180 ~ ~ ~ ~ 180~ 220 ~ ~ ~ ~ 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 28 220~ 300 ~ ~ ~ ~ 可鍛鑄鐵 110~ 160 ~ ~ ~ ~ 160~ 200 ~ ~ ~ ~ 200~ 240 ~ ~ ~ ~ 240~ 280 ~ ~ ~ ~ 合金鋼 220 ~ ~ ~ ~ 220~ 280 ~ ~ ~ ~ 280~ 320 ~ ~ ~ ~ 320~ 380 ~ ~ ~ ~ 工具鋼 退火狀態(tài) ~ ~ ~ ~ HRC 36 ~ ~ ~ ~ HRC 35~ 46 ~ ~ HRC 46~ 56 ~ ~ 鋁鎂合金 95~ 100 ~ ~ ~ ~ 切削速度 : V=π Dη /1000 D— 銑刀直徑( mm)η — 銑刀轉速 r/min, π — 圓周率 從公式中可以看出,直徑、轉速和銑削速度成正比,也就是 D、η越大,V也越大。 在實際加工中,對刀具耐用度影響最大的是銑削速度,而不是轉速。因此,我們往往是根據(jù)刀具和被加工工件的材料等因素先選好合適的銑削速度,然后再根據(jù)銑刀直徑和銑削速度來計算并選擇合適的轉速。 轉換公式如下: n=1000V/π D 公式中可以看出兩個變量 V、 D中 V↑、 n↑ , D↑、 n↓。 河南大學
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