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正文內(nèi)容

可樂瓶的造型和加工畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-07-14 15:16 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 過程 圖14 第一條截面線至此,第一條截面線完成。因?yàn)樽鞯谝粭l截面線用的是拷貝旋轉(zhuǎn),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。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(rèn)。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。P3P2 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(duì)PP3兩處進(jìn)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。第二條截面線圖16 第二條截面線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(cè)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(diǎn)為圓心,拾取截面線的兩端點(diǎn)為半徑,繪制如圖所示的兩個(gè)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(zhuǎn)”按鈕,在立即菜單中選擇“拷貝”方式,拾取坐標(biāo)原點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn),拾取第二條截面線,單擊右鍵確認(rèn)。 圖18 部分截面線 可樂瓶底有五個(gè)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(biāo)右鍵確認(rèn),拾取原點(diǎn)(0,0,0)為陣列中心,按鼠標(biāo)右鍵確認(rèn),立刻得到如下結(jié)果。 圖19 陣列生成全部截面線至此為構(gòu)造曲面所作的線架已經(jīng)完成。 生成網(wǎng)格面按F5鍵進(jìn)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(biāo)右鍵確認(rèn);再依次拾取V截面線共15條,按右鍵確認(rèn),稍等片片刻曲面生成。依次拾取V截面線共15條依次拾取U截面線共2 條圖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(diǎn)+曲線)。這里用直紋面“點(diǎn)+曲線”來做,這樣的好處是在做加工時(shí),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。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(rèn),圓形平面立即生成。圖22 直紋面生成2. 選擇“設(shè)置”-“拾取過濾設(shè)置”命令,取消圖形元素的類型中的“空間曲面”項(xiàng)。然后選擇“編輯”-“隱藏”命令,框選所有曲線,按右鍵確認(rèn),就可以將線框隱全部藏掉,結(jié)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(wù)是如何選用曲面造型造出實(shí)體。 曲面實(shí)體混合造型造型思路:先以瓶底的上口為準(zhǔn),構(gòu)造一個(gè)立方體實(shí)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(shí)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(zhǔn)面。圖24 基本過程2. 單擊“繪制草圖”按鈕,進(jìn)入草圖狀態(tài),在選定的基準(zhǔn)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(biāo)原點(diǎn)(0,0,0)為中心,得到一個(gè)120120的正方形。 圖25 基本過程4. 單擊特征生成工具欄中的“拉伸”按鈕,在彈出的“拉伸”對(duì)話框中,輸入深度為50,選中“反向拉伸”復(fù)選框,單擊“確定”得到立方實(shí)體。 圖26 基本過程5. 選擇“設(shè)置”-“拾取過濾設(shè)置”命令,在彈出的對(duì)話框中的“拾取時(shí)的導(dǎo)航加亮設(shè)置”項(xiàng)選中“加亮空間曲面”,這樣當(dāng)鼠標(biāo)移到曲面上時(shí),曲面的邊緣會(huì)被加亮。同時(shí)為了更加方便拾取,單擊“顯示線架”按鈕,退出真實(shí)感顯示,進(jìn)入線架顯示,可以直接點(diǎn)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(gè)曲面,選中對(duì)話框中“除料方向選擇”復(fù)選框,切換除料方向?yàn)橄蚶?,以便得到正確的結(jié)果。 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(gè)曲面將其隱藏掉。然后單擊“真實(shí)感顯示”按鈕,造型結(jié)果如圖所示。圖29 凹模型腔第三章 可樂瓶底凹模型腔加工 可樂瓶底凹模型腔加工前的準(zhǔn)備工作刀具的選擇:刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)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(guān)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(shí),要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。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(shí),應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀;加工凸臺(tái)、凹槽時(shí),選高速鋼立銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時(shí),可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀;對(duì)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(jìn)行自由曲面加工時(shí),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(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外,刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)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(gè)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(shí)進(jìn)行選刀和換刀動(dòng)作。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄,以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具,迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍,以便在編程時(shí)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(jì)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(dòng)進(jìn)行,占用輔助時(shí)間較長,因此,必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)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(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工部位;③粗精加工的刀具應(yīng)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(jìn)行曲面精加工,后進(jìn)行二維輪廓精加工;⑥在可能的情況下,應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)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(jìn)給速度、背吃刀量、和側(cè)吃刀量。在實(shí)際的生產(chǎn)中如何合理地選用對(duì)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(guān)系。三種進(jìn)給量的關(guān)系為:Vf=fn=afzn式中af——每齒進(jìn)給量,mm/z; n——銑刀(主軸)轉(zhuǎn)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~~~~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=πDη/1000D—銑刀直徑(mm)η—銑刀轉(zhuǎn)速r/min, π—圓周率 從公式中可以看出,直徑、轉(zhuǎn)速和銑削速度成正比,也就是D、η越大,V也越大。 在實(shí)際加工中,對(duì)刀具耐用度影響最大的是銑削速度,而不是轉(zhuǎn)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(jì)算并選擇合適的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)換公式如下: n=1000V/πD公式中可以看出兩個(gè)變量V、D中V↑、n↑, D↑、n↓。銑削速度參照表如下:工件材料硬度/HB銑削速度V(m/mi
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