【正文】 點； (2)、對于 可樂瓶底 凹模 零件加工的可行性進(jìn)行分析、研究； (3)、建模，完成零件的 銑 削加工造型； (4)、根據(jù) 可樂瓶底 凹模 零件的加工特點、工藝條件和經(jīng)濟情況確定加工工藝；填寫工藝過程卡片（包括 刀具的合理選擇、 加工參數(shù)的設(shè)計過程）； (5)、根據(jù)工藝卡片中的加工順序，設(shè)計零件的輪廓粗、精加工、 鉆孔 等加工方法的刀路，生成加工軌跡； (6)、合理選擇機床，根據(jù)機床及數(shù)控系統(tǒng)的類型進(jìn)行機床參數(shù)的設(shè)置和后置處理；生成加工程序； 并仿真加工檢查和真實零件加工； (7)、 零件圖； (單件或小批量生產(chǎn)，材料為 45鋼 ) 零件圖 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 7 設(shè)計要求： (1)、設(shè)計方案選擇合理，工藝流程具有一定靈活性 ,達(dá)到設(shè)計任務(wù)要求； (2)、設(shè)計計算概念清楚，參數(shù)選擇恰當(dāng)，計算正確；說明書簡明扼 要，文字流暢，論點明確，書寫工整； (3)、圖紙表達(dá)正確，符合制圖規(guī)范； 圖面整潔，布局合理，圖中線型和尺寸標(biāo)注符合要求，字體應(yīng)為工程字； (4)、設(shè)計的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)符合國家有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和政策要求； (5)、在設(shè)計過程中認(rèn)真、按時完 成各階段的計算、設(shè)計和繪圖任務(wù)。 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 8 第 一 章 緒論 關(guān)于 CAXA制造工程師 CAXA 制造工程師 的特點 ： ? 在曲面造型功能上網(wǎng)格面功能的強大（可做封閉的網(wǎng)格面，保證首尾曲面的光滑連接）。 ? 線框造型 極為方便。 ? 本造型在上一個版本的制造工程師中很難實現(xiàn)。 ? 當(dāng)球刀半徑大于曲面中最小曲率半徑時，能夠檢查刀具干涉，防止過切產(chǎn)生。 通常的特征有：孔 、 槽 、 型腔 、 凸臺 、 圓柱體 、 球體等 。 （ 3）靈活的曲面實體復(fù)合造型 基于實體的 “ 精確特征造型 ” 將曲面融合到實體造型中來 。 可直接對曲面 、 實體模型進(jìn)行一系列的加工操作 。 第 二 章 可樂瓶底 凹模型腔的造型 造型方法思路 、 可行性研究及分析 基于 CAXA 制造工程師的數(shù)控加工步驟 CAXA 制造工程師的使用流程如圖 1所示 。 下面結(jié)合可樂瓶底的數(shù)控加工這一實例，進(jìn)一步闡述基于 CAXA 制造工 程師的具體應(yīng)用方法 。在完成工藝方案設(shè)計的前提下 , 在計算機上完成數(shù)控機床參數(shù)設(shè)置、刀具元件建庫、刀具組裝、通用夾具元件建庫、專用夾具元件建模、夾具組裝 ,目的是建立一個三維工件的加工環(huán)境。對實體造型進(jìn)行進(jìn)一步的工藝分析 , 根據(jù)加工性質(zhì)修改增補造型 。對刀具在運動中可能發(fā)生干涉的部位 , 應(yīng)及時進(jìn)行加工環(huán)境調(diào)整。 可樂瓶底的曲面造型比較復(fù)雜，它有五個完全相同的部分?？蓸菲康椎膫?cè)表面可以用網(wǎng)格面來生成 。最后 使用網(wǎng)格面功能生成五個相同部分的曲面。最后以瓶底的上口為準(zhǔn)，構(gòu)造一個立方體實體，然后用可樂瓶底的兩張面把不需要的部分裁剪掉 ，就可以得到我們要求的凹模型腔。 2． 單擊曲線工具中的“矩形”按鈕 ，在界面左側(cè)的立即菜單中選擇“中心 _長 _寬”方式，輸入長度 45，寬度 50，光標(biāo)拾取到坐標(biāo)原點，繪制一個 45 50 的矩形。 φ φ 176。 圖 4 基本過程 4． 單擊曲線工具欄中的“等距線”按鈕 ，在立即菜單中輸入距離 5，拾取矩形的最上面一條邊，選擇向下箭頭為等距方向，生成距離為 5 的等距線，如圖所示。 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 14 圖 6 等距線 6． 單擊曲面編輯工具欄中的“裁剪”按鈕 ，拾取需要裁剪的線段，結(jié)果如左圖所示，然后單擊“刪除”按鈕 ，拾取需要刪除的直線，按右鍵確認(rèn)確認(rèn)刪除，結(jié)果如右圖所示。單擊 “圓弧”按鈕 ，選擇“ 三點圓弧 ”方式，拾取 P1點和 P2點，然后按空格鍵在彈出的點工具菜單中選擇“切點”命令，拾取直線 L1。單擊 “整圓”按鈕 ，拾取直線 L2（上一步中點工具菜單中選中了“切點”命令），切換點工具為“缺省點”命令，然后拾取 P4 點，按回車鍵輸入半徑 10。單擊 “直線”按鈕 ，拾河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 15 取 P3點，切換點工具菜單為“切點”命令，拾取圓 R10 上一點，得到切點 P5。 8． ① 作與 圓 R10 相切過點 P5，半徑為 10 的圓 C1。 ②作與圓弧 C4 相切，過直線 L3 與圓弧 C4 的交點，半徑為 10 的圓 C2。 ③作與圓 C1 和 C2相切，半徑為 60的圓弧 C3。 P1 L1 P2 P3 P4 L2 P5 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 16 圖 10 基本過程 9． 單擊曲面編輯工具欄中的“裁剪”按鈕 和“刪除”按鈕 ，去掉不需要的部分。 圖 11 基本過程 10． 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。按下 Shift＋方向鍵旋轉(zhuǎn)視圖。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。因為作第一條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。單擊“可見”按鈕 ，顯示前面隱藏掉的圓弧 C4，并拾取確認(rèn)。 圖 15 基本過程 14． 單擊 “刪除”按鈕 ，刪掉不需要的線段。 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。 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。單擊“可見”按鈕 ，顯示前面隱藏的第一條截面線。 圖 18 部分截面線 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)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。 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。 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)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。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。 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。 圖 23 基本過程 至此可樂瓶底的曲面造型已經(jīng)作完。 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)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(zhǔn)，構(gòu)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。 1． 單擊特征樹中的“平面 XOY”，選定平面 XOY 為繪圖的基準(zhǔn)面。 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（ 0,0,0）為中心，得到一個 120 120的正方形。 圖 26 基本過程 5． 選擇“設(shè)置”－“拾取過濾設(shè)置”命令，在彈出的對話框中的“ 拾取時的導(dǎo)航加亮設(shè)置”項選中“加亮空間曲面”，這樣當(dāng)鼠標(biāo)移到曲面上時，曲面的邊緣會被加亮。 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(fù)選框，切換除料方向為向里，以便得到正確的結(jié)果。選擇“編輯”－“隱藏”命令，拾取兩個曲面將其隱藏掉。 圖 29 凹模型腔 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)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(zhǔn)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(jìn)行的。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。 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(yīng)。 在進(jìn)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。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關(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，則可以使整個加工成本大大降低。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄，以便使鉆、鏜、擴、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具，迅速、準(zhǔn)確地裝到機床主軸或刀庫上去。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。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)控機床的自動換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。 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(guān)系。 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(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)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 ～ ～ ～ ～