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双孔座课程设计

中州大学工程技术学院

CAD/CAM课程设计

——双孔支座的设计

姓名：

学号：

专业班级：

指导教师：

4.11创建孔内壁精加工操作............................................................................................32

CAD/CAM课程设计任务书

班级：

09机制

（2）班学生：

景一博学号200925050204

设计题目：

双孔支座的建模与加工

摘要：

CAD/CAM技术是以计算机、外围设备及其系统软件为基础，综合计算机科学与工程、计算机几何学、机械设计与制造、人机工程学、控制理论、电子技术、信息技术等学科知识，以工程应用为对象，在机械制造业实现包括二维绘图设计、三维几何造型设计、工程计算分析与优化设计、数控加工编程、仿真模拟、信息存贮与管理等相关功能。

通过此次设计应该达到熟练应用的目的。

设计内容及要求：

主要内容

1.双孔支座的建模

2.毛坯的建模过程

3.双孔支座的加工过程

泵体零件图如下

主要要求

根据平面图建模，并对该零件上所有能够铣、钻的表面进行加工。

完成指定题目的设计后，要求每人编写说明书一份（包括封面、目录、设计任务书、正文、设计心得与体会、参考资料等七部分）。

同时上交电子稿与相应prt文件。

指导老师（签字）：

2011年11月14日

一.齿轮泵体的建模

1.1泵体的创建过程

（1）启动UG，单击新建按钮；再模型里面输入“kechengsheji”名称，单击确定按钮。

创建基座.单击

，

（2）创建做大圆并拉伸，单击孔特征，孔的位置尺寸如零件图所示。

单击拉伸求差即可得到。

（3）单击草图

，进入草图模式，绘制草图截面，做小圆,单击完成草图按钮，单击拉伸按钮，尺寸如图，

（3）创建基座非加工表面，单击草图

，进入草图模式，绘制做两圆连接部分，单击完成草图按钮

（4）创建两圆间竖直连接部分，单击新建平面按钮，创建如图平面，单击草图按钮，然后以此平面作为基准面，绘制草图。

腔体截面尺寸如下，单击完成草图按钮，单击拉伸按钮，输入参数，见下图

（5）创建创建基准平面.创建基准平面处的圆台特征，单击草图按钮，绘制草图截面如图，单击完成草图，单击拉伸按钮，输入尺寸，再单击拔模，最后得到特征如图

（7）创建圆台下的圆孔，单击草图按钮，进入草图环境，绘制草图界面，由零件图画出轮廓，单击完成草图按纽然后单击拉伸按钮，输入参数如图

（8）创建在两圆表面的圆孔。

单击草图按钮，孔部位及尺寸如图所示

（9）将零件布尔求和

二.毛坯的建模过程

（1）通过双孔支座零件图纸首先观察胚型腔体是需要加工的平面，胚型腔体留2~3mm的加工余量，双击胚型腔体轮廓曲线，点击偏置，方向向内2~3mm，确定，最终结果如下图所示

三．齿轮泵体工艺分析与编制的工艺过程

3.1基准的选择

3.1.1精基准的选择

选择泵体的面作为精基准。

该零件上的很多孔都可以采用它作为基准进行加工，遵循了“基准统一”原则，同时面亦为设计基准，遵循了“基准重合”原则。

3.1.2粗基准的选择

作为粗基准应平整，没有飞边、毛刺等表面缺欠，故选择零件另一面作为粗基准。

3.1.3机械加工工艺顺序

零件主要表面及其他表面的机械加工顺序，对组织生产、保证质量和降低成本有较大的作用，应根据工序的划分和定位基准的建立与转换来。

一般原则为：

①先粗后精。

既粗加工-半精加工-精加工，最后安排主要表面的终加工顺序。

②在各阶段中，先加工基准表面，然后以它定位加工其他表面。

③先加工主要表面，当其达到一定精度后再加工次要表面。

④先平面后孔。

这是因为平面定位比较稳定可靠，所以对于箱体、支架、连杆等类平面轮廓尺寸较大的零件，常先加工平面。

⑤除用为基准的平面外，精度越高，粗糙度Ra值越小的表面应放在后面加工以防止划伤

⑥表面位置尺寸及公差标注方式也影响工序顺序，应力求能直接保证或使尺寸链数日减少。

3.2工艺方案

表3-1齿轮泵工艺路线及设备、工装的选用

工序号

工序内容

加工方式

刀具

加工余量

主轴速度

进给速度

粗铣胚型腔体

Planar_mill

Φ3平底刀

0.2mm

1000rpm

350mmpm

胚形腔体侧面精加工

Planar_mill

Φ9.8平底刀

1000rpm

150mmpm

胚形腔体底面精加工

Planar_mill

Φ10平底刀

1000rpm

150mmpm

孔的精加工

Taping

Φ8丝锥

550rpm

50mmpm

预钻孔加工

Peck_drilling

Φ5麻花钻

550rpm

40mmpm

钻孔Φ5.5

Reaming

Φ5.5机用铰刀

550rpm

40mmpm

底座精加工操作

Planar_mill

Φ10平底刀

1000rpm

150mmpm

四.齿轮泵体的加工过程

4.1进入加工模块

单击“起始”图标，选择“加工”命令，进入加工模块，弹出加工环境对话框。

4.2选择加工环境

在加工环境对话框的cam设置选择“cam_general，在列表框里选择模板文件”mill_planar。

单击初始化，进入加工环境。

4.3创建父节点组

4.3.1创建程序父节点组

单击程序顺序视图，单击加工创建中的创建程序，在创建程序对话框中，选择类型为：

mill_planar；父级组为：

NC_PROGRAM;输入名称为：

kechengsheji,单击确定。

4.3.2创建刀具父节点组

单击加工创建中的创建刀具，选择类型为mill_planar；选择子类型为铣刀；父级组为：

GENERIC_MACHINE;输入名称为：

T1D10

单击确定。

在铣刀参数对话框中设置如下参数：

刀具直径：

3；刀具下半径：

0；道具号：

1。

创建第二把刀具：

螺纹刀。

单击创建刀具，选择类型：

dirll选择子类型为TAP；父级组为：

GENERIC_MACHINE；输入名称为：

T2D9.8。

在钻刀对话框中设置刀具直径：

9.8，道具号：

2，其他参数保持默认。

创建第三把刀：

单击创建刀具，父级组为：

GENERIC_MACHINE；输入名称为：

T3D10，单击确定。

对话框中设置刀具直径：

10，道具号：

3，其他参数保持默认。

创建第四把刀：

单击创建刀具，父级组为：

GENERIC_MACHINE；输入名称为：

T4D44.5，单击确定。

对话框中设置刀具直径：

44.5，道具号：

4，其他参数保持默认。

创建第五把刀：

单击创建刀具；父级组为：

GENERIC_MACHINE；输入名称为：

T5D45，单击确定。

对话框中设置刀具直径：

45，道具号：

5，其他参数保持默认。

创建第六把刀：

单击创建刀具，父级组为：

GENERIC_MACHINE；输入名称为：

T6D24.5，单击确定。

对话框中设置刀具直径：

24.5，道具号6：

，其他参数保持默认。

创建第七把刀：

单击创建刀具，父级组为：

GENERIC_MACHINE；输入名称为：

T7D25，单击确定。

对话框中设置刀具直径：

25，道具号：

7，其他参数保持默认。

4.3.3创建几何体父节点组

定义加工坐标系：

双击集合视图中的；mcs_mill节点，弹出“mill_orient”对话框，选择mcs中的构造器图标，弹出csys构造器对话框，在绘图区选择模型的顶面作为自动推断对象，单击确定。

4.4设置安全平面

在mill_orient对话框中选中间隙复选项，单击确定弹出平面构造器，在绘图区域选择模型的顶面为参考对象，然后在偏置文本框中输入偏置值50，单击确定，安全平面以高亮小三角显示在绘图区。

4.5选择零件几何

在几何视图中，单击MCS_MILL节点前的+号，再双击workpiece节点，弹出MILL_GEOM对话框，在该会话框中选择零件几何图标，单击选择按钮，弹出工件几何体对话框，在绘图区选择模型作为零件几何，单击确定，完成零件几何的选择。

4.6定义毛坯几何

在MILL_GEOM对话框中选择毛坯几何图标，单击选择，弹出毛坯几何体，选择几何体，单击确定，完成毛坯几何的定义。

4.7设置加工方法父节点组

4.7.1设置粗加工方法

双击加工方法视图中的mill_rough节点，弹出mill_method对话框，设置如下粗加工参数：

部件余量：

0.2；内公差：

0.03；外公差:

0.03;单击确定。

4.7.2设置精加工方法

双击加工方法视图中的mill_finish节点，弹出mill_method对话框，设置如下精加工参数：

部件余量：

0；内公差：

0.01；外公差:

0.01;单击确定。

4.7.3设置钻孔加工方法

双击加工方法视图中的drill_method节点，弹出drill_methed对话框，保持该对话框中所有的默认设置。

单击确定。

4.8创建凸台钻孔操作

创建平面铣操作

单击加工创建工具栏中的创建操作图标，弹出创建操作对话框

在创建操作对话框中，选择类型为：

mill_planar；选择子类型为平面铣；设置如下各父节点组：

程序：

泵体1；使用几何体：

workpiece；使用刀具：

T1D3；使用方法：

mill_ROUGH。

输入名称为：

1R_PLANAR_MILL.

单击确定，弹出planar_mill对话框

定义部件边界

在planar_mill对话框中选择部件图标，单击选择，弹出边界几何体对话框。

在边界几何体对话框中，默认选择模式为面，默认材料侧为内部，此时系统提示用户选择面。

在绘图区，选择胚形型腔的顶面。

单击确定，返回到planar_mill对话框。

单击显示按钮，在型腔上显示出已定义的部件边界。

定义底平面

在planar_mill对话框中选择底面图标，单击选择，弹出平面构造器对话框，此时系统提示用户选择面。

在绘图区，选择胚形型腔的底面，单击确定，返回到planar_mill对话框。

单击显示按钮，在型腔上以虚线三角形显示出底平面的位置，以箭头表示正方向。

设置切削方式在planar_mill对话框中，选择切削方式为跟随工件方式。

设置步进方式在planar_mill对话框中，选择步进方式为：

刀具直径，设置百分比为50.

设置切削参数。

在planar_mill对话框中，单击切削按钮，弹出切削参数对话框。

选择策略选项卡，设置切削顺序为层优先；切削方向为：

顺铣切削;进给方向为：

向外；

选择毛坯选项卡，设置最终底面余量为0.1。

单击确定，完成切削参数的设置，返回到planar_mill对话框。

设置切削深度

在planar_mill对话框中，单击切削深度按钮，弹出切削深度参数对话框。

在切线参数对话框中，设置切削深度类型为：

用户定义；最大值为2.

单击确定，完成切削深度的设置，返回到planar_mill对话框。

设置进给率

在planar_mill对话框中，单击进给率按钮，弹出进给和速度对话框。

选择速度选项卡，选中主轴速度复选框，设置主轴速度为1000rpm。

选择进给选项卡，设置进刀速度为：

150mmpm；设置剪切速度为350mmpm。

单击确定，完成进给率的设置，返回到planar_mill对话框。

生成刀具轨迹

在planar_mill对话框中，单击生成图标，弹出显示参数对话框。

如下图所示

取消选中所有的复选框，单击确定，生成粗加工操作的全部刀具轨迹。

仿真刀具轨迹

在planar_mill对话框中，单击确认图标，弹出可视化刀轨轨迹对话框，选择2d动态选项卡。

单击播放按钮，系统会以实体的方式进行切削仿真，通过仿真过程可查看刀具轨迹是否正确。

仿真完成后，单击确定，返回到planar_mill对话框。

单击确定，完成腔体粗加工操作的创建。

4.9创建其它凸台面孔加工操作

单击程序顺序视图图标。

在该程序图中，选中前面创建的“1R_PLANAR_MILL”操作，单击鼠标右键，在弹出的加工对象快捷菜单中选择复制命令。

选中前面创建的bengti父节点组，单击鼠标右键，在弹出的加工对象快捷菜单中选择内部粘贴命令，即可将“1R_PLANAR_MILL”操作复制一份，复制的操作默认名称为1R_PLANAR_MILL_COPY。

选中1R_PLANAR_MILL_COPY操作，单击鼠标右键，在弹出的加工对象快捷菜单中选择重命名，将复制的操作重新命名为：

2F_PLANAR_MILL.

重新指定加工方法和确认刀具、几何体父节点组

（1）在该程序视图中，双击2F_PLANAR_MILL，对话框所有的参数与1R_PLANAR_MILL完全一样。

（2）切换至组选项卡，几何体父节点组为WORKPIECE.

（3）选择方法单选按钮，单击下方的重新选择按钮，弹出重新选择方式对话框。

（4）选择方法为：

MILL_FINISH，单击确定，完成加工方法的重新指定。

确认部件边界

在PLANAR_MILL对话框中，选择部件图标，可以看到部件边界已经定义，可单击显示按钮，在模型上显示出已定义的部件边界。

确认底平面

在PLANAR_MILL对话框中，选择底面图标，可以看到底平面已经定义，可单击显示按钮，在模型上显示出已定义的平面。

设置切削方式在planar_mill对话框中，选择切削方式为轮廓铣削方式。

设置步进方式在planar_mill对话框中，选择步进方式为：

刀具直径，设置百分比为50.

设置切削参数。

在planar_mill对话框中，单击切削按钮，弹出切削参数对话框。

选择策略选项卡，设置切削顺序为层优先；切削方向为：

顺铣切削;进给方向为：

向外；

选择毛坯选项卡，设置最终底面余量为0.1。

单击确定，完成切削参数的设置，返回到planar_mill对话框。

设置切削深度

在planar_mill对话框中，单击切削深度按钮，弹出切削深度参数对话框。

在切线参数对话框中，设置切削深度类型为：

用户定义；最大值为1.5.

单击确定，完成切削深度的设置，返回到planar_mill对话框。

设置进给率

在planar_mill对话框中，单击进给率按钮，弹出进给和速度对话框。

选择速度选项卡，选中主轴速度复选框，设置主轴速度为1000rpm。

选择进给选项卡，设置进刀速度为：

150mmpm；设置剪切速度为150mmpm。

单击确定，完成进给率的设置，返回到planar_mill对话框。

生成刀具轨迹

在planar_mill对话框中，单击生成图标，弹出显示参数对话框。

如下图所示

取消选中所有的复选框，单击确定，生成粗加工操作的全部刀具轨迹。

仿真刀具轨迹

在planar_mill对话框中，单击确认图标，弹出可视化刀轨轨迹对话框，选择2d动态选项卡。

单击播放按钮，系统会以实体的方式进行切削仿真，通过仿真过程可查看刀具轨迹是否正确。

仿真完成后，单击确定，返回到planar_mill对话框。

单击确定，完成胚形腔体侧面精加工操作的创建。

4.10创建表面精加工操作

单击程序顺序视图图标。

在该程序图中，选中前面创建的“2F_PLANAR_MILL”操作，单击鼠标右键，在弹出的加工对象快捷菜单中选择复制命令。

选中前面创建的bengti父节点组，单击鼠标右键，在弹出的加工对象快捷菜单中选择内部粘贴命令，即可将“2F_PLANAR_MILL”操作复制一份，复制的操作默认名称为1R_PLANAR_MILL_COPY。

选中2F_PLANAR_MILL_COPY操作，单击鼠标右键，在弹出的加工对象快捷菜单中选择重命名，将复制的操作重新命名为：

3F_PLANAR_MILL.

重新指定加工方法和确认刀具、几何体父节点组

在该程序视图中，双击3F_PLANAR_MILL，对话框所有的参数与2F_PLANAR_MILL完全一样。

切换至组选项卡，确认刀具父节点组为：

T1D10；几何体父节点组为WORKPIECE.

选择方法单选按钮，单击下方的重新选择按钮，弹出重新选择方式对话框。

选择方法为：

MILL_FINISH，单击确定，完成加工方法的重新指定。

确认部件边界

在PLANAR_MILL对话框中，选择部件图标，可以看到部件边界已经定义，可单击显示按钮，在模型上显示出已定义的部件边界。

确认底平面

在PLANAR_MILL对话框中，选择底面图标，可以看到底平面已经定义，可单击显示按钮，在模型上显示出已定义的平面。

设置切削方式在planar_mill对话框中，选择切削方式为跟随工件方式。

确认步进方式在planar_mill对话框中，选择步进方式为：

刀具直径，设置百分比为50.

设置切削参数

在planar_mill对话框中，单击切削按钮，弹出切削参数对话框。

选择策略选项卡，设置切削顺序为层优先；切削方向为：

顺铣切削;进给方向为：

向外；

选择毛坯选项卡，设置最终底面余量为0。

单击确定，完成切削参数的设置，返回到planar_mill对话框。

设置切削深度

在planar_mill对话框中，单击切削深度按钮，弹出切削深度参数对话框。

在切线参数对话框中，设置切削深度类型为：

底面.

单击确定，完成切削深度的设置，返回到planar_mill对话框。

设置进给率

在planar_mill对话框中，单击进给率按钮，弹出进给和速度对话框。

选择速度选项卡，选中主轴速度复选框，设置主轴速度为1000rpm。

选择进给选项卡，设置进刀速度为：

150mmpm；设置剪切速度为150mmpm。

单击确定，完成进给率的设置，返回到planar_mill对话框。

生成刀具轨迹

在planar_mill对话框中，单击生成图标，弹出显示参数对话框。

如下图所示

取消选中所有的复选框，单击确定，生成粗加工操作的全部刀具轨迹。

仿真刀具轨迹

在planar_mill对话框中，单击确认图标，弹出可视化刀轨轨迹对话框，选择2d动态选项卡。

单击播放按钮，系统会以实体的方式进行切削仿真，通过仿真过程可查看刀具轨迹是否正确。

仿真完成后，单击确定，返回到planar_mill对话框。

单击确定，完成胚形腔体底面精加工操作的创建。

4.11创建孔内壁精加工操作

创建平面铣操作

复制坐标系mcs,重命名为mcs1,复制workpiece.重命名为workpiece1,步骤同上

单击加工创建工具栏中的创建操作图标，弹出创建操作对话框

在创建操作对话框中，选择类型为：

mill_planar；选择子类型为平面铣；设置如下各父节点组：

程序：

泵体1；使用几何体：

workpiece1；使用刀具：

T8d16使用方法：

mill_finish：

输入名称4F_planarmill

单击确定，弹出planar_mill对话框

定义部件边界

在planar_mill对话框中选择部件图标，单击选择，弹出边界几何体对话框。

在边界几何体对话框中，默认选择模式为面，默认材料侧为内部，此时系统提示用户选择面。

在绘图区，选择胚形型腔的顶面。

单击确定，返回到planar_mill对话框。

单击显示按钮，在型腔上显示出已定义的部件边界。

定义底平面

在planar_mill对话框中选择底面图标，单击选择，弹出平面构造器对话框，此时系统提示用户选择面。

在绘图区，选择胚形型腔的底面，单击确定，返回到planar_mill对话框。

单击显示按钮，在型腔上以虚线三角形显示出底平面的位置，以箭头表示正方向。

设置切削方式在planar_mill对话框中，选择切削方式为跟随工件方式。

设置步进方式在planar_mill对话框中，选择步进方式为：

刀具直径，设置百分比为50.

设置切削参数。

在planar_mill对话框中，单击切削按钮，弹出切削参数对话框。

选择策略选项卡，设置切削顺序为层优先；切削方向为：

顺铣切削;进给方向为：

向外；

选择毛坯选项卡，设置最终底面余量为0.1。

单击确定，完成切削参数的设置，返回到planar_mill对话框。

设置切削深度

在planar_mill对话框中，单击切削深度按钮，弹出切削深度参数对话框。

在切线参数对话框中，设置切削深度类型为：

用户定义；最大值为2.

单击确定，完成切削深度的设置，返回到planar_mill对话框。

设置进给率

在planar_mill对话框中，单击进给率按钮，弹出进给和速度对话框。

选择速度选项卡，选中主轴速度复选框，设置主轴速度为1000rpm。

选择进给选项卡，设置进刀速度为：

150mmpm；设置剪切速度为350mmpm。

单击确定，完成进给率的设置，返回到planar_mill对话框。

生成刀具轨迹

在planar_mill对话框中，单击生成图标，弹出显示参数对话框。

如下图所示

取消选中所有的复选框，单击确定，生成粗加工操作的全部刀具轨迹。

仿真刀具轨迹

在planar_mill对话框中，单击确认图标，弹出可视化刀轨轨迹对话框，选择2d动态选项卡。

单击播放按钮，系统会以实体的方式进行切削仿真，通过仿真过程可查看刀具轨迹是否正确。

在planar_mill对话框中，单击确认图标，弹出可视化刀轨轨迹对话框，选择2d动态选项卡。

单击播放按钮，系统会以实体的方式进行切削仿真，通过仿真过程可查看刀具轨迹是否正确。

仿真完成后，单击确定，返回到planar_mill对话框。

5.车间工艺文档

============================================================

信息清单创建者：

Administrator

日期：

2011-12-1104:

28:

当前工作部件：

\ProgramFiles\UGS\NX6.0\UGII\13.prt

节点名：

yf-201111051440

============================================================

SHOPFLOORDOCUMENTATION

**********************

--------------------------------------------------------------------------------

CREATEDBY:

AdministratorDATE:

SunDec1104:

28:

172011

PARTNAME:

\ProgramFiles\UGS\NX6.0\UGII\13.prt

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OPERATIONLISTBYPROGRAM

**********************

PROGRAMNAME:

NC_PROGRAM

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OPERATI

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