四通件的设计与加工.docx
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四通件的设计与加工
______工_______学院_2009_级机电一体化专业姓名学号___
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课程设计题目：
四通件的设计与加工
所修课程名称：
MastercamX3三维造型与数控加工
修课程时间：
2011年9月至2012年1月
完成课程设计日期：
2011年12月
评阅成绩：
评阅意见：
评阅教师签名：
年月日
目录
第一章引言………………………………………………………2
第二章零件选材方案……………………………………………3
1.1零件名称……………………………………………………………3
1.2零件工程图…………………………………………………………3
1.3零件选材分析……………………………………………………3
第三章毛坯生产工艺方案的分析…………………………………4
1.1工艺性综合分析………………………………………………………4
1.2生产方法的确定………………………………………………………4
1.3工艺参数的确定………………………………………………………5
第四章机械加工工艺………………………………………………5
1.1零件机械加工工艺的分析………………………………………5
1.2刀具的设计与选用………………………………………………5
第五章Mastercam数控加工………………………………………6
1.1加工步骤图…………………………………………………………6
1.2每个工步刀轨截图……………………………………………7
第六章参考文献……………………………………………………10
附件……………………………………………………………………10
第一章引言
Mastercam是美国CNCSoftwareInc.公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。
它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径摸拟及真实感摸拟等到功能于一身。
它具有方便直观的几何造型Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。
Mastercam9.0以上版本还有支持中文环境，而且价位适中，对广大的中小企业来说是理想的选择，是经济有效的全方位的软件系统，是工业界及学校广泛采用的CAD/CAM系统。
Mastercam不但具有强大稳定的造型功能，可设计出复杂的曲线、曲面零件，而且具有强大的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。
其可靠刀具路径效验功能使Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的CAD/CAM软件。
同时Mastercam对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、CNC铣床、CNC车床或CNC线切割等加工操作中，都能获得最佳效果
Mastercam软件已被广泛的应用于通用机械、航空、船舶、军工等行业的设计与NC加工，从80年代末起，我国就引进了这一款著名的CAD/CAM软件，为我国的制造业迅速崛起作出了巨大贡献
——XX文库
本课程设计主要训练学生运用MASTERCAM软件进行数控程序编制的能力，涵盖零件的结构及工艺分析，数控工艺的编制（含热处理），根据所制订的数控工艺用MASTERCAM编制数控程序，进行刀轨验证并生成G代码。
根据题目对零件进行三维建模和工程图设计，然后对零件制造的总体方案进行论证与选定，对毛坯生产工艺方案的分析，完成全部工艺编制工作，对机械加工工艺方案的分析，最后根据所制订工艺用MASTERCAM编制数控加工程序。
——课程设计任务书
第2章零件选材方案
1.1零件名称——四通件
1.2零件工程图
1.3零件选材分析
四通件为个个零件的连接处应该是比较牢固的基础零件，所以可以为几种选材：
第一，铸钢，优点是壁厚增加强度不会降低，机械性能比铸铁好，缺点是流动性较差，收缩性较大。
第二，灰铸铁，该材料在工业上应用广泛，价格低廉，工艺性能好。
算用HT250浇筑后，该零件的抗压强度250MPa左右，机械性能符合要求。
但且塑性韧性都远不及钢。
第三，球墨铸铁，球墨铸铁的力学性能比灰铸铁要好，但价格更高。
综上考虑，选用HT250在力学性能上优良的灰铸铁。
第3章毛坯生产工艺方案的分析
1.1工艺性综合分析
零件结构工艺性是指这种结构的零件进行加工时的难易程度。
零件的结构设计，除考虑满足零件的使用要求外，还应考虑一下几个方面;
一，便于工件的安装
1）增加安装工件用工艺凸台
2）增加安装工件用的工艺凸缘或孔
3）增加辅助安装结构
二，防止加工时变形，保证加工精度
1）在薄壁工件的装卡部位加大厚度，以提高刚性和加工密度
2）机床的导轨下面应设计加强筋板，以防止加工时变形
三，便于加工和测量
1）便于加工进刀和退刀
2）凸缘上的孔要六出足够的加工空间
3）尽量避免箱体内的加工面
4）尽可能避免零件上设计弯曲的孔
5）零件上应设计出足够的退刀槽，空刀槽和越程槽
6）有配合要求的零件端部应有倒角
7）便于加工测量
四，保证加工质量，提高生产率
1）有相互位置精度要求的表面，最好在一次安装加工出来
2）尽可能减少安装次数，节约辅助时间
3）同一零件的凸台应设计成等高，以便在一次走刀中一次走完
4）孔的轴线应与其端面垂直
5）同类结构的要素应尽量统一
五，尽量减少加工工作量
1）尽量采用形状和尺寸相近的标准型材和锻件，以减少加工工作量
2）减少加工面积同时有保证装配时零件间的配合
六，提高标准化程度
1）尽量采用标准件，以降低成本
2）零件上的结构参数值应尽量与标准刀具，标准量具相符
3）螺纹的公称直径和螺距要取标准值
4）锥孔锥度和直径应采用标准值
七，合理规定表面精度和表面粗造度，不加工的表面不要设计成加工表面；尺寸公差，形位公差和表面粗糟度值应按国家标准值。
1.2生产方法的确定
该零件形状复杂，且大量生产，应采用材料利用率高成本低的铸造毛坯，选择铸造性能优良的灰铸铁（HT520）。
关于铸造毛坯的生产有两种方案：
第一，采用分开模两箱造型，水平浇注。
分型面通过铸件圆柱面会产生披缝，同时铸件在上下箱个半，容易产生错箱缺陷，切飞边的清理工作量大。
第二：
采用整箱造型，垂直浇注。
铸件沿底面分型，铸件全部在下箱，上箱为平面，但是不容易取出。
综上所述，所以采用分开两箱造型。
1.3工艺参数的确定
1）机床选择：
X6132铣床C6136车床
2）加工方法：
铣削车削
3）夹具：
专用夹具，三爪卡盘和花盘
4）检验要求：
量具测量符合工程图要求
5）选择刀具：
球刀螺纹刀弯头车刀切槽刀
6）加工中的误差和公差控制：
依工程图
7）定义数控工序：
先铣外形在车内孔最后车螺纹
第4章机械加工工艺
1.1零件机械加工工艺的分析
根据工程图的分析，零件图上的技术要求为（其余粗造度为6.3，内外形锐边倒钝，未注圆角R0.2-0.4）。
分析零件主要加工表面的尺寸，形状及位置精度，表面粗造度以及设计基准。
工艺基准是工艺过程中采用的基准。
定位基准，测量基准，装配基准。
根据分析采用定位基准。
1.2刀具的设计与选用
M10圆鼻刀M0.3球刀M12M7钻孔刀M10平底刀
第五章数控加工
1.1加工步骤图
1.2工步截图
第6章参考文献
MastercamX3三维造型与数控加工清华大学出版社钟日铭
Ug视频教程，mastercam数控教程
附件
1）零件工程图
2）机械加工工艺卡片
3）G代码
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