2.2 零件2的计算机辅助设计及加工仿真 1. 二维图形的建立
具体步骤:
1.用直线命令绘制俯视图辅助线
2.用画圆命令绘制半径为9,24,25,40的圆 3.用切线命令绘制剩余直线 4.再用直线命令绘制前视图 5.修剪全图并标注尺寸
2. 二维图形的加工
(1)选择默认铣床建立毛坯
用材料设定命令中的边界盒,为了让 毛坯比零件大,设定参数为X=180毫米,
Y=100毫米,Z=51毫米。 图2-1
(2)工序划分 1)外形铣削1 选择外形铣削命令并选择其外边框后,选择直径为12毫米的平底铣刀,加工深度-51毫米,补正方向左,主轴转速为2200 r/min,平面铣削设置为一次粗铣间距为5毫米,一次精铣间距为0.5毫米,分层铣深设置为一次粗铣,最大步进量为2,一次精铣,步进量为1毫米。 2)外形铣削2 选择外形铣削命令并选择其外边框后,选择直径为20毫米的平 底铣刀,加工深度-26毫米,补正方向左,主轴转速为2200 r/min,平面铣削设置为一次粗铣间距为5毫米,一次精铣间距为0.5毫米,分层铣深设置为6次粗铣。 3)挖槽 选择挖槽命令并选择其内边框后,选择直径为6毫米的平底铣刀,加工深度为-16毫米,主轴转速为2200r/min,切削方式为等距环切,粗切间距为40毫米,精切一次,间距为0.25毫米。 4)钻孔 选择钻孔命令并选择指定圆边框后,选择直径为18毫米的钻 头,钻孔深度为-60毫米,刀尖补偿5毫米,主轴转速为2200min,停留时间为1秒。 5)平面铣削 选择面铣命令并选择其外边框后,选择直径为30毫米的盘形 刀,加工深度为-1毫米,主轴转速为1500r/min,切削方式为双向。
3.切削路径图与最终加工模型图
图2-2 图2-3
4. 生成的NC文件如下
O0000 (PROGRAM NAME - 2 ) ………………………… (DATE=DD-MM-YY - 22-02-12 ………………………… TIME=HH:MM - 10:37 ) N3782 G2 X-50.5 R50.5 N100 G21 N3784 X50.5 R50.5 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 N3786 G3 X70.5 Y-20. R20. ( 30. FACE MILL TOOL - 5 DIA. OFF. N3788 G1 X90.5 - 5 LEN. - 5 DIA. - 30. ) N3790 X90. Y20. N104 T5 M6 N3792 X70. N106 G0 G90 G54 X-57.002 Y-39.998 A0. N3794 G3 X50. Y0. R20. S1500 M3 N3796 G2 X-50. R50. N108 G43 H5 Z50. N3798 X50. R50. N110 Z10. N3800 G3 X70. Y-20. R20. N112 G1 Z-1. F8. N3802 G1 X90. N114 X42.002 N3804 G0 Z50. N116 X54.443 N3806 M5 N118 G3 Y-19.999 R9.999 N3808 G91 G28 Z0. N120 G1 X-54.443 N3810 G28 X0. Y0. A0. N122 X-58. N3812 M30
三、三维曲面造型及刀具路径规划
3.1 纽扣的造型及具路径规划
1. 设计方案一
1)画出基本线框。
图3-1
2)用平面修剪命令绘制一个小平面图3-2,再用扫描曲面命令绘制出图3-3。
图3-2 图3-3
3)用曲面正向切换命令设置曲面法向全部向内,再用曲面/曲面命令倒圆角,半径为1毫米并选择修剪。重新用曲面正向切换命令设置曲面法向全部向内并镜像所有曲面,见图1-10。
图3-4
4)用旋转曲面命令旋转剩余轮廓得图3-5。
5)用曲面正向切换命令设置圆盘盖曲面法向向内,再用曲面/曲面命令倒圆角,半径为1毫米并选择修剪,见图3-6。
图3-5 图3-6
2. 设计方案二
1)画出基本线框,见图3-1。
2)用实体扫描命令建立实体1并镜像,见图3-7。
图3-7
3)用实体旋转命令建立实体1并镜像,见图3-8。
4)用布尔运算-切割命令,切割圆盘,见图3-9。
图3-8 图3-9
5)倒圆角并用由实体产生曲面命令,得到曲面纽扣,最后删去或隐藏实体,见图3-6。
3. 方案对比
方案二由实体生成曲面较为简单。由于方案一涉及多次曲面正向切换,任何曲面的方向设置错误都会导致两曲面倒圆角发生误差或无法加工。因此我选择方案二。
4. 纽扣的加工
(1)选择默认铣床建立毛坯
用材料设定命令中的边界盒,为了让毛坯比零件大,设定参数为X=130毫米,Y=130毫米,Z=32毫米。
(2)工序划分 1)曲面粗加工 选择粗加工平行铣削加工命令并选择其外表面,选择直径为12 毫米的平底铣刀,主轴转速2000r/min,参考高度20毫米下刀位置3毫米,采用由内而外的双向切削,起始补正距1.0毫米,最大Z轴进给1.0毫米。 2)曲面精加工 选择精加工平行铣削加工命令并选择其外表面,选择直径为6 毫米的平底铣刀,主轴转速2000r/min,参考高度20毫米下刀位置3毫米,采用由内而外的双向切削,起始补正距1.0毫米,最大Z轴进给1.0毫米。