目录
摘要................................................................................................................................. 6 Abstract.......................................................................................................................... 6 第一章 绪 论 ................................................................................................................. 7
1.1数控技术简介 ..................................................................................................... 7 1.2数控加工工艺简介 .............................................................................................. 7 1.3高速切削技术简介 .............................................................................................. 8 1.4 Pro/E软件简介 .................................................................................................. 8 第二章 带薄壁凸凹模图样分析..................................................................................... 10
2.1带薄壁凸凹模简介 ............................................................................................ 10 2.2确定加工内容及技术要求 ................................................................................... 12 3.1 零件工艺性分析 ............................................................................................... 13 3.2 加工方案的确定及机床的选择 .......................................................................... 13
3.2.1加工方案的确定 ..................................................................................... 13 3.3.2 数控机床选用的依据.............................................................................. 13 3.3.3 数控铣床的具体型号.............................................................................. 14 3.3.4 该铣床的功能特点 ................................................................................. 14 3.3 加工阶段的划分 ............................................................................................... 14 3.4 加工工序的设计 ............................................................................................... 15 3.5 刀具的选择 ...................................................................................................... 17 3.5.1 数控铣削常用刀具 ................................................................................. 17 3.5.2 刀具的选择............................................................................................ 17 3.6 切削用量的选择 ............................................................................................... 18 3.7 定位与夹具的选择............................................................................................ 18 3.8 刀具路径的确定 ............................................................................................... 19 3.9冷却液及量具的选择 ......................................................................................... 20 第四章 Pro/E自动编程和程序的检验 ........................................................................... 21
4.1 Pro/E自动编程程序及走刀路线 ....................................................................... 21 4.2 件1加工程序编制及加工路线图....................................................................... 22
4.3 件2加工程序编制及加工路线图....................................................................... 25 4.4 Pore的自动编程刀具参数的设定 ........................................................................ 27 附录............................................................................................................................... 31 致 谢 ........................................................................................................................... 32
摘要
本文主要通过配合件的数控工艺分析与加工，综合所学的专业基础知识，全面考虑可能影响在铣削、钻削、绞削加工中的因素，对一个复杂零件进行数控加工工艺分析，明确加工内容、加工精度和技术要求，并且利用计算机辅助设计与制造技术（CAD/CAM）完成该零件的程序编制和仿真加工。
关键词：CAD/CAM、配合件、加工工艺、编程
Abstract
This article mainly through cooperating parts CNC technology analysis and processing, comprehensive knowledge of professional knowledge, comprehensive consideration of the possible effects of the milling, drilling, reaming grinding processing factors, to a complex parts CNC machining process analysis, specific content, the processing precision and the processing technical requirements, and aided by computer design and manufacturing technology ( CAD / CAM ) completion of this part of the programming and machining simulation.
Keywords: CAD/CAM、Matching parts、Processing technology、 Programming
第一章 绪 论
1.1数控技术简介
数控技术，简称数控（Numerical Control ），即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。
数控机床是机、电、液、气、光高度一体化的产品。要实现对机床的控制，需要用几何信息描述刀具和工件间的相对运动以及用工艺信息来描述机床加工必须具备的一些工艺参数。例如：进给速度、主轴转速主轴正反转换刀、冷却液的开关等。这些信息按一定的格式形成加工文件(即正常说的数控加工程序)存放在信息载体上(如磁盘、穿孔纸带、磁带等)，然后由机床上的数控系统读入( 或直接通过数控系统的键盘输入，或通过通信方式输入 )，通过对其译码，从而使机床动作和加工零件。
数控机床工作原理：
按照零件加工的技术要求和工艺要求，编写零件的加工程序，然后将加工程序输入到数控装置，通过数控装置控制机床的主轴运动、进给运动、更换刀具，以及工件的夹紧与松开，冷却、润滑泵的开与关，使刀具、工件和其它辅助装置严格按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作，从而加工出符合图纸要求的零件。
数控机床结构：
数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体四个部分组成，如图1-1所示。
图1-1 数控机床加工过程图
1.2数控加工工艺简介
数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和，应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结。
数控加工工艺过程是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。
数控加工工艺分析的主要内容有： 1) 检查零件尺寸标注的合理性； 2) 检查零件精度要求的合理性；
3) 检查表面间转接圆弧的半径及表面相交处的圆弧半径是否合理；
4) 检查零件图中各加工面的图圆弧是否统一； 5) 检查零件上是否有统一定位基准； 6) 分析零件加工过程中的变形影响；
7) 检查毛坯的加工余量是否充分及稳定； 8) 分析毛坯在装夹方面的适应性。
数控加工工艺相对普通加工工艺具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、生产效率高、周期短、设备使费用高的特点。
1.3高速切削技术简介
普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数，而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数，高速铣削加工相对于普通铣削加工具有如下特点：
（1）高效。高速铣削的主轴转速一般为15000r/min～40000r/min，最高可达100000r/min。在切削钢时，其切削速度约为400m/min，比传统的铣削加工高5～10倍；在加工模具型腔时与传统的加工方法(传统铣削、电火花成形加工等)相比其效率提高4～5倍。
（2）高精度。高速铣削加工精度一般为10μm，有的精度还要高。 （3）高的表面质量。由于高速铣削时工件温升小（约为3°C），故表面没有变质层及微裂纹，热变形也小。最好的表面粗糙度Ra小于1μm，减少了后续磨削及抛光工作量。
（4）可加工高硬材料。可铣削50～54HRC的钢材，铣削的最高硬度可达60HRC。
鉴于高速加工具备上述优点，所以高速加工在模具制造中正得到广泛应用，并逐步替代部分磨削加工和电加工。 但是，高速铣削在加工过程中应满足无干涉、无碰撞、光滑、切削负荷平滑等条件。而这些条件造成高速切削在对刀具材料、刀具结构、刀具装夹以及机床的主轴、机床结构、进给驱动和CNC系统上提出了特殊的要求；并且主轴在加工过程中易磨损且成本高（目前）。
1.4 Pro/E软件简介
Pro/Engineer 是美国PTC公司的产品，于1988年问世。10多年来，经历20余次的改版，已成为全世界及中国地区最普及的3D CAD/CAM系统的标准软件，广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、航天、家电、玩具等行业。 Pro/E是全方位的3D产品开发软件包，和相关软件Pro/DESINGER（造型设计）、Pro/MECHANICA（功能仿真），集合了零件设计、产品装配、模具开发、加工制造、钣金件设计、铸造件设计、工业设计、逆向工程、自动测量、机构分析、有限元分析、产品数据库管理等功能，从而使用户缩短了产品开发的时间并简化了开发的流程；国际上有27000多企业采用了PRO/ENGINEER软件系统，作为企业的标准软件进行产品设计。
Pro/E独树一帜的软件功能直接影响了我们工作中的设计、制造方法。与其他同类三维软件（MDT、UG、CATIA等）相比，Proe/ENGINEER的不同之处在于以下几点：
（1）基于特征的（Feature-Based）
Pro/ENGINEER是一个基于特征的（Feature-Based）实体模型建模工具，利用每次个别建构区块的方式构建模型。设计者根据每个加工过程，在模型上构建一个单独特征。特征是最小的建构区块，若以简单的特征建构模型，在修改模型
时，更有弹性。
（2）关联的（Associative）
通过创建零件、装配、绘图等方式，可利用Proe/ENGINEER验证模型。由于各功能模块之间是相互关联的，如果改变装配中的某一零件，系统将会自动地在该装配中的其他零件与绘图上反映该变化。
（3）参数化（Parametric）
Pro/ENGINEER为一参数化系统，即特征之间存在相互关系，使得某一特征的修改会同时牵动其他特征的变更，以满足设计者的要求。如果 某一特征参考到其他特征时，特征之间即产生父/子（parent/child）关系。
（4）构造曲面（surface）
复杂曲面的生成主要有三种方法：1）由外部的点集，生成三维曲线，再利用Pro/E下surface的功能生成曲面。2）直接输入由Pro/desinger（造型设计）产生的曲面。3）利用import（输入）功能，以IGES、 SET、VDA、Neutral等格式，输入由其他软件或三维测量仪产生的曲面。
（5）在装配图中构建实体
根据已建好的实体模型，在装配（component）中，利用其特征（平面，曲面或轴线）为基准，直接构建（Create）新的实体模型。这样建立的模型便于装配，在系统默认（default）状态下，完成装配。