左支座CADCAM课程设计说明书上.doc

左支座CADCAM课程设计说明书上

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2020年4月19日
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第一章 支座分析

1.1零件的作用
左支座是机床上的一个支座，支座孔中安装轴，侧面的耳孔中安装螺旋栓可将轴夹紧，使轴固定。松开螺栓后轴可转动或滑动，也可利用夹紧程度不同来调节孔与轴的间隙。零件下面的底座上两个定位销孔穿两定位销将其定位，用四个螺栓副将其固定。

1.2.零件的形状

图1 三维图
零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。
第二章 实体建模
2.1启动pro/ENGINEER Wildfire,单击，系统弹出“新建”对话框。如图1所示。在“类型”选项组中选择“零件”项，“子类型”选项组中选择“实体”项单击“确定”按钮，进入实体设计环境。

图2 新建零件实体
2.2.使用拉伸工具创立底座
（1）.单击工具栏的按钮，系统弹出“拉伸”操控面板，如图所示，单击“放置”下滑面板，单击”定义“按钮进入“进入草绘”对话框，“草绘平面”项选择FRONT面作为草绘平面，RIGHT
面为参照平面，单击，进入草绘状态。
（2）.绘制如图4所示的截面。
（3）.单击工具栏中的按钮，完成草绘。
（4）.在操控面板“选项”下滑面板中定义拉伸方式和深度，如图5所示。
（5).单击操控面板上的按钮，结果如图6所示。
(6）.在所做实体上以上表面为草绘面，草绘一个直径为110的圆，并以此草绘为基础进行拉伸，拉伸方式为盲孔，深度80，不去除材料，得到图7
（7）.在所做实体上以上表面为草绘面，草绘一个直径为80的圆，并以此草绘为基础进行拉伸，拉伸方式为盲孔，深度100，去除材料，得到图8

图3 拉伸实体放置

图4 绘制拉伸截面 图5 定义拉伸参数

图6 底板拉伸效果 图7 圆柱拉伸效果

图8 去除材料后拉伸效果
2.3.创立拉伸实体
（1）.选择底板下平面为草绘平面，如图9。
（2）.点击草绘按钮进入草绘界面。并以一边在大圆上为约束，长度为80，宽度为68进行调整，得到如图10。
（3）.点击按钮，完成草绘，点击拉伸按钮，选择拉伸轮廓，长度为100，盲孔拉伸，如图11。
（4）.点击按钮，得到如图12所示拉伸实体。

图 9 选取草绘面 图10 创立拉伸截面

图11 定义拉伸参数 图12 拉伸效果图
2.4创立左耳拉伸实体
(1).如图13在距离中心轴线68，距离底板72.5处作一半径为27.5的圆，作为拉伸面。
(2).点击按钮，完成草绘。
(3).点击拉伸按钮，选择“对称”拉伸，深度为80。如图14。
(4）.拉伸后如图15。

图13 创立拉伸截面

图14 定义拉伸参数 图15 拉伸效果图
(5）.选择所做实体前表面为草绘面，草绘一个直径为43的圆，并以此草绘为基础进行拉伸，拉伸方式为盲孔，长度为1，去除材料，如图16。
(6）.选择上一拉伸平面内底面为草绘平面，进行拉伸，拉伸方式为盲孔，长度为33，直径为21.去除材料，如图17。
(7）.选择图-9拉伸实体后表面为草绘平面，进行拉伸，拉伸方式为盲孔，长度为6，直径为38.去除材料，如图18。
(8）.选择上一拉伸平面内底面为草绘平面，进行拉伸，拉伸方式为盲孔，长度为40，直径为25.去除材料，如图19。

图16 左耳深度1mm拉伸 图17左耳直径21毫米拉伸
图18 左耳直径38拉伸 图19 左耳直径25拉伸
2.5.创立底座上4—20通孔
（1）.单击工具栏的按钮，系统弹出“拉伸”操控面板，如图20所示，单击“放置”下滑面板，单击”定义“按钮进入“进入草绘”对话框，“草绘平面”项选择TOP面作为草绘平面，RIGHT面为参照平面，单击，进入草绘状态。
（2）.在底座下底面以13为直径，以距离图-6所画大圆对称轴各55为约束，画圆如图21。
(3）.点击完成草绘，进入到拉伸界面，以7为深度，使用盲孔拉伸方式，去除材料，点击按钮，得到拉伸孔。如图22。
（4），以上述孔内底面为草绘平面，进行拉伸，深度13，直径20.得到孔如图23。

图20 选取拉伸草绘面 图21 绘制拉伸截面

图22 底板直径20厘米拉伸截面 图23 直径25拉伸截面
（5）.选中该孔，单击“编辑”菜单，选择几何阵列。阵列方式选择绕轴，第一方向成员数为4，第一方向阵列成员间距为90度。如图所示。点击按钮完成阵列，如图。

图24 定义几何阵列参数
图25 几何阵列效果

2.6.创立2—锥销孔
（1）点击“插入”菜单，选取孔选项，选取简单孔选项。
（2）在孔下拉菜单里选择深度为20，直径为10。如图26。
图26 定义孔参数
（3）如图27放置于底板上平面距离RIGHT面60，距离TOP面30.
点击完成创立。
（4）选择该孔，点击“编辑”菜单进行几何阵列，选择“绕轴阵列”第一方向成员数选择2，第一方向成员间距离选择180度。如图。点击完成创立，如图28。
图27 放置孔 图28 阵列孔效果

图29
2.7创立槽
（1）选取TOP面作为草绘平面，如图30选择参照后，绘出以5为宽，以110为长，距离底面33的矩形。
（2）点击按钮完成草绘，点击按钮进行拉伸，拉伸对象为刚建立的草绘矩形，拉伸长度为68，去除材料。效果如图31。

图30 选取参照 图31 草绘截面
(3)选择RIGHT面作为草绘平面，以160为直径做圆如图32，点击按钮确定。点击按钮进行拉伸该圆，选择对称拉伸，宽度为5，去除材料。结果如图33。

图32 草绘拉伸截面 图33 去除材料拉伸效果
2.8.创立边孔
(1).点击菜单栏插入选项，选择“孔”特性，选择创立标准孔，选择直径M8，长度为22.5.如图。将孔放置于距离中心线20处，如图34。
(2).同1，选取直径M10，孔深18放置于距中心线10单位处如图35。

图34

图35左耳小孔 图36侧边孔
2.9.倒角
(1)直接选取所需边倒角的边，选完了后，点击屏幕右侧的边倒角按钮，默认系统设置的参数，输入所需要倒角值10,3，点击完成即可。

图37 倒角效果图
第三章 数控加工
3.1由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。
左支座加工说明如下:
总的加工表面包括:80H9大端面A面和上方的小端面，粗糙度为3.2；80H9内孔表而.粗糙度1.6:大端端而的4-13的通孔和4-20的沉头座，内孔表面粗糙度12. 5，过渡圆表面粗糙度6. 3;大端面的锥销孔，粗糙度1. 6:倒角;直径侧面21通孔和直径25H7孔和直径38孔，粗糙度为12. 5, 3.2和6.3。
在这里我要加工的是直径10的锥销孔是1.6的粗糙度要求。其要求比较高，直径也比较小.直接钻不能达到其精度要求。在这里可采取钻一精铰的加工方法。
其具体加工过程如下：

本设计任务给的零件需要加工的表面有:小端面，直径10锥销孔，
直径80内圆，直径25H7孔。
3.2工艺设计与分析
毛坯分析:
（1）.毛坯的确定
毛坯种类的选择决定与零件的实际作用、形状、生产性质以及
在生产中获得可能性.毛坯的制造方法主要有以下几种:1,型材2.锻造3,铸造4、焊接5、其它毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想。如用型材中的棒料，加工余最太大，这样不但浪费材料，强度，冲击韧性常见于大载荷或冲击载荷下的丁作零件。
该零件材料为HT200,考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，因此选择铸铁铸造
(2),确定机械加T余量、毛坯尺寸和公差
查手册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁.得铸件公差CT等级为8~12
级，取为11级。铸造方法按机器造型、铸件材料为HT200得机械加下余量等级G-I
级选择G级
设计任务所需加工尺寸、余量及公差。
(3)，各加工表面余量
加工表面
基本尺寸
加工余量等级
加工余量数值
说明
下大端面A
140mm
G
5mm
单侧加工
上小端面距下大端面尺寸
100mm
G
4mm
单侧加工
直径80孔
80
H
3mm
双侧加工
直径25孔
25mm
H
2mm
双侧加工

(4).主要加工表面的毛坯尺寸和公差
主要面尺寸
零件尺寸
总余量
毛坯尺寸
公差CT
小端面
100mm
4mm
104mm
4
直径80孔
80mm
3+3mm
74mm
3.2
直径25孔
25
2+2mm
21mm
2.4
直径10锥销孔
10mm
1+1mm
8mm
1.8

上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra小于等于1.6i。Ra 小于 1.6的表面.余量要适当加大:
分析本零件，加工表面Ra 大于1.6，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的
尺寸加上所查的余量即可。（由于有的表面只需粗加工.这时可取所查数据的小值)
(5).基准面的选择
基准面选样是工艺规程设计中的重要设计之一，基准面的选择正确与合理，能够使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出。
更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。考虑到相互位置关系原则;本次任务以大端面A面作为粗基准。
(6).精基而的选择
精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表而的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则能够避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠性得以保证。对于直径10锥销孔，考虑到基准重合原则选择直径13通孔作为精基准。
①制定机械加工工艺路线：
②加工工艺路线：
③铣直径80H9的大小端面
④镗直径80H9孔
⑤钻大端面4-直径13通孔
⑥钻大端面4-直径20沉头孔
⑦钻左耳座直径21通孔
⑧钻左耳座直径25H7孔
⑨钻左耳座直径38孔
⑩加工大端面直径10锥销孔
工序八：
①钻直径10锥销孔
②精铰直径10锥销孔
⑺工艺路线分析：
此条加工工艺路线比较简洁明了，基本上能够达到精度要求，零件精度要求也不算高，初步能够达到目的。
⑻拟定工艺过程
工序号
工序内容
简要说明
01
砂型铸模

02
进行人工时效处理
消除内应力
03
涂漆
防止生锈
04
铣直径80H9的大小端面
铣
05
镗直径80H9孔
镗
06
钻大端面4-直径13通孔
钻
07
钻大端面4-直径20沉头孔
钻
08
钻左耳座直径21通孔
钻
09
钻左耳座直径2H7孔
钻
10
钻左耳座直径38孔
钻
11
加工大端面直径10锥销孔
钻—精铰
12
检验，入库

第四章、数控加工仿真
4.1.工件的建立
单击工具，选择prt0005.prt，将其外圆表面每边往上加4mm，孔填实，单击工具另存副本为123.prt。
4.2.新建制造文件
单击工具，打开“新建”对话框，选择“制造”类型，默认“NC组件”，在“名称”文本框中输入prt0005，将“使用缺省模板”前的勾选去掉，即不使用缺省模板，如图38所示，单击“确定”，在“新文件选项”对话框中选择mmns_nfg_nc,即公制模板，再单击“确定”，进入NC主界面。
4.3.参照模型
单击工具，选择prt0005.prt文件，选择“缺省”放置，如图39所示，单击，单击工具,选择123.prt，选择“缺省”放置，单击。完成加工工件的创立。

图38 创立制造模型 图39 插入参照模型

4.4.设置机床参数
⑴单击“菜单管理器→制造→制造设置→操作”，打开“操作设置”对话框：