螺紋軸的數(shù)控加工.doc

金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目 螺紋軸加工工藝的分析 學(xué) 院 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用 班級學(xué)號 數(shù)控041班32號 姓 名 陳 偉 偉 指導(dǎo)教師 盛 一 川 2006年 12月30日螺紋軸加工工藝的分析摘要：隨著打造浙江成為世界制造業(yè)基地的打響，模具業(yè)急劇發(fā)展，設(shè)計制造先進(jìn)三維軟件也相繼引進(jìn)，使模具的設(shè)計時間大幅度的縮短，因此使成本相應(yīng)下降，Pro/E軟件既是其中一種。本文主要介紹了利用Pro/E軟件對螺紋軸進(jìn)行三維造型及模具設(shè)計，螺紋軸是現(xiàn)代用途很廣，是很多機(jī)器當(dāng)中不可缺少的部分，因此螺紋軸的精度直接影響到機(jī)器的運(yùn)作好壞。用Pro/E可使企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計現(xiàn)代化 ，縮短設(shè)計周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增強(qiáng)市場應(yīng)變能力，已經(jīng)產(chǎn)生了巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益，還探索了新產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)的技術(shù)路線及新技術(shù)的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：Pro/E制造軟件 螺紋軸 三維造型 模具設(shè)計Abstract: That the starting shooting , mould job becoming the world manufacturing industry base with making Zhejiang develop rapidly, designs that the software introduces to also consecutively creating advanced 3-D , uses the mould design time by a wide margin curtailing, therefore, messenger cost small advantages comes down , the Pro/E software once grows now that among them. Make use of the Pro/E software to carry out solid modeling and design for die and mould on thread axis that the main body of a book has been introduced mainly, the thread axis is that modern use is very broad , is that essential part of many machine middles , the operation that thread axis accuracy has direct impact to therefore to the machine are good and bad. Use Pro/E but make enterprise realize product design being modernized, shorten a design cycle , raise product quality , strengthen a marketplace.Keywords: Pro/E creates software thread axis solid modeling design for die and mould.目 錄一 引言3二 正文4（一）螺紋軸的二維造型圖及工藝清單5（二）三維造型及步驟6（三）工序安排及常見問題101.工序安排102工序安排中容易忽略的問題11三螺紋軸加工的仿真12四、結(jié)論13謝 辭14參考文獻(xiàn)14一 引言本世紀(jì)的一個重大變革是全球市場的統(tǒng)一，它使市場競爭更加激烈，產(chǎn)品更新更快，但是有限的資源加上消費(fèi)者對復(fù)雜產(chǎn)品的需求日益增加，使你合很難保持市場分額。在這種背景下，CAD(計算機(jī)輔助設(shè)計)/CAM(計算機(jī)輔助制造)/CAE（計算機(jī)輔助測量）技術(shù)得到迅速普及和極大發(fā)展。海灣戰(zhàn)爭結(jié)束當(dāng)年，美國評出的最具影響的十大技術(shù)中，CAD/CAM/CAE技術(shù)便榜上有名。在為數(shù)眾多的CAD/CAM/CAE軟件中， 主流軟件包種類繁多，PRO/E，UG，CIMATRON，MDT，IDEAS，MASTERCAM都是個中極品，但PRO/E工業(yè)解決方案地位顯赫，它是美國PTC公司的拳頭產(chǎn)品，技術(shù)領(lǐng)先，在機(jī)械、電子、航空、航天、郵電、兵工、紡織等各行各業(yè)都有應(yīng)用，是CAD/CAM/CAE領(lǐng)域少有的頂尖“人物”。 PRO/E的最新版本為PRO/E2000i，它可運(yùn)行于Windows/NT和UNIX平臺上，共有六大主模塊：一、工業(yè)設(shè)計(CAID)模塊 工業(yè)設(shè)計模塊主要用于對產(chǎn)品進(jìn)行幾何設(shè)計，以前，在零件未制造出時，是無法觀看零件形狀的，只能通過二維平面圖進(jìn)行想象。二、機(jī)械設(shè)計(CAD)模塊 機(jī)械設(shè)計模塊是一個高效的三維機(jī)械設(shè)計工具，它可繪制任意復(fù)雜形狀的零件。三、 功能仿真(CAE)模塊 功能仿真(CAE)模塊主要進(jìn)行有限元分析。四、 制造(CAM)模塊 在機(jī)械行業(yè)中用到的 CAM制造模塊中的功能是NC Machining(數(shù)控加工)。五、 數(shù)據(jù)管理(PDM)模塊 PRO/E的數(shù)據(jù)管理模塊就像一位保健醫(yī)生，它在計算機(jī)上對產(chǎn)品性能進(jìn)行測試仿真，找出造成產(chǎn)品各種故障的原因，幫助你對癥下藥，排除產(chǎn)品故障，改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計。六、 數(shù)據(jù)交換(Geometry Translator)模塊 在實際中還存在一些別的CAD系統(tǒng)，如UG、EUCLID、CIMATRTON、MDT等，由于它們門戶有別，所以自己的數(shù)據(jù)都難以被對方所識別。但在實際工作中，往往需要接受別的CAD數(shù)據(jù)。 Pro/ENGINEER、 AutoCAD、MasterCAM、Unigraphics(簡稱UG)是目前國內(nèi)外機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用較廣泛的CAD/CAM軟件。工程技術(shù)人員在具有相應(yīng)許可的情況下，熟練掌握這四種軟件圖樣的相互轉(zhuǎn)換方法，對于提高設(shè)計、編程效率是大有益處的。 Pro/ENGINEER是一套具有優(yōu)秀的三維造型功能、強(qiáng)大的參數(shù)化設(shè)計和統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫管理等特點的CAD/CAM軟件，而AutoCAD有完善的二維工程圖樣設(shè)計功能。因而，結(jié)合Pro/ENGINEER的特點進(jìn)行產(chǎn)品的三維參數(shù)化設(shè)計，利用AutoCAD強(qiáng)大的二維繪圖功能，進(jìn)行圖樣的處理和方案保存，是一種可行而有效的方法。又如，MasterCAM在中小型模具制造企業(yè)中應(yīng)用較普遍，但其CAD部分功能相對較弱，進(jìn)行復(fù)雜曲面、實體造型時較困難。因而，可以結(jié)合Pro/ENGINEER的特點進(jìn)行產(chǎn)品的參數(shù)化實體設(shè)計，再導(dǎo)入MasterCAM中進(jìn)行NC程序的編制。 螺紋軸作為機(jī)械工業(yè)中起著很重要的作用，在實際應(yīng)用中占有重要的地位。其應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)簡單，在一些大小型機(jī)器中的比較多，加工簡單，能大批量生產(chǎn)。在實際中，螺紋軸起著不可或缺的作用。隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，應(yīng)用也會越來越廣，對螺紋進(jìn)行改進(jìn)，螺紋的用途也越來越廣。隨著我國加入WTO，一場新的工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域的技術(shù)革命業(yè)已興起，作為提高生產(chǎn)率和競爭力的有效手段，Pro/E也正在國內(nèi)形成一個廣泛應(yīng)用的熱潮，Pro/E軟件對浙江發(fā)展，甚至社會發(fā)展起著不可磨滅的作用。二 正文Pro/ENGINEER三維建模是一種基于特征與約束的建模技術(shù)，具有交互建立和編輯復(fù)雜實體模型的能力。Pro/ENGINEER最大的特點就是參數(shù)化設(shè)計理念，它是一個以特征為最小單位，所有的參數(shù)創(chuàng)建都是以完成某個特征為目的。因此，每一個零件都是由一連串的特征所組成，每一個特征的改變都會引起整個零件外形的改變，牽一發(fā)而動全局，因此在設(shè)計零件的過程中，隨時可以通過對相應(yīng)特征的修改，來實現(xiàn)模型的最終設(shè)計的變更。用Pro/ENGINEER軟件創(chuàng)建基本三維模型的一般過程如下：1、首先要選取或定義一個用于定位的三維坐標(biāo)系或3個垂直的空間平；2、選定一個面(一般稱為“草繪面”)，作為二維平面幾何圖形的繪制平面；3、在草繪面上創(chuàng)建形成三維模型所需的截面、軌跡線等二維平面幾何圖形；4、形成三維立體模型。如以下圖所示為螺紋軸的二維工程圖，這個零件是勞動部門對機(jī)制工藝專業(yè)的大學(xué)生考工（車工）定級制定的動手操作試題。其所用的工具、量具、刃具見附表。（一）螺紋軸的二維造型圖及工藝清單圖1所示為二維工程圖圖1名稱規(guī)格精度數(shù)量名稱規(guī)格精度數(shù)量千分尺0-25mm0.01mm1塞規(guī)20mmH7125-50mm0.01mm1中心鉆B2.51杠桿式百分表0.8mm0.01mm1麻花鉆18mm1螺紋環(huán)規(guī)M363左6g1锪鉆60度1普通螺紋車刀Tr4078c1內(nèi)孔車刀1自備磁性表座1梯形螺紋車刀P7自備備注材料：45（45mm120mm）（二）三維造型及步驟圖2所示為三維造型圖圖21旋轉(zhuǎn)工具/放置草繪平面FRONT/完成草繪/按，變成如圖3所示： 圖3再按，如圖4所示：圖42插入/螺紋掃描/伸出項/完成再選草圖平面FRONT，畫掃引軌跡，如圖5所示：圖5輸入節(jié)距值3，按草繪截面/草繪打，如圖6所示：圖63螺紋掃描定義完成后按“確定”，生成如圖7所示：圖74插入/螺紋掃描/伸出項/完成再選草繪平面FRONT，畫掃引軌跡/如圖8所示：圖8輸入節(jié)距7，按，草繪截面，草繪，如圖9所示：圖9（三）工序安排及常見問題1.工序安排（1） 下料45mm120mm，考試時料已備好，故此工序省。（2） 粗車Tr4078c,其裝夾與工步如下： 用三爪自定心卡盤夾持一端，留出長度70mm。 平端面。 鉆中心孔B2.5/8，并修研之?？稍谟操|(zhì)合金固定頂尖上涂上0#研磨膏，在車床上研磨，務(wù)必達(dá)到圖樣的要求。 粗車25mm外圓，并留單邊余量0.1。 粗車Tr4078c螺紋外圓，留單邊余量0.1mm。 粗車30mm外圓至尺寸。 粗車Tr4078c螺紋，牙底及兩側(cè)均留單邊余量0.1mm，注意清除牙頂銳邊。（3） 車M363左6g端，其裝夾與工步如下： 以三爪自定心卡盤夾持Tr4078c螺紋外圓，留出長度64mm。 平端面，保證總長116mm0.18mm。 粗車42mm左6g螺紋外圓，留單邊余量0.1mm。 粗車M363左6g螺紋外圓，留單邊余量0.1mm。 粗車29mm外圓，留單邊余量0.1mm。 切4mm2mm槽至尺寸。 粗車M363左6g螺紋，留單邊余量0.1mm。 鉆20H7底孔至18mm,深35mm。 車20H7孔至尺寸。 車出基準(zhǔn)B，注意粗糙度達(dá)到要求。（4） 精車Tr4078c端，其裝夾與工步如下： 用前后頂尖和雞心夾頭裝夾，Tr4078c端留出長度70mm。 精車25mm外圓至尺寸。 精車Tr4078c螺紋至要求。 倒角。（5） 精車M363左6g端，其裝夾與工步如下： 用前后頂尖和雞心夾頭裝夾，M363左6g端留出長度60mm。 精車29mm外圓至尺寸。 精車42mm外圓至尺寸。 精車M363左6g螺紋至尺寸。 倒角。2工序安排中容易忽略的問題（1）梯形螺紋Tr4078c對基準(zhǔn)A、B有跳動公差0.03mm的要求，精車時應(yīng)采用前后頂尖和雞心夾頭裝夾的方法，否則很難滿足圖樣要求。俯表清單中雖然沒有雞心夾頭，但作為機(jī)床的隨機(jī)附件應(yīng)當(dāng)被采用。（2）用前后頂尖和雞心夾頭裝夾的方法夾緊力有限，故只能用于精車，加工梯形螺紋量由于切削阻力較大，故應(yīng)先安排粗車。（3）中心孔B2.5/8的粗糙度值較小，僅用中心鉆鉆孔很難保證，故應(yīng)進(jìn)行研磨。（4）基準(zhǔn)B的錐面宜車出，比用锪鉆鉆出的質(zhì)量要高。（5）其余各方面雖然沒有形位公差要求，但對尺寸精度要求較高的各方面也應(yīng)將粗、精車分開。用前后頂尖和雞心夾頭裝夾的方法精加工這些面，可以保證個面的同軸度，這無疑對提高加工精度是有幫助三螺紋軸加工的仿真螺紋軸仿真技術(shù)是利用Pro/ENGINEER建立的機(jī)械系統(tǒng)的三維實體模型，在計算機(jī)上建造出產(chǎn)品的整體模型，并針對該產(chǎn)品在投入使用后的各種狀況進(jìn)行仿真分析，預(yù)測產(chǎn)品的整體性能，進(jìn)而改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計、提高產(chǎn)品性能的一種新技術(shù)。它能為螺紋軸的設(shè)計和制造提供依據(jù)。螺紋軸的加工仿真，如圖10，11所示：圖10所示為軸的鉆孔圖10圖11所示為軸的螺紋表面加工圖11四、結(jié)論通過對螺紋軸的加工設(shè)計，培養(yǎng)了自己的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、思維能力。并且學(xué)習(xí)Pro/E軟件的各種基本實體建模指令，由易到難，循序漸進(jìn)，使自己完全掌握該軟件的強(qiáng)大功能能通過Pro/E軟件完成螺紋軸的三維造型。Pro/E軟件具有突破性的創(chuàng)新技術(shù)，包括直接建模、處理幾何體、交互地在屏幕上直觀創(chuàng)建和修改特征。Pro/E軟件的功能之強(qiáng)大、技術(shù)之先進(jìn)，為造型設(shè)計、機(jī)械設(shè)計、模具設(shè)計、加工制造等領(lǐng)域提高了完整的解決方案，使我深刻體會到該軟件是技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品設(shè)計的有效輔助工具，又是產(chǎn)品設(shè)計的最終出路。該軟件的應(yīng)用將更加顯著地提高設(shè)計質(zhì)量和效果，有助于設(shè)計部門的協(xié)調(diào)、配合、設(shè)計數(shù)據(jù)的管理和使用具有更大的實際意義。通過本次畢業(yè)設(shè)計能綜合應(yīng)用所學(xué)知識，深入學(xué)習(xí)Pro/E軟件的三維造型、加工的能力，從而發(fā)現(xiàn)并解決在學(xué)習(xí)中的一些問題，經(jīng)過這次的設(shè)計使我更充分的了解了CAD/CAM在國內(nèi)國外極其重要的影響力，也更進(jìn)一步培養(yǎng)了我對CAD/CAM的濃厚興趣。機(jī)械設(shè)計行業(yè)的快速發(fā)展將為我們帶來無限的發(fā)展機(jī)遇，讓我可以在實踐中積累經(jīng)驗提高自我，在知識經(jīng)濟(jì)的時代我們應(yīng)該時刻的學(xué)習(xí)來自外界的知識。所以我們學(xué)習(xí)和掌握CAD/CAM軟件不但是時代的召喚和現(xiàn)實的需要，是市場經(jīng)濟(jì)狀況下適者生存的選擇