第四章减速器箱体加工

1第四章减速器箱体加工在第一章已经创建了箱体模型文件，它做为加工零件的参考模型可调出直接使用。如图1-10、1-11、1-12所示，分别为箱体、箱座、箱盖参考模型。第一节箱座加工同理将油槽特征抑制。图4-1隐含孔和油槽后工件4-2上表面封闭环路3．生成箱座上表面、底面、轴承座孔表面、轴承座端面的加工余量。（1）轴承座孔加工余量的生成在特征树中选取两个轴承底座特征，击鼠标右键，在出现下拉菜单中，选【修改】项。将φ100改为φ90，φ80改为φ70，缩小的孔需重新生成。同时隐含两个孔的倒角。2（2）轴承座端面加工余量生成在特征树中选取两个圆柱特征，击鼠标右键。在出现的下拉菜单中选【修改】项，将原拉伸长度51改为55，重新生成。（3）箱座上表面加工余量生成依次点选：Feature（特征）→Create（创建）→Solid（实体）∣Protrusion（加材料）→Extrude（拉伸）∣Solid（实体）∣Done（完成）→OneSide（单侧），选择箱座上表面为草绘面，确定向上拉伸→用【使用边】命令复制上表面周边，形成封闭环路，如图4-2所示→Done（完成）→输入拉伸长度8mm→Ok，完成如图4-3所示。图4-3箱座上表面及圆柱孔、端面加工余量图4-4箱座凸缘周边环路3（4）箱座底面加工余量生成依次点选Feature（特征）→Create（创建）→Solid（实体）∣Protrusion（加材料）→Extrude（拉伸）∣Solid（实体）∣Done（完成）→OneSide（单侧）∣Done（完成）→选择箱座上凸缘（见图4-3）为草绘面。确定向下拉伸→用【使用边】命令复制底面周边，形成封闭环路，如图4-4所示→Done（完成）→输入拉伸长度28mm→Ok。全部完成后零件，如图4-5所示。保存箱座工件名为xiangzuo_wk.prt。在后续加工时使用。图4-5箱座工件二、Pro/NC加工的基本过程1．建立数控加工所需要的基本数据库这些数据库包括机床、刀具、夹具、工艺参数的选择和参数设置，还有加工几何设定，即铣削体积加工范围，铣削曲面加工范围，铣削窗口加工范4围，孔加工范围等。这一过程可以首先完成，也可以在后面需要时再完成。2．定义一个操作操作实际上就是一系列NC工序的集合。其设置包括以下内容：（1）操作名称（2）定义加工机床（3）创建夹具（4）定义刀位数据输出的参考坐标系（5）创建安全退刀面（6）关于本操作的备注（7）设置操作的基本参数（8）定义起始点和返回点3．为指定的操作定义NC工序三、箱体数控加工文件生成1．装配参考模型和工件【文件】→【新建】→【制造】∣NC组件→输入NC数控加工文件名字xiangzuo→【确定】。在【菜单管理器】中选MfgMode（制造模型）→Assemble（装配）→RefModel（参考模型）→在【打开】话框中查找已创建的参考模型xiangzuo.prt→【打开】。在【菜单管理器】中选MfgModel（制造模型）5→Assemble（装配）→WorkPiece（工件）→在【打开】对话框中查找出已创建的工件模型xiangzuo_wk.prt。屏幕出现【元件放置】对话框，在约束类型下拉菜单选【坐标系】→分别选取参考模型和工件上的坐标系→【确定】。装配的加工模型，如图4-6所示。图4-6装配的加工模型图4-7加工曲面草图2．创建铣削加工几何（1）创建箱座上表面和底面两个加工曲面几何6在【菜单管理器】中选MfgSetup（制造设置）→关闭屏幕上出现的【操作设定】对话框→MfgGeometry（制造几何形状）→MillSurface（铣削曲面）→Create（创建）→输入曲面名称：face1→Add（增加）→Extrude（拉伸）→Done（完成）→BothSides（双侧都）∣OpenEnds（开放终点）→Done（完成）→选RIGHT面为草绘平面→Okay（正向）→选TOP（顶）为草绘参照→选两个参照面FRONT和TOP→画出一条长240mm的直线（长些也可）。如图4-7所示→击图标→UPTOSurface（至曲面）分别选取工件的两个侧面为拉伸至的曲面→【确定】。生成的加工曲面几何如图4-8所示。图4-8加工曲面face1同理创建底座下面加工曲面face2。（2）创建底座下面的槽加工体积块MfgGeometry（制造几何形状）→MillVolume（铣削体积块）→Create（创建）→输入体积块名：Vol1→Sketch（草绘）→Extrude（拉伸）∣Solid（实体）→Done（完成）→BothSides（双侧都）→选RIGHT为草绘面绘制草图如图4-9所示→单击→选2SideBline(2侧身度)→分别输入两侧拉伸深度（大出底座）→单击【确定】。生成下部的加工几7何如图4-10所示。图4-9加工体积草图图4-10加工体积3．创建操作创建两个操作，分别为加工上面和下面特征使用，操作名分别为：OP010、OP020。在【菜单管理器】中选MfgSetup（制造设置）→Operation(操作)打开【操作设定】对话框，系统默认第一个操作名为OP010。增加第二个操作，点选【文件】→【新建】，第二个操作名为OP020。（1）机床的设置在加工操作设置中，加工机床是相当重要的信8息。加工机床制造厂商为满足用户的需求，而生产各种类型的加工机床，由于加工机床的机械运动方式及控制器的不同，使机械控制码的语法与内容也不同，因此所设计的加工程序是在何种加工机床上使用，关系着在Pro/NC中设计完成加工刀具路径后所输出的刀具运动信息形成及内容，因为不同形成的加工机床上进行加工动作的控制时，所需要的控制信息并不会相同，因此在进行刀具加工路径设计之前，必须先设定所使用的加工机床形式。可以根据加工目的及所设计的加工程序选择适用的加工机床。方法：在【操作设定】对话框中单击图标→打开【机床设定】对话框，设置机床名称：MACH01，机床类型：铣削，机轴数：3轴。（2）夹具设计铣削加工时将工件坯料多余的材料切削掉。因此在实际的加工过程中，刀具与工件必然会因切削材料的动作而产生相当大的作用力。同时，加工刀具的切削运动时以加工坐标系统为基准。进行一系列的加工动作。因此工件在整个加工坐标系统中必须维持在一个固定的位置。所以工件在加工过程中需要使用夹具固定其空间位置，并确保不随加工过程中的切削力而产生位移或造成破坏。夹具的设计与9使用会因为加工条件或工件坯料几何形状的不同，使用的情形也会随着改变。要在制造过程中使用夹具，必须首先为制造模型定义夹具设置。每个夹具设置有一个名称，并包含应该设置激活时在模型中出现的夹具的信息。一次只能激活一个设置。可以在制造模型中使用设置名操作夹具。创建夹具方法：先在实体模块中创建夹具零件。如文件名Fp1.prt。如图4-11所示为压板。在【操作设置】对话框，夹具设置右边击图标，出现【夹具设定】对话框，击图标打开夹具零件压板模型Fp1.prt，出现【元件放置】对话框，将压板用适当的约束类型装配到加工模型上。如图4-12所示完成加工上表面的夹具设定。图1-11夹具零件图4-12加工上表面夹具10用同样方法创建加工下表面的夹具，如图4-13所示。（3）建立加工坐标系在Pro/NC中，坐标系是操作与数控加工轨迹设置中的一个元素，用来定义工件在机床上的方位，并作为生成CL数据的原点（0，0，0）。方法：在【操作设定】对话框中选加工零点右侧带箭头图标。创建两个加工坐标系CS0和CS1分别属于OP010、OP020两个操图4-13加工下表面夹具作。如图4-12和4-13所示。(4)创建退刀面退刀面又称安全抬刀面，是用来定义切削后刀具要退到的高度。根据加工需要，可以指定退刀面为平面、圆柱面、球面或指定曲面。方法：在【操作设定】对话框中点选曲面右侧带箭头图标→分别创建相距上表面和下表面为10mm的两个操作退刀面ATM1、ATM2，它们分别属于OP010、OP020两个操作。如图1-12和1-13所示。114．刀具设定在设计整个加工工艺的各项要素中，加工时所使用的刀具信息时相当重要的一项要素，针对不同的加工目的所进行的加工工艺设计，所使用的刀具也会不同。因此在进行加工程序设计前选择适当的加工刀具时一项重要的步骤。例如进行铣床加工的工艺设计，需要选择各式铣刀进行加工，进行钻削加工的工艺设计，需要选择个类型的钻削加工刀具。在Pro/NC的加工设计程序中，可以执行刀具设计的选项，分别通过位于MfgSetup（制造设置）菜单的Tooling（刀具）选项设定加工程序的刀具库信息，但也可以在加工程序设计中进行刀具选择和设计。方法：【菜单管理器】中选MfgSetup（制造设置）→Tooling（刀具）→选取MACH01机床→出现【刀具设定】对话框，如图4-14所示。12图4-14刀具设定对话框分别按下列各表设定编辑框和下拉列表的值。编号：1名称：T01类型：铣削几何设置直径：50长度：50刀具材料：YG8建议：TOP_faceMill编号：2名称：T02类型：铣削几何设置直径：8长度：60刀具材料：HSS建议：d8_pocket13Mill编号：3名称：T03类型：铣削几何设置直径：80长度：60刀具材料：YG8建议：Bottom_faceMill编号：4名称：T04类型：铣削几何设置直径：20长度：60刀具材料：YG8建议：Bottom_Pocket_faceMill编号：5名称：T05类型：钻孔几何设置直径：17长度：50刀具材料：HSS建议：Bottom_Drill【建议】项目的生成方法：点选主菜单的【编辑】→【表注释】→出现【设定刀具】表注释对话框，14如图4-15所示。选中【新建注释】在注释栏输入注释内容。5．NC加工轨迹生成对于箱体来说，需要加工箱体的上表面、油槽、下表面、槽和6-φ17孔。（1）加工箱体上表面先在【菜单管理器】中选操作OP010，然后依次点选Machining（加工）→NCSequence（NC序列）→Face（表面）→Done（完成），Name图4-15设定刀具表注释对话框（名称），Tool（刀具），Parameters（参数），Surface（曲15面）→Done（完成）。在文本输入框中输入数控加工轨迹名称：Top_face_Mill→在【刀具设定】对话框中，选取T01刀具→【确定】→Set（设置）。设置各参数如图4-16所示→选取已创建的铣削曲面Face1→Done（完成）→演示刀具轨迹→Donesel（完成序列）。加工刀具轨迹如图4-17所示。图4-16铣平面【参数树】对话框16（2）加工油槽在【菜单管理器】中依次点选Machining（加工）→NCSequence（NC序列）→【新序列】→Trajectory（轨迹）→Done（完成）→【序列设置】中选：Name（名称）、Tool（刀具）、Parameters（参数）→Done（完成）。在文本输入对话框中输入名称：TrajectoryMill→在刀具设置对话框中选取T02刀具→【确定】→Set（设置），设置各参数→选取Customize（定制）→Insert（插入）→Sketch（草图4-17加工刀具轨迹绘）→Done（完成）→Cut（切割）→Done（完成）→选取油槽底面为草绘平面如图4-18所示→绘制刀具运动轨迹如图1-19所示→【确认】→切减材料→DoneSel（完成序列）→演示刀具轨迹。另一端油槽加工方法与上同。17图4-18油槽轨迹铣削草绘图形图4-19加工刀具轨迹（3）加工箱体下表面首先选中操作OP020，然后在【菜单管理器】中依次点选：Machining（加工）→NCSequence（NC序列）→【新序列】→Face（表面）→Done（完成）在【序列设置】中选：Name（名称），Tool（刀具），Parameters（参数），Surface（曲面）→Done（完成）→在文本输入框中输入数控加工轨迹名称：BottomFaceMill，在刀具设置对话框中选取T03刀具→【确定】→Set（设置），各参数的设置参照图4-16→选取已创建的铣