紧固件螺母的三维设计与仿真加工
目录
引言 1
一、紧固件螺母的图纸分析 2
（一）紧固件螺母的结构及尺寸 2
（二）紧固件螺母的技术要求 2
（三）紧固件螺母的材料 2
二、紧固件螺母的三维设计 2
（一）三维设计的总体步骤 2
（二）紧固件螺母的三维设计过程 3
三、紧固件螺母的工序分析 9
四、紧固件螺母的加工设备 9
（一）紧固件螺母加工的机床选择 9
（二）机床使用注意事项 10
五、紧固件螺母的装夹 11
（一）产品装夹的概念 11
（二）选择基准面 11
六、刀具的选用 11
（一）刀具的材料 11
（二）螺母加工的刀具参数 11
七、CAM编程与仿真加工 12
（一）创建几何体 12
（二）创建刀具 13
（三）编程和仿真加工过程 13
总结 33
参考文献 34
致谢 35
附录 36
引言
现今的社会的在快速前进，作为大学生的我们已经进入21世纪，现代科技的飞速发展，帮助人类实现了很多年以前未能完成的想法，数控加工就是诸多发展中的一个，数控技术在实际生产当中作用越来越重要。在一方面计算机的发展也促进了数控技术的提升，计算机使机床可以被人类用数字程序进行控制。数控技术的提升帮助人类将许多制造方面的问题解决，设计出更合理的加工工艺，使现有的高端机床及设备充分运用到实际加工当中去。
紧固件也被称为标准件，是大批量生产，但一些特殊零件无法用标准件的紧固件来紧固，因此设计出了非标准件的紧固件，满足一些零件的紧固需要。
该紧固件螺母是大型箱体零件上的紧固件，非标准件，产量不大。
通过对紧固件螺母的测绘、三维设计和CAM仿真加工，巩固所学专业知识，提高对理论和实践知识的运用能力。
一、紧固件螺母的图纸分析
（一）紧固件螺母的特征及周边尺寸
紧固件螺母的图纸如图11所示。
图1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
1 紧固件螺母的设计图纸
从零件图纸可得紧固件螺母的外形特征为六棱柱，中间有内螺纹孔，螺纹为梯形螺纹，上下两表面都具有斜边。一端面上开个6个U形槽，6个槽是配合垫片来进行紧固作用的。六棱柱的边长为40mm，上下偏差为±0.04；螺母六个侧面有六个R11的半圆槽,上下偏差为±0.03；六棱柱的高为55其偏差为±0.04；中间螺纹孔定位尺寸为φ26.5，偏差为+0.25至0.1,底面有一圈圆形凸台尺寸为r30，公差为±0.05.该零件的形位公差是底面相对于侧面的垂直度为0.02，螺纹为三角形螺纹，表面粗糙度为6.3。螺纹孔为M30X3.5,30mm是大径，偏差为+0.02，小径为26.5mm，偏差为+0.25至0.1，螺距为3.5mm.除侧面及底面粗糙度为Ra6.3，其余都为Ra12.5。
（二）紧固件螺母的技术要求
紧固件螺母的相关技术要求如下:
1.顶点方向和底面确定形位公差。
2.去除所有毛刺。
3.螺纹孔和螺纹底部区域的面粗糙度最大为Ra6.3，其他表面粗糙度最大为Ra12.5。
4.螺纹为标准三角形螺纹。
（三）紧固件螺母的材料：铝合金。
二、紧固件螺母的三维设计
（一）三维设计的总体步骤
通过对紧固件螺母图纸内容的解析,得到螺母的特征和具体尺寸，该零件是由螺纹，U型槽，螺纹孔，六棱柱等一系列结构组成的。通过学过的UG11.0对紧固件螺母进行建模操作。我为紧固件螺母设计了建模整体步骤如图21所示。
图21 三维设计总体步骤
（二）紧固件螺母的三维设计过程
1.建立螺母文件
打开UG11.0 点击“文件”菜单并选择新建操作，软件提示“新建”操作对话框。选择“模型”操作，将建模单位设为毫米，点击“确定”进入建模模块。选取，中的“xy”平面，，开始画出紧固件螺母的六边形草图，对六边形进行相关的约束，如图22所示。
图22 六边形
2.选取需要进行拉伸曲线，将z轴设置为拉伸正方向，设置拉伸的距离为55，布尔选取无，最后单击确定按钮，完成拉伸曲线操作，如图23所示。
图23 拉伸的六边形草图
3.选取工具栏中的倒斜角按钮，将其偏置距离设置为6.5，角度偏置是12度，点击确定按钮，如图24所示。
图24 倒斜角
4.利用基准平面命令在两对角间建立相关基准平面，如图25所示。
图25 创建基准平面
5. 选取工具栏中草图操作，画出需要回转的圆弧，之后对草图进行相关的尺寸约束和几何约束，点击完成草图按钮，如图26所示。
图26 创建回转体草图
6.选取工具栏中的回转操作，点击回转按钮，选取需要进行回转的曲线，将Z设置为矢量方向，距离为10，设置布尔为求差，选择曲线为刚建立的草图，角度选择为0到360度，单击确定完成了回转体操作，如图27所示。
引言 1
一、紧固件螺母的图纸分析 2
（一）紧固件螺母的结构及尺寸 2
（二）紧固件螺母的技术要求 2
（三）紧固件螺母的材料 2
二、紧固件螺母的三维设计 2
（一）三维设计的总体步骤 2
（二）紧固件螺母的三维设计过程 3
三、紧固件螺母的工序分析 9
四、紧固件螺母的加工设备 9
（一）紧固件螺母加工的机床选择 9
（二）机床使用注意事项 10
五、紧固件螺母的装夹 11
（一）产品装夹的概念 11
（二）选择基准面 11
六、刀具的选用 11
（一）刀具的材料 11
（二）螺母加工的刀具参数 11
七、CAM编程与仿真加工 12
（一）创建几何体 12
（二）创建刀具 13
（三）编程和仿真加工过程 13
总结 33
参考文献 34
致谢 35
附录 36
引言
现今的社会的在快速前进，作为大学生的我们已经进入21世纪，现代科技的飞速发展，帮助人类实现了很多年以前未能完成的想法，数控加工就是诸多发展中的一个，数控技术在实际生产当中作用越来越重要。在一方面计算机的发展也促进了数控技术的提升，计算机使机床可以被人类用数字程序进行控制。数控技术的提升帮助人类将许多制造方面的问题解决，设计出更合理的加工工艺，使现有的高端机床及设备充分运用到实际加工当中去。
紧固件也被称为标准件，是大批量生产，但一些特殊零件无法用标准件的紧固件来紧固，因此设计出了非标准件的紧固件，满足一些零件的紧固需要。
该紧固件螺母是大型箱体零件上的紧固件，非标准件，产量不大。
通过对紧固件螺母的测绘、三维设计和CAM仿真加工，巩固所学专业知识，提高对理论和实践知识的运用能力。
一、紧固件螺母的图纸分析
（一）紧固件螺母的特征及周边尺寸
紧固件螺母的图纸如图11所示。
图1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
1 紧固件螺母的设计图纸
从零件图纸可得紧固件螺母的外形特征为六棱柱，中间有内螺纹孔，螺纹为梯形螺纹，上下两表面都具有斜边。一端面上开个6个U形槽，6个槽是配合垫片来进行紧固作用的。六棱柱的边长为40mm，上下偏差为±0.04；螺母六个侧面有六个R11的半圆槽,上下偏差为±0.03；六棱柱的高为55其偏差为±0.04；中间螺纹孔定位尺寸为φ26.5，偏差为+0.25至0.1,底面有一圈圆形凸台尺寸为r30，公差为±0.05.该零件的形位公差是底面相对于侧面的垂直度为0.02，螺纹为三角形螺纹，表面粗糙度为6.3。螺纹孔为M30X3.5,30mm是大径，偏差为+0.02，小径为26.5mm，偏差为+0.25至0.1，螺距为3.5mm.除侧面及底面粗糙度为Ra6.3，其余都为Ra12.5。
（二）紧固件螺母的技术要求
紧固件螺母的相关技术要求如下:
1.顶点方向和底面确定形位公差。
2.去除所有毛刺。
3.螺纹孔和螺纹底部区域的面粗糙度最大为Ra6.3，其他表面粗糙度最大为Ra12.5。
4.螺纹为标准三角形螺纹。
（三）紧固件螺母的材料：铝合金。
二、紧固件螺母的三维设计
（一）三维设计的总体步骤
通过对紧固件螺母图纸内容的解析,得到螺母的特征和具体尺寸，该零件是由螺纹，U型槽，螺纹孔，六棱柱等一系列结构组成的。通过学过的UG11.0对紧固件螺母进行建模操作。我为紧固件螺母设计了建模整体步骤如图21所示。
图21 三维设计总体步骤
（二）紧固件螺母的三维设计过程
1.建立螺母文件
打开UG11.0 点击“文件”菜单并选择新建操作，软件提示“新建”操作对话框。选择“模型”操作，将建模单位设为毫米，点击“确定”进入建模模块。选取，中的“xy”平面，，开始画出紧固件螺母的六边形草图，对六边形进行相关的约束，如图22所示。
图22 六边形
2.选取需要进行拉伸曲线，将z轴设置为拉伸正方向，设置拉伸的距离为55，布尔选取无，最后单击确定按钮，完成拉伸曲线操作，如图23所示。
图23 拉伸的六边形草图
3.选取工具栏中的倒斜角按钮，将其偏置距离设置为6.5，角度偏置是12度，点击确定按钮，如图24所示。
图24 倒斜角
4.利用基准平面命令在两对角间建立相关基准平面，如图25所示。
图25 创建基准平面
5. 选取工具栏中草图操作，画出需要回转的圆弧，之后对草图进行相关的尺寸约束和几何约束，点击完成草图按钮，如图26所示。
图26 创建回转体草图
6.选取工具栏中的回转操作，点击回转按钮，选取需要进行回转的曲线，将Z设置为矢量方向，距离为10，设置布尔为求差，选择曲线为刚建立的草图，角度选择为0到360度，单击确定完成了回转体操作，如图27所示。
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