摘要
本文主要是为飞环零件的数控编程和加工工艺编写而开发的。在进行加工工艺设计时,首先要对整个零件的组织特性和加工规则进行细致的分析,然后再提出多种加工方案,最终制定出一套最合理的加工方案,并填写加工工艺卡和生产流程卡。本文的主要工作如下:
1.对飞环零件的构造特征及功能进行分析,为飞环零件的加工提供合理、高效的加工方案,加强所学的知识。
2.按照已制订的工艺方案,对各工艺参数进行选择和计算,以保证工艺的质量,同时尽量减少工作时间。
3.依据飞环零件的加工工艺,设计出一套合理、有效的加工方案。
4.采用AutoCAD软件对飞环零件进行了绘图,采用UG软件对其进行了3D建模和数控加工
关键词:飞环零件图工艺规程数控刀具
一、绪论
在产品设计、保证产品质量、节约能源等过程中,过程技术是十分关键的。为公司的产品做好准备、排程、加工等工作;为安全生产、技术检测和加强职工的素质教育打下了坚实的基础。为企业提供品种、质量、水平等技术保障,加快了产品的更新换代,增加了企业的经济效益。
在现代产业快速发展的今天,产品性能、精度和效率都得到了极大的改善,产品的组织也越来越趋完善。CNC技术应用于航空、车床、造船等领域;汽车、建筑等民用设备生产,获得了较好的经济效果。利用CNC技术及CNC装备,使机械生产自动化程度和零件尺寸精度的要求得到了改善,使得生产制作效率和产品质量进一步提升,成功的解决了加工自动化的问题。数控机床加工零件时,要合理的选择加工工艺,减少检验的必要,无需复杂夹具、减小存储空间,降低操作难度,以免造成零件的报损,产量降低了。CNC是在CNC机上进行部件的制造,这种工艺简单快捷,但是成本相对较高。因此,当前CNC加工中使用的工件通常都是具有较高的成形、高精度和较短的产品。
CNC是集机械、电气、液压于一体的机械设备;集气动、微电子、资讯科技于一身的机械与电子技术于一身。高精密、高效、高自动、高柔性的机器。CNC技术的发展和所占的比例,是一个国家的经济发展和整个制造业的综合实力的主要指标[6]。CNC车床作为CNC的一个主要种类,在CNC中占据着举足轻重的地位,近十年来,已经引起了全球的广泛关注和快速发展。
CNC是一种新兴的、发展潜力很大的全自动机械。该设备具有很高的机械集成性。它集计算机,自动控制,液压气动一体化;高精度、高精度、高自动化等技术于一身。在CNC的发展与推广下,对精通CNC工艺和CNC程序设计的专业技术人员日益增多。
在现代产业快速发展的今天,产品结构越来越合理,性能、精度和效率不断提高。数控加工技术的应用从原来的航空工业部门逐渐扩展到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造业,取得了巨大的经济效益。
1.1数控加工技术
数控机床按照所述载体所记录的信息进行自动加工,实现对数据的自动处理,在改变工件的情况下,不需要调整机床的结构,也不需要加工其它的零件,如凸轮、仿形等。通过这种方式,一个零件的加工可以很快转变为另一个零件的加工,从而大大缩短了生产准备周期。
数控技术是当今世界上最先进的制造技术之一。数字控制技术是衡量一个国家生产水平的一个重要指标。数控技术可以完成许多以往不能完成的工件的加工,从而提高了加工的精度和精度。数控技术是一门新兴的工艺技术。其工作的核心是编译处理器,也就是将原始的人工操作转化为电脑程序。总体而言,与传统加工方法相比,数控加工技术具有以下优势:
(1)加工效率提高
采用数字控制技术,可以对复杂的表面进行加工。同时,由于采用电脑进行加工,因此,各部件之间具有很好的互换能力和快速的加工效率。
(2)加工精度提高
相对于常规的加工设备,数控系统对传动装置进行了优化,提高精度,减少误差,从而大大提高了加工效率。
(3)对复杂外形零件的加工
数控机床具有多个坐标的联动功能,能够对复杂的曲面零件进行加工,例如曲面复杂的曲面零件,或者是曲面的三维实体零件。
(4)降低劳动强度
因为是采用自动化控制的,所以整个加工都是由数控系统来完成,而不像传统的处理方法那么繁琐,操作人员只要盯着机器的运转就可以了。因此,他们的工作压力非常小。
(5)适应能力强
数控加工系统可以通过调整部分参数达到修改或改变其运作方式,因此加工的范围可以得到很大的扩展。而本文所要研究的内容就是在UG软件平台上,进行回转体带腔体类零件的加工模拟仿真,提高回转体带腔体类零件的加工效率。利用电脑对五轴加工过程进行仿真,以实现对加工程序进行验证,优化加工过程,并对加工效果进行预报。
采用数控技术和数控加工设备,使自动化程度高,精度高,加工质量稳定,加工对象适应性强,生产效率高,计算机通讯网络易于建立成功的解决了加工自动化的问题。利用CNC机进行工件的切削,可以精确规划工件的工时,降低检查工作量,不需要复杂的夹具,节省存储空间,降低由于操作不当而产生的废料和损伤。
1.2UG CAM概述介绍
1.2.1UG简介
UG是在1969年发展起来的,以C++为平台。UG NX是一款可用于解决偏微分问题的多层网格系统,是一款非常方便的软体,同时也是一款非常方便的应用程序[17]。就算你学会了,也不是那么好运用的。是它的应用程序很难,涉及的领域也很广泛[18]。几十年来,不少的学者都在想方设法的解决它,为的就是让我们这些普通的学员可以更快的掌握它,让他们在工作中更加得心应手。人在发展,技术在发展,只有在软件方面,才能推动整个世界的发展。
1.2.2UG CAM和UG CAD之间的关系
UG CAM和UG CAD是一体的,因此UG CAD可以利用UG CAD生成的计算机进行软件的设计和实现。CAD中的几何建模,被称为主模型。
UG CAM生成CAM的CAM资料与该模式具有一定的关联性,当该模式被修正时,CAM资料会根据该模式的改变而自行进行修正;省去了复杂的程序流程,让工作的速度得到了极大的提升。
UG CAM系统不但能直接使用产品的主模式进行编程,同时也可以对其进行建模。首先,UG软件设计能够与UG软件进行平行设计,将软件设计与工程图、有限元分析和优化设计相分离。其次,在软件编程中,利用组装方式对工装进行了全面的考虑,可以有效地克服工具与工装之间的相互影响;同时可以将几个装配在一起的组件一起加工。UG CAM的数据及模组都会保存在产品的文档中,并可以随时更改CAM的数据或者随时进行CAM的更新,从而达到协作的目的。
1.2.3UG CAM的一般操作步骤
UG CAM中的自动车削编程、自动铣削编程、自动线切削编程等的具体工作方式不同,但是从产品的设计图纸到最后的生产过程,可以用下面的方块图来说明。
CAM自动编程的流程图如下图1.1所示
数控程编研究的内容主要有六部分工作组成:
1)数控加工工艺分析及规划
(1)确定加工目标:
根据建模结果,可以判断出零件的哪个部分应该在数控机床或数控加工中心加工。
图1.1 UG CAM自动编程的流程图
(2)计划的处理范围:
即根据被处理对象的形状特征、功能特征和精度、光洁度等方面的需求,将其分为若干个处理区。对加工区进行适当的布局,可以使生产率和品质得到显著的提升。
(3)计划处理流程:
从粗加工到半精加工、精加工、清根化加工、清根化加工(包括加工余量的分配、现场加工余量)。目的是提高加工效率、控制加工表面质量,防止加工变形。
2)对零件的加工模型进行改进:
CAD制模工作者更注重产品的整体设计,从而会忽略了零件模型在CAM加工工艺中的作用,因此需要在确定加工目标和划分的基础上进一步完善。内容如下:
(1)定义所需的加工坐标系:
机床座标架建立在机械作业的基础上,并将其放置在适宜机械操作者测量的位置上(即,方便校正)。在此基础上,应注意保持模型坐标系和加工坐标位点的一致性。
(2)清除那些不会影响加工的体素。
(3)对局部表面进行修复:
例如,需要重新构造三维表面(重新构造U和V参数线)。这样可以产生有利于曲线表面的刀具轨迹。
(4)几何分析模块:
它的主要作用是对零件的图象进行解析,并获得一些特征参数,并将其传输给需要的加工子程序,从而实现加工过程的自动化。
(5)增加虚面、约束面、检查面、导引面等,改善切削品质,避免切削工具的过度切割。
(6)构造刀路边界、裁剪边界、检查边界、构造毛坯模型,防止刀具与夹具干涉、计算加工的工时。
3)优化加工参数:
在UG软件中,可以将加工参数的设定作为NC编程的重要内容,他对数控程序生成后的质量有直接的影响,其目的是根据所输入的零件的工艺流程来设计工艺文件,确定每个工序的切削用量、刀具补偿、加工坐标(起始点)等。它所需要的原始数据都是按照加工文件中的实际情况来设定的。它的要点是:
(1)建立一个程序群,建立一个工具群,建立一个几何群(指定的零件,毛坯,夹具,压力片等检验主体),建立工艺小组(确定零件容限、零件内外公差等)
(2)选择程序编程(也就是处理UG软件的方法)。
(3)设置切削方式和参数,即切削通道类型及相关的参数(如进刀方式、切削用量、刀路间距、切割深度、安全高度等)。
(4)设置机械参数包括主轴转速、切削进给量、冷却液的控制等[27]。
4)产生刀具位置的轨道:
它的主要功能是对刀具轨迹进行计划,生成出刀具的历史文件和刀具的存档。按照工艺过程,对对应的工艺编程进行呼叫,生成一个特定的工艺命令,并把它当作APT文件,然后生成“刀位档”(二值或ASCII)。加工子程序是各种加工方法的处理程序,它是对各种加工方法的具体描述,所提供的加工方法越多,软件应用的范围越广。
5)刀具的轨迹确认
为了确保已编好的数控程序的安全,需要检验其所生成的刀位轨迹,以检验刀具的行经路线是否有过切或加工不当,并检查有无与工件和夹具的干扰。对检查中发现的问题,应该进行参数调整,再进行重新计算、效验,直到准确无误(可通过可视化仿真软件VERICUT来实现)。
6)生成数控代码指令(后置处理):
UG软件生成的只是数控刀位源文件,还需要将刀位源文件转换成数控机床代码指令。
二、零件图分析
2.1零件图
由零件图2.1可知,这是一种由圆柱面、孔和键槽构成的圆盘零件。本节零CAD针对所加工的零部件进行绘制分析,并且详细标注了飞环加工过程所需要的参数,比如飞环内螺纹孔的深度与直径的大小,螺栓孔的角度,每个特征的定位尺寸等参数都进行详细的标注。同时,为了方便制造人员更加准确便捷的将飞环加工完成,在飞环二维图将表面粗糙度,形位公差,技术要求,定位尺寸等具体参数进行细致的标注。可以提高飞环的加工精度,飞环的加工精度关系到飞环的使用性能,飞环的加工精度越高,其工作性能就越稳定。
图2.1零件图
2.2零件的工艺分析
零件是工业生产中最基础的一个单元,每一个设备的组成都是由零件来完成的。所以零件在工业中的重要性不言而喻。零件加工的工艺多种多样,选好加工工艺对于节约加工时间,降低加工成本有很大的帮助。想要选好零件加工工艺,就需要做好零件加工的工艺分析。那么,怎么做零件加工工艺分析呢?对钩网就来具体介绍一下。
1、零件加工图的分析
在进行零件加工之前,针对零件图的时候一定要认真分析零件的图样,明确以下几点:零件的几何形状、尺寸、技术要求、加工范围以及加工质量的要求。这样做是为了确保之后的加工可以达到图样规定的技术要求。
1)、为了让零件的图样符合加工工艺的要求,需要让图样的尺寸标注与数控加工的编程原点具有一致性。采用绝对值进行数控编程,工件上的点、线、面要以表层原点为基准,这样标注便于工作与编程,也便于进行设计、定位以及测量基准。
2)、零件的形状组成的几何要素要条件准确、完整。因为在进行编程的时候需要根据零件的形状来进行要素参数的计算,所以特别应该注意审查要认真,及时解决出现的问题,避免造成大的失误。
2、确定毛坯的尺寸
对于毛坯尺寸确定的这个问题,我们用轴套类零件来进行分析,轴套类零件的毛坯形式,主要分为棒料、锻件以及铸件三种。
1)、光轴和直径相差不太大的阶梯轴:一般采用的都是棒料为主重要的(主轴)或者外圆直径相差较大的轴选用锻件毛坯。这样做的好处是有效减少了切削加工的劳动量,节省了材料,还改善了力学性能。
2)、结构复杂的大型轴类零件:一般会采用铸件毛坯,该零件为外圆直径相差较大的主轴,所以应该选择铸件毛坯。
3、加工余量的确定
零件的加工质量与生产效率及经济与加工余量都有很大的影响。制订工艺规程的重要任务中,规定加工余量的树脂也是很重要的一方面。特别是数控车床,刀具的尺寸是需要按照各工步加工余量来进行调整的,所以加工余量的选择对于加工来说是十分重要的。如果余量的确定小了,那么就会让上道工序和数车工序的安装找正误差,不能保证去金属表面的缺陷而产生废品,有时还会让刀具处于恶劣的工作条件。
4、确定零件的定位基准
机械加工中,为了让弓箭的位置精度以及获得尺寸精度,工件相对于机床和刀具需要有一个正确的位置,这就是我们所说的定位。在进行零件加工的时候,首先应该使用的是粗基准,但是在进行零件加工精度保证的时候,也需要对精基准进行考虑,当确定好精基准后在合理选择粗基准。
飞环的零件图规定了一些技术要求,如图2.1所示。为了提高飞环的整体结构的稳定性,本节针对飞环的加工过程进行加工工艺过程分析。
在飞环进行加工制造之前,为了提高飞环的强度与硬度,采用热处理的方法,针对飞环表面进行淬火等热处理方案。热处理可改变飞环零件内部分子结构,提高分子结构的稳定性,便于后续零件的加工。
飞环的直径200的外圆周具有Ra3.2um的表面粗糙;在直径200的外侧圆周上,其右末端的粗糙程度是Ra12.5um;上述规格的尺寸要求都不高,而图中所示的直径38 mm的内孔的尺寸精度和表面粗糙度都有一定的要求,在车削时,必须特别注意,而且孔中的键槽的精度也要高。因为直径200的外圆表面必须与基准面A有同轴度要求,所以这两个部分必须同一个加工工序进行。因为此零件的技术需求,所以可以在数控车削中得到保证,适用于数控车削,对键槽也可以保证,在插刀时,应设计好工装夹具。
2.3UG建模分析
为了更加具体的显示本文所提到的飞环,为了显示其具体结构以及可视化效果,利用UG软件对其进行设计。具体流程如下所示:
绘制飞环盘草图
如下图2.2所示
图2.2飞环盘草图
2、将草图拉伸成飞环主体
如下图2.3所示
图2.3草图拉伸
3、在飞环圆柱面打孔,并倒斜角
如下图2.4图2.5所示
图2.4打孔
图2.5倒斜角
4、绘制槽孔草图
如下图2.6所示
图2.6槽孔草图
5、槽孔草图拉伸切除
如下图2.7所示
图2.7槽孔草图拉伸效果图
6、利用镜像获取另一个槽孔
如下图2.8图2.9所示
图2.8镜像槽孔
图2.9镜像槽孔拉伸
7、打小孔如图2.10所示
图2.10打小孔
8、倒斜角,斜角的距离为3cm。
如下图2.11所示
图2.11倒斜角
9、拉伸孔,孔的直径为16.5cm,拉伸长度选择为106cm
如下图2.12所示
图2.12拉伸孔
飞环的所有加工的结构如上所示,通过UG对需要加工的特征进行显示。
三、工艺规程设计
3.1毛坯的制造形式
采用HT200材料,综合性能、材料成本、工艺成本等方面的综合影响,选择了铸件。由于每年的产能在1000多台以上,是中大批量的产品,而且产品的外型都比较小巧,所以可以采用浇铸成型;从而可以提高生产效率和确保精确性。确定产品的成品制件图纸。如图3.1所示。
图3.1毛坯图
3.2基准面的选择
在工艺规范中,基面的选择是非常重要的,合理地选用基材可以保证产品的质量和工作的效率。如果使用不当,将会造成许多问题,造成零件的损坏,严重地会对产品的生产造成不利的后果。
3.2.1粗基准的选择
与普通的轴类部件相比,以外圆方法为基础,具有较好的适用性。根据相关粗糙的筛选准则(确保加工裕度与重要面的加工裕度相符,以其表面作为粗糙参考。为了使每一边都能得到充分的残余,必须选用最少的加工余量的表面;该方案以φ100的轴线为基本参考。
3.2.2精基准的选择
根据相关的精标准选取(标准一致;标准一致;采用可靠、便利的原理),该部件可以选择φ200型的外圆型。
3.3制定工艺路线
确定加工路径的出发点应当是保证产品的几何尺寸精度、尺寸精度和位置精度等技术参数都能得到合理的保证。在完成了中型加工方案后,可以采用通用型和某些高效专用的专用设备。并配备特殊的工装,一般工具,万能量具。部分使用特殊的工具和特殊的量具。为了提高生产效率,尽可能地将各工序集中起来。此外,为了最大限度地降低生产费用,必须考虑到经济效益。
工艺路线:
工序1:浇铸毛坯,如图3.1所示。
工序2:清除残渣
工序3:对工件进行人工处理。
工序4:精细清砂。
工序5:喷涂,在未处理的表面上喷涂一种防锈漆。
工序6:装夹Ф100外圆表面,进行车床的切削,其工作内容是:车右侧端面,由右侧端部到钻孔底部的深度为22.5;外圈直径为200-200;钻孔机内口38毫米至要求尺寸;倾斜角度2×45°。
工序7:将转盘安装于Ф200的外侧圆形面,车辆左边的末端,保证110毫米;车身长度为100毫米,尺寸为95毫米。
工序8:在φ100的末端做一道10-0.018毫米的刻痕。
工序9:将键槽插入到刀片上。
工序10:在200的外环及其一个终端面上,并用一个键槽定向,钻4-Ф20的孔。
工序11:零件的静态均衡检验。
工序12:根据设计图,对零件的大小进行检验。
工序14:入库。
四、数控加工工艺分析
4.1数控加工内容
①CNC车铣工序主要有:端面、内外轮廓、成形面、螺纹、切断等工序;
②CNC机床是对轴类、盘类等旋转零件的加工;
③在车床上可以进行车削、铣削等多种工艺的组合;
④数控加工技术的的多样性和柔性,其指令的多样性,以及各种刀具的选择,是这门课的重点
⑤在数控车床和车削中心上进行工件的加工,通常由人工进行程序设计,而对于外型复杂的回转件,则可以实现计算机程序的自动编制。
4.2数控机床的选择
通过对其结构进行分析,可以看出,此类部件对精度的需求不大,采用CNC进行加工,可以大大提高工作效率,减少工人的劳动量;从而可以更高效地确保工件的加工精度,并依据现场的设备。
4.2.1数控车床参数
CKA340A是由车床选用的,它的技术指标是:
CK340A系列的自动频率控制系统.
广州CNC设备的最大加工半径为340毫米。
最大旋转半径为180毫米的伺服马达/步进马达刀座。
人工脉冲程最大可达350毫米。
变频器马达的自动刀架台数量4。
四台电控刀座的主轴速度可在50-2000转/分之间进行变频调节。
精密球形螺杆。
手持式夹头的轴心穿孔为Φ42。
MT6#轴承内孔自动加油装置。
冷却装置后座圈的冲程为110毫米。
手柄后座尾座圈的圆锥MT4#。
半封闭式挡板的钢条,HRC52。
主机马达的功耗为4千瓦。
马达的步进式伺服。
X-4Nx-8N(x-4N)。
Z-6NZ12N(Z-6N).
高速运动速率X-8m/min X-6m/min。
Z-8m/min Z-6m/min。
刀具支架的反复位置误差小于0.005。
X轴线的反复测量准确率为0.010 mm。
Z轴线的反复位置误差小于0.010 mm。
自动浸渍间隔12min/time。
外观大小:1650x950x1400
4.2.2数控插床参数
参数如下:
类型:B5050A
主机动力:7500马力
产品的尺寸:1000*660*1000 mm
Z-6NZ12N(Z-6N).
数控插床参数表如下表4.1所示:
4.2.3数控铣床参数
依据现场的实际情况,选用XK714型卧式CNC铣床,其主要技术指标为:
FANUC-OI系列XK714型标准规范400*800
数控铣床参数表如下表4.2所示:
4.3夹具的选择
4.3.1数控车床夹具
该课题所涉及的部件均为回转式,对切割的同轴精度不高。本机配有三爪自动调心卡,可以在机器上任意选择。
三爪卡盘作为一种常用的刀具,在数控中具有很大的实用价值。三爪卡盘最大的优点就在于它的中心位置。这种设备可实现大尺寸的夹持,但对中的精确度不高,无法实现高共轴的二次装夹。
三爪卡盘通常有两种类型:机械式和水力式。液力卡盘快速、方便,但卡盘的安装幅度很窄,如果工件的大小有很大的变动,则必须调整卡盘的定位。液力卡盘是数控机床中最常见的一种,特别适用于大规模的加工。
4.3.2数控插床夹具
采用特殊的工具模具,以确保精密、高效的切削加工。B5020是一种新型的工装。
4.3.3数控铣床夹具
在铣削时,它主要用于钻削,以增加切削速度,采用钻机夹紧,也就是Z525专用钻头。
4.4数控刀具的选择
4.4.1刀具的材料和性能
刀具材质的发展与加工技术的发展有着密切的联系。切割时选择的刀具材料有:钻石、碳化物、碳化物、碳化物、高速钢等。刀具材料的破坏机理是合理选用刀具材料的理论依据,而刀具材料与零件材料的特性之间的关系则是影响切削刀具材料的主要参数,必须依据刀具材料和材料的物理、化学特性来确定刀具材料,从而获得较好的加工效果。
由钨,钼,铬组成的高速钢;一种由钒和其他合金成份构成的高合金钢。高强度、高韧性、高硬度、高耐磨性的高强度钢。适合不同规格的工具。高速钢制工具因其制造方法简便、容易被制成锋利的刀片而得到广泛应用,因此尽管有很多新的刀片,但其在刀片上的应用依然占有相当大的比例。能处理各种非金属和高温合金。由于上述特点,在铣浇冒口、铣横槽、铣扩槽铣刀、钻孔钻头等均使用了高速钢。
(2)硬质合金是一种不能溶解的金属碳化物,如WC、TiC、NbC等,也是一种用于制造Co和Ni的金属粘合剂。碳化物熔点高,硬度高,化学和热稳定性能好,硬度高,耐高温。一般硬质合金的硬度介于89~93 HRA范围内,高于高速钢(83~86.6 HRA),在800~1000℃之间可进行切割。在540℃下,硬质合金硬度可达82~87 HRA,760℃时,其硬度可维持77~85 HRA。结果表明:硬质合金具有较高的切削性能和较高的切削能力,刀具的耐用性可提高数至数十倍,且在使用寿命相同的情况下,其切削速度可增加4~10倍。
4.4.2刀具的选择
YT15、YW1、YW2是根据刀具材料、零件材料和加工技术的不同而选用的。根据刀具的实际状况,选用YT15进行切割。具体工具见表格4.1。
刀具选择如下如4.3所示
4.5切削用量的选择
切削用量包括主轴转速、后部吃刀数量和进刀速率,一般称为三大加工因素。它的基本原则是:保证加工精度,表面粗糙度,充分发挥工具的加工性能,保证工具的正确使用;充分发挥机器的作用,使生产效率和成本得到最大化。
刀具材料与硬度、加工精度、刀具材质及使用寿命等诸多因素均有一定的关系;切割时的刀具材料选用等因素会对刀具的切削量有很大的影响。数控程序设计中,决定添加数量的主要是主轴的转速和送料速率,两者的选择与普通的机床工艺相似,可用查表和运算;或者参考在金属切割工艺说明书中的经验数据。本文重点介绍了切削用量的选取。
主轴转速
主轴的旋转速度要按加工速度和加工工具(或工具)的直径来决定。其公式是:n=1000 v/pi D
方程式中
v—-根据工具的使用寿命确定的切割速率,以米/分钟表示;
n-以r/分钟表示的主轴旋转速度;
D—-用毫米表示的工件径或工具的直径。
根据计算公式、机床使用手册和加工的体会,粗车轴的旋转速度S=600 r/分钟,精车的外表S=1200 r/分钟,精车的内部轮廓S=800 r/min。进给速度
数控加工精度、表面粗糙度和工具和工件材质性能都有很大影响。在高精度和高表面粗糙度的情况下,必须选用最少的进给速率。最大进给速率不仅取决于机床刚度、进给系统的特性,还取决于NC系统的等效脉动。在车床上,送料的F和送料的速率是:f=v/n
在此过程中,粗车F为0.2-0.25毫米/r;精密汽车F=0.15-0.2毫米/秒,部分圆角、倒角F=0.1mm/r。
背吃刀量
后刀量由机床、工件和刀具刚性来确定,当刚性允许时,尽量保证刀具的后进给量与工件的剩余量一致,从而减少刀具的走刀量;从而提高了生产的效率。为确保处理后的产品外观,可以保留一小部分的修整余地,通常为0.2~0.5mm。在此过程中,粗车后部的吃刀量是1.5mm,精车的吃刀量是0.5mm。
另外,在车削过程中,切削三要素之间存在着一定的联系。在粗加工过程中,为了提高生产效率,通常使用较大的背吃刀量,这时的切削速度和进给量都比较小;在半精、精加工阶段,为了提高加工品质,通常采用大切削速度、小进给量和背吃刀量,从而保证加工质量。
因此,具体的切削量应该根据机床的性能,相关手册和实践经验,采用类推的方式来决定。并使主轴转速、切削深度、进刀速度等三者能够协调一致,从而达到最优切削用量。
五、工艺卡片
5.1机械加工工艺过程卡片
机械加工工艺过程卡下如表5.1所示
5.2数控车削加工工序卡片
数控车削加工工序卡如下表5.1所示:
六、总结
本文主要是针对飞环的加工工艺的优化设计以及利用数控机床针对飞环的加工过程的编程。首先,利用CAD软件绘制飞环的二维图,并且详细标注了加工飞环过程的需要的加工参数,例如形位公差、位置精度、加工误差上下限约束,增加所绘制二维图的实用性;其次,为了更加直观的显示飞环的具体结构,本文利用UG对飞环进行三维建模,将飞环的每个价格特征进行可视化展示;然后,利用数控车床对飞环进行加工,并根据飞环加工过程的约束以及其他因素的影响,编写数控机床的加工程序,最后,根据飞环的特性以及飞环加工特征的参数特征选择合适的加工道具,从刀具的材料、热处理等方面充分选择合适的加工刀具,并利用国家标准的公式对所选择的刀具进行计算验证。
经过这次毕业设计,明显感觉自己将理论知识融入到实践中,实现了从理论到实践的一次大的跨越。并且从这次毕业设计中,我认识到自己存在些许不足的地方,需要进一步改进:首先,理论知识学的并不扎实,在实际操作过程中,比如数控编程的时候并不熟练;其次,对相关软件学习的匮乏,本次毕业设计所用到的UG、CAD等软件都需要从头开始学习;最后,在做毕业论文的过程中心浮气躁,没有脚踏实地。上述问题会在日后的学习与工作中进一步改进,这一次的实习,让我认识到自己的知识还是太少了,虽然即将毕业,但还有很长的一段路要走,我要好好学习,为中国的数控制造作出自己的一份力量。
致谢
向本设计的指导老师表示最诚挚的谢意。在自己紧张的工作中,仍然尽量抽出时间对我们进行指导,时刻关心我们的进展状况,督促我们抓紧学习。指导老师给予的帮助贯穿于设计的全过程,从借阅参考资料到现场的实际操作,他都给予了指导,不仅使我学会书本中的知识,更学会了学习操作方法。也懂得了如何把握设计重点,如何合理安排时间和论文的编写,同时在毕业设计过程中,他和我们在一起共同解决了设计中出现的各种问题。
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