動模型腔的數(shù)控加工工藝分析與仿真

動模型腔的數(shù)控加工工藝分析與仿真 【摘要】本文按照加工流程，完成對動模型腔的加工工藝分析和仿真加工，本論文主要分析了以下的內(nèi)容：由動模型腔的圖紙介紹，分析動模型腔的結(jié)構(gòu)，該零件的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以，先要分析材料的加工特性，零件的加工內(nèi)容，選擇合理的加工工藝路線，然后，根據(jù)所制定的加工工藝路線，完成機(jī)床的選擇，刀具的選擇，加工工藝的編制，UG 建模，各加工內(nèi)容的仿真加工，完成自動編程及后處理，指出了零件的裝夾注意事項(xiàng)和裝夾操作要點(diǎn)，還展示了零件的程序。【關(guān)鍵詞】：動模型腔；加工工藝；仿真加工目錄引言.1一、 圖紙分析.2（一）動模型腔圖紙.2（二）加工內(nèi)容分析.3（三）加工中難點(diǎn)分析.3二、制定加工工藝.3（一）機(jī)床選擇.3（二）刀具和切削用量選擇.4三、裝夾.5四 工藝卡.6（一）工序的劃分規(guī)則.6（二）制定加工工藝卡.6五、UG 仿真.8（一）UG 建模.8（二）仿真加工.8六、零件檢測.13總結(jié).14參考文獻(xiàn).15謝辭.16附錄.171引言當(dāng)今世界，數(shù)控加工在工業(yè)發(fā)展中占有極其重要的作用，在工業(yè)的發(fā)展中也是不可缺少的。它的發(fā)展也很迅速，到 20 世紀(jì)中期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，自動信息處理、數(shù)據(jù)處理以及電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，給自動化技術(shù)帶來了新的概念，用數(shù)字化信號對機(jī)床運(yùn)動及其加工過程進(jìn)行控制，推動了機(jī)床自動化的發(fā)展。這個是極大的推動了機(jī)械加工的點(diǎn)。加工中心是一種帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控機(jī)床。它具有較好的加工一致性，并且能排除工藝過程中人為干擾，從而提高了加工精度和加工效率，縮短生產(chǎn)周期，達(dá)到批量生產(chǎn)。本課題主要是設(shè)計(jì)并加工動模型腔，來自昆山寅木森精密機(jī)械有限公司，通過查書籍和通過咨詢相關(guān)的指導(dǎo)老師后，我們首先分析動模型腔的組成，然后對連接板的圖紙進(jìn)行工藝分析，包括加工時的切削量，刀具的選擇，機(jī)床的選擇然后完成加工。最后檢測，和注意加工中出現(xiàn)的問題。最后是體驗(yàn)與感悟。其中有很多知識，例如數(shù)控加工工藝，它是數(shù)控編程與操作的基礎(chǔ)，合理的工藝是保證加工的質(zhì)量、很好的發(fā)揮機(jī)床的效能的前提條件。本工藝設(shè)計(jì)是從數(shù)控加工的實(shí)用角度出發(fā)，以數(shù)控加工的實(shí)際生產(chǎn)為基礎(chǔ)，以掌握數(shù)控加工工藝為目標(biāo)。2一、 圖紙分析（一）動模型腔圖紙動模型腔圖紙（如圖 1-1 所示）。圖 1-1 動模型腔3（二）加工內(nèi)容分析如圖 1-1 該零件為塊狀腔型類零件，主要加工平面、孔系及螺紋等，零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜工序較多。毛坯為 13010440 零件。材料為 45 鋼，45 鋼也叫油剛，它是加工用的比較普遍的材料，價格便宜，但是其材質(zhì)較硬，難加工。但是 45 鋼具有,耐蝕性、耐熱性好及不易變形的特點(diǎn)。具體如下表 1-2表 2-1 加工內(nèi)容列表內(nèi)容 要求零件整體外形 符合圖樣孔加工3 個 5 孔深度位于頂面的 2 個深度為 115，位于側(cè)面的為 83；一個沉頭孔位于底面半圓形槽孔徑為 4 和 6 深度貫通；一個孔徑為42（0.005/0.015）深度貫通。3.5 半圓孔位于側(cè)面。螺紋孔加工位于側(cè)面 Rc1/8 螺紋孔符合螺紋規(guī)要求深度為 9；位于頂面的 2xRc1/4 螺紋孔符合螺紋規(guī)要求深度為 12；位于上表面 4xM6 螺紋孔符合螺紋規(guī)要求深度為 12。槽加工側(cè)面半圓形槽一端向內(nèi)延伸 2另一端向外擴(kuò)展 5半徑為 1.5；底面下方中心處 R4 鍵槽和一條 R1.9 深度為 3 外口向外擴(kuò)展 10的半圓形槽；上表面封閉型輪廓輪廓深度為 12（0.01/0.02）由各處圓角分別為一處 R5.5，一處 R29.5 和2 處 R12.5 構(gòu)成，最底部距離中心 25（0.01/0.02）。粗糙度 42 孔壁要求為 Ra0.2總厚 總厚 35（0/0.01)圓角 R1.R2外輪廓 長為 126（-0.02/-0.01)寬為 100（-0.02/-0.01）（三）加工中難點(diǎn)分析1圖 1-1 中有形位公差要求，由于這個軸的同心度不能大于 0.005mm。2孔的定位精度很高。3材料是 45 鋼較難加工，需要保證它的表面粗糙度和平面度。4. 零件的上表面有個封閉型輪廓，其中有很多的圓角。5. 螺紋較多。二、制定加工工藝（一）機(jī)床選擇連接板的加工設(shè)備選用 3 軸普通機(jī)床，三軸普通機(jī)床整體布局緊湊合理，占地面積小，安裝、維修方便。該系列機(jī)床工作臺采用十字滑臺運(yùn)動，單立柱結(jié)構(gòu)配備高速主軸，強(qiáng)力刀具冷卻及沖屑功能，提供潔凈的工作空間。該系列機(jī)床采用封閉式防護(hù)結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)安全性并減少對生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的污染。該4系列機(jī)床關(guān)鍵的外購件采用進(jìn)口組件，使整機(jī)具有很高的可靠性和耐用度。性能參數(shù)見表 2-1。機(jī)床圖見圖 2-1。表 2-1 三菱 1060L 立式加工中心的主要參數(shù)項(xiàng)目 單位 規(guī)格工作臺 mm 1200X510T 型槽尺寸 mm 5-18X100主軸轉(zhuǎn)速 r/min 8000切削進(jìn)給（X-Y-Z） mm/min 1-8000快速移動（X-Y-Z） mm/min 24000主軸電機(jī)功率 kw 9三軸電機(jī)功率 kw 3定位精度 mm 0.01外型尺寸 mm 3100X2200X3100機(jī)床凈重 kg 7000圖 2-1 動模型腔的加工設(shè)備（二）刀具和切削用量選擇刀具和切削用量選擇見表 2-2。5表 2-2 刀具和切削用量選擇刀具清單 主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給速度T0101 50 面銑刀 硬質(zhì)合金刀 3000 0.1T0202 20 立銑刀 硬質(zhì)合金刀 3000 0.8T0303 15 立銑刀 硬質(zhì)合金刀 3000 0.5T0404 3 立銑刀 硬質(zhì)合金刀 2500 0.1T0505 2 立銑刀 硬質(zhì)合金刀 3000 0.8T0606 3.2 鉆頭 直柄麻花鉆 100 0.1T0707 5 鉆頭 直柄麻花鉆 100 0.1T0808 5 螺紋刀 硬質(zhì)合金 1200 0.6T0909 4 螺紋刀 硬質(zhì)合金 1000 0.4T1010 3 球頭刀 硬質(zhì)合金刀 3000 0.8T1111 1 立銑刀 硬質(zhì)合金刀 3000 0.1T1212 Rc1/4 螺紋刀 硬質(zhì)合金 1000 0.2T1313 Rc1/8 螺紋刀 硬質(zhì)合金 800 0.2三、裝夾在機(jī)械加工里，為了便于加工，為了確保工件的加工精度，使工件定位是尤其重要的部分，在加工中用于裝夾工件的裝置，我們稱之為機(jī)床夾具。對于一般的零件，常用通用夾具，列如平口鉗。裝夾該動模型腔零件，只需要通用數(shù)控通用夾具，其作用是將工件定位，便于加工。如圖 3-1。圖 3-1 工件裝夾64工藝卡（一）工序的劃分規(guī)則首先遵循基面先行、先粗后精、先主后次和先面后孔的工藝原則外還應(yīng)考慮；然后減少換刀次數(shù)，節(jié)省輔助時間；接著每道工序盡量減少刀具的空行程，按最短路線安排表面的加工順序；接著在每一次裝夾定位中，盡可能完成能夠加工的所有面；最后加工完成