动模型腔的数控加工工艺分析与仿真毕业论文

动模型腔的数控加工工艺分析与仿真 【摘要】本文按照加工流程，完成对动模型腔的加工工艺分析和仿真加工，本论文主要分析了以下的内容：由动模型腔的图纸介绍，分析动模型腔的结构，该零件的结构较复杂，所以，先要分析材料的加工特性，零件的加工内容，选择合理的加工工艺路线，然后，根据所制定的加工工艺路线，完成机床的选择，刀具的选择，加工工艺的编制，UG 建模，各加工内容的仿真加工，完成自动编程及后处理，指出了零件的装夹注意事项和装夹操作要点，还展示了零件的程序。【关键词】：动模型腔；加工工艺；仿真加工目录引言.1一、 图纸分析.2（一）动模型腔图纸.2（二）加工内容分析.3（三）加工中难点分析.3二、制定加工工艺.3（一）机床选择.3（二）刀具和切削用量选择.4三、装夹.5四 工艺卡.6（一）工序的划分规则.6（二）制定加工工艺卡.6五、UG 仿真.8（一）UG 建模.8（二）仿真加工.8六、零件检测.13总结.14参考文献.15谢辞.16附录.171引言当今世界，数控加工在工业发展中占有极其重要的作用，在工业的发展中也是不可缺少的。它的发展也很迅速，到 20 世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。这个是极大的推动了机械加工的点。加工中心是一种带有刀库和自动换刀装置的数控机床。它具有较好的加工一致性，并且能排除工艺过程中人为干扰，从而提高了加工精度和加工效率，缩短生产周期，达到批量生产。本课题主要是设计并加工动模型腔，来自昆山寅木森精密机械有限公司，通过查书籍和通过咨询相关的指导老师后，我们首先分析动模型腔的组成，然后对连接板的图纸进行工艺分析，包括加工时的切削量，刀具的选择，机床的选择然后完成加工。最后检测，和注意加工中出现的问题。最后是体验与感悟。其中有很多知识，例如数控加工工艺，它是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证加工的质量、很好的发挥机床的效能的前提条件。本工艺设计是从数控加工的实用角度出发，以数控加工的实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标。2一、 图纸分析（一）动模型腔图纸动模型腔图纸（如图 1-1 所示）。图 1-1 动模型腔3（二）加工内容分析如图 1-1 该零件为块状腔型类零件，主要加工平面、孔系及螺纹等，零件结构较复杂工序较多。毛坯为 13010440 零件。材料为 45 钢，45 钢也叫油刚，它是加工用的比较普遍的材料，价格便宜，但是其材质较硬，难加工。但是 45 钢具有,耐蚀性、耐热性好及不易变形的特点。具体如下表 1-2表 2-1 加工内容列表内容 要求零件整体外形 符合图样孔加工3 个 5 孔深度位于顶面的 2 个深度为 115，位于侧面的为 83；一个沉头孔位于底面半圆形槽孔径为 4 和 6 深度贯通；一个孔径为42（0.005/0.015）深度贯通。3.5 半圆孔位于侧面。螺纹孔加工位于侧面 Rc1/8 螺纹孔符合螺纹规要求深度为 9；位于顶面的 2xRc1/4 螺纹孔符合螺纹规要求深度为 12；位于上表面 4xM6 螺纹孔符合螺纹规要求深度为 12。槽加工侧面半圆形槽一端向内延伸 2另一端向外扩展 5半径为 1.5；底面下方中心处 R4 键槽和一条 R1.9 深度为 3 外口向外扩展 10的半圆形槽；上表面封闭型轮廓轮廓深度为 12（0.01/0.02）由各处圆角分别为一处 R5.5，一处 R29.5 和2 处 R12.5 构成，最底部距离中心 25（0.01/0.02）。粗糙度 42 孔壁要求为 Ra0.2总厚 总厚 35（0/0.01)圆角 R1.R2外轮廓 长为 126（-0.02/-0.01)宽为 100（-0.02/-0.01）（三）加工中难点分析1图 1-1 中有形位公差要求，由于这个轴的同心度不能大于 0.005mm。2孔的定位精度很高。3材料是 45 钢较难加工，需要保证它的表面粗糙度和平面度。4. 零件的上表面有个封闭型轮廓，其中有很多的圆角。5. 螺纹较多。二、制定加工工艺（一）机床选择连接板的加工设备选用 3 轴普通机床，三轴普通机床整体布局紧凑合理，占地面积小，安装、维修方便。该系列机床工作台采用十字滑台运动，单立柱结构配备高速主轴，强力刀具冷却及冲屑功能，提供洁净的工作空间。该系列机床采用封闭式防护结构，提高生产安全性并减少对生产作业环境的污染。该4系列机床关键的外购件采用进口组件，使整机具有很高的可靠性和耐用度。性能参数见表 2-1。机床图见图 2-1。表 2-1 三菱 1060L 立式加工中心的主要参数项目 单位 规格工作台 mm 1200X510T 型槽尺寸 mm 5-18X100主轴转速 r/min 8000切削进给（X-Y-Z） mm/min 1-8000快速移动（X-Y-Z） mm/min 24000主轴电机功率 kw 9三轴电机功率 kw 3定位精度 mm 0.01外型尺寸 mm 3100X2200X3100机床净重 kg 7000图 2-1 动模型腔的加工设备（二）刀具和切削用量选择刀具和切削用量选择见表 2-2。5表 2-2 刀具和切削用量选择刀具清单 主轴转速 进给速度T0101 50 面铣刀 硬质合金刀 3000 0.1T0202 20 立铣刀 硬质合金刀 3000 0.8T0303 15 立铣刀 硬质合金刀 3000 0.5T0404 3 立铣刀 硬质合金刀 2500 0.1T0505 2 立铣刀 硬质合金刀 3000 0.8T0606 3.2 钻头 直柄麻花钻 100 0.1T0707 5 钻头 直柄麻花钻 100 0.1T0808 5 螺纹刀 硬质合金 1200 0.6T0909 4 螺纹刀 硬质合金 1000 0.4T1010 3 球头刀 硬质合金刀 3000 0.8T1111 1 立铣刀 硬质合金刀 3000 0.1T1212 Rc1/4 螺纹刀 硬质合金 1000 0.2T1313 Rc1/8 螺纹刀 硬质合金 800 0.2三、装夹在机械加工里，为了便于加工，为了确保工件的加工精度，使工件定位是尤其重要的部分，在加工中用于装夹工件的装置，我们称之为机床夹具。对于一般的零件，常用通用夹具，列如平口钳。装夹该动模型腔零件，只需要通用数控通用夹具，其作用是将工件定位，便于加工。如图 3-1。图 3-1 工件装夹64工艺卡（一）工序的划分规则首先遵循基面先行、先粗后精、先主后次和先面后孔的工艺原则外还应考虑；然后减少换刀次数，节省辅助时间；接着每道工序尽量减少刀具的空行程，按最短路线安排表面的加工顺序；接着在每一次装夹定位中，尽可能完成能够加工的所有面；最后加工完成