铰链主体(B型)加工工艺编制及实体加工仿真设计
40页 13000字数+说明书+答辩稿+工艺卡片+39张CAD图纸【详情如下】
外文文献--机械设计.doc
工艺卡片.dwg
铰链主体(B型)加工工艺编制及实体加工仿真设计答辩稿.ppt
铰链主体(B型)加工工艺编制及实体加工仿真设计论文.doc
铰链主体(B型)工艺卡片38张.dwg
铰链主体(B型)零件图.dwg
一、题目
铰链主体(B型)加工工艺编制及实体加工仿真
二、指导思想和目的要求
毕业设计(论文)是培养学生自学能力、综合应用能力、独立工作能力的重要教学实践环节。在毕业设计中,学生应独立承担一部分比较完整的工程技术设计任务。要求学生发挥主观能动性,积极性和创造性,在毕业设计中着重培养独立工作能力和分析解决问题的能力,严谨踏实的工作作风,理论联系实际,以严谨认真的科学态度,进行有创造性的工作,认真、按时完成任务。
三、主要技术指标
1、零件图一张;
2、工艺规程一本;
3、实体加工仿真;
4、说明书一份。
四、进度和要求
1、分析并绘制零件图 2周
2、设计工艺路线及编制工艺规程 5周
3、实体模型仿真 4周
4、编写说明书(论文) 2周
五、主要参考书及参考资料
[1] 闫光明主编.《现代制造工艺基础》.西北工业大学出版社.2007.
[2] 哈工大李益民主编.《机械制造工艺设计简明手册》.机械工业出版社.1994.
[3] 于杰主编.《 数控加工工艺与编程》.国防工业出版社.2009.
摘 要
铰链又称合页是用来连接两个固体,并允许两者之间做转动的机械装置。铰链可由可移动的组件构成,或者由可折叠的材料构成。最常见的是门窗上安装的铰链。一般铰链分类:按材质分类主要分为,不锈钢铰链和铁铰链;按底座类型分为,脱卸式和固定式两种;按臂身的类型又分为,滑入式和卡式两种。
本文主要从某铰链主体(B型)的工艺规格设计和实体仿真方面,阐述了铰链的设计与制造的全过程。在工艺规程设计中,通过科学加工理论与实际结合,确定了毛坯的制造形式,选择了基面,制定了工艺路线;确定了机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸;确定了切削用量及基本工时。详细介绍了该产品的整个加工方案的拟订过程和实体仿真。
工艺设计中依据现有的条件,选用传统的机械加工方式与现代数控加工结合进行编制,但又根据零件自身的特点及其结构性能的要求,部分按照非常规的加工路线进行加工,更好的确保了产品的质量和技术性能要求,也体现产品的加工特点。在实体仿真的设计中,采用当前最为经济、有效的全方位PC级CAD/CAM软件系统Mastercam软件。
关键词:铰链,工艺路线,加工仿真, MasterCAM应用
ABSTRACT
Also known as hinge hinge is used to connect two solid, and allow rotation between a mechanical device to do. Hinge components may be movable, or by folding the material. The most common is hinged doors and windows installed. General hinge Category: divided into categories according to the material, stainless steel hinges and iron hinges; divided by the base type, detachable and fixed two; by the type of arm is divided into the body, two slide-and cassette.
This article from a hinge (B) of the simulation process and physical aspects of the design specification, describes the design and manufacture of the hinge of the whole process. In process planning, through the scientific process of theory and practice combine to determine the manufacture of the blank form, choose the base surface, developed a process route; determine the machining allowance, process size and blank size; identified and the basic cutting Working hours. Details of the product during the processing of program development and physical simulation.
Process design based on existing conditions, use a conventional machining method in conjunction with the establishment of modern CNC machining, but according to its own characteristics and structure of part performance requirements, some of the processing line in accordance with conventional processing, better Ensure product quality and technical performance requirements, but also reflect the product's processing characteristics. In the physical design of the simulation, using the current most economical and effective all-round PC-class CAD / CAM software Mastercam software.
KEY WORDS: hinge, process route, allowance, machining simulation, Master CAM
目 录
摘 要I
ABSTRACTII
第一章 概 述1
1.1铰链的作用与分类1
1.2目前铰链市场的概括及分析2
1.3机械加工工艺2
第二章 铰链(B型)的工艺分析3
2.1零件材料的选择4
2.2铰链的主要表面分析及加工方法4
2.3刀具的选择6
第三章 铰链(B型)工艺规程设计8
3.1机床的选择8
3.2定位基准的选择8
3.3加工路线的原则9
3.4制订铰链(B型)工艺路线10
第四章 铰链(B型)实体加工仿真23
4.1 Mastercam软件加工仿真的特点23
4.2 生成零件的刀具路径23
4.3 确定走刀顺序及走刀路线24
4.4 铰链(B型)实体加工仿真24
第五章 全文总结31
参考文献32
致 谢33
毕业设计小结34
附录35
1.1铰链的作用与分类
铰链又称合页,是用来连接两个固体,并允许两者之间做转动的机械装置。铰链可由可移动的组件构成,或者由可折叠的材料构成。最常见的是门窗上安装的铰链:一物体A套在另一物体B的一部分C上,物体A的运动受到C的限制,但A可以饶C在平面或空间内(C为球形)转动,物体A与B就够成铰链。
铰链分类:合页、弹簧铰链、大门铰链、其他铰链包括有台面铰链、翻门铰链、玻璃铰链、天线铰链等等。
本篇论文铰链(B)型属于天线铰链。
1.2目前铰链市场的概括及分析
随着国家工业化步伐的迈进,铰链这个传统的产品已经渗透到生活的各个角落。大到航空航天,小到民用家居,市场的需求使得铰链的品种不断增加,样式不断改革。
入世的历史之门打开后对传统企业来的冲击和压力将是巨大的。加入世贸组织以后,铰链的进出口平均关税降到10%,配额将逐步减少,国产化率的鼓励措施将取消,全球采购数量越来越多,铰链生产企业属于传统的大批大量生产类型企业,讲究的是规模效益,但随着市场竞争的不断深化,顾客的需求不断变化,其生产方式也在向着多品种、中小批量生产方式转化,铰链企业要实现跨越性的发展,不仅需要在提高产品质量、不遗余力地采用新工艺、新技术,不断进行产品创新等方面下功夫,还要不断的更新观念,优化生产组织方式,积极主动地应对市场不断变化的需求,降低成本、提高效益,以保持在市场上的竞争优势。
1.3机械加工工艺
在生产过程中,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等使之成为成品或半成品的过程,称之为工艺过程。它包括毛坯制造、零件加工、部件或产品装配、检验和涂装、包装等。其中,采用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸、表面质量和性能等,使其成为零件的过程,称之为加工工艺过程。
机械加工工艺过成由若干个按顺序排列的工序组成,而工序又可以依次分为安装、工位、工步和走刀等几个层次。
工序:一个或一组工人,在一个工作地对一个或同时对几个工件连续完成的那一部分工艺过程,称为工序。工序是组成工艺过程的基本单元。划分工序的依据是工作地点是否变动和工作过程是否连续,以及操作者和加工对象是否改变四个要素。
安装:同一工序中,工件可能装夹一次,也可能是几次。工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程,称为安装。
工位:工件一次装夹后,在相对机床(或刀具)所占据的每一个工作位置中所完成的那一部分工艺过程,称之为一个工位。机床或夹具的工位有两个或两个以上的,称之为躲工位机床或多工位夹具。
工步:工步在加工表面不变和加工工具不变以及切削用量中的切削速度和进给量不变的条件下,所连续完成的那一部分工序工艺过程称为一个工步。为了提高生产率,用几把刀具同时加工几个加工表面的工步,也可以看作一个工步,称为复合工步。
走刀:在一个工步内,若需要切去的材料层较厚时,需要经几次切削才能完成,则每次切削所完成的工步内容,称之为走刀。因此在切削速度和进给量不变的前提下刀具完成一次进给运动称为一次走刀。2.1零件材料的选择
我所用的硬铝的型号是LY12-LZ,这是一种高强度硬铝,可进行热处理强化,在退火和刚淬火状态下塑性中等,点焊焊接性良好,用气焊和氩弧焊时有形成晶间裂纹的倾向;合金在淬火和冷作硬化后其可切削性能尚好,退火后可切削性低;抗蚀性不高,常采用阳极氧化处理与涂漆方法或表面加包铝层以提高其抗腐蚀能力。LY12为铝-铜-镁系中的典型硬铝合金,其成份比较合理,综合性能较好。
2.2铰链的主要表面分析及加工方法
1、铰链主体主要由端面,外圆,内孔,台阶面,倒角,倒圆,小孔组成。
铰链主体共有两组加工基准表面,它们之间有一定的位置要求。现分述如下:
①以Φ20.5mm通孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括:铣上下面以及外型。上表面包括Φ23.5mm高40mm和Φ26mm高5mm圆柱及其倒角,下表面为斜面斜角6o阶梯型腔,如图2-2-1所示。 由以上分析可知,对于这两组加工基准表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助于专用夹具加工另一组表面,并且保证它们之间的位置精度要求。
2、铰链的主要加工方案
①上、下表面及台阶面的粗糙度要求为3.2μm,可选择“粗铣—精铣”方案。
②零件孔的分析
孔加工前,为便于钻头找正,先用中心钻加工中心孔,然后在钻孔。内孔表面的加工方案在很大程度上取决于内孔表面本身的尺寸精度和粗糙度。对于精度要求特别高、粗糙度值较小的表面,一般不能一次加工到规定尺寸,而要划分阶段逐步进行。该零件孔系加工方案的选择基本上为先用中心钻加工中心孔,然后再钻孔。
3、主要技术条件
①铣面(所有的外表面)
②打孔(两个基准孔、外表面10个孔)
③挖槽(底面两个槽)
④倒角(零件顶端圆柱两个倒角、零件外表面12个倒角)
⑤电火花清根(底端深槽)
2.3刀具的选择
一般优先采用标准刀具,必要时也可采用各种高生产率的复合刀具及其它一些专用刀具。此外,应结合实际情况,尽可能选用各种先进刀具,如可转位刀具,整体硬质合金刀具、陶瓷涂层刀具等。刀具的类型、规格和精度等级应符合加工要求,刀具材料应与工件材料相适应。数控加工所用刀具在刀具性能上应高于普通加工所用刀具。所以选择数控加工刀具时,还应考虑以下几个方面:
1、切削性能好
2、精度高
3、可靠性高
4、耐用度高
5、断屑及排屑性能好
6、零件上、下表面采用端铣刀加工,根据侧吃刀量选择端铣刀直径,使铣刀工作时有合理的切入/切出角;且铣刀直径应尽量包容工件整个加工宽度,以提高加工精度和效率,并减小相邻两次进给之间的接刀痕迹。
7、台阶面及其轮廓采用立铣刀加工,铣刀半径R受轮廓最小曲率半径限制,取R=6mm。
8、孔加工各工步的刀具直径根据加工余量和孔径确定。3.1机床的选择
对于铰链主体零件精度、形状的特殊性,在加工过程中除了下料 、铣六面我们选择普通锯床和普通铣床进行粗加工,其余加工工序我们选择加工中心。加工中心是一种综合加工能力较强的数控加工机床。它是把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上,使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库,刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具,在加工过程中由程序自动选用或更换。
1、加工中心的类型选择
①一般单工位(单面)加工的工件最好选用立式加工中心。
②加工两工位(双面)以上的工件或在四周呈径向辐射状排列的孔系、面的加工宜选择卧式加工中心。
③铰链B型在一次装夹中不能完成多工位加工时,则应选择四轴加工中心。
2、刀库容量选择
同一种规格的加工中心,通常都有2-3种不同容量的刀库,在选定刀库容量时,根据被加工件的工艺分析结果来确定所需数量,通常以满足一个零件在一次装夹中所需刀具数量确定刀库容量。从统计结果看,立式加工中心选用20把刀左右的刀库,卧式加工中心选用40把刀左右的刀库为宜。用于柔性制造单元或柔性制造系统中的加工中心,应选用大容量刀库,甚至配置可交换刀库。
3、冷却功能选择
冷却方式有:大流量的喷淋式冷却、刀具内冷装置、气雾冷却等。根据工件和刀具的实际情况进行选择。
3.2定位基准的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一,基面的选择正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则,加工工艺过程会问题百出
参考文献
[1] 阎光明主编,侯忠滨.现代制造工艺基础.西安:西北工业大学出版社.2007.
[2] 甘登岱主编.Auto CAD机械制图教程.北京:人民邮电出版社.2003.
[3] 刘军营,马兰主编.机械制图.北京:机械工业出版社.2006.
[4] 张煜主编.机械制图.苏州:苏州大学出版社.2004.
[5] 赵长明,刘万菊主编.数控加工工艺及设备.北京:高等教育出版社.2003.
[6] 许祥泰,刘艳芳.数控加工编程实用技术.北京:机械工业出版社.2001.
[7] 孙德茂著.数控机床铣削加工直接编程技术.北京:机械工业出版社.2004.
[8] 孟少龙主编.机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社.1992.
[9] 王志平主编.数控编程与操作.北京:高等教育出版社.2003.
[10]华茂发主编.数控机床加工工艺.北京:机械工业出版社.2000.


