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文档简介

页共43页第一章绪论1.1课题研究方向“模具是工业生产生活之母”。伴随着模具行业的发展,注塑模具的制作要求也在逐步的升高,生产出来的产品也要更好,随着各种加工设备的产生和优化,模具产品的精度更是可以达到μ级的水平,模具的市场前景更加广泛。在全球相比之下,以发达的国家为模具的制造大国,我国虽然是世界上第二大强国,但是在加工的精度上仍有一些差距。随着“中国制造2025”的提出以后,我们国家在塑料模的制造精度、模具标准化程度、制造周期、模具使用寿命以及光洁度等方面已经有了极大的进步。模具是一个国家经济发展的工业基础,生产模具的水平高与低更是衡量一个国家制造业水平高于低的一个重要标准。本次毕业设计课题取自模具制造行业中最常见的电子产品壳盖类注塑模零件,主要加工的就是注塑模具中的成型零部件,包括型芯、型腔、滑块、斜顶等。1.2项目来源与意义此次项目的举办是希望激发模具行业的技术人员爱岗敬业、钻研技术和发明创造的热情,促进行业之间的交流与合作,进一步丰富模具行业在目前的行业水平与科技成果,提高我国模具水平在全球的地位,权全力的推动我国在模具大国生产的情况下,转向制造强国的之间的跨越。1.3CAM程序编制的发展数控机床加工比起传统的加工方式来说,有更高的加工效率,更高的加工精度,在制造业中大部分的传统加工方式将会被数控加工方式所代替,CAM编程技术是数控加工技术的重要组成部分,从二十世纪九十年代初开始,CAM技术逐渐走向标准化,向着智能化的方向发展,到现在已经基本上可以流畅的和UG软件进行交互运行,经过了较长时间的发展,CAM技术已经有了相对完善的体系,UG/CAM系统之间的交互更是提高了资源利用率和系统集成化,资源的交互提升了生产效率,为国家经济发展做到了十足的贡献,本次毕业设计中,我们使用的是UG模块与CAM模块对模型进行处理与程序的编制。1.4CAM程序的运用在本模块中,我们主要运用UG中的程序编制板块来加工我们需要的主要零件,在此加工程序中,我们主要应运用到的程序编制有:型腔铣、深度轮廓铣、面铣、平面轮廓铣、区域轮廓铣、啄钻等加工程序。模具零部件加工工艺分析2.1模具整体分析图2-1模具装配图根据国家标准《GB/T12555-2006塑料注射模模架》,选用直浇口C型模架。本次使用的模仁大小为:100*110*35mm和100*110*40mm,一模一腔,根据模仁选择模架,在保证足够的强度时,模具结构越紧凑越好,垫块的高度要保证足够的退出距离,且要与所用注塑机进行校核,内容包括:模架的大小,推出距离,推出方式,开模距离等,综合考虑,本次使用的是:LKM-SG-ci-A50-B50-C70。该模具中的零件有:定模板固定螺钉、定模座板、定模板、型腔镶块、型芯镶块、型腔镶块固定螺钉、导柱、导套、复位杆、复位压簧、动模座板固定螺钉、支撑块、支撑块固定螺钉、推杆固定板、推板、推板固定螺钉、动模板固定螺钉、动模座板、垫块、动模板、型芯镶块固定螺钉、水嘴、精定位、吊环、限位块、限位块固定螺钉、推管、推管型芯、推管型芯固定螺钉、拉料杆、销钉、斜顶、楔紧块固定螺钉、侧滑块A、定位圈固定螺钉、定位圈、浇口套、水堵、侧滑块B、锁模扣、支撑柱、支撑柱固定螺钉、滑块固定螺钉、斜导柱、楔紧块、导轨、导轨固定螺钉。需要加工的零件为:型芯镶块、型腔镶块、斜顶、侧滑块A、侧滑块B。图2-2模具三维模型2.2零部件图纸、3D模型及作用2.2.1型芯图2-3型芯镶块零件图型芯零部件的主要特征有:凸台、虎口、分流道、冷料穴、螺丝柱成型孔、拉料杆孔、小型芯孔、圆弧面、斜面、斜顶孔、水道孔、型芯镶块固定螺丝孔、水堵沉头孔。型芯需要加工的表面有:与型腔配合的分型面、塑件内壁成型面、分流道、冷料穴、拉料杆及小型芯通孔、螺丝柱成型孔拔模面、虎口、刻材料标识(如图2-4所示)图2-4型芯镶块3D模型作用:型芯主要负责产品内壁的成型,斜顶和型芯通过8°的斜槽来配合,负责产品侧面温度感应器让孔的成型,同时起到辅助推出塑件的作用。四个小型芯通孔配合小型芯成型螺丝柱,中间拉料杆孔用于装配拉料杆。上表面半圆形的分流道负责为流入熔体作导向,顶部方形凸台负责产品内部特征的成型,与型腔的配合面的腰型槽作为冷料穴收集冷料,两个虎口负责精定位,内部有水道通水为模具在注塑时降温、底部的螺纹孔负责固定模仁。

2.2.2型腔图2-5型腔镶块零件图型腔的零部件主要特征有:腔体、虎口槽、排气槽、滑块槽、小圆形凸台、方形凸台、主流道孔、螺丝固定柱孔、水道孔、水堵沉头孔、圆弧面及斜面、浇口型腔需要加工的表面有:与型芯配合的分型面、塑件外部成型面、侧壁拔模面、与滑块配合的两个滑块槽、排气槽、虎口槽、小圆形凸台、方形凸台、浇口(如图2-6)图2-6型腔镶块3D模型作用:型腔主要负责的是产品的外表面成型特征,滑块与型腔通过侧面台阶凹槽配合来负责产品上两个通孔特征的成型,浇口套与型腔通过底面通孔的配合面及非配合面负责流入塑化后的塑料熔体,腔体负责外表面成型及成型的表面质量,底部三个圆凸台负责在塑件上成型案件通孔、方形凸台负责在塑件上成型显示器通孔、上表面排气槽负责排出注塑时空腔内的气体,冷料穴负责排出注塑时先注入的冷料,两个虎口槽配合虎口负责精定位,内部有水道通水为模具在注塑时降温、底部的螺纹孔负责固定模仁。2.2.3斜顶图2-7斜顶零件图斜顶零部件的主要特征有:温度感应器让孔成型圆凸台、圆弧面、斜顶尾部、配合面斜顶零件的需要被加工表面有:温度感应器让孔成型圆凸台、圆弧面、斜顶尾部、配合面(如图2-8所示)图2-8斜顶3D模型作用:斜顶主要负责的是成型塑料件的推出,以及卡扣的形成。同时斜顶还要负责封胶口与型芯的面配合,不能出现铲胶或者干涉的想象。2.2.4滑块图2-9侧滑块A零件图作用:滑块是在模具的开模中能够按垂直于开合模方向,或与开合模方向成一定角度滑动的模具组件。当在注塑成型的塑件上与开模方向不同的内侧或外侧具有凹槽、孔或凸台时,塑件就不能由推管等推出机构直接推出脱模,因此,此处特征的成型零件必须制作成可侧向移动的型芯,即滑块。以便在塑件脱模之前,先将滑块抽出,然后再推出塑件,否则无法脱模。侧滑块A用于成型散热孔。图2-10侧滑块B零件图滑块零部件的主要特征有:圆弧面、特征腰形柱、配合面、小特征滑块零件的需要被加工表面有:圆弧面、特征腰形柱、配合面、小特征(如图2-11所示)图2-11滑块3D模型作用:滑块是在模具的开模中能够按垂直于开合模方向,或与开合模方向成一定角度滑动的模具组件。当在注塑成型的塑件上与开模方向不同的内侧或外侧具有凹孔或凸台时,塑件就不能由推管等推出机构直接推出脱模,因此,此处特征的成型零件必须制作成可侧向移动的型芯,即滑块。以便在塑件脱模之前,先将滑块抽出,然后再推出塑件,否则无法脱模。侧滑块B用于成型雾气管道孔。总结:型腔与型芯一般称模仁,是注塑模具上的主要成型零部件,在其中关系着整个产品的表面成型及质量,与其配合的其他成型零部件名称分别是:侧滑块、小型芯、推管、斜顶等。2.3零部件的材质和热处理在所给图纸的要求中已经指定被加工零部件的材料为45号钢,所以在选择加工的零件时应该选择未经过淬火的45号钢。加工过的零部件在注塑模具的时候需要被反复开合模具,同时承受注塑机的压力与熔体的高温影响,所以为延长被加工零部件的使用寿命,在可以合模的情况下,抛光后应当进行热处理来提升被加工零部件硬度达到57~59HRC。淬火:第一次预热:300~500℃,第二次预热840~860℃;淬火温度:1020~1040℃;冷却介质:油,介质温度:20~60℃,冷却至油温;随后,空冷,HRC=60~63。低温回火(<250°):低温回火后的到回火马氏体组织,其主要的目的是降低钢的淬火应力和脆性,回火马氏体具有较高的硬度(一般为58~64HRC)、强度和良好的耐磨性。2.4确定加工工艺加工过的零件是需要放在模架当中需要反复开模合模来成型产品的,零件是要拥有很长的使用寿命。一套模架当中仅需要一套型芯和型腔,同时把损坏和更换的计入其中,即零部件仍然属于单件的小批量的生产。2.5生成工艺方案通过分析可从中得出:零件是单件的小批量的生产类型,我们再根据单件小批量的生产类型可以选择使用集中工序的方法来进行工艺加工,简短工序所用时间、简短加工工艺路线、减少在运输量的同时提高零件的生产效率。2.6选定加工方法作为钢件的加工方式和方法是有很多的,但是我们可以从零件的图纸上可以清晰地分析出,我们需要加工很多复杂的表面。加工的表面角度多变,均大于等于90°,所以根据这种需要加工的要求,我们可以选择三轴联动的铣床来铣削,同时还需要无特殊的孔,采用钻床来钻削的加工方式可以满足加工需要。2.7本章小结本章第是对我们选用的模具的整体分析,根据模架的性质整理出相应的所有零部件,从而根据整体机构分析出需要加工的关键零件为:型芯镶块、型腔镶块、斜顶、侧滑块A、侧滑块B。我们可得到零部件的图纸、3D模型,分析其每一个零件在模具祈起到的作用,由于我们所用的模具需要开合模对模架的材质要求比较高,这是我们就要通过热处理的方法对零件的材质的硬度进行提高。通过不同方式方式的实验和认证,确定我们需要加工的零件的最终工艺方案,根据提供的加工工艺生成工艺过程,这对加工出来的零件用很大的帮助,不管是在精度、光洁度等一系列问题之上都是最大的有利之处。最终确定加工方法。通过这一章的总体分析到局部分析,为下一章的加工条件作了铺垫。第三章模具零部件智能加工及优化3.1数控铣床的选择从零部件的图纸中我们分析可以得出,我们可以选择三轴联动的铣床来铣削,同时还需要无特殊的孔,采用钻床来钻削的加工方式可以满足加工需要。所以在我们选择机床时,选择辰榜三轴加工中心来作为我们的加工机床(如图3-1所示),它可以满足我们需要加工的曲面、拔模角度、台阶面等复杂部位。图3-1辰榜铣床3.2零部件夹具的选择和设计在我们加工零部件的时候,型芯、型腔、滑块属于形状规则的坯料,所以在我们加工的时候选择精密度高的平口钳即可(如图3-2所示)。但是在我们装夹的同时,机床的Z轴行程可能超程,这样我们需要选择辅助性的工具-等高块(如图3-3所示),来满足我们需要的加工要求。图3-2精密虎钳图3-3等高块3.3选合适的加工刀具在加工垂直面或者拔模面的精加工时候,选择高速合金立铣刀可以使表面粗糙度的效果更好(如图3-4所示)图3-4立铣刀在加工圆弧面或者圆弧角度的时候,选择高速合金球刀可以使表面粗糙度的效果更好(如图3-5所示)图3-5球刀铣刀在加工通孔且不用定心钻打点的时候,选择涂层钻头更适合加工(如图3-6)图3-6涂层钻头3.4编程软件的选择相对需要加工的工件来说,加工表面比较复杂并且尺寸不是很规则,如果用传统的手工编写程序的话是比较麻烦,并且费时费力。所以我们利用计算机中的软件来进行编制程序、仿真过程、导出程序,这种方式方法能大大的提高工作效率,而且节约更多的时间。UGNX10.0中的CAM版块相对于垂直面、斜面、圆弧面、拔模面、不规则表面等都有相对于完善的程序编制方式,所以选择UGNX10.0软件作为编制程序软件,通过编写铣削、钻削的加工程序导出,然后进行机床加工。3.5加工毛坯的选择型芯零件尺寸:确定型芯的毛坯尺寸为100mm×110mm×40mm的45#钢精坯,要求该毛坯六面磨削、锐边倒角且每个相邻面垂直度公差在±0.02mm。型腔零件尺寸:确定型腔的毛坯尺寸为100mm×110mm×35mm的45#钢精坯,要求该毛坯六面磨削、锐边倒角且每个相邻面垂直度公差在±0.02mm。斜顶零件尺寸:确定斜顶毛坯尺寸为10mm×10mm×130mm的45#钢精坯,要求该毛坯六面磨削且每个相邻面垂直度公差在±0.02mm。滑块零件尺寸:确定两个滑块毛坯为尺寸为64.5mm×42mm×34mm的45#钢精坯,要求该毛坯六面磨削、锐边倒角且每个相邻面垂直度公差在±0.02mm。3.6制定工艺加工过程卡3.6.1型芯工艺过程卡工序号工序名称工序内容生产资源10备料尺寸110×100×40,六面磨削,锐边倒角。钳工组20钳工1.去毛刺;2.划线;3.钻绞固定螺纹孔φ6H7深15,钻攻水道孔φ6.8深70攻M8深15;4.钻绞拉料杆孔φ6。钳工30CNC加工粗精加工到图纸要求尺寸。加工中心40钳工1.去毛刺;2.铰推管孔φ5H7。钳工50抛光将成型面表面抛光到Ra0.4。钳工60检验按图纸要求检验所有加工尺寸。加工中心表3-1型芯加工工艺3.6.2型腔工艺过程卡表3-2型腔加工工艺工序号工序名称工序内容生产资源10备料尺寸110×100×35,六面磨削,锐边倒角。钳工组20CNC加工将工件到与图纸相同尺寸。加工中心30钳工1.去毛刺;2.划线;3.钻绞固定螺纹孔φ6深15,钻攻水道孔φ6.8深70攻M8深15;4.钻铰浇口套孔φ12H7。钳工40抛光将成型面表面抛光到Ra0.4。钳工50检验按图纸要求检验所有加工尺寸。加工中心3.6.3斜顶工艺过程卡工序号工序名称工序内容生产资源10备料尺寸10×10×120。钳工组20CNC加工粗精加工到图纸要求尺寸。加工中心30钳工去毛刺;钻销钉孔φ4。钳工40检验按图纸要求检验所有加工尺寸。加工中心表3-3斜顶加工工艺3.6.4滑块工艺过程卡工序号工序名称工序内容生产资源10备料尺寸42×34×64.5,六面磨削,锐边倒角。钳工组20钳工钻斜导柱孔φ11;钻弹簧孔φ10.8深42.5。钳工30CNC加工1.将宽42铣到41;2.粗精加工到图纸要求尺寸。加工中心40检验按图纸要求检验所有加工尺寸。加工中心表3-4滑块加工工艺3.7编程与加工3.7.1型腔的程序编制在我们拿到三维模型文件的时候,可能会因为建模时候的关联导致编程时面与面之间不好选定或者出现选定错误的现象,所以当我们打开文件的时候需要移除建模时的参数。当移除建模时的参数后,后面当我们选择面与面、模型与模型的时候,他们之间没有关联,所以不会出现选定错误或者选不上的情况,后续我们增加其他的辅助面或者修改建模的时候都不会出现以上的问题。(如图3-7)图3-7移除参数当我们移除参数之后我们要看需要加工的工件哪里会影响加工,我们对模型稍作修改,已知我们刀具的半径为5,所以型腔的底面直角处使加工不到的,所以我们借助分割面指令对底面进行分割,分割的圆角为5.5,在加工时选择面更方便,不会出现加工不到位的情况。(如图3-8)图3-8分割面进入UGNX10.0加工模块,在CAM会话配置里选择cam_general,在要创建的CAM组装里选择mill_planar。(如图3-9)图3-9CAM加工模块在工件表面建立坐标系,通过游标卡尺测量毛坯大小,草图模式拉伸,采用自动判断平面的方法,所以坐标系要定在工件的中心位置,采用这种方法可以减少加工过程中及坯料公差带来的误差。(如图3-10)图3-10建立坐标系创建加工的所用的刀具:创建立铣刀D10;开粗和面铣及虎口的精加工。创建立铣刀D4;加工滑块槽、排气槽、以及腔内残料。创建D6R3的球刀;精加工型腔侧壁。创建立铣刀D2;加工冷料穴及特征圆柱的外围。(如图3-11)图3-11创建刀具相对于型腔的加工,首先就是开粗,对于大面积的开粗来说,对刀和机床的要求都很高,同时在编程的时候要考虑的刀的大小和余量的问题,所以对于型腔的开粗来说,我们选择D10的立铣刀开粗的效果更佳,虎口的圆弧大于5,所以D10的立铣刀更适合。创建加工工序型腔铣,刀具选择D10,确定指定切削区域,平面直径百分比为60%,最大距离为1.2mm,切削模式为跟随部件余量留0.1,切削顺序为深度优先,非切削移动中直径设置为70%,斜坡角为3,高度为1,最小斜面长度为刀具的10%。进给率和速度分别为5500和2000。刀轨和加工效果如图3-12图3-12型腔开粗创建平面铣工序,刀具选择D10,加工开粗之后的表面加工部分,切削模式选择跟随周边,平面直径百分比为50%,进给率和速度分别为:8000和800。刀轨和加工效果如图3-13.图3-13平面铣创建工序深度轮廓铣,刀具选择D10,加工两个虎口的位置,最大距离为0.15,切削参数中策略的切削方向选择混合,切削顺序选择始终深度优先,连接中选择直接对部件进刀,进给率和速度分别为:9500和4000。刀轨和加工效果如图3-14图3-14深度轮廓铣在第一次用D10开粗之后会留下加工不到的地方,所以我们用D4的刀来加工。如排气槽、滑块槽、特征之间的残料等。创建平面铣工序,刀具选择D4,选定排气槽的位置,切削模式选择跟随周边,平面直径百分比为50%,经济率和速度分别为:7500和400。刀轨和加工效果如图3-15图3-15平面铣创建加工工序型腔铣,刀具选择D4,确定指定切削区域,平面直径百分比为60%,最大距离为0.4mm,切削模式为跟随部件余量留0.1,空间范围选择基于层的,切削顺序为深度优先,非切削移动中直径设置为70%,斜坡角为3,高度为1,最小斜面长度为刀具的10%。进给率和速度分别为6500和2000。刀轨和加工效果如图3-16。图3-16型腔铣创建工序型腔铣,加工冷料穴,选择D2的立铣刀,平面直径百分比为60%最大距离为0.2,进给率和速度分别为8000和2000。刀轨和加工效果如图3-17。图3-17型腔铣创建工序平面轮廓铣,刀具选择D2,部件边界选择特征的圆的周长,类型为开放的,材料册为左,指定底面选择型腔的底面,切削进给为600mmpm,进给率和速度分别为8000和600。刀轨和加工效果如图3-18。图3-18平面轮廓铣创建工序区域轮廓铣,选用D6R3的球刀来加工滑块的配合面,选择区域铣削的方式,步距选为恒定,最大距离为0.15mm,矢量选择XM方向,进给率和速度分别为9500和2000。刀轨和加工效果如图3-19。图3-19区域轮廓铣创建工序深度轮廓铣,刀具选择D6R3,合并距离为20mm,最小切削长度为20mm,最大距离选择0.2mm,切削参数中连接层之间层到层选择沿部件交叉斜进刀,斜坡角为3,在层之间切削,使用切削深度。非切削移动中开放区域的进刀类型为圆弧-平行于刀轴,进给率和速度分别为9500和2000。刀轨和加工效果如图3-20。图3-20深度轮廓铣3.7.2型芯的程序编制在我们拿到三维模型文件的时候,可能会因为建模时候的关联导致编程时面与面之间不好选定或者出现选定错误的现象,所以当我们打开文件的时候需要移除建模时的参数。当移除建模时的参数后,后面当我们选择面与面、模型与模型的时候,他们之间没有关联,所以不会出现选定错误或者选不上的情况,后续我们增加其他的辅助面或者修改建模的时候都不会出现以上的问题。(如图3-21)图3-21移除参数在工件表面建立坐标系,通过游标卡尺测量毛坯大小,草图模式拉伸,采用自动判断平面的方法,所以坐标系要定在工件的中心位置,采用这种方法可以减少加工过程中及坯料公差带来的误差。(如图3-22)图3-22建立坐标系创建加工的所用的刀具:创建立铣刀D12;开粗和面铣及虎口的精加工。创建立铣刀D4;加工螺纹柱、型芯底部残料。创建D6R3的球刀;精加工型芯侧壁、冷料穴、主流道。创建麻花钻4.7;加工丝针筒孔贯穿。创建D8尖角为55°的倒角刀,刻字。(如图3-23)图3-23创建刀具相对于型芯的加工,首先就是开粗,对于大面积的开粗来说,对刀和机床的要求都很高,同时在编程的时候要考虑的刀的大小和余量的问题,所以对于型腔的开粗来说,我们选择D12的立铣刀开粗的效果更佳,虎口的圆弧大于6,所以D12的立铣刀更适合。创建加工工序型腔铣,刀具选择D12,确定指定切削区域,平面直径百分比为60%,最大距离为1.2mm,切削模式为跟随周边,余量留0.1,切削顺序为深度优先,向内。非切削移动中直径设置为70%,斜坡角为3,高度为1,最小斜面长度为刀具的10%。进给率和速度分别为5500和2000。刀轨和加工效果如图3-24。图3-24型腔铣创建平面铣工序,刀具选择D12,加工开粗之后的表面加工部分,切削模式选择跟随周边,平面直径百分比为50%,进给率和速度分别为:8000和800。刀轨和加工效果如图3-25图3-25平面铣创建工序深度轮廓铣,刀具选择D12,加工两个虎口的位置,最大距离为0.15,切削参数中策略的切削方向选择混合,切削顺序选择始终深度优先,连接中选择直接对部件进刀,进给率和速度分别为:9500和4000。刀轨和加工效果如图3-26图3-26深度轮廓铣创建工序轮廓3D,刀具选择D6R3,选择加工区域主流道和冷料穴,Z轴偏置深度为2.9,切削参数中的策略的切削方向选为混合,多刀路中勾选多重深度,步进方法为刀路,刀路数设置为10。非切削移动中,封闭区域的进刀类型选择插削,开放区域的进刀类型与封闭区域相同。转移/快速区域内的转移方式为进刀/退刀,转移类型为前一平面,安全距离为0.1mm,进给率和速度分别为:8000和800。刀轨和加工效果如图3-27。图3-27轮廓3D加工创建工序深度轮廓铣,刀具选择D6R3,合并距离为20mm,最小切削长度为20mm,最大距离选择0.2mm,切削参数中连接层之间层到层选择沿部件交叉斜进刀,斜坡角为3,在层之间切削,使用切削深度。非切削移动中开放区域的进刀类型为圆弧-平行于刀轴,进给率和速度分别为9500和2000。刀轨和加工效果如图3-28。图3-28深度轮廓铣创建打孔程序啄钻,刀具选择钻刀Z4.7,指定需要的打的孔位置,指定顶面、底面,cycle参数中,depth-thrubottom选为穿过底面,进给率为250mmpm,step值为1.5,进给率和速度分别为1800和250。刀轨和加工效果如图2-9图3-29啄钻创建工序深度轮廓铣,刀具选择D4,加工螺丝柱孔拔模面的位置,最大距离为0.15,切削参数中策略的切削方向选择顺铣,切削顺序选择深度优先,连接中选择沿部件斜进刀,斜坡角选择1°,进给率和速度分别为:9500和2000。刀轨和加工效果如图3-30。图3-30深度轮廓铣创建工序平面轮廓铣,刀具选择倒角刀DJ8,指定部件边界的时候选择文字的每条边一定要按照一个方向去选择,指定底面选择时要选择型芯的顶面,距离为-0.1,非切削移动中选择插削的方式,生成刻字<ABS>,进给率和速度分别为:8000和250。刀轨和加工效果如图3-31。图3-31平面轮廓铣3.7.3斜顶的程序编制首先我们要对拿到的3D模型进行移除参数处理,同时拉伸于给我们的坯料相同的尺寸。建立坐标系,相对于斜顶的坐标系的建立我们选用的与型芯型腔的方法不同,斜顶的坐标系的建立我们选择的是单边的方法,因为在装配的时候斜顶的两个配合面是需要磨削的,同时单边的方法更简便,需要配合的时间更少,寻边器的半径为5mm,为不在机床上调制参数,即在建立坐标系时候偏置5mm,所以我们建立如图所示的坐标系(如图3-32)图3-32建立坐标系斜顶的加工比较简单,所以我们只需要建立D12和D2两种立铣刀就可以了(如图3-33)。图3-33创建刀具创建加工工序型腔铣,刀具选择D12,确定指定切削区域,平面直径百分比为60%,最大距离为0.5mm,切削模式为跟随部件,余量留0.1,切削顺序为深度优先。切削层的参数应下降1mm,为了充分的满足夹具斜度带来加工不到位的影响。进给率和速度分别为5500和2000。刀轨和加工效果如图3-34。图3-34型腔铣创建加工工序型腔铣,刀具选择D12,确定指定切削区域,平面直径百分比为60%,最大距离为1mm,切削模式为跟随部件,不留余量留,切削顺序为深度优先。进给率和速度分别为5500和2000。刀轨和加工效果如图3-35。图3-35型腔铣创建工序区域轮廓铣,刀具选择D12,铣削方法为区域铣削,步距为恒定,最大距离为0.08mm,步距已应用在平面上,剖切角为矢量,指定矢量为平行于XM轴,进给率和速度分别为9000和800。刀轨和加工效果如图3-36。图3-36区域轮廓铣创建工序区域轮廓铣,刀具选择D2,铣削方法为区域铣削,步距为恒定,最大距离为0.05mm,步距已应用在平面上,剖切角为矢量,指定矢量为平行于XM轴,进给率和速度分别为9000和800。刀轨和加工效果如图3-37。图3-37区域轮廓铣3.7.4滑块的程序编制首先我们要对拿到的3D模型进行移除参数处理,同时拉伸于给我们的坯料相同的尺寸。建立坐标系,相对于滑块的坐标系的建立我们选用的与斜顶方法大致相同,滑块的坐标系的建立我们选择的是X轴分中Y轴单边的方法,因为寻边器的半径为5mm,为不在机床上调制参数,即在建立坐标系时候Y轴向外偏置5mm,所以我们建立如图所示的坐标系(如图3-38)图3-38建立坐标系相对于滑块的加工来说,我们加工需要的刀具创建D12和D2两种立铣刀就可以了(如图3-39)。图3-39创建刀具创建加工工序型腔铣,刀具选择D12,确定指定切削区域,平面直径百分比为60%,最大距离为1.5mm,切削模式为跟随周边、向内,余量留0.1,切削顺序为深度优先。进给率和速度分别为5500和2000。刀轨和加工效果如图3-40。图3-40型腔铣创建工序深度轮廓铣,刀具选择D12,加工滑块与型腔配合面的位置,最大距离为6,切削参数中策略的切削方向选择顺铣,切削顺序选择深度优先,连接中选择沿部件斜进刀,斜坡角选择5°,进给率和速度分别为:9500和800。刀轨和加工效果如图3-41图3-41深度轮廓铣创建工序深度轮廓铣,刀具选择D2,加工特征面的位置,最大距离为0.15mm,切削参数中策略的切削方向选择顺铣,切削顺序选择深度优先,连接中选择沿部件交叉进刀,斜坡角选择1°,起始位置为拐角处,进给率和速度分别为:7000和2000。刀轨和加工效果如图3-32图3-42深度轮廓铣创建工序区域轮廓铣,刀具选择D2,铣削方法为区域铣削,步距为恒定,最大距离为0.05mm,步距已应用在平面上,剖切角为矢量,指定矢量为平行于YM轴,切削参数中选择在边上滚动刀具,进给率和速度分别为9000和800。刀轨和加工效果如图3-43。图3-43区域轮廓铣因为两个滑块特征大致上相同,工艺方案和加工方法也与该滑块基本相同相同。最终两个滑块的加工效果如下图所示(图3-44)。图3-44滑块成品加工成品展示经过上述程序加工,得到如下成品实物,如图3-45、46、47所示。图3-45型腔成品图图3-46型芯成品图3-47斜顶成品3.9三坐标检测三坐标检测就是运用三坐标测量机对工件进行形位公差的检验和测量。判断该工件的误差是不是在公差范围之内。也叫三坐标测量。随着现代汽车工业和航空航天事业以及机械加工业的突飞猛进。三坐标检测已经成为常规的检测手段。三坐标测量机也早已不是奢侈品了。特别是一些外资和跨国企业,强调第三方认证。所有出厂产品必须提供有检测资格方的检测报告。所以三坐标检测对于加工制造业来说越来越重要。操作工作区位于用户界面的左下角,见下图(图3-48)[红线框]。有六种操作工作区可供选择,分别是:1、测量工作区:主要用于元素的测量设置、实现各种元素的测量、在DCC机器或离线编程下创建测量点、定义新元素等功能2、构造工作区:根据不同的构造方法和构造元素创建所有可能的构造结果3、探头工作区:实现创建各种探头、探头角度、定义探头校验规、实现探头校验等功能。4、公差工作区:针对不同元素及需求创建所需的各种公差5、坐标工作区:主要用于零件找正并创建被测零件在测量机上坐标、创建数模对齐工件的坐标、根据测量需要创建合适的参考坐标等6、机器状态工作区:用于设置机器速度、加速度、机器模型大小、温度补偿、机器校验规、转盘等属性图3-48操作区界面测量工作区受操作选择工具条的控制,在操作选择工具条中,点击“测量”(如图3-49):图3-49工具条操作工作区界面便切换到测量工作区界面(如图3-50):图3-50测量界面测量操作区分四个操作区[黄线框]:测量设置窗口、测量示意窗口、创建测量点窗口、元素定义窗口。通过位于测量操作区的右上角的TAB控件来操作或切换这四个操作区。如下图(图3-51):图3-51操作区利用三坐标检测加工件要在误差允许的范围之内,同时加入机器人功能:对运行导轨上的加工物件进行移动、抓取、存放等操作。加工过程:对物料库中的物料抓取放置到运行导轨或加工中心等机床设备进行加工操作(如图3-52)。图3-52三坐标测测仪利用三坐标测量仪检测加工的零件结果如下(图3-53),该测量结果符合在公差允许的范围之内,该产品出厂时可以提供有检测资格方的检测报告。图3-53检测报告经过检测,所有加工零件符合加工的尺寸要求,可以进行下一步的装配、合模及试模等工序。3.10本章小结在确定加工方法之后,本章主要对加工的一些外力条件进行总结。机床、夹具的选择与设计都对加工的尺寸起着决定性的作用,机床我们选择的是辰榜机床,可以满足我们需要加工的精度等一些问题,而在我们加工斜顶、滑块等零件时候,我们就要借助夹具来辅助我们完成加工,根据不同的加工环境确定不同的设计。刀具选择合金刀,在开粗、精加工都是满足要求的,刀具相对加工来说要求要高于我们所需要的要求。编程软件我们选择的是我们平时上课所培训的UG,对程序的编制、输出都是满足的,在确定主观条件之后,选择合适的毛坯进行加工,在加工之前要制定相应的工艺过程卡,工艺过程卡是通过在相同的条件下控制变量得出的最终的确定过程,对零件的参数、机床的运行、刀具的磨损等一系列问题都降到了最小化。根据验算的工艺过程卡对所需要的加工主要零部件,编程及其加工。为了保障加工的参数符合图纸的要求,本章引进了三坐标测量,三坐标检测是当前相对于来说,比较权威比较精确的一种测量方法,对于图纸提供的尺寸要求也是比较符合的。通过检测最终所加工的零件符合检验标准,可以进行下一步的工序。

第四章工作总结与展望4.1工作总结对于此次的毕业设计我既有对经验的收获,也有着教训,我的总结如下:首先在接触这个课题的时候,对我需要做的、应该的做的一无所知。不会对图纸的分析,不懂加工所需要的工艺,不会程序的编制与导出等等。通过几个月的训练,对这些的基本知识都是由一点点的掌握再到熟练。在第一套模具加工到试模的过程中,我们花了七个小时最终以失败告终,直到最后的一次训练,我们只花费了4.5个小时就完成了由设计到加工再到装配等一系列的工作。这其中我都是受益匪浅的,从模具的分析到加工成果的展示,都是有颇丰的经验收获不仅是对学过专业知识的巩固,也是对其他知识的一种提升。在收获经验的同时,同时也暴露出自己在其他方面的惨痛教训,对模架的了解不是很透彻,导致在加工的时候不会考虑在装配的过程中遇到的问题,以至于在装配合模的时候出现手忙脚乱的现象。同时会导致团队的配合不是很了理想,影响这个团队的能力发挥。在训练的而半年期间,总结出性格也起着决定性的作用,性情急躁、压力太大就会欲速则不达,只有脚踏实地的去做好每一步,这样后边的工作才会顺顺利利的去进行,对于专业知识虽然是实践可以检验真理,但是我们一定

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