高速与多轴加工教学 第9章 精密模具型芯加工实例
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轴类零件的加工工艺分析及实例系别:专业班级:学号:姓名:指导老师:目录前言1轴类零件的工艺分析 (5)1.1零件图的工艺分析 (5)1.2定位基准和装夹方式的确定 (9)1.3确定加工路线 (10)1.4所用刀具的选择 (10)2切削参数的确定 (11)2.1切削用量的选择 (11)2.2背吃刀量的选择 (11)2.3主轴转速的确定 (12)2.4进给速度的确定 (12)3工艺文件 (12)3.1工序的确定 (12)3.2加工工序卡的制定 (13)4.典型零件工艺及编程 (13)4.1零件图 (14)4.2零件图样分析 (14)4.3零件加工工艺分析 (14)4.4切削用量的选择 (14)4.5数控加工步骤 (15)4.6数控加工程序的编制 (15)结论 (18)结束语 (20)参考文献 (21)轴类零件的加工工艺分析与实例摘要:轴类零件为回转体零件,其长度远大于直径,其主要表面是同轴线的若干外园柱面,园锥面,孔和螺纹等。
轴类零件的功能多种多样,有的用来传递运动,扭矩,如传动轴:有的用来装配,如心轴。
根据结构形状的不同,轴类零件可分为光滑轴,阶梯轴,空心轴和异形轴(如曲轴)等四大类。
光滑轴的毛胚一般用热轧圆钢;阶梯轴毛胚,根据各阶梯的直径差,可选用热轧,冷扎圆钢或锻件;对某些大型,结构复杂的轴,可采用铸件(球磨铸铁);当要求毛胚具有较高的力学性能时,应采用锻件。
关键词:轴类零件、零件图的工艺分析、工艺规程制订前言所谓数控加工工艺,就是用数控机床加工零件的一种方法。
数控加工与普通机床加工在方法和内容上很相似,但加工过程的控制方式却大相径庭。
在机械加工中小批零件为例,在通用机床上加工,就某工序而言,其工步的安排,机床运动的先后次序,进给路线及相关切削参数的选择等,虽然也有工艺文件说明,但操作上往往是有操作者自行考虑和确定的,而且是用手工方式进行的。
在数控机床加工时,将记录在控制介质上,描述加工过程所需的全部工艺信息,即原先在通用机床上加工时需要操作者考虑和决定的内容及动作的数码信息输入数控机床的数控装置,对输入信息进行运算和控制,并不断向伺服机构——使机床实现加工运动的机电功能转换部件发送脉冲信号,伺服机构对脉冲信号进行转换与放大处理,然后由传动机构驱动机床按所编程序进行运动,便可加工出我们所需要的零件。
一、零件图分析;①零件名称:传动轴材料:45 调质:220-250HBS②加工表面:2x257∅的支承轴颈,基本偏差为K尺寸精度IT7 表K面粗糙度Ra=0.8-6.3um。
③357h∅的外圆表面基本偏差为h,公差等级IT7粗糙度Ra=0.8um,除此以外其配合轴颈有位置公差要求。
即以A-B为基准同轴度误差不得超过∅0.02④408h∅的外圆表面基本偏差为h公差等级IT8表面粗糙度Ra=6.3⑤键槽尺寸6H9,键与键槽采用基孔制配合,二者形成松配合。
键槽两侧面粗糙度要求Ra=3.2um⑥两退刀槽尺寸均为3mm⑦技术要求:调制后硬度值达到220-250HBS,,以及全部倒角1X45°⑧其他表面粗糙度Ra=6.3um。
综上可知零件的尺寸精度在IT7-IT9的范围内,表面粗糙度在Ra=0.8-6.3um的范围内。
采用粗车-半精车-精车-粗磨即可达到要求。
二、加工方案安排下料:196x 42的锻件—预备热处理(退火)—粗车两端面钻中心孔—调质处理—半精车外圆—精车外圆—淬火—粗磨外圆—光整加工三、装夹方案的确定外圆加工时以中心轴线定位,用三角自动定心卡盘加紧,用三爪卡盘夹紧毛坯左端,用百分表找正确定装夹正确,保证工件左右的同轴度要求。
四、基准的选择遵从设计基准与工艺基准重合原则,以及先粗后精,先面后孔基准先行的原则,减少定位误差,保证产品的加工质量。
加工轴向方向以左端面为定位基准,加工径向方向以中间轴线为定位基准。
首先以不加工的表面为粗基准(如左端面)车削其他外圆,然后以已经加工过的表面为精基准加工其他的表面。
但是尽量基准统一。
五、切削用量的确定根据被加工表面的质量要求,刀具材料及工件材料,参考切削用量手册选取切削速度和每转进给量,然后根据公式(5—1)(5—3)计算主轴转速与进给速度,计算结果填入工艺卡中背吃刀量的选择因粗精加工有所不同,粗加工时在工艺系统刚性和机床功率允许的范围内尽量选取较大的吃刀量。
多轴数控加工 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解多轴数控加工的基本概念、加工原理及加工流程;2. 学生能掌握多轴数控编程的基本指令和编程方法;3. 学生能了解多轴数控加工中的切削参数选择、刀具选用及工艺优化。
技能目标:1. 学生能够运用多轴数控编程软件进行编程操作,完成简单的零件加工;2. 学生能够根据实际加工要求,合理设置切削参数,提高加工效率;3. 学生能够分析加工过程中出现的问题,并提出相应的解决措施。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对多轴数控加工技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨、细致的工作态度,提高产品质量意识;3. 培养学生团队协作精神,增强沟通与交流能力。
本课程针对高中阶段学生,结合多轴数控加工技术,注重理论知识与实践操作相结合。
课程目标旨在使学生掌握多轴数控加工的基本知识和技能,培养实际操作能力,同时注重培养学生正确的价值观和职业素养,为我国制造业培养高素质的技术人才。
通过对课程目标的分解,教师可针对性地进行教学设计和评估,确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容1. 多轴数控加工概述- 数控加工基本概念- 多轴数控加工原理与特点- 多轴数控机床的分类及结构2. 多轴数控编程技术- 编程基本指令与格式- 编程软件操作与使用- 编程实例分析与操作3. 切削参数与刀具选用- 切削参数对加工质量的影响- 刀具的类型及选用原则- 切削液的选用与应用4. 多轴数控加工工艺- 工艺规划与流程设计- 加工过程中的误差分析- 工艺优化与质量控制5. 实践操作与案例分析- 实践操作流程与方法- 加工过程中的问题分析与解决- 典型案例分析及讨论本教学内容依据课程目标,结合教材内容进行选择和组织,保证科学性和系统性。
教学大纲明确指出教学内容的安排和进度,以教材章节为依据,涵盖多轴数控加工的基本知识、编程技术、切削参数与刀具选用、加工工艺及实践操作等方面。
通过以上教学内容的学习,使学生全面掌握多轴数控加工技术,为实际操作奠定基础。
模具型芯的数控加工工艺分析模具的型芯和型腔往往具有各种自由曲面,非常适合在数控机床上进行加工。
数控加工的工艺与普通加工工艺有较大区别。
本文结合儿童产品装饰物的模具型芯的数控加工工艺技术。
数控加工工艺是指采用数控机床加工零件时,所运用各种方法和技术手段的总和,应用于整个数控加工工艺过程。
由于数控加工具有加工效率高、质量稳定、对工人技术要求相对较低、一次装夹可以完成复杂曲面的加工等特点,所以,数控加工在模具制造行业的应用越来越广泛,地位也越来越重要。
数控工艺设计的好坏将直接影响数控加工尺寸的尺寸精度和表面质量、加工时间的长短、材料和人工的耗费,甚至直接影响加工的安全性。
下面通过实例对典型模具成型零件的数控加工技术进行分析。
一、产品分析本文举例的产品为一款儿童产品的装饰物,材料为ABS。
产品的结构比较简单,表面平整,侧面有半圆孔,顶部有多个圆孔。
由于该产品是装饰品,不属于精密的结构件,故产品的外观质量要求较高,尺寸公差要求不严格。
二、成型零件结构与分析在获得产品的实体造型或者工程图后,其模具可以使用Pro/ENGINEER、NX或者MasterCAM 中的CAD功能进行设计,设计出来的模具型芯如图2所示。
该模具型芯具有以下特点:(1)型芯毛坯尺寸为200×170×65mm,加工后尺寸为160.8×126.6×35.8mm,材料为S136钢。
(2)型芯胶位高度为35.8mm,椭圆面与三角形面相交的位置圆角偏小,只有R1mm。
这些位置用铣刀直接加工的话难度较大,可以利用放电加工达到要求。
由于产品的尺寸公差要求不高,所以可以对该型芯直接使用数控机床进行精加工。
三、工艺分析数控加工工艺与传统的加工工艺是有一定区别的。
由于数控机床大多都不具备工艺处理能力,加工过程的每一细节都必须预先确定,加工按照编好的程序自动完成,因此, 必须在编程前对加工工艺做详细的分析,并设计好相应的加工工序。