设计内容《活塞胎膜的数控加工》

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1、第1章绪论1/1课题的目的与意义胎帽的数控加工制造是在数控技术的基础上加入模具CAD/CAM设计,让数控技术、模具技术和CAD/CAM技术得到有机的结合，更好地掌握现代主流制造技术，并能学习模具的相关知识。应用所学知识深入学习AutoCAD的平而绘图、UG立体造型与自动编程和数控加工工艺，掌握模具CAD/CAM数控技术。课题的调研目而工厂的模具加工都是由数控机床来完成复朵的外形及曲面的加工过程，对不好加工的部位，只留少许余量，最后曲钳工进行修整，这样不仅能够保证工件的精度，同时也减少了人工劳动，更降低了成本。经过调查，模具的一般加工工艺过程是：下料、锻造、退火、粗加工、半精加工、精加工、

2、最终热处理（淬火、回火）、钳工修理、抛光、渗氮（或氮碳共渗）装配。其中粗加工、半精加工和精加工等多数工序由数控机床完成。1・12主要设计内容（1）编制零件机械加工工艺规程。（2）编制数控加工工艺。（3）使用UG软件绘制零件的三维图。（4）把零件的三维图转化为二维图。1.2设计步骤1・21查找资料在图书馆和网上查阅冇关CAD/CAM、数控编程和加工工艺方而的资料，熟悉AutoCAD和UG两种软件的使用方法和技巧。1.22设计方案胎帽外形曲面形状复杂，尤其上表面，故采用UG进行参数化设计,方便了模型的编辑和修改，减少一些不必耍的重复工作。曲线曲而的几何造型是设计模具CAD/CAM的基础，在进

3、行该选项前，应对模具的型面特征进行透彻的理解，选用合理的曲线曲面类型与造型方法，以使构造出來的曲线曲面符合实际要求。1.23确定工艺规程（1）根据零件构造、形状、加工质量要求、加工数量、毛坯材料性质和具体工作条件，进行工艺分析，并根据生产条件及装备确定加工方法及加工方案。（2）确定一种简洁的加工工艺路线，以降低加工成本，捉高加工质量与精度。（3）确定加工工序的数量、加工工序的顺序、工序的集中和组合优化，在保证质量前提下，尽量减少工序数量。（4）选择设备及工装（包括机床夹具、刀具和量具等）。（5）确定每个工序的加工用量和劳动工时定额。（6）确定关键工序和尺寸的检查及验收方法。铸件模具的加工

4、工艺流程如下。锻造一退火一粗加工一半精加工一精加工一最终热处理（淬火、回火）一钳修一渗氮一装配。根据加工工序规程，采用AutoCAD和UG进行平而、立体模型的造型过程，编制和优化刀具路径，并进行相应数控系统的后处理。第2章课题分析2.1加工零件分析所加工零件是胎帽的凸模，是铳削类加工的零件，单件生产，结构形状复杂,是适合数控铳削加工的一种典型零件。胎帽零件的设计简图，如图2-01所示。二AR42875538图2・1胎恫零件设计简图273由零件的简图可知，该零件形状复杂，较难用一般的平面CAD软件来绘制,相对应的模具型腔表面也较复朵，采用纯乎工制作比较繁，因此采用三维软件来生成零件图，同时

5、利用三维软件的分型功能，生成上下模具，然后利用自动编程软件，对生成的凸模型腔面进行口动编程，再把程序输入数控机床，进行加工,基本达到型而耍求，最后进行钳工修模、配模。这样加工过程相对耍简单很多，而且效率较高。通过UG造型获得零件三维立体图形，如图2—02所示。用UG的模具设计功能对己造型好的胎帽零件进行分模，获得图2示的胎帽凸模造型。图2・2零件三维图图2・3胎帽凸模造型2.2凸模机械加工工艺过程分析1.结构分析如图2-3所示，胎帽的凸模零件由圆柱面、圆孔、球面、曲面、沟槽、平面等构成。2精度分析由于胎帽的表面粗糙度耍求比较高（Ra<1.6），所以胎帽凸模上重要表面的粗糙度要求更高。胎帽

6、的材料为工程塑料，考虑到塑料的伸缩率为0.5mm〜0.6mm,所以仅用数控机床加工的曲而表面粗糙度很难达到要求，需要模具钳工对模具进行抛光修模，同吋模具的拐角部分用数控机床的刀具很难完全加工，还需要用电极进行特种加工，所以数控铳床精加工时需留0.02〜0.05mm的加工余量给钳工进行抛光等后续处理。3定位基准选择由于胎帽的凸模是单件生产，不便于设计专用夹具，所以选用毛坯底面钻孔攻螺纹吊工装板作为夹具，以底面和压板作为定位基准，板料底面约束工件Z轴,移动X、Y轴旋转三个自由度，后表面约束丫轴、移动Z轴旋转两个自由度。X轴移动作为对刀门由度。4工艺方案拟定通过查阅数控加工工艺教科书和操作加工

7、的实习经验，得岀各部位的加工方案如下。底面：粗铳一精铳；曲面：粗铳一半精铳一精铳；孔：钻扩；槽：粗铳电脉冲。2.3数控加工工序分析2.31数控加工顺序该模具的数控加工工序可分为粗铳、半精铳、精铳、抛光等加工阶段，根据先粗后精原则，具体分析如下。1.粗铳加工加工内容是粗铳模具表面，由于模具的造型比较复杂，采用UGCAM对加工的模具进行编程，对模具进行加工，整个零件留0.8nmi的余量，此次粗加工分三步进行。第一次粗加工选用"35、R5