膜片阀的加工工艺与数控编程(附件)【字数：6526】
本文以膜片阀为分析对象，该零件形状复杂，加工工序多，零件尺寸精度要求较高，且加工内容分布在不同表面，加工时不易装夹，为了保证良好的密封性及耐腐蚀性，采用不锈钢作为加工材料，属于较难加工零件。本文首先分析膜片阀零件图，明确加工要求；其次，根据加工要求选用合适的毛坯类型、加工设备、刀具、夹具、切削用量等参数，拟定加工工艺文件；最后，采用NX软件进行三维建模和数控编程，并通过仿真加工验证程序的合理性，完成零件的数控加工。
目 录
引言 2
一、膜片阀的零件介绍 2
（一）膜片阀的应用场合 2
（二）膜片阀的外形结构分析 2
二、膜片阀的加工工艺分析 2
（一）工件材料及毛坯的选用 2
（二）加工设备的选用 2
（三）膜片阀零件的装夹 2
（四）膜片阀零件的刀具选用 2
（五）膜片阀的加工工艺过程 2
（六）膜片阀的加工工序 2
三、膜片阀的数控仿真加工 2
（一）创建几何体 2
（二）创建刀具 2
（三）创建操作 2
四、膜片阀的数控加工 2
总 结 2
参考文献 2
谢 辞 2
附 录 2
引言
膜片阀是一种T型三通球阀，使用时要求具备良好的耐磨性、密封性和耐腐蚀性，因此选用不锈钢作为加工材料，而不锈钢的切削加工性差，且该零件外形复杂，加工工序多，零件尺寸精度要求较高，且加工内容分布在不同表面，加工时不易装夹，属于难加工零件，因此分析膜片阀的加工工艺与数控编程是非常有必要的。
本文将以膜片阀为分析对象，首先，通过对膜片阀图纸的识读，分析其加工要求，然后，选用合适的毛坯类型、加工设备、加工所需刀具、夹具，编制膜片阀的加工工艺文件，最后，采用UG NX软件进行三维建模，编写该零件的数控加工程序，并进行仿真加工。
本课题来源于宝德流体控制（苏州）有限公司，该公司主要生产以阀门为主的一系列产品。本人在实习期间，主要从事零件的数控加工工作，膜片阀是本人参与完成的产品之一。
一、膜片阀的零件介绍
（ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
一）膜片阀的应用场合
本文分析的对象为膜片阀，其三维建模如图11、图12所示。膜片阀零件主要应用于医疗器械、水利等场合，该零件要求耐磨损，不受介质腐蚀，密封性能好，它属于轻型结构，适用于温度变化比较缓和的场合。该膜片阀零件加工工序多，零件尺寸精度要求较高，且加工内容分布在不同表面，加工时不易装夹，属于较难加工件。
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图11膜片阀反面 图12 膜片阀正面
（二）膜片阀的外形结构分析
三通球阀按作用可分为单作用和双作用两种型式，单作用式的特点是一旦动力源发生故障时，球阀将处于控制系统要求的状态。三通球阀使用寿命长，流通能力大，阻力小。T三通是三通球阀的一种，T型能使三条正交的管道相互联通和切断第三条通道，起分流、合流作用。
根据零件图13所示，该膜片阀零件为T型三接头，其材料为316L不锈钢，零件的最大长度为161mm，最大宽度为96mm，最大厚度为56.9m，零件整体呈T形，基本特征如下：固定板上有4×Φ11.2mm，且孔的位置在96×96mm的面上，平行轴线两孔孔距为65mm，垂直轴线两孔孔距为70mm，深度11.3mm孔，在96×96mm面上中心处有个凹圆，内凹圆弧为R4.4mm和R33.8mm，深度为10.5mm圆弧的夹角22.8°，平板的顶部夹角38°和52°的斜面，距固定板端左面41mm，在24mm和38°的斜面上有孔距24.75×24.75mm的M4螺纹孔，螺纹有效深度7mm，孔深为8.5mm，在斜面上有R19.6和R3mm的圆弧孔，深度为2.5mm；固定板左端的圆管直径尺寸Φ38mm，壁厚为1.2mm，外径的长度为35.5mm，内孔的孔径深度为48.05mm；固定板右端的圆管直径尺寸Φ38mm，壁厚为1.2mm，外径的长度为35.5mm，内孔的孔径深度为48.05mm；在三通的左侧斜面上有一个Φ12.7mm深0.2mm的沉孔，底孔直径为Φ9.4mm；右侧斜面上有一个Φ18.1mm的孔，孔深18.1mm，在孔底有R2.9mm圆弧角；在T型三接头固定面的顶面刻标DIN14513.5。
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图13 膜片阀零件图 二、膜片阀的加工工艺分析
（一）工件材料及毛坯的选用
膜片阀通常应用在管道上，它是利用隔膜作启闭件，封闭流道、截断流体，并将阀体内腔和阀盖内腔隔开的截止阀。膜片阀要求具有良好的密封性、耐腐蚀性、强度、耐低温等性能，而316L不锈钢的特点是高温强度好、耐腐蚀性能好、固溶状态无磁性，环保卫生，耐低温，热膨胀性能和保温性能都极好，所以本课题采用316L不锈钢作为膜片阀的加工材料。
膜片阀零件年产量约500件，属于小批量生产，由于零件形状复杂，尺寸精度要求较高，因此毛坯选用模锻件，可预留较少的加工余量。根据零件的最大长度尺寸161mm，最大高度尺寸96mm，最大厚度尺寸56.9mm，确定毛坯的总长为165mm，高为100mm，厚为60mm，毛坯形状如图21所示。
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图21 膜片阀毛坯
（二）加工设备的选用
本文分析的膜片阀零件外形不规则，零件的总体尺寸不大，但加工工序多，加工内容分布在不同表面，且零件的尺寸精度和表面粗糙度要求均较高，为了保证零件的加工要求，我们选用五轴联动加工中心进行加工。结合膜片阀零件的长、宽、高的尺寸，最终确定采用型号为DMU80的加工中心进行加工，如图22所示。
DMU80德玛吉五轴联动加工中心是一种功能全面的数控加工设备，一次装夹可进行多工序加工，避免了多次装夹造成的加工误差，能提高零件的加工精度，同时，避免车、铣分开加工，提高生产效率，该机床X轴最大行程为1000mm，Y轴最大行程为480mm，Z轴最大行程为600mm，转速范围在808000 r/mm之间，切削进给范围为110000mm/min。
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图22 DMU80加工中心正面
（三）膜片阀零件的装夹
本文分析的膜片阀外形不规则，生产批量为小批量，尺寸不大，但需要加工多个面，若采用通过夹具，装夹次数多，生产效率会大大降低，所以选择专用夹具作为本课题的装夹工具，如图23、图24所示。加工膜片阀底面和型腔时采用如图23所示的钳口装夹，加工斜面和两侧圆管及内孔时采用一面两孔定位，压板夹紧的方式装夹，如图24所示。
目 录
引言 2
一、膜片阀的零件介绍 2
（一）膜片阀的应用场合 2
（二）膜片阀的外形结构分析 2
二、膜片阀的加工工艺分析 2
（一）工件材料及毛坯的选用 2
（二）加工设备的选用 2
（三）膜片阀零件的装夹 2
（四）膜片阀零件的刀具选用 2
（五）膜片阀的加工工艺过程 2
（六）膜片阀的加工工序 2
三、膜片阀的数控仿真加工 2
（一）创建几何体 2
（二）创建刀具 2
（三）创建操作 2
四、膜片阀的数控加工 2
总 结 2
参考文献 2
谢 辞 2
附 录 2
引言
膜片阀是一种T型三通球阀，使用时要求具备良好的耐磨性、密封性和耐腐蚀性，因此选用不锈钢作为加工材料，而不锈钢的切削加工性差，且该零件外形复杂，加工工序多，零件尺寸精度要求较高，且加工内容分布在不同表面，加工时不易装夹，属于难加工零件，因此分析膜片阀的加工工艺与数控编程是非常有必要的。
本文将以膜片阀为分析对象，首先，通过对膜片阀图纸的识读，分析其加工要求，然后，选用合适的毛坯类型、加工设备、加工所需刀具、夹具，编制膜片阀的加工工艺文件，最后，采用UG NX软件进行三维建模，编写该零件的数控加工程序，并进行仿真加工。
本课题来源于宝德流体控制（苏州）有限公司，该公司主要生产以阀门为主的一系列产品。本人在实习期间，主要从事零件的数控加工工作，膜片阀是本人参与完成的产品之一。
一、膜片阀的零件介绍
（ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
一）膜片阀的应用场合
本文分析的对象为膜片阀，其三维建模如图11、图12所示。膜片阀零件主要应用于医疗器械、水利等场合，该零件要求耐磨损，不受介质腐蚀，密封性能好，它属于轻型结构，适用于温度变化比较缓和的场合。该膜片阀零件加工工序多，零件尺寸精度要求较高，且加工内容分布在不同表面，加工时不易装夹，属于较难加工件。
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图11膜片阀反面 图12 膜片阀正面
（二）膜片阀的外形结构分析
三通球阀按作用可分为单作用和双作用两种型式，单作用式的特点是一旦动力源发生故障时，球阀将处于控制系统要求的状态。三通球阀使用寿命长，流通能力大，阻力小。T三通是三通球阀的一种，T型能使三条正交的管道相互联通和切断第三条通道，起分流、合流作用。
根据零件图13所示，该膜片阀零件为T型三接头，其材料为316L不锈钢，零件的最大长度为161mm，最大宽度为96mm，最大厚度为56.9m，零件整体呈T形，基本特征如下：固定板上有4×Φ11.2mm，且孔的位置在96×96mm的面上，平行轴线两孔孔距为65mm，垂直轴线两孔孔距为70mm，深度11.3mm孔，在96×96mm面上中心处有个凹圆，内凹圆弧为R4.4mm和R33.8mm，深度为10.5mm圆弧的夹角22.8°，平板的顶部夹角38°和52°的斜面，距固定板端左面41mm，在24mm和38°的斜面上有孔距24.75×24.75mm的M4螺纹孔，螺纹有效深度7mm，孔深为8.5mm，在斜面上有R19.6和R3mm的圆弧孔，深度为2.5mm；固定板左端的圆管直径尺寸Φ38mm，壁厚为1.2mm，外径的长度为35.5mm，内孔的孔径深度为48.05mm；固定板右端的圆管直径尺寸Φ38mm，壁厚为1.2mm，外径的长度为35.5mm，内孔的孔径深度为48.05mm；在三通的左侧斜面上有一个Φ12.7mm深0.2mm的沉孔，底孔直径为Φ9.4mm；右侧斜面上有一个Φ18.1mm的孔，孔深18.1mm，在孔底有R2.9mm圆弧角；在T型三接头固定面的顶面刻标DIN14513.5。
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图13 膜片阀零件图 二、膜片阀的加工工艺分析
（一）工件材料及毛坯的选用
膜片阀通常应用在管道上，它是利用隔膜作启闭件，封闭流道、截断流体，并将阀体内腔和阀盖内腔隔开的截止阀。膜片阀要求具有良好的密封性、耐腐蚀性、强度、耐低温等性能，而316L不锈钢的特点是高温强度好、耐腐蚀性能好、固溶状态无磁性，环保卫生，耐低温，热膨胀性能和保温性能都极好，所以本课题采用316L不锈钢作为膜片阀的加工材料。
膜片阀零件年产量约500件，属于小批量生产，由于零件形状复杂，尺寸精度要求较高，因此毛坯选用模锻件，可预留较少的加工余量。根据零件的最大长度尺寸161mm，最大高度尺寸96mm，最大厚度尺寸56.9mm，确定毛坯的总长为165mm，高为100mm，厚为60mm，毛坯形状如图21所示。
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图21 膜片阀毛坯
（二）加工设备的选用
本文分析的膜片阀零件外形不规则，零件的总体尺寸不大，但加工工序多，加工内容分布在不同表面，且零件的尺寸精度和表面粗糙度要求均较高，为了保证零件的加工要求，我们选用五轴联动加工中心进行加工。结合膜片阀零件的长、宽、高的尺寸，最终确定采用型号为DMU80的加工中心进行加工，如图22所示。
DMU80德玛吉五轴联动加工中心是一种功能全面的数控加工设备，一次装夹可进行多工序加工，避免了多次装夹造成的加工误差，能提高零件的加工精度，同时，避免车、铣分开加工，提高生产效率，该机床X轴最大行程为1000mm，Y轴最大行程为480mm，Z轴最大行程为600mm，转速范围在808000 r/mm之间，切削进给范围为110000mm/min。
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图22 DMU80加工中心正面
（三）膜片阀零件的装夹
本文分析的膜片阀外形不规则，生产批量为小批量，尺寸不大，但需要加工多个面，若采用通过夹具，装夹次数多，生产效率会大大降低，所以选择专用夹具作为本课题的装夹工具，如图23、图24所示。加工膜片阀底面和型腔时采用如图23所示的钳口装夹，加工斜面和两侧圆管及内孔时采用一面两孔定位，压板夹紧的方式装夹，如图24所示。
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