钻孔机典型联轴器腔体的加工及仿真
钻孔机典型联轴器腔体的加工及仿真[20200123164651]
【摘要】
随着数控加工技术的的到来，联轴器在我们的实际生活中起着越来越重要的作用。联轴器所联接的两轴，由于制造误差，承载后的变形以及温度变化的影响等，会引起两轴相对位置的变化，往往不能保证严格的对中。本文以钻孔机典型的配件联轴器腔体为主要研究对象，首先对联轴器腔体的基本外形进行简要的介绍，其次介绍该零件的数控加工工艺（精加工），包括工件材料分析、机床的选择、夹具的选用、刀具的选用、数控加工工序的制定等；最后编写该零件的数控加工程序以及仿真。整个设计工艺方案选择合理，程序编制正确，加工后能达到技术要求，符合企业标准。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】线路板；钻孔机；联轴器腔体；数控加工
引言 1
一.分析零件图 2
(一) 零件图样 2
(二) 零件作用 2
(三) 零件结构特征 2
二.数控加工工艺分析 2
（一）零件材料 2
(二) 机床介绍 3
（三）刀具及切削用量选择 3
(四) 夹具的选择 4
(五) 加工工序分析 4
三.工件的三维建模 5
四.CAM编程与仿真加工 8
(一) CAM编程 8
(二) 仿真加工 11
五.总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
联轴器可将两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离，只有机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。联轴器所联接的两轴，由于制造误差，承载后的变形以及温度变化的影响等，会引起两轴相对位置的变化，往往不能保证严格的对中。因此在联轴器加工过程中应定要保证它的精度。
联轴器腔体的的结构比较复杂，零件分上部位为立方体腔体结构，连接下面的圆柱形轴承，零件背面加工有用以装配定位的销孔，零件内部及上表面加工有螺纹孔，加工时易发生变形，因此制定正确的加工工艺是非常必要的。
数控机床程序编制的方法有两种：即手工编程和自动变成。手工编程是由人工完成零件图样分析、工艺处理、数值计算、书写程序清单直到程序的输入和检验。适用于点位加工或集合形状不太复杂的零件，但是，非常费时，且编制复杂零件时，容易出错。自动编程是使用计算机或程编机，完成零件程序的编制的过程，对于复杂的零件很方便。领用CAD/CAM软件，实现造型及图像自动编程。
UG CAD/CAM，可以实现产品从开发到加工的数据无缝连接，从而优化企业的产品设计与制造。基于UG环境下制图中主模型方法，通过建模应用、装配应用、制图应用等模块，可以对形状、结构复杂的零件方便的进行设计和仿真加工，大大提高产品设计与制造的效率。
一.分析零件图
(一) 零件图样
联轴器腔体零件要求如图1-1所示
图1-1
(二) 零件作用
联轴器腔体零件为PCB钻孔机上用以连接轴体的部分，并和其他部件一起构成PCB钻孔机重要的钻孔机构。PCB钻孔机是应用于PCB加工过程中钻孔工艺的一种机器，PCB板载装插元件之前必须在板上钻出小孔让元件的针脚可以插入。鉴于板材上小孔的位置要求很高，主轴在高速运动时即使细微空隙也会造成位置的很大偏差，联轴器也因此成为保证主轴精度的零件之一。
(三) 零件结构特征
零件分上部位为立方体腔体结构，连接下面的圆柱形轴承，零件背面加工有用以装配定位的销孔，零件内部及上表面加工有螺纹孔，零件构造即是常见的腔体结构，加工时易发生变形，因此制定正确的加工工艺是非常必要的。
二.数控加工工艺分析
（一）零件材料
考虑零件在主轴高速往返运动的高强度的场合下使用，所以零件毛坯选用材料HT250即灰铁250，该材料的化学成分为：碳C（3.16~3.30）、硅Si（1.79~1.93）锰Mn（0.89~1.04）、硫S（0.094~1.25）、磷P（0.120~0.170）、为珠光体类型的灰铸铁。强度、耐磨性、耐热性、均较好，非常适合在高强度工作环境中使用。
(二) 机床介绍
由于该零件结构较复杂，而且零件体积小、精度要求高，应该选用中小型的数控加工中心，本课题选择的是日本丰田工机TOYODA FH630SX 小型卧式数控加工中心，具有双回转工作台，工作效率高
本机床特点是刀库刀具数量多，换刀、加工速度快、机床精度高，可大大节约加工时间，具体参数见表2-1：
表2-1 机床主要参数表
项目参数
机床型号FH630SX
机床类型卧式加工中心
机床大小中小型
传动方式液压传动
自动化程度高
工件最大回转范围Φ（Φ1,000 x 1,168mm）
托盘尺寸630 x630mm
托盘上最大工件高度840mm
工作台最大力度800mm
X轴工作行程1000mm
Y轴工作行程800mm
Z工作行程850mm
X，Y，Z轴定位精度(+/-0.002mm)全长
X，Y，Z轴重复定位精度(+/-0.001mm)
回转台精度1度
快速进给X，Y，Z轴60m/min 0.7G(X,Y) ; 1G
B轴
切削速度X，Y，Z轴30m/min
B轴
刀具数量(121)
最大刀具直径（满刀时）(130mm)
刀具交换时间3.7 – 5 sec
主轴回转速度6000rpm（opt 50-15000rpm）
（三）刀具及切削用量选择
1、刀具选择
本课题加工所需的具体刀具参数见表2-2：
表2-2 加工刀具表
名称刀柄刀号备注
16波纹铣刀T32
3.3槽刀T27
60度倒角刀T28
倒角刀T02
20钨钢铣刀ER32-200T34
55H8精镗刀BIG CK5-285T76
94粗镗刀CK6-215T79
25倒角刀ER32-200+C20XER16MT78
95镗刀CK6-215T83
80盘刀T44有效长度320
61.9精镗刀BIG BBT CK5-320T99有效长度320
53镗铣刀BIG CK5-285+CK55-60T54
50精铣刀BIGT51有效长度320
53镗精铣刀BIG BBT CK5-320T50
50铣刀T46
11.9插铣刀T45
50精铣刀BIGT51
12精镗刀BIG CK4-165T57有效L45
62H7精镗刀BIG BBT CK5-320T77有效长度320
2、切削用量的确定
数控加工切削用量的合理选择的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主兼顾经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本，具体数值应根据机床操作人员的经验以及机床说明书、切削用量手册而定。
【摘要】
随着数控加工技术的的到来，联轴器在我们的实际生活中起着越来越重要的作用。联轴器所联接的两轴，由于制造误差，承载后的变形以及温度变化的影响等，会引起两轴相对位置的变化，往往不能保证严格的对中。本文以钻孔机典型的配件联轴器腔体为主要研究对象，首先对联轴器腔体的基本外形进行简要的介绍，其次介绍该零件的数控加工工艺（精加工），包括工件材料分析、机床的选择、夹具的选用、刀具的选用、数控加工工序的制定等；最后编写该零件的数控加工程序以及仿真。整个设计工艺方案选择合理，程序编制正确，加工后能达到技术要求，符合企业标准。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】线路板；钻孔机；联轴器腔体；数控加工
引言 1
一.分析零件图 2
(一) 零件图样 2
(二) 零件作用 2
(三) 零件结构特征 2
二.数控加工工艺分析 2
（一）零件材料 2
(二) 机床介绍 3
（三）刀具及切削用量选择 3
(四) 夹具的选择 4
(五) 加工工序分析 4
三.工件的三维建模 5
四.CAM编程与仿真加工 8
(一) CAM编程 8
(二) 仿真加工 11
五.总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
联轴器可将两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离，只有机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。联轴器所联接的两轴，由于制造误差，承载后的变形以及温度变化的影响等，会引起两轴相对位置的变化，往往不能保证严格的对中。因此在联轴器加工过程中应定要保证它的精度。
联轴器腔体的的结构比较复杂，零件分上部位为立方体腔体结构，连接下面的圆柱形轴承，零件背面加工有用以装配定位的销孔，零件内部及上表面加工有螺纹孔，加工时易发生变形，因此制定正确的加工工艺是非常必要的。
数控机床程序编制的方法有两种：即手工编程和自动变成。手工编程是由人工完成零件图样分析、工艺处理、数值计算、书写程序清单直到程序的输入和检验。适用于点位加工或集合形状不太复杂的零件，但是，非常费时，且编制复杂零件时，容易出错。自动编程是使用计算机或程编机，完成零件程序的编制的过程，对于复杂的零件很方便。领用CAD/CAM软件，实现造型及图像自动编程。
UG CAD/CAM，可以实现产品从开发到加工的数据无缝连接，从而优化企业的产品设计与制造。基于UG环境下制图中主模型方法，通过建模应用、装配应用、制图应用等模块，可以对形状、结构复杂的零件方便的进行设计和仿真加工，大大提高产品设计与制造的效率。
一.分析零件图
(一) 零件图样
联轴器腔体零件要求如图1-1所示
图1-1
(二) 零件作用
联轴器腔体零件为PCB钻孔机上用以连接轴体的部分，并和其他部件一起构成PCB钻孔机重要的钻孔机构。PCB钻孔机是应用于PCB加工过程中钻孔工艺的一种机器，PCB板载装插元件之前必须在板上钻出小孔让元件的针脚可以插入。鉴于板材上小孔的位置要求很高，主轴在高速运动时即使细微空隙也会造成位置的很大偏差，联轴器也因此成为保证主轴精度的零件之一。
(三) 零件结构特征
零件分上部位为立方体腔体结构，连接下面的圆柱形轴承，零件背面加工有用以装配定位的销孔，零件内部及上表面加工有螺纹孔，零件构造即是常见的腔体结构，加工时易发生变形，因此制定正确的加工工艺是非常必要的。
二.数控加工工艺分析
（一）零件材料
考虑零件在主轴高速往返运动的高强度的场合下使用，所以零件毛坯选用材料HT250即灰铁250，该材料的化学成分为：碳C（3.16~3.30）、硅Si（1.79~1.93）锰Mn（0.89~1.04）、硫S（0.094~1.25）、磷P（0.120~0.170）、为珠光体类型的灰铸铁。强度、耐磨性、耐热性、均较好，非常适合在高强度工作环境中使用。
(二) 机床介绍
由于该零件结构较复杂，而且零件体积小、精度要求高，应该选用中小型的数控加工中心，本课题选择的是日本丰田工机TOYODA FH630SX 小型卧式数控加工中心，具有双回转工作台，工作效率高
本机床特点是刀库刀具数量多，换刀、加工速度快、机床精度高，可大大节约加工时间，具体参数见表2-1：
表2-1 机床主要参数表
项目参数
机床型号FH630SX
机床类型卧式加工中心
机床大小中小型
传动方式液压传动
自动化程度高
工件最大回转范围Φ（Φ1,000 x 1,168mm）
托盘尺寸630 x630mm
托盘上最大工件高度840mm
工作台最大力度800mm
X轴工作行程1000mm
Y轴工作行程800mm
Z工作行程850mm
X，Y，Z轴定位精度(+/-0.002mm)全长
X，Y，Z轴重复定位精度(+/-0.001mm)
回转台精度1度
快速进给X，Y，Z轴60m/min 0.7G(X,Y) ; 1G
B轴
切削速度X，Y，Z轴30m/min
B轴
刀具数量(121)
最大刀具直径（满刀时）(130mm)
刀具交换时间3.7 – 5 sec
主轴回转速度6000rpm（opt 50-15000rpm）
（三）刀具及切削用量选择
1、刀具选择
本课题加工所需的具体刀具参数见表2-2：
表2-2 加工刀具表
名称刀柄刀号备注
16波纹铣刀T32
3.3槽刀T27
60度倒角刀T28
倒角刀T02
20钨钢铣刀ER32-200T34
55H8精镗刀BIG CK5-285T76
94粗镗刀CK6-215T79
25倒角刀ER32-200+C20XER16MT78
95镗刀CK6-215T83
80盘刀T44有效长度320
61.9精镗刀BIG BBT CK5-320T99有效长度320
53镗铣刀BIG CK5-285+CK55-60T54
50精铣刀BIGT51有效长度320
53镗精铣刀BIG BBT CK5-320T50
50铣刀T46
11.9插铣刀T45
50精铣刀BIGT51
12精镗刀BIG CK4-165T57有效L45
62H7精镗刀BIG BBT CK5-320T77有效长度320
2、切削用量的确定
数控加工切削用量的合理选择的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主兼顾经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本，具体数值应根据机床操作人员的经验以及机床说明书、切削用量手册而定。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/2205.html
