医用雾化器外壳的数控加工工艺分析(附件)【字数:5676】

空气雾化器外壳作为雾化器的外部构件,对其内部零件起到支持和保护等作用。由于其外壳比较薄,形状相对比较复杂,精度要求高,因此,研究雾化器外壳零件的数控加工工艺,编写其数控加工程序是雾化器外壳零件生产中至关重要的部分。本论文主要以雾化器外壳为研究对象,首先通过对雾化器外壳零件的工程图图纸进行分析,了解零件的形状和尺寸要求,然后设计合理的加工工艺路线,选择合适的刀具与切削用量。最后,借助NX10.0软件进行雾化器外壳的仿真加工,获得相应的数控加工程序。
目 录
引 言 1
一、 医用雾化器外壳零件介绍 2
(一) 医用雾化器外壳零件图纸 2
(二) 外形结构分析 3
二、 制定加工工艺 3
(一) 材料的选用 3
(二) 加工设备的选择 3
(三) 工件装夹 5
(四) 刀具的选用 5
三、 仿真加工及编程 6
(一) 医用雾化器前部分加工 6
(二) 医用雾化器后部分加工 16
总 结 23
参考文献 24
谢 辞 25
引 言
距离2003年的非典过去了17年后的今天,新冠病毒降临在了春节之际,并从武汉开始向全国扩散开来。随着病毒的不断扩散,对医用设备的需求也在不断地增大。而医用雾化器将药液雾化成微小颗粒,药物通过呼吸吸入的方式进入呼吸道和肺部沉积,从而达到无痛、迅速有效治疗,属于二类医疗器械。医用雾化器的外壳对内部零件有着支持和保护作用,而且比较薄。因此,研究雾化器外壳零件的数控加工工艺并进行仿真加工,是确保其顺利生产和合格交付必不可少的部分。
本论文主要以雾化器外壳零件为分析对象,通过对相关书籍的查阅并咨询相关的指导老师,先对雾化器外壳零件的加工进行工艺分析,然后采用仿真加工获得加工程序。该零件为薄壁零件,易由于受热,受力,震动等原因变形,要从工件的装夹,刀具的参数,加工路线等多方面来进行考虑,内容包括了零件图纸的具体分析、对数控加工设备的选择、加工所需刀具和夹具的选择。 医用雾化器外壳零件介绍
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图纸
本文中研究的医用雾化器外壳工程图图纸及三维模型如图11和图12所示。可以看出,医用雾化器外壳由两个零件上下扣合而成,由于这两个零件基本是对称,在此不再赘述。
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图11雾化器外壳的工程图图纸
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图12 零件三维图
(二)外形结构分析
本课题所分析的医用雾化器外壳主要由正反两面组成,正面具有半圆形结构,上面有两个孔,用于安装雾化器的开关以及调节器,以便于控制雾化器和调节功率的大小。反面为该医用雾化器的背部,突出的背部内为雾化器的内部零件。零件的后面与前面基本一样,后面部分可以参考上面的工程图和三维图,正反两面合在一起,构成了完整的雾化器外壳,对内部零件起到保护和支持作用。该外壳的两侧的栅格状结构起到了散热作用,而底面的缺口用于连接诸如充电器,软管等外部装置,以达到充电的目的。
该零件从正面看,总宽为150mm,总高为205mm,厚为70mm,具体尺寸及要求详见图11。可以看出,雾化器尺寸较小,结构紧凑,易于携带。雾化器外观应整洁,色泽均匀,无伤痕、划痕、裂纹等缺陷。尤其是其连接部分精度要求较高,以便安装紧凑无松动。另外作为医用设备,要具有一定的耐腐蚀性能,提升其使用寿命。加工的时候先加工零件的内腔部分,加工完成后再加工零件的外部。
制定加工工艺
材料的选用
该零件目前所用的材料为塑料,是通过注塑模具得到的。本课题以研究为主,分析如果采用铝合金材料进行雾化器外壳的加工,需要采用的数控加工工艺。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,它性能优越,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,比如飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重的重量。
具体而言,铝合金质量轻,强度高,使用方便,成品经久耐用,不易变形。铝合金密度小,仅为2.7 g/cm3,虽然它比较软,但可制成各种铝合金,如硬铝、超硬铝;防锈铝、铸铝等。而且铝合金密封性好,耐腐蚀不易生锈,维护的成本较小;强度不低,刚度很好,坚固耐用;易加工,成本低,效率高。综上所述,铝合金作为本课题中雾化器外壳零件原材料是合理的。
(二)加工设备的选择
在本课题所研究的医用雾化器外壳零件的加工中,采用的设备是深圳钜人T6三菱系统全自动CNC数控高速钻攻加工中心,如图21所示,主要参数见表21。它的三轴快速进给为48m/min,大幅降低了加工时间。另外,它配备了高速伺服换刀,快速稳定,削减非加工时段。其直联式高速主轴反应灵活,可实现15000rmp攻牙。机台排屑选用后排式,具有最佳排屑角度及超大流量的冲屑运转。
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图21 T6三菱系统全自动CNC数控高速钻攻加工中心
表21加工中心主要参数
机床参数
行程
x行程
600mm
Y轴行程
450mm
Z轴行程
320mm
主轴端面至工作台面距离
130450mm
工作台
工作台尺寸
600mm*500mm
最大承重
300kg
T型槽
314128mm
主轴
主轴转速
15000rmp
主轴功率
50m/min
主轴弹簧夹头

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好棒文