医用氧气调节器阀体的数控加工工艺分析(附件)【字数：6307】
2020年，因为新型病毒的出现，人们再一次将目光注视到了医疗公共安全卫生的问题上。相关医疗器械的使用对病人的治疗起到了积极作用。因此，研究医疗器械的加工工艺，保障产品质量是非常重要的。本文重点研究了医用氧气调节器阀体的数控加工工艺。首先介绍了阀体的特点，然后根据图纸分析其形状、加工要求和公差，并据此选择合适的加工设备、刀具，确定加工步骤并制定工艺卡；接着借助UG12.0软件对零件进行三维建模和仿真加工，并重点分析了加工过程中主要步骤，即阀体的外圆和阶梯孔的加工；最后获得了可用于机床使用的数控加工程序。
目 录
引言 3
一、医用氧气调节器 4
（一）产品简述 4
（二）部件简述 4
（三）生产所需原材料的简述 6
二、主体加工的分析 7
（一）阀体实物分析 7
（二）生产设备的选择 8
（三）加工步骤的选择11
（四）阀体加工刀具的选择11
（五）加工工艺卡的制定12
三、UG的编程和工序建立 13
（一）进入加工环境 13
（二）设置几何体 13
（三）创建刀具16
（四）创建工序19
四、刀具可视化及仿真加工21
（一）刀轨的生成21
（二）后处理24
总结 28
参考文献 29
致谢 30
引 言
精密制造工程是现代制造业中的一大重要部分，最突出的特点就是对产品的高精度要求。数控车床和加工中心是实现精密加工的关键。
2020年因为新冠肺炎的突然爆发，世界再一次将视线转移到了公共卫生安全上。医用氧气瓶，呼吸机等医用物资成为当时应对肺炎的重要物资。采用正确的加工工艺进行精密加工，是这些医用物资的质量保障。
考虑到作者所在实习单位，正是生产医疗器械的公司，本论文将选择迈凯医疗科技有限公司的重要产品——医用氧气调节器阀体作为研究对象，根据它的结构特点进行加工工艺的分析，包括加工设备、刀具、加工步骤及工艺卡。为了确保工艺的可行性，借助UG软件对零件进行三维建模和仿真加工后，获得最终的数控加工程序。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
医用氧气调节器
产品简述
医用氧气调节器是一种减压装置,如图11所示。它可以将钢瓶中的氧气压力降低到用户可以安全使用的水平。通过将供氧管连接到调节器的出口上，就可以进行使用了。
图11 氧气调节器实物图
部件简述
氧气调节器主要由15种不同的零件组成，如表11所示，列出了所有零部件的CAD图和作用。整体来看，大部分的零件结构比较简单，有些为标准间。且内部用零件精度要求较高，而外部用零件的精度要求则较低，大部分零件所用材料为铝合金，部分核心零件为铜制零件，旋钮为黑色ABS材料。
表11氧气调节器的零部件列表
名称
CAD部分显示图形
作用简述
阀体
构成外壳的主要的部件之一，保护内部的部件不直接与外界接触，限制内部部件的移动，保证气密性。
密封垫
保证调节阀的气密性，同时对部分部件限制其移动，保证阀不松动。
顶紧丝杆
将内部部件进行顶紧，控住压力。
氧压表
直观的显示压力的各项数值，方便人对其进行观察控制。
防震圈
保护氧压表。
出气嘴
与其他外界部件进行连接，实现气体的输出。
减压座
控制气体输出压力的核心部件。
减压弹簧
辅助控制压力，与顶紧丝杠一起工作。
密封块
保证气密性，同时限制部件移动。
阀门柱
控制开关的重要部件，调节开关，精度较高。
流量调节杆
与旋钮连接，传动控制输出压力。
流量调节盘
通过孔径大小的不同从而控制压力。
减压筒体
辅助控制压力。
旋钮嵌件
限制部件移动，辅助旋钮的重要零件。
流量旋钮
通过与调节杆连接，使使用者通过旋钮即可控制输出。
生产所需原材料的简述
本论文中所研究的医用氧气调节器阀体零件，采用了铝6061T6作为原材料，6061T6系列为铝、镁、硅合金,是一种热处理型的耐腐蚀性合金。它具有一定的强度和塑性，易于加工，且表面的氧化层具有很强防腐蚀的能力。
主体加工的分析
阀体实物分析
/
图21 阀体工程图
图22 阀体三维模型
阀体是构成氧气调节器外壳的重要零件，也是所有构成零件中体积最大的。医用氧气调节阀阀体的工程图和三维模型如图21和图22所示。可以看出，阀体整体上为圆柱形（图21所示），因此，选择棒料作为毛坯。通过仔细观察，可以看出该阀体的一些特征。
阀体中心有一个直径为Φ6.5mm的通孔。阀体主视图的右端面还有一个最小直径为Φ25.5mm，深56.8mm的阶梯孔，它是数控车床加工时的重点加工部位。阀体的侧壁有两个Φ3.5mm的通孔和一个Φ8.7mm的通孔。阀体侧壁有10mm深沉头螺纹孔（注：采购时已被打孔处理）。在阀体中离左端面9.5mm处有一36.3mm×25.4mm的近似方形的通槽。
生产设备的选择
根据上述分析，分别采用数控车床和加工中心进行医用氧气调节器阀体的加工。下面将对两种设备的具体情况进行介绍。
1.数控车床
图23 MD6J型数控机床
如图23所示，是津上紧密机床有限公司的MD6J型数控机床。它的主要参数见表21。其主要特征如下：
? 卓越的切削能力，实现高生产性；
? TURN MATE i对话型编程软件，可供选配；
? 异常负荷检出退刀功能，可减轻干涉时对机器产生的影响；
目 录
引言 3
一、医用氧气调节器 4
（一）产品简述 4
（二）部件简述 4
（三）生产所需原材料的简述 6
二、主体加工的分析 7
（一）阀体实物分析 7
（二）生产设备的选择 8
（三）加工步骤的选择11
（四）阀体加工刀具的选择11
（五）加工工艺卡的制定12
三、UG的编程和工序建立 13
（一）进入加工环境 13
（二）设置几何体 13
（三）创建刀具16
（四）创建工序19
四、刀具可视化及仿真加工21
（一）刀轨的生成21
（二）后处理24
总结 28
参考文献 29
致谢 30
引 言
精密制造工程是现代制造业中的一大重要部分，最突出的特点就是对产品的高精度要求。数控车床和加工中心是实现精密加工的关键。
2020年因为新冠肺炎的突然爆发，世界再一次将视线转移到了公共卫生安全上。医用氧气瓶，呼吸机等医用物资成为当时应对肺炎的重要物资。采用正确的加工工艺进行精密加工，是这些医用物资的质量保障。
考虑到作者所在实习单位，正是生产医疗器械的公司，本论文将选择迈凯医疗科技有限公司的重要产品——医用氧气调节器阀体作为研究对象，根据它的结构特点进行加工工艺的分析，包括加工设备、刀具、加工步骤及工艺卡。为了确保工艺的可行性，借助UG软件对零件进行三维建模和仿真加工后，获得最终的数控加工程序。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
医用氧气调节器
产品简述
医用氧气调节器是一种减压装置,如图11所示。它可以将钢瓶中的氧气压力降低到用户可以安全使用的水平。通过将供氧管连接到调节器的出口上，就可以进行使用了。
图11 氧气调节器实物图
部件简述
氧气调节器主要由15种不同的零件组成，如表11所示，列出了所有零部件的CAD图和作用。整体来看，大部分的零件结构比较简单，有些为标准间。且内部用零件精度要求较高，而外部用零件的精度要求则较低，大部分零件所用材料为铝合金，部分核心零件为铜制零件，旋钮为黑色ABS材料。
表11氧气调节器的零部件列表
名称
CAD部分显示图形
作用简述
阀体
构成外壳的主要的部件之一，保护内部的部件不直接与外界接触，限制内部部件的移动，保证气密性。
密封垫
保证调节阀的气密性，同时对部分部件限制其移动，保证阀不松动。
顶紧丝杆
将内部部件进行顶紧，控住压力。
氧压表
直观的显示压力的各项数值，方便人对其进行观察控制。
防震圈
保护氧压表。
出气嘴
与其他外界部件进行连接，实现气体的输出。
减压座
控制气体输出压力的核心部件。
减压弹簧
辅助控制压力，与顶紧丝杠一起工作。
密封块
保证气密性，同时限制部件移动。
阀门柱
控制开关的重要部件，调节开关，精度较高。
流量调节杆
与旋钮连接，传动控制输出压力。
流量调节盘
通过孔径大小的不同从而控制压力。
减压筒体
辅助控制压力。
旋钮嵌件
限制部件移动，辅助旋钮的重要零件。
流量旋钮
通过与调节杆连接，使使用者通过旋钮即可控制输出。
生产所需原材料的简述
本论文中所研究的医用氧气调节器阀体零件，采用了铝6061T6作为原材料，6061T6系列为铝、镁、硅合金,是一种热处理型的耐腐蚀性合金。它具有一定的强度和塑性，易于加工，且表面的氧化层具有很强防腐蚀的能力。
主体加工的分析
阀体实物分析
/
图21 阀体工程图
图22 阀体三维模型
阀体是构成氧气调节器外壳的重要零件，也是所有构成零件中体积最大的。医用氧气调节阀阀体的工程图和三维模型如图21和图22所示。可以看出，阀体整体上为圆柱形（图21所示），因此，选择棒料作为毛坯。通过仔细观察，可以看出该阀体的一些特征。
阀体中心有一个直径为Φ6.5mm的通孔。阀体主视图的右端面还有一个最小直径为Φ25.5mm，深56.8mm的阶梯孔，它是数控车床加工时的重点加工部位。阀体的侧壁有两个Φ3.5mm的通孔和一个Φ8.7mm的通孔。阀体侧壁有10mm深沉头螺纹孔（注：采购时已被打孔处理）。在阀体中离左端面9.5mm处有一36.3mm×25.4mm的近似方形的通槽。
生产设备的选择
根据上述分析，分别采用数控车床和加工中心进行医用氧气调节器阀体的加工。下面将对两种设备的具体情况进行介绍。
1.数控车床
图23 MD6J型数控机床
如图23所示，是津上紧密机床有限公司的MD6J型数控机床。它的主要参数见表21。其主要特征如下：
? 卓越的切削能力，实现高生产性；
? TURN MATE i对话型编程软件，可供选配；
? 异常负荷检出退刀功能，可减轻干涉时对机器产生的影响；
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