基于UG NX的四叶螺旋桨几何造型及五坐标加工+CAD图纸(9)
时间:2017-03-05 14:27 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
表3.1各工序内容 序号 方法 加工内容 操作方式 刀具 主轴转速S 进给F 1 粗加工 毛坯开粗 型腔铣粗加工 平刀R4 4500 1500 2 半精加工 叶片外形轮廓 定轴铣半精加工 平刀R4 4500 1500 3 精加工 叶片外形轮廓 变轴铣精加工 球刀D5 4500 1500 4 精加工 叶毂圆角处 变轴铣精加工 球刀D3 4500 1500 3.1.4 工件的定位装夹 在金属切削机床上进行加工时，为了保证工件加工表面的尺寸、几何形状和相互位置精度等要求，在加工方法确定之后，需要解决的主要问题之一是，使工件相对于刀具和机床占有正确的加工位置，即工件的定位，并把工件夹牢，以保持这个确定了的位置在加工过程中稳定不变，这就涉及到机床夹具的设计和使用，夹具的安装使得工件相对于机床占有正确的位置。本夹具使用简单地三爪卡盘对工件进行装夹。 3.2 螺旋桨加工程序编制 3.2.1确定加工坐标系 生成刀具轨迹前，必须要确定刀具轨迹所在的坐标系，这个坐标系就是加工坐标系（MCS），加工坐标系与机床坐标系有着密切的关系。在数控铣床和加工中心上，机床坐标系的3个轴就是3个导轨方向，而机床上的原点就是机床坐标系的坐标原点。MCS的三个轴和机床坐标系的三个轴相对应，坐标原点就是对刀点。 本文中设定螺旋桨轮毂面中心为加工坐标系原点。图3-1 图3-13.2.2刀具类型及参数 要实现数控加工的高速、高精与高效，一个重要因素就是如何根据加工对象选用合适的刀具。 （1）铣刀的材料及结构 刀具工作时，要承受很大的切削力。同时，由于切削时产生的金属塑性变形以及在刀具、切屑、工件相互接触表面间产生的强烈摩擦，使刀具的切屑刃产生高温和受到很大的应力，故刀具会迅速磨损或破损。因此刀具材料必须具备高硬度和强的耐磨性，足够的强度和韧性，红硬性和良好的工艺性。铣削时对刀具的刚性有严格的要求，刀体伸出刀柄愈长，刀具的刚性愈差，铣削时愈容易产生颤振，影响工件的表面质量，还容易断刀。刀具材料主要涉及到刀具材料的硬度，一般常用的刀具材料有高速钢和硬质合金钢两种，其它非金属材料的有陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。高速钢具有较高的强度和韧性，具有一定的硬度和耐磨性，适用于制造各种复杂刀具。高速钢刀具制造工艺简单，成本较低；硬质合金的硬度、耐磨度、耐热度很高，因此，硬质合金的切削性能比高速钢高得多，当刀具耐磨度相同时，切削速度可提高4～10倍，所以在高速铣削中常用硬质合金。但是硬质合金制造工艺复杂、价格较高。 铣刀的主要结构参数包括直径和齿数的选择。铣刀直径的选择应首先考虑零件加工部位的几何尺寸与形状，在保证铣刀有足够的强度和刚度、减少走刀次数、提高生产效率的前提下，应尽可能选择直径较大的铣刀。铣刀切削刃长度只要能保证将零件铣出即可，当D/L≤0.4时铣刀刚性差；当D/L≥0.5时，刚性较好。铣刀端刃圆角半径r的大小应与零件尺寸要求一致，但粗加工中铣刀尚末切削到零件的最终轮廓，r可选得小一些。铣刀刀齿数的选择应考虑到刀具材料的刚度、耐磨性、精度的要求，一般刀齿数愈多，心部实体直径增大，刚性提高，但排屑性能差，所以刀齿数多、螺旋角大的立铣刀适宜精加工、半精加工，反之，则用在粗加工。直刃立铣刀加工时，切削刃全部同时切入工件，同时离开工件，这样反复作用加工容易引起振动缺损，加工表面质量不佳，作用在刀刃上的切削力作用在同一方向上，使刀具弯曲，故曲面加工精度较差。螺旋刃立铣刀加工切入工件时，刀刃上某点其受力位置随刀具回转而变化。结构上难以引起振动，作用在刀刃上的切削力垂直于螺旋角方向，并分解为垂直分力与进给分力，使刀具弯曲的进给分力减小了，故曲面加工精度较好。螺旋角的选择与切削振动、磨损、加工精度有关，一般选择大的螺旋角，其理由是螺旋角越大参与切削长度越长、切削力在长切刃上被分散。但是螺旋角也不是越大越好，螺旋角越大，垂直于刀具分力就越大，就不适合加工刚性差的工件。还有切屑排出性也变差了。 (责任编辑：qin) |