【正文】 術(shù)革新的工業(yè)設(shè)計和風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的解決方案。 如今制造業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)是，通過產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)創(chuàng)新，在持續(xù)的成本縮減以及收入和利潤的逐漸增加的要求之間取得平衡。 Pro/ENGINEER 軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司PTC 推出的新一代 CAD/CAE/CAM 軟件，具有基于特征、全參數(shù)、全相關(guān)、單一數(shù)據(jù)庫等特點。 HS664 銑削中心如圖 36 所示 圖 36 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 3 三維軟件 三維制圖軟件介紹 現(xiàn)在的畫圖軟件眾多， AutoCAD 是美國 Autodesk 企業(yè)開發(fā)的一個交互式繪圖軟件，是用于二維及三維設(shè)計、繪圖的系統(tǒng)工具，用戶可以使用它來創(chuàng)建、瀏覽、管理、打印、輸出、共享及準(zhǔn)確復(fù)用富含信息的設(shè)計圖形。 4. 對于大型復(fù)雜的薄壁零件的裝夾，應(yīng)考慮滿足加工時能提供較好的定位和支撐，外輪廓進(jìn)行加工時能連續(xù)進(jìn)行切削等要求。采用分層對稱加工的走刀路徑，可以使加工變形相互抵消，殘余應(yīng)力均勻?qū)ΨQ釋放，獲得良好的加工精度，在精加工過程中，常常需要處理大量設(shè)計要求的圓角特征。每次走刀到轉(zhuǎn)角部位切削刃所受到的載荷突然增大，需要減小進(jìn)給 50%。 3）軸向切深和徑向切深 在切削加工系統(tǒng)剛性較弱的情況下，軸向切 深和徑向切深的選取要滿足加工穩(wěn)定性的約束。 2）后角 由于航空鋁合金彈性模量較小，已加工回彈較大，后角較小會加劇后刀面和已加工表面的摩擦和擠壓，使大量切屑黏附在后刀面上，加劇后刀面磨損。 航空鋁合金高速切削關(guān)鍵策略 航空鋁合金高速切削刀具選擇 根據(jù)航空鋁合金切削加工性較好的特點，一般情況下采用高速切削技術(shù)進(jìn)行加工。先進(jìn)航 空材料是航空產(chǎn)品實現(xiàn)所期望的技術(shù)性能、使用壽命和可靠性的技術(shù)基礎(chǔ)，具有高比強(qiáng)度和比剛度、低密度、良好的耐腐蝕性能和優(yōu)越的抗疲勞性能等特點。 而近年來，利用高速切削技術(shù)加工難加工材料取得了一些顯著的成效，尤其是在模具加工行業(yè)。然而由于實際生產(chǎn)中缺乏相應(yīng)的高速切削機(jī)理、工藝技術(shù)的基礎(chǔ)研究作為基礎(chǔ)和缺乏穩(wěn)定可靠的技術(shù)指導(dǎo)，使得多數(shù)高速切削機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速偏低，不少應(yīng)用工藝中仍然采用傳統(tǒng)的切削用量進(jìn)行切削，從而遠(yuǎn)未發(fā)揮高速切削技術(shù)所固有的潛在優(yōu)勢，造成機(jī)床利用率低、生產(chǎn)成本高。 1958 年， 進(jìn)行了切削速度范圍較廣的切削試驗，得出切削速 度的提高有助于表面加工質(zhì)量的改善的結(jié)論（尤其是對鋁合金）。 （ 6）環(huán)保。工件受力變形小，適于加工弱剛性的薄壁細(xì)長件。由于不同的加工方式、不同的工件材料有不同的高速加工范圍，因而應(yīng)根據(jù)不同的加工材料，結(jié)合實際生產(chǎn)情況，確定不同的高速加工速度范圍。在此基礎(chǔ)上 再借助以太網(wǎng)與企業(yè)上層的 CAD／ MRP(EPR)等系統(tǒng)聯(lián)接，實現(xiàn)整個企業(yè)的信息集成，建立了智能網(wǎng)絡(luò)化工廠。 網(wǎng)絡(luò)化 實現(xiàn)多種通迅協(xié)議，既滿足單機(jī)需要，又能滿足 FMC、 FMS、 CIMS 對基層設(shè)備的要求，同時便于形成“全球制造”的基礎(chǔ)單元。新材料及新零件的出現(xiàn)，更高精度要求的提出等都需要超精 密加工工藝，發(fā)展新型超精密加工機(jī)床，完善現(xiàn)代超精密加工技術(shù)，以適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展。它包括機(jī)床制造的幾何精度和機(jī)床使用的加工精度兩方面。 process planning 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 目 錄 1 緒論 ................................................................................................................................... 5 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢 ........................................................................................ 5 高速切削技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及在航空零件中的應(yīng)用 ............................................... 7 飛機(jī)接頭零件加工裝夾方案優(yōu)化 ....................................................................... 13 數(shù)控加工機(jī)床的選擇 ........................................................................................... 14 4. 使用 對零件三維建模的過程 ........................................................................... 21 零件二維工程圖 ...................................................................................................... 21 5. 飛機(jī)接頭零件數(shù)控加工工序安排 ................................................................................ 28 準(zhǔn)備工序 .................................................................................................................... 29 銑削零件上表面及側(cè)面 ........................................................................................... 30 精銑零件上表面 ........................................................................................................ 31 銑削粗加工零件一側(cè)面 ............................................................................................ 37 銑削零件另一側(cè)面 ...................................................................... 錯誤 !未定義書簽。查閱飛機(jī)接頭零件 資料，學(xué)習(xí)幾種三維制圖軟件，比較后確定本次畢設(shè)用 UG 軟件。尤其是隨著 FMS 和 CIＭ S的興起和不斷成熟，對機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)提出了更高的要求，現(xiàn)代數(shù)控加工正在向高速化、高精度化、高可靠性、高柔性化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化和開放式體系結(jié)構(gòu)等方向發(fā)展。在采用補(bǔ)償技術(shù)方面，采用齒縫補(bǔ)償、絲杠螺母誤差補(bǔ)償、刀具補(bǔ)償、熱變形誤差補(bǔ)償和空間誤差綜合補(bǔ)償?shù)取? 高柔性化 柔性是指機(jī)床適應(yīng)加工對象變化的能力。 智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方 便的智能化，如前饋控制、電動機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)載、自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、日本 MAZAK 株式會社的日本工廠是世界上為數(shù)不多的智能管理的代表。進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)的性能在一定程度上決定了數(shù)控系統(tǒng)的性能，直接影響了加工工件的精度。 一般認(rèn)為高速加工是采用較硬材料的刀具，通過極大地提高切削速度和進(jìn)給速度，來提高材料切除率、加工精度和加工表 面質(zhì)量的現(xiàn)代加工技術(shù)。 （ 4）動力學(xué)特性好。隨著切削速度的增加，刀具壽命會相應(yīng)的降低。 4）高速切削技術(shù)進(jìn)入應(yīng)用階段（ 1979~1989 年） 1979 年，美國國防部組織了現(xiàn)代加工技術(shù)（ AMRP） 研究計劃，焦點包括激光輔助加工和高速切削加工（高速切削機(jī)理、刀具、工藝方案研究）。高速高性能機(jī)床、超硬耐磨和耐熱刀具材料等關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了高速切削技術(shù)迅速發(fā)展。高速銑削模具可提高加工精度和表面質(zhì)量、沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 縮短生產(chǎn)周期、降低環(huán)境污染，已成為模具制造業(yè)的發(fā)展趨勢。 合金 具有高比強(qiáng)度、良好的高溫性能、優(yōu)越的抗疲勞性能和耐腐蝕性能，可以大幅度減輕航空產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)重量，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和損傷容限，使航空結(jié)構(gòu)件的服役性能大幅提升。不同制造行業(yè)對刀具的要求差異較大，航空航天領(lǐng)域鋁合金大型整體薄壁結(jié)構(gòu)件加工中要求粗加工刀具具有良好的強(qiáng)度和柔性及排屑性能以便于減少加工變形并降低加工表面粗糙度。 航空鋁合金整體結(jié)構(gòu)件高速切削參數(shù)選擇 1）切削速度 由于航空鋁合金非常適合采用高速切削加工，因此，加工航空鋁合金整體結(jié)構(gòu)件時，切削速度是沒有限制的 ，只取決于機(jī)床性能。 高速切削走刀路徑選擇 走刀路徑選擇對于合金整體機(jī)構(gòu)件高速切削的實現(xiàn)具有極其重要的作用。系統(tǒng)剛性不足時，由于切削力主要分布到軸向，采用這種加工方式可獲得較高的穩(wěn)定性。為了避免加工過程中改變進(jìn)給速度，保持加工過程的平穩(wěn)，可以先處理圓角部位，即采用插銑方式，在加工側(cè)壁之前對圓角部位進(jìn)行精加工，然后通過側(cè)銑掃除剩余材料。 7. 合理采用合適的填充劑來增強(qiáng)薄壁零件的剛性。軟件以其強(qiáng)大的曲面設(shè)計功能而在飛機(jī)、汽車、輪船等設(shè)計領(lǐng)域享有很高的聲譽(yù)。 UG 的綜合能力是很強(qiáng)大的：從產(chǎn)品設(shè)計到模具設(shè)計到加工到分析到渲染幾乎無所不包； pro/e 強(qiáng)調(diào)的是單純的全相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計，顯得有點力單勢薄。 NX 獨特之處是其知識管理基礎(chǔ)，它使得工程專業(yè)人員能夠推動革新以創(chuàng)造出更大的利潤。 NX 具有高性能的機(jī)械設(shè)計和制圖功能，為制造設(shè)計提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 UG/Gateway 為所有 UG NX 產(chǎn)品提供了一個一致的、基于 Motif 的進(jìn)入捷徑，是用戶打開 NX 進(jìn)入的第一個應(yīng)用模塊。它 是實體建模和曲面建模技術(shù)功能的合并，包括沿曲線的掃描，用一般二次曲線創(chuàng)建二次曲面體，在兩個或更多的實體間用橋接的方法建立光滑曲面。 MoldWizard 為產(chǎn)品的分型、型腔、型芯、滑塊、嵌件、推桿、鑲塊、復(fù)雜型芯或型腔輪廓創(chuàng)建電火花加工的電極及模具的模架、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等提供了方便的設(shè)計途徑，最終可以生成與產(chǎn)品參數(shù)相關(guān)的、可用于數(shù)控加工的三維模具模型。具有前處理、解算和后處理的能力，提供強(qiáng)大的在線求解器和完整的材料數(shù)據(jù)庫。 設(shè)計基準(zhǔn)（ Datum）通常決定用戶的設(shè)計思路，好的設(shè)計基準(zhǔn)將會幫助簡化造型過程并方便后期設(shè)計的修改。在建模較為復(fù)雜的時候，往往是任何參數(shù)都是沒有用處的，可以用 PRO/E 建立開始較為簡單的線框、曲面，然后轉(zhuǎn)到 ug 里面進(jìn)行高級曲面的建立、倒角。對父特征的修沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 改一定會反映到子特征上。操作界面見圖 。 圖 510 銑削工序 工序 80 數(shù)控銑削零件側(cè)面 按圖 510 銑削零件側(cè)面 加工內(nèi)容 工步 801 銑削粗加工零件側(cè)面 Φ 6 立銑刀 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 圖 511 銑削過程采用型腔銑，進(jìn)刀方式采用沿形狀斜進(jìn)刀，切削模式為跟隨周邊，步距為刀具平直百分比，平面直徑百分比為 50%，公共每刀切削 深度恒定，詳細(xì)參數(shù)參見下圖： 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 圖 512 銑削后的效果如圖 513 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 40 這部分銑削刀軌如圖 514 所示，用Φ 6 銑刀進(jìn)行型腔銑，銑削過程參數(shù)如圖59 所示，銑削效果圖如圖 515 所示。 銑削工序 工序 100 數(shù)控銑削零件下表面 按圖 44 銑削零件側(cè)面 加工內(nèi)容 工步 100 精銑零件下表面 Φ 6 立銑刀 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 50 圖 527 圖 528 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 51 圖 529 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 52 圖 530 從零件底面銑中心孔 這部分銑削刀軌如圖 531 所示，用Φ 6 銑刀進(jìn)行銑削孔，銑削過程參數(shù)如圖532 所示，銑削效果圖如圖 533 所示。從開始選擇畢設(shè)題目，在到論文的完成，每一步都是對我大 學(xué)四年所學(xué)知識的考驗