【正文】 件下，還可對(duì)硬表面進(jìn)行加工，從而使工序集約化。高速切削加工技術(shù)中的“高速”，通常用切削線速度進(jìn)行界定，是一個(gè)相對(duì)的概念，不能簡(jiǎn)單地定義為某一具體的切削速度。通過重構(gòu)，編輯，系統(tǒng)的組成視需要可大可?。还δ芸蓪Ｓ靡部赏ㄓ?，功能價(jià)格比可調(diào)；可以集成用戶的技術(shù)訣竅，形成名牌產(chǎn)品。超高速加工技術(shù)對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)有廣泛的適用性。 關(guān)鍵詞 ： 儀表車床 ； UG 軟件 ； 三維建模 ； 工藝規(guī)程 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 Abstract The main task of this theis is the threedimensional modeling design and assembly of the nonstandard ponents which are in the headstock of the instrumentation lathe C620 and to make the process planning for some part. I decide to plete my graduation design with the help of UG software after reading some information about C0620 Instrument lathe and learning several 3D graphics software. There are a lot of parts in the headstock of C0602 instrumentation lathe most of which are gotten by casting. They used to have plicated structures with much difficulty to be mapped and plex structure and assembly relationship of various kinds of parts which needs to modeled for many times. A series of mechanical expertise are used in this design, such as design surveying, mapping, solid modeling by threedimensional software, assembly, process planning for ponents ,all of which enriched my practice segment through applying my professional knowledge into production. Keywords: Instrumentation lathe。其精度從微米級(jí)到亞微米級(jí)，乃至納米級(jí)（ 10nm），其應(yīng)用范圍日趨廣泛。智能生產(chǎn)中心通過機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)、生產(chǎn)線上的網(wǎng)絡(luò)管理 Pc 機(jī)、立體倉(cāng)庫(kù)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理。材料去除率有了較大提高，適合材料去除率大的場(chǎng)合。 高速切削發(fā)展歷程 高速切削加工發(fā)展可分為五個(gè)階段 1）設(shè)想和理論探索階段（ 1924~1957 年） 1924~1931 年， Salomon 進(jìn)行了大量高速切削實(shí)驗(yàn)，最終于 1931 年 4 月向德國(guó)專利局申請(qǐng)了專利。 在航空航天行業(yè)中，現(xiàn)代飛機(jī)大量采用扎制的厚鋁板作毛坯直接整體加工成形的構(gòu)件，整體構(gòu)件材料去除率可以高達(dá) 98%。 在 合金 等先進(jìn)航空材料廣泛應(yīng)用的同時(shí)，以最大限度提高結(jié)構(gòu)效率為主要目標(biāo)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體化、輕量化和模塊化成為新一代大型客 機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)，已經(jīng)成為先進(jìn)大型飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重要標(biāo)志。當(dāng)然，較高的切削速度回加劇刀具磨損，降低刀具壽命。這種策略采用部分重疊插銑，走刀路徑以 Z 向進(jìn)給為主，充分利用機(jī)床的軸向剛度好這一特點(diǎn)，避免加工中產(chǎn)生振動(dòng)，特別適合于刀具懸長(zhǎng)大于直徑 4 倍的大懸長(zhǎng)加工。 HS664 高速銑削中心具備以下特點(diǎn)： 1. HS664 高速銑削中心價(jià)格合理，功能全面的高速機(jī)床，對(duì)鋁合金，石墨，淬硬鋼、超硬合金等材料的加工有獨(dú)之處，用于中小型零件的加工。 UG NX 是 Unigraphics Solutions 公司推出的集 CAD/CAM/CAE 于一體的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件，在汽車、交通、航空航天、日用消費(fèi)品、通用機(jī)械及電子工業(yè)等工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了大規(guī)模的應(yīng)用。 NX 允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認(rèn)和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。還可以通過修改曲線參數(shù)，或通過引入數(shù)學(xué)方程控制、編輯模型。 主體結(jié)構(gòu)造型 建立模型的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，如主要輪廓，關(guān)鍵定位孔確定關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)對(duì)于建模過程起到關(guān)鍵 作用。兩種軟件各有優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)該混合建模才能達(dá)到最佳效果。而在 Pro/e 中更多的是草繪特征，或許沒有 UG 建模效率高，但卻有更大的柔性。 銑削工序 工序 120 數(shù)控銑削零件下表面小孔 按圖 44 銑削零件側(cè)面 加工內(nèi)容 工步 120 精銑零件下表面小孔 Φ 1 立銑刀 圖 534 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 56 圖 535 圖 536 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 57 銑削側(cè)面 4 個(gè)小孔 這部分銑削刀軌如圖 538 所示，用Φ 1 銑刀進(jìn)行銑削孔，銑削過程參數(shù)如圖535 所示，銑削效果圖 538 如圖所示。 只要肯努力我們的未來不是夢(mèng)！ 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 69 致 謝 在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，無 論是確定工作方案、收集資料還是撰寫論文，我都得到了孫老師的全力幫助和耐心指導(dǎo)。 圖 522 可變輪廓銑銑削剩余拐角 這部分銑削刀軌如圖所示，用Φ 6 銑刀進(jìn)行可變輪廓銑 ，銑削過程參數(shù)如圖所沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 48 示，銑削效果圖如圖 524 所示。 關(guān)于界面 Pro/e 雖然有一張 Windows 的“臉面”，但它實(shí)際上是從 UNIX 操作系統(tǒng)移植過來的一個(gè) Dos 程序，對(duì) Windows 的文件類型鏈接不支持，啟動(dòng) Pro/e 實(shí)際是在執(zhí)行一個(gè) proe2021． bat 的批處理文件。 細(xì)節(jié)特征造型 細(xì)節(jié)特征造型放在造型的后期階段，一般不要在造型早期階段進(jìn)行這些細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，否則會(huì)大大加長(zhǎng)用戶的設(shè)計(jì)周期。可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)連接設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)綜合，建立產(chǎn)品的仿真，利用交互式運(yùn)動(dòng)模式同時(shí)控制 5 個(gè)運(yùn)動(dòng)副，設(shè)計(jì)出包含任意關(guān)于注塑模中對(duì)熔化的塑料進(jìn)行流動(dòng)分析，以多種格式表達(dá)分析結(jié)果。為了基于尺寸和位置的尺寸驅(qū)動(dòng)編輯、參數(shù)化定義特征，特征可以相對(duì)于任何其他特征或?qū)ο蠖ㄎ?，也可以被引用?fù)制，以建立特征的相關(guān)集。利用 NX 建模，工業(yè)設(shè)計(jì)師能夠迅速地建立和改進(jìn)復(fù)雜的產(chǎn)品形狀，并且使用先進(jìn)的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設(shè) 計(jì)概念的審美要求。 美國(guó) Unigraphics Solutions(UGS)公司開發(fā)的一個(gè)優(yōu)秀的機(jī)械 CAD/CAE/CAM一體化高端軟件，它最早應(yīng)用于美國(guó)麥道飛機(jī)公司和美國(guó)通用汽車公司。 5. 工藝凸臺(tái)和工藝壓板配合使用，能有效的加強(qiáng)輔助支撐，增大鋁合金薄壁零件的剛性，從而有效的減少震動(dòng)和加工變形。 （ 2）在加工復(fù)雜外型腔是，特別是需要加工的型腔深度變化較大時(shí)，采用 坡銑和插銑的方式可以獲得較高的加工效率。因此，加工航空鋁合金時(shí)應(yīng)選用較大的后角，推薦使用。 鋁合金仍然是飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中的主要材料，以低密度和高強(qiáng)度為主要發(fā)展方向，空中客車 A380 客機(jī)采用鋁合金材料約占整個(gè)機(jī)體結(jié)構(gòu)重量的 61%，主要采用了705 7085 等新型高強(qiáng)度鋁合金和 209 2195 等低密度鋁鋰合金制造飛機(jī)機(jī)翼梁、地板梁等承力部件。因此，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行高速切削機(jī)理及工藝基礎(chǔ)的深入基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，對(duì)我過的金屬加工業(yè)意義重大。可實(shí)現(xiàn)“干切”和“準(zhǔn)干切”，避免冷卻液污染。 國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)（ The International Academy for Production Engineering, CIRP）提出，切削線速度 500~7000m/min 為高速切削加工。 數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、 制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。 提高數(shù)控機(jī)床的加工精度，一般是通過減少數(shù)控系統(tǒng)誤差，提高數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)大件結(jié)構(gòu)特性和熱穩(wěn)定性，采用補(bǔ)償技術(shù)和輔助措施來達(dá)到的。 飛機(jī)接頭零件三維建模及數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) B142121 學(xué) 號(hào) B14212136 姓 名 趙忠志 指導(dǎo)教師 孫巖 負(fù)責(zé)教師 陳偉 沈陽航空 航天大學(xué)北方科技學(xué)院 2021 年 6 月沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 摘 要 此次畢 業(yè)設(shè)計(jì)主要是 飛機(jī)接頭 零件三維建模設(shè)計(jì)、零件工藝規(guī)程的編制。在減少 CNC 系統(tǒng)誤差方面，通常采用提高數(shù)控系統(tǒng)分辨率，使 CNC 控制單元精細(xì)化，提高位置檢測(cè)精度以及在位置伺服系統(tǒng)中為改善伺服系統(tǒng)的相應(yīng)特征，采用前饋和非線性控制 的方法。 智能化 21 世紀(jì)的 CNC 系統(tǒng)將是一個(gè)高度智能化的系統(tǒng)，具體指系統(tǒng)應(yīng)在局部或全部實(shí)現(xiàn)加工過程自適應(yīng)、自診斷、自調(diào)整；多媒體人機(jī)接口使用戶操作簡(jiǎn)單，智能編程使編程更加直觀，不僅可以使用多種高級(jí)語言編程，還可用類自然語言編程；加工數(shù)據(jù)的自生成及智能數(shù)據(jù)庫(kù)；智能監(jiān)控等。有德國(guó)達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)生產(chǎn)工程與機(jī)床研究所（ PTW）提出，高禹普通切削速度 5~10 倍的切削加工為高速切削加工，并提出按主軸最高轉(zhuǎn)速與最高移動(dòng)速度構(gòu)成的相應(yīng)范圍，劃分出傳統(tǒng)切削、高去除率切削（ HVM）和高速切削（ HSM）三個(gè)加工區(qū)域。 （ 7）刀具壽命受影響。 高速切削技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 高速切削技術(shù)具 有隨切削速度提高，切削力降低、切削溫度的增加逐漸變緩、加工表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率提高、制造成本減少、產(chǎn)品開發(fā)周期縮短等優(yōu)勢(shì)。 隨著材料制備技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展，突破了成本和加工對(duì)于合金在航空結(jié)構(gòu)件中應(yīng)用的制約，合金在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中的用量不斷提 高。 3）螺旋角 銑削航空鋁合金由于切削用量較大，刀具需要較大的容屑空間，選用螺旋角有利于排屑和保證刀具切削刃強(qiáng)度。這種加工策略不需要鉆孔，采用一把小主偏角的高進(jìn)給可轉(zhuǎn)位銑刀，進(jìn)行小切深大進(jìn)給快速走刀加工，也可以采用插銑軸向進(jìn)刀的方式進(jìn)行深腔體側(cè)壁加工。 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 6. 合理采用真空夾具的裝夾方式，真空夾具即可以起到支撐作用，又可以起到吸附作用，對(duì)防止、抑制切削過程中的切削震動(dòng)很有幫助，是目前提供薄壁零件側(cè)壁加工質(zhì)量的有效手段。汽車行業(yè)一般通用是 UG 用的比較多，但是也有很多公司用 Pro/E 和 CATIA 。 NX 包括了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊。 UG 自由形狀建模擁有設(shè)計(jì)高級(jí)的自由形狀外形、支持復(fù)雜曲面和實(shí)體模型的創(chuàng)建。注塑模流動(dòng)分析模塊用于注塑模中對(duì)熔化的塑料進(jìn)行流動(dòng)分析。 UG 與 R\PROE 的比較 UG 主要適合于大型的 汽車、飛機(jī)廠建立復(fù)雜的數(shù)模，而 PRO/E 主要適合于中小企業(yè)快速建立較為簡(jiǎn)單的數(shù)模。而且基于 UNIX 的安全性，對(duì)一個(gè)文件的多次存盤會(huì)產(chǎn)生同一個(gè)文件的多個(gè)版本，這是同 UG 非常大的區(qū)別。 圖 524 圖 525 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 49 圖 526 銑削粗加工零件下表面 這部分銑削刀軌如圖 528 所示，用Φ 6 銑刀進(jìn)行面銑，銑削過程參數(shù)如圖 529所示，銑削效果圖如圖 530 所示。孫老師學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、平易近人，是我學(xué)習(xí)和生活的榜樣，在此我。 銑削 工序 工序 110 數(shù)控銑削零件中心孔 按圖 44 銑削零件側(cè)面 加工內(nèi)容 工步 110 精銑銑零件中心孔 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(jì)（論文） 53 圖 531 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 54 圖 532 圖 533 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（