【導讀】中，為機械領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的方向。本文主要闡述了鍛造模具的數(shù)控加工及。其發(fā)展趨勢，并簡單介紹了鍛造的生產(chǎn)過程以及發(fā)展方向。首先利用CATIA軟件對曲軸零件、鍛件、鍛造模塊等進行實體建模，軸二維零件圖，鍛件圖，模塊圖和裝配圖。

　　

【正文】 ⑷油封 具體尺寸：外徑 D1=? 155mm，內(nèi)徑 D2=? 140mm。由草圖設(shè)計，拉伸得到油封的立體圖，如圖 315 所示。 圖 315 油封 ⑸油封端蓋 具體尺寸： D=? 140mm， D1=? 170mm， D2=? 200mm， D3=? 130mm，高度H=28mm， h=14mm，有草圖設(shè)計，拉伸，倒角，鉆螺紋孔，得到油封端蓋的三維實體圖，如圖 316 所示。 西安廣播電視大學畢業(yè)設(shè)計 23 圖 316 油封端蓋 頂桿 本設(shè)計的頂桿位置在飛邊上。 設(shè)計這類頂桿應(yīng)注意以下的問題： ① 鍛件外側(cè)的頂桿應(yīng)布置在模鍛時形成較大飛邊的部位。如果飛邊過小，頂桿將失去作用。 ② 鍛件外側(cè)的頂桿首先考慮定出的平穩(wěn)。 ③ 鍛件外側(cè)的頂桿必須能及時回到原始位置，不允許頂桿在模鍛成形過程中露出飛邊橋部。成形開始時如果頂桿不退回，金屬迅速外流，將沿橫向沖擊頂桿使其彎曲變形，并使頂桿 和頂桿孔的間隙偏向一側(cè)，金屬流入該間隙中，卡住頂桿使其失效。為此，頂出裝置，特別是上模中的頂出裝置中應(yīng)設(shè)有復位彈簧，使頂桿頂件后退回原位。 ④ 設(shè)置在孔內(nèi)連皮上的頂桿模鍛時受力較大，很容易產(chǎn)生彎曲變形而失效。因此，使用中應(yīng)經(jīng)常注意修復和更換。 經(jīng)過草圖設(shè)計，拉伸，倒角得到頂桿的三維實體圖，如下圖所示。 圖 317 頂桿 西安廣播電視大學畢業(yè)設(shè)計 24 實體建模裝配 ⑴ 點擊“開始”菜單中的機械設(shè)計，然后選擇裝配件設(shè)計。 ⑵ 點擊 （即現(xiàn)有組件）將所生成的各個零件導入裝配圖中，通過點擊（即相合約束）和 （即接觸約束）還有 （即偏移約 束）來固定個零件間的相互位置。最終生成裝配圖如圖 318 所示以及爆炸圖如圖 319所示。 圖 318 曲軸終鍛模設(shè)計裝配圖 圖 319 爆炸圖 西安廣播電視大學畢業(yè)設(shè)計 25 第 4 章 曲軸模膛數(shù)控加工仿真 利用 UG進行輔助編程是一個綜合的過程。它涉及刀具運動軌跡、加工刀具類型、切削用量選擇、加工參數(shù)選擇和下刀方式等的選擇，所有這些內(nèi)容都反映在由加工刀具路徑轉(zhuǎn)化而成的數(shù)控加工代碼中。曲面加工刀具路徑生成過程分為刀具參數(shù)設(shè)置、加工方式選用、粗精加工參數(shù)設(shè)置和后處理等步驟，這些參數(shù)設(shè)置的正確與否是保證零件尺寸精度、提高工效和降低成本的關(guān) 鍵所在。 終鍛模模膛數(shù)控加工 UG中有粗加工和精加工兩種方式，要根據(jù)具體情況和實際加工經(jīng)驗，合理選用加工方式，然后確定刀具形式、直徑和加工材料等。 粗加工刀路設(shè)計根據(jù)鍛模的特點，經(jīng)反復比較，選用型腔粗加工。此加工方法能快速除去大量的毛坯材料。選擇刀具為立銑刀，加工方式為等距環(huán)切，為精加工預留 的加工余量。用立銑刀及等距環(huán)切方式加工，都是為了能在粗加工中，更多去除材料，提高加工效率。 （ 1）模塊飛邊槽粗加工的刀具路徑如圖 4 42 所示： 圖 41 飛邊槽粗加工的路勁 圖 42 飛邊槽數(shù) 控加工的效果圖 西安廣播電視大學畢業(yè)設(shè)計 26 （ 2）模塊模膛的粗加工刀具路徑如圖 4 44 所示： 圖 43 模膛的粗加工路徑 圖 44 模膛數(shù)控加工的效果圖 (3)飛邊槽橋部精加工刀具路徑如圖 4 46 所示： 圖 45 飛邊槽橋部精加工路徑 西安廣播電視大學畢業(yè)設(shè)計 27 圖 46 飛邊槽橋部精加工的效果圖 (4)模膛精加工刀具路徑如圖 4 48 所示： 圖 47 模膛精加工刀具路徑 圖 48 模膛精加工效果圖 西安廣播電視大學畢業(yè)設(shè)計 28 生成 G 代碼及刀具路徑后處理 對于刀具路徑，機床是不能直接識別的。所以，加工方式選擇好后，必須要進行后處理，也就是將刀具路徑“翻譯 ”成機床能夠識別的數(shù)控代碼。不同的機床能識別的數(shù)控代碼不盡相同，所以不同的機床必須采用不同的后處理方式。將自動生成的數(shù)控代碼，進行必要的校核處理后，就能輸送給數(shù)控機床進行加工了，部分軌跡 G 代碼如下。 圖 41 飛邊槽平面區(qū)域粗加工數(shù)控代碼 % N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 N0030 T00 M06 N0040 G0 G90 S0 M03 N0050 G43 H00 N0060 N0070 G1 M08 N0080 N0090 N0100 G2 ?? ?? N8120 N8130 N8140 G2 N8150 G1 N8160 N8170 N8180 N8190 N8200 G0 N8210 M02 % 圖 43 模塊模膛粗加工數(shù)控代碼 % N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 西安廣播電視大學畢業(yè)設(shè)計 29 N0030 T00 M06 N0040 G0 G90 S0 M03 N0050 G43 H00 N0060 N0070 G1 M08 N0080 N0090 N0100 ?? ?? N5380 G2 N5390 G1 N5400 N5410 N5420 N5430 N5440 N5450 N5460 G0 N5470 M02 % 圖 45 飛邊槽橋部精加工數(shù)控代碼 % N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 N0030 T00 M06 N0040 G0 G90 S0 M03 N0050 G43 H00 N0060 N0070 G1 M08 N0080 N0090 N0100 ?? ?? N3250 G2 西安廣播電視大學畢業(yè)設(shè)計 30 N3260 G1 N3270 G2 N3280 G1 N3290 N3300 N3310 G2 N3320 G1 N3330 N3340 N3350 G0 N3360 M02 % 圖 47 模膛精加工數(shù)控代碼 % N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 N0030 T00 M06 N0040 G0 G90 S0 M03 N0050 G43 H00 N0060 N0070 G1 M08 N0080 N0090 N0100 ?? ?? N2550 G2 N2560 G1 N2570 N2580 N2590 N2600 N2610 N2620 N2630 N2640 西安廣播電視大學畢業(yè)設(shè)計 31 N2650 G0 N2660 M02 % 西安廣播電視大學畢業(yè)設(shè)計 32 結(jié)論 本論文主要闡述了汽車發(fā)動機曲軸終鍛模的設(shè)計過程，完成了以下幾項工作： ⑴ 對發(fā)動機曲軸零件進行設(shè)計及建模； ⑵ 通過計算，完成曲軸終鍛件的設(shè)計及建模； ⑶ 設(shè)計上下模腔，對模塊承壓面大小及模塊整體大小進行計算和設(shè)計建模； ⑷ 對模架進行設(shè)計與建模； ⑸ 對模腔進行數(shù)控加工仿真，并生成數(shù)控程序代碼。 本次畢業(yè)設(shè)計雖然經(jīng)歷了短暫 的三個月，但它濃縮了大學三年的學習過程，體現(xiàn)了我對專業(yè)知識的掌握程度。通過此次畢業(yè)設(shè)計，使我對大學三年的所學有了新的認識和理解，進一步完善了我的知識結(jié)構(gòu)，同時，更重要的就是激發(fā)了我的創(chuàng)新思維。我在本次設(shè)計過程中，利用理論知識解決實際問題的能力得以提高，為今后工作、學習中解決各種問題打下了堅實的基礎(chǔ)。 西安廣播電視大學畢業(yè)設(shè)計 33 參考文獻 [1] 夏巨諶 ， 韓鳳麟 ， 趙一平 . 中國模具設(shè)計大典第四卷 [M]. 江西：江西科學技術(shù)出版社 . 20200101. [2] 郝濱海 .鍛造模具簡明設(shè)計手冊 [M]. 化學工業(yè)出版社 . 202012. [3] 胡亞民編著 . 鍛造工藝過程及模具設(shè)計 [M]. 中國林業(yè)出版社 . 20208. [4] 江國屏，呂炎等 . 鍛模設(shè)計手冊 [M]. 機械工業(yè)出版社 . 1997. [5] 蔡蘭，王宵等 . 數(shù)控加工工藝學 [M]. 北京 ： 化學工業(yè)出版社 ， 20204. [6] 肖景容，李德群 . 模具計算機輔助設(shè)計與制造 [M]. 國防工業(yè)出版社， 1990. [7] 甘永立 . 機械精度設(shè)計基礎(chǔ) [M]. 吉林人民出版社 . 20205. [8] 李洪，宮冶平 . 機械加工技術(shù)手冊 [M]. 北京出版社 . 19928. [9] 許友誼 ， 李金伴 . 數(shù)控機床編程技術(shù) [M]. 北京 ： 化學工業(yè)出版社 . 20205. [10] 鍛模設(shè)計 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1992. [11] 機械設(shè)計手冊 . 北京：機械工業(yè)出版社 [M]. 19933. [12] 周永泰 . 模具設(shè)計和加工技術(shù)的發(fā)展方向 [J]. 中國模具工業(yè)協(xié)會 . 制造技術(shù)與機床 .2020， 05期 . [13] 趙波 . 模具加工的前沿技術(shù) — 高速加工 [J]. 上海 ： 上海工程技術(shù)大學汽車工程學院 .模具技術(shù) ， 2020， . [14] 劉朝儒，吳志軍，高政一，許紀旻 .機械制圖 [M].清華大學工程圖學及計算機輔助設(shè) 計教研室 .202010. [15] 濮良貴，紀名剛 .機械設(shè)計 [M].西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教研室 .202012. [16] Collacoff R A. Mechanical Fault Diagnosis and Condition Monitoring. London： Chapman and Hall. 1997. [17] Kushner M R. Toroidal Drive Combines Concepts. London： Product Engineering， August 1979. [18] R J Crawford. Journal of Engineering Manufacture. London： Product THE Institution of Mechanical Engineers， 2020December： 103110. 西安廣播電視大學畢業(yè)設(shè)計 34 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計能夠順利完成，我特別感謝設(shè)計過程中給予我?guī)椭乃械睦蠋熀屯瑢W。 首先，感謝我的指導老師王勝老師，從本論文的選題到完成，每一步都傾注了趙老師大量的心血，是她給了我大力的支持與幫助、耐心的指導與解惑。 王老師淵博 的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德深深的影響了我，使我深刻地感受他們是我以后學習、工作中最好的榜樣。 最后，感謝在軟件應(yīng)用方面給我很多幫助的我的同學們，他們的幫助以及我們相互的協(xié)作與學習，使論文的進展更有效率。 通過本次畢業(yè)設(shè)計，我的專業(yè)知識有了很大的拓展，軟件的實際應(yīng)用能力也有很大的提升，當然，這與老師們和同學們的幫助是息息相關(guān)的，他們的指導使我終生受益，在此，謝謝他們。