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河南工程学院《计算机辅助制造应用软件》考查课 工艺规程设计 游戏手柄下盖前模加工自动编程 学生姓名：           学    院：   机械工程学院        专业班级：               专业课程：   计算机辅助制造应用软件 任课教师：               2014  年    12月  21 日 游戏手柄型腔模具数控加工工艺分析 游戏手柄上壳下模外形 一．游戏手柄上壳下模的型腔模具的数控加工工艺分析与设计 1.2.1游戏手柄上壳下模型腔模具的外形分析 游戏手柄是一种常见电子游戏机的部件，通过操纵其按钮等，实现对电脑上模拟角色等的控制。手柄设计左侧为方向键、右侧有4个功能键，顶端有两个按键。 1.2.2游戏手柄上壳型腔模具加工零件毛坯的确定 根据图1-1草图可以确定游戏手柄的长为232mm，宽150mm，图1-1可以确定下壳的高度为50mm,可以选定毛坯为232*150*50， 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 为40Cr钢。 1.2.3确定加工顺序 加工顺序的选择直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本，因此我们必须很好的分析零件图、分析加工工艺路线以确定最好、最高效率的加工顺序。 一般情况一个零件的加工顺序应按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原则来确定，因此，根据模型图可知其加工顺序为先外形轮廓开粗和 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面 大面积挖槽开粗，然后对上一步进行精铣。其次是对中小形的槽进行粗精加工。最后是孔系加工。 1.2.4刀具选择 刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。 加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要连接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具的结构可分为：整体式、镶嵌式，采用焊接或机夹式连接。根据制造刀具所用的材料可分为:高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石刀具、其它材料刀具。如陶瓷刀具，立方氮化硼刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等地要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%-40%，金属切除量占总数的80%-90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点： （1） 刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗震及热变形小； （2） 互换性好，便于快速换刀； （3） 寿命高，切削性能稳定、可靠； （4） 刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间； （5） 刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； （6） 系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。 以下是常用的铣刀种类： ① 圆柱形铣刀：一般用于加工较窄的平面。 ② 立铣刀：用于加工各种凹槽、台阶面及成形表面。其主切削刃位于圆周 面上，端面上的切削刃是副切削刃，因此切削时一般不宜沿轴线方向进给。 ③ 键槽铣刀：用于加工封闭键槽。外形类似于立铣刀，有两个齿，端面切 削刃为主切削刃，圆周的切削刃是副切削刃。 ④ 模具铣刀：属于立铣刀类，主要用于加工模具型腔或凸模成行表面。 本设计中的注模模具是铝合金的，所以选用硬质合金刀具即可，刀具选择有Φ25R0.8飞刀、Φ8、Φ17R0.8硬质合金立铣刀R5、R2.5 、R1.5、R0.5球刀。Φ25R0.8飞刀一次开粗，Φ8立铣刀用于下壳上模的二次开粗加工，Φ17R0.8用于陡峭面的半精加工，R5平缓面的半精加工，Φ17R0.5用于陡峭面的精加工，还用于大平面精加工，平面区域精加工，ΦR2.5用于小角清根Φ1.5用于小角清根，R0.5球刀用于清根 1.2.5主轴切削用量的选用 合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。具体要考虑以下几个因素： （1）切削深度t。在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，t就等于加工余量，这是提高生产率的一个有效 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。 （2）切削宽度L。一般L与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。经济型数控机床的加工过程中，一般L的取值范围为：L=（0.6～0.9）d。 （3）切削速度v。提高v也是提高生产率的一个措施，但v与刀具耐用度的关系比较密切。随着v的增大，刀具耐用度急剧下降，故v的选择主要取决于刀具耐用度。另外，切削速度与加工材料也有很大关系，例如用立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时，v可采用 8m /min左右；而用同样的立铣刀铣削铝合金时，v可选 200m /min以上。 （4）在选择主轴的转速时，首先查看切削用量手册，在切削用量手册中确1000 vc定切削速度和每齿的进给量，然后按照公式n 和Vf=nZfz计算主轴转速与进给速度的大小。 主轴转速主要根据允许的切削速度选取。而刀具的切削速度主要根据已经选定的背吃刀量、进给量、刀具的耐用度来、工件材料的强度和硬度以及切削加工性来选取。而切削速度与主轴转速的关系如下公式所示： 式中:dw-切削刃选定点处所对应的工件或刀具的最大回转直径,单位为mm n-主轴转速，单位为r/min vc-切削速度，单位为m/min Φ25R5球头刀 可以计算出： ①粗铣时主轴转速取 ：（铣削外轮廓总深度为9mm，粗铣时分沉铣削深度为8.8mm） n=1000V/(3.14 *do)=1000*60/(3.14*25)=1820r/min 进给速度：Vf=nZfz=2500 所以粗加工速度可按经验可选1820r/min, 进给速度2500 二次开粗加工，Φ8的立铣刀可取2200r/min ，进给速度1800 陡峭面半精加工，Φ17的立铣刀可取2200r/min ，进给速度1800 平面区域半精加工，R5的立铣刀可取3300r/min ，进给速度2000 陡峭面精加工，Φ17的立铣刀可取2500r/min ，进给速度1500 大平面精加工，Φ17的立铣刀可取1000r/min ，进给速度700 平面区域精加工，Φ17的立铣刀可取3000r/min ，进给速度1500 平面区域精加工，Φ17的立铣刀可取3000r/min ，进给速度1500 小角清根加工，R2.5的立铣刀可取4000r/min ，进给速度1000 小角清根加工，R1.5的立铣刀可取4000r/min ，进给速度1000 小角清根加工，R0.5的立铣刀可取50000r/min ，进给速度800 （5）进给速度vF。vF应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。vF的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时，vF可选择得大些。在加工过程中，vF也可通过机床控制面板上的修调开关进行人工调整，但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。 1.2.6数控铣床的选用 1.数控铣床的分类 数控铣床的种类很多，常用的分类方法有以下两种： （1）主轴的分布形式分类 ①立式数控铣床 立式数控铣床的主轴轴线垂直于水平面，它是铣床中数量最多的一种，应用范围也最广。立式数控铣床中又以三坐标(X、Y、Z)联动的数控铣床居多。 ②卧式数控铣床 卧式数控铣床的主轴轴线平行于水平面。为了扩大其功能和加工范围，通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现四轴或五轴加工。 ③立式两用数控铣床 （2）按数控系统的功能分类 ①两轴半坐标联动数控机床 ②三坐标联动数控机床 ③四坐标联动铣床 ④五坐标联动铣床 立式数控铣床可以对工件进行铣削、钻削、铰削、锪削、以及攻螺纹等加工，但从实际应用效果看，数控铣床更多的用于复杂曲面的加工，形状复杂，尺寸繁多，划线与检测较困难，在普通机床上加工又难以观察和控制，高精度，一致性要求好的零件。下面有这几种机床符合加工情况： XK713A、XK714A、XK716、XK5032B XK713A加工的最大长度是800，宽度是500，主轴最高转速为4000r/min,而且由于加工我所加工的游戏手柄注模造型内容集中内容集中在上平面内，只需单工位加工即可完成，再根据所要加工的零件的材料和和加工精度，故选择立式加工中心，选用铣床，型号为XK713A最为经济。工件一次装夹中自动完成粗、半精、精加工。 1.2.7夹具的选用 由于加工的游戏手柄的上壳注模模型是长方体，而且是一次装夹，所以选普通的装夹工具即可，即选用平口虎钳装夹。 1.2.8加工工艺路线的制定 加工工艺路线的制订的合理与否直接影响到加工工艺规程的合理性、科学性和经济性。 在制定零件机械加工工艺规程时，首先要对照产品装配图分析零件图，熟悉产品的用途、性能及工作条件，明确零件在产品中的位置和功用，搞清各项技术条件制定的依据，找出主要技术要求与技术关键，以便在制定工艺规程时，采取适当的工艺措施加以保证。 零件的加工质量要求较高时，都应划分加工阶段。一般划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。由于零件要求的精度较高，还应增加光整加工和超精密加工阶段。 粗加工阶段：主要是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量，使毛坯的形状和尺寸上接近零件成品。其目标是提高生产率。 半精加工阶段：达到一定的精度要求，并保证留有一定的加工余量，为主要表面的精加工作准备。同时完成一些次要表面的加工（如紧固孔的钻削，功螺纹，铣键槽等）。 精加工阶段：主要任务是保证零件个主要表面达到图纸规定的技术要求。主要目标是全面保证加工质量。 零件的粗加工采用型腔铣，其目的是切除大部分的余量，所以应采用半径较大的立铣刀进行加工，所以选用直径为“25”的立铣刀进行粗加工。零件的承载平面也用其进行半精加工和精加工精加工。零件的具体曲面的半精加工运用半径为“17”的球头刀进行就可以满足加工要求。其精加工运用半径为“8”的球头刀进行加工。具体如下： （1）运用型腔铣进行粗加工切除大部分余量,留有余量“0.3”。 （2）运用固定轮廓铣进行顶面和侧面的半精加工留有余量“0.15”。 （3）运用固定轮廓铣进行顶面和侧面的精加工留有余量“0.15”。 （4）运用深度加工轮廓进行主体曲面的半精加工留有余量“0.15”。 （5）运用深度加工轮廓进行底面精加工留有余量“0.02”。 （6）运用固定轮廓铣进行零件顶部曲面和边槽轮廓的精加工。留有余量“0.02”。