自行车尾灯电极加工工艺及数控编程设计

自行车尾灯电极加工工艺及数控编程设计

                                               自行车尾灯电极加工工艺及数控编程设计
摘要:数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(it、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势数控技术作为未来先进制造技术的核心内容之一,正在朝着开放化,网络化,柔性化和智能化方向发展,数控装备产品的设计制造和应用开发都日益显示出基于开放接口标准的模块形态。基于模块和组件的系统构建策略更能体现产品设计制造过程中的人性化思想,每一个模块都是一个有针对性应用领域的技术产品形式,是该领域技术原理,应用方案和实现形式的综合体现,是其在数控加工环境下的具体应用,其设计理念和性能指标都体现数控加工技术的要求和市场应用的需求,这些充分体现设计者个性化的产品组件通过开放的标准接口形式有机的结合,组成了功能丰富性能完善的数控装备产品。
关键字:结构分析   工艺       数控

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3.1 材料的选择
在电火花加工过程中,电极材料的作用是输送加工脉冲,并以自身最小的损耗去蚀除工件。常用的电极材料有紫铜、石墨、铜钨合金、银钨合金、钢、黄铜、铸铁等。
3.1.1 紫铜
  紫铜来源广泛,具有良好的导电性,在较困难的条件下也能稳定加工,不容易产生电弧,加工损耗小;可获得较高的精度,采用精细加工能达到优于Ra1.25μm的表面粗糙度。加工过程可保持尖锐的棱角、细致的形状。不足之处:机械加工性能不如石墨,磨削困难;机械强度低,不利于加工中的装夹、校正和维持较长时间的稳定加工;比重大,即增加了加工进给系统的负担,提高了对系统的要求,也不利于电极的安装、校正。
3.1.2 石墨
  与紫铜电极相比的优点是:电极损耗小,粗加工时为紫铜的1/5~1/3;加工速度快,约为紫铜的1.5~3倍;机械加工性能好,切削阻抗为紫铜的1/4;加工效率为紫铜的2倍;比重轻,为紫铜的1/5,可用于大型电极;耐高温,热膨胀系数低,约为紫铜的1/4。不足之处:有脆性(在工作液中浸泡可减少脆性),易损坏;容易产生电弧烧伤现象;精加工损耗大,表面粗糙度只能达到Ra2.5μm;不易做成薄片和尖棱。
3.1.3 铜钨和银钨合金
  铜钨电极因其有铜的高热导率、低损耗率、低热膨胀性和钨的高熔点,广泛应用于模具钢和碳化钨工件以及精密加工。铜钨和银钨合金的被切削性相当,加工稳定性好,电极损耗小,但价格贵,大约分别是铜的40倍、100倍。
3.1.4 黄铜
  黄铜电极损耗大,加工速度也比紫铜慢,但放电时短路少,加工稳定。目前在电火花成形加工中一般不使用黄铜电极,但低速走丝线切割加工中仍使用。
3.1.5 钢
  钢作为电极材料,机械加工性好,但加工稳定性较差,在钢冲模等加工中,加工速度为紫铜的1/3~1/2,电极损耗比为15%~20%,不能实现低损耗。
综合多种材料的特性本人决定在本次加工中使用紫铜作为电极的材料。

3.2 加工前的准备
本人在加工这个电极前所准备使用的机床,刀具和材料。
1.台湾产乔福加工中心VMC-850
2.液压虎钳
3.垫铁
4.φ16飞刀
5.φ8合金刀
6.φ2合金球刀
7.φ6合金球刀
8.游标卡尺 量程为0-150mm
9.深度尺 量程为0-200mm
10.铜毛坯 尺寸为60mm×60mm×40mm
11.方垫块(需六面精磨) 尺寸为50mm×50mm×50mm

3.3 加工方法分析
Mastercam软件是美国CNCSoftware,INC开发的CAD/CAM系统,是最经济有效率的全方位的软件系统。包括美国在内的各工业大国皆一致采用本系统,作为设计、加工制造的标准。
Mastercam为全球PC级CAM,全球销售量第一名,是工业界及学校广泛采用的CAD/CAM系统,以美国和加拿大教育单位来说,共计有2500多所高中、专科大学院校使用此来作为机械制造及NC程序制作,在中国大陆及台湾,其业界及教育单位亦有领先地位。
自行车尾灯电极零件与一般零件模具相比,具有自由曲面多,形状怪异,表面曲度大,曲面美观大方等特点,这样的零件应用常规的方式加工很困难,而运用MasterCAM X10软件编制自行车尾灯电极模具的加工程序就显得非常方便,下面将详细讲解自行车尾灯电极的加工程序的过程。
首先这个电极加工的难点就是在于一次装夹后不能够满足所有面的加工需求,需要旋转角度来完成其他面的加工,旋转后的找正和对刀就成为了这个零件加工的一个最大的难点。
第一步 要在铜毛坯下面打两个盲孔套扣,再把磨好的垫块上面也打两个同样大小的孔,在用合适的螺丝把两个拧在一起,这样就可以用垫块来装夹。
第二步  在虎钳上放上垫铁然后把工件放在上面用虎钳夹紧毛坯下的垫块(但不要夹到毛坯)用木锤砸实四面归中找正,对刀如图3-1为工件的零平面。

1.  引言
???  ?数控技术作为未来先进制造技术的核心内容之一,正在朝着开放化,网络化,柔性化和智能化方向发展,数控装备产品的设计制造和应用开发都日益显示出基于开放接口标准的模块形态。基于模块和组件的系统构建策略更能体现产品设计制造过程中的人性化思想,每一个模块都是一个有针对性应用领域的技术产品形式,是该领域技术原理,应用方案和实现形式的综合体现,是其在数控加工环境下的具体应用,其设计理念和性能指标都体现数控加工技术的要求和市场应用的需求,这些充分体现设计者个性化的产品组件通过开放的标准接口形式有机的结合,组成了功能丰富性能完善的数控装备产品。
???  ?数控技术是一个综合性很强的技术学科,涉及系统控制,工业设计,机械结构,变频调速,网络通讯,信号分析等范围很广和适用性很强的技术领域,这些技术原理在工科学校的机电一体化教学中都有涉及,但在应用实践上相对分散,目前只注重在数控操作技能上的能力培养,一系列的计算机辅助设计制造软件也都是针对于这一目标,缺少一个贯穿于整个数控技术领域中的开发应用环境,来从系统规划的高度和应用开发的层面来实施数控技术能力素质培养的目标。
参考文献
Mastercam9.1数控加工实力精解    机械工业出版社   李云龙  曹岩  主编   2004年  
Mastercam9.0系统学习与实训      机械工业出版社   吴长德        编著    2003年


 

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