基于UG螺旋上升面加工及其加工工藝分析
基于UG螺旋上升面加工及其加工工藝分析
丁科
(常州劉國鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校,江蘇常州213025)
摘要:螺旋面加工一直是數(shù)控加工中的一個難以加工的點,在本次設(shè)計中首先對螺旋上升面的工序進行分析,然后運用UG軟件對螺旋上升面進行加工模擬,驗證了加工工藝分析的正確性。
關(guān)鍵詞:UG螺旋;加工工藝;分析
DOI: 10.16 640/j.cnkl.37-1222/t.2018.10.0 54
0引言
螺旋面在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的越來越多,如螺旋輸送機、螺桿泵、螺紋等。基于現(xiàn)代工業(yè)中變螺距螺旋面的廣泛應(yīng)用,變螺距螺旋面已發(fā)展為推動社會現(xiàn)代化建設(shè)必不可少的一項技術(shù)與科技。如何可靠、高效、經(jīng)濟地加工出變螺距螺旋面也成為了當今工業(yè)社會發(fā)展的迫切需要。雖然目前很多的企業(yè)和個人在此項目上做過諸多的研究,但現(xiàn)實效應(yīng)并不太理想。由于變螺距螺桿的工藝性能差,現(xiàn)在應(yīng)用最廣的是普通加工,費事費力,經(jīng)濟性差。此設(shè)計選題為螺旋面加工技術(shù)分析與研究,旨在總結(jié)前人科研與實驗的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)的認識變螺距螺旋面的結(jié)構(gòu)特點和加工的技術(shù)難點,提出可行的加工方案,節(jié)約生產(chǎn)時間和制造成本,從而最大限度地提高經(jīng)濟效益。
1 螺旋加工研究現(xiàn)狀
變螺跑螺旋面的加工在國內(nèi)外都是一個很難的話題,由于加工設(shè)備的限制,很難保證螺旋面的加工精度,而且我國的機床普遍加工精度不高,因此造成了螺旋面的加工主要依靠進口。目前,變螺距螺旋面上只能在專用機床上加工,對于普通機床或者數(shù)控機床沒有加工變螺距螺旋面的能力,在一般的數(shù)控機床上只有變螺距螺桿機指令,但是對于均勻變截面的變螺距螺旋面、變加速度、等加速期的螺旋線的組合都無法加工出來。對于變螺距螺旋面的加工,我國現(xiàn)在主要依靠現(xiàn)有工人的加工經(jīng)驗,所以很難保證其加工精度,因此對于變螺距的加工是一個急需解決的難題。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,工業(yè)設(shè)備的自動化水平不斷提高。數(shù)控機床作為一種重要的加工設(shè)備,它的自動化水平也在不斷提高,故障發(fā)生率得到極大改善,但是其管理方式還是不夠智能化,面對現(xiàn)代社會日新月異的技術(shù)發(fā)展和革新,在高效、經(jīng)濟、環(huán)保的企業(yè)理念下,愚笨的傳統(tǒng)加工方法必定面臨著被淘汰的危機。現(xiàn)代加工方法順應(yīng)而生。其中,相對于多坐標聯(lián)動加工法和車削中心法,數(shù)控加工法憑借其制造成本低廉、加工自動化程度高和加工精度高。因此,數(shù)控技術(shù)必然成為變螺距螺旋面加工的未來主導(dǎo)技術(shù)。
2螺旋面的工藝分析
從該零件圖可以看出,該螺旋土升面由曲面、上下表面、外徑為60mm和內(nèi)徑為30mm的直徑組成,其表面粗糙度Ra值為6.3um。未注公差尺寸按GB1804-M,熱處理,HRC25-35,未注粗糙度部分光潔度按Ral.8,毛胚尺寸c1?62mmx60mm。 從圖1可以看出這個零件圖主要是由圓柱面和螺旋面組成,因此從加工分析來看最主要的是解決螺旋面的加工,首先加工的也是螺旋面,然后再對圓柱體進行加工。
3螺旋上升面加工
UG NX CAM模塊加工零件一般操作流程:零件建模一工藝方法一創(chuàng)建程序、幾何體、刀具、方法一創(chuàng)建操作:設(shè)置驅(qū)動、刀軸、投影矢量、切削參數(shù)、非切削移動等一生成刀軌。
螺旋上升面的表面加工采用數(shù)控五軸對其進行加工,具體操作步驟如下:
(1)首先創(chuàng)建其可變軸曲面輪廓銑操作,創(chuàng)建刀具,填好刀具的參數(shù)。
(2)創(chuàng)建工序,并在其里面選擇好創(chuàng)建的刀具,驅(qū)動方法可以 選擇“曲面”方法,然后選擇驅(qū)動幾何體、切削方向根據(jù)加工方向進行選擇、材料反向根據(jù)加工方向進行選擇、切削模式采用反復(fù)、步距設(shè)置為殘余高度、殘余高度選擇0.2mm。
(3)選擇刀軸方向,如圖所示。刀軸選用“側(cè)刃驅(qū)動體”,并且設(shè)定其選擇刀軸方向。
(4)選擇投影矢量方向。投影矢量方向為“垂直于驅(qū)動俸”。
(5)設(shè)置切削參數(shù)。最大步長為刀具直徑的20%。
(6)設(shè)置非切削參數(shù)。采用可變軸曲面輪廓銑進行曲面精加工,驅(qū)動方法選擇“曲面”方法,刀軸方向為“遠離直線”,投影矢量為“垂直于驅(qū)動體”,刀具采用D10R2圓角刀。
安全平面設(shè)置是處理之前必須考慮的一個過程安全問題。因此,在加工坐標系確定后,采用偏置平面設(shè)置安全平面,如圖所示。要創(chuàng)建葉片幾何形狀的加工是必要的,創(chuàng)建幾何體創(chuàng)建子組件的幾何和空白的幾何形狀,因為組件模型開始完成,指定的組件的幾何形狀是容易的,指定的空白幾何身體可以用來偏見的方式來解決空白的幾何問題。在這種情況下,設(shè)置了“0.5”毫米的偏差參數(shù),作為加工仿真的精密加工余量。
4結(jié)論
在本次設(shè)計中,首先是對螺旋上升面的毛坯進行選擇并確定其毛坯的形狀和尺寸,這樣在加工工件就可以知道用什么機床加工,怎樣加工,加工順序的選擇以及加工的基準等,因此,工件加工工藝規(guī)程的制定是至關(guān)重要的。
在本次設(shè)計中首先對螺旋上升面的工序進行分析,然后運用UG軟件對螺旋上升面進行加工模擬,驗證了加工工藝分析的正確性。
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作者簡介:丁科(1978-),男,教師j技師,研究方向:機電類。
責(zé)任編輯:繼電保護
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