论文朱显民数控加工在模具制造中的应用egor.docx
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1、阜阳职业业技术学学院毕 业业 论论 文文题 目 数控控加工在在模具制制造中的的应用姓 名 朱显民民所在学院院 工工程科技技学院 专业班级级 100级机械械制造与与自动化化学 号 101103001433指导教师师 张宣宣升 日 期 20113年5月10日 摘要 大学三三年的学学习一晃晃而过,为具体体的检验验这三年年来的学学习效果果,综合检检测论在在实际应应用中的的能力,除了平平时的考考试、实实验测试试外更重重要的是是理论联联系实际际都是在在以后工工作中会会用到的的材料料加工与与成型工工艺机机械制造造机机械设计计基础一一及工工程图学学当然然还有一一些辅助助我们电电脑软件件AuutoCCAD绘绘图
2、UG等等。模具具设计成成形加工工是现代代工业生生产中应应用广泛泛的优质质、高效效、低耗耗、适应应性很强强的生产产技术或或称成型型工具、成成型工装装产品是是技术含含量高、附附加值高高、使用用广泛的的新技术术产品是是价值很很高的社社会财富富。模具具生产技技术的现现代化在在现代工工业生产产中模具具已广泛泛应用于于电动机机和电器器产品、电电子计算算机产品品、仪表表、家用用电器产产品与办办公设备备、汽车车、军械械、通用用机械等等产品的的生产中中。模具具技术水水平的高高低模具具设计毕毕业论文文已成为为衡量一一个国家家制造水水平高低低的重要要标志并并在很大大程度上上决定着着产品的的质量、效效益和新新产品的的
3、开发能能力.目目前随着着汽车及及轻工业业的迅速速发展模模具设计计制造日日益受到到人们的的广泛关关注已。将将高新技技术应用用于模具具设计与与制造已已成为快快速制造造优质模模具的有有力保证证、CAAD/DDAE/CAMM 的广广泛应用用显示了了用信息息技术带带动和提提升模具具工业的的优越性性。在欧欧美CAAD/DDAE/CAMM 已成成为模具具企业普普遍应用用的技术术。在CCAD 的应用用方面已已经超越越了图板板、二维维绘图。目前33D 设设计已达达到了770-889PROO/E、UUG、等等软件的的应用很很普遍。为为了缩短短制造周周期提高高市场竞竞争力普普遍采用用高速切切削加工工技术快速成成型技
4、术术与快速速制模技技术。有有SLAA、SLLSFDDM、LLOM 等各种种类型的的快速成成型设备备。数控技术术是现代代制造业业实现自自动化、柔柔性化、集集成化生生产的基基础,离离开了数数控技术术,进制制造技术术就成了了无本之之木。数数控技术术的广泛泛使用给给机械制制造业生生产方式式、生产产结构、管管理方式式带来深深刻的变变化,它它的关联联效益和和辐射能能力更是是难以估估计。数数控技术术及数控控装备已已成为关关系国家家战略和和体现国国家综合合国力水水平的重重要基础础性产业业,其水水平高低低是衡量量一个国国家制造造业现代代化程度度的核心心标志,实实现加工工机床及及生产过过程数控控化,已已经成为为当
5、今制制造业的的发展方方向。 本论文主主要介绍绍数控机机床的定定义,数数控机床床的分类类,机床床加工前前的准备备工作,数控机床床的程序序指令,数数控机床床对刀操操作方法法,数控控机床的的工作原原理和结结构,加加工特点点,数控机床床的优点点和缺点点。关键词:数控技技术概念念;分类类;加工工方法;模具制制造;数控加加工工艺艺;数控控编程;目 录录摘要2目录3引言5正文6一模具66什么么是模具具6模具具介绍661模具具的分类类62 模模具的发发展和应应用83 我我国模具具发展的的特点99二数控模模具111数控控加工的的特点与与应用111模具具与数控控加工的的关系113三数控在在模具中中的发展展与前景景
6、14数控控技术在在模具中中的作用用141数控控加工概概述1552数控控加工技技术在模模具制造造中的应应用166四以数控控车床加加工轴类类零件为为实例117,零件件图177零件件图工艺艺分析118设备备的选择择191机床床选择1192机床床参数220切削削顺序2211加工工方案分分析2112切削削用量的的选择221确定定零件的的定位基基准和装装夹方式式231粗基基准选择择原则2232精基基准选择择原则2233定位位基准223装夹夹方式2231各类类夹具及及优点223.机床床夹具的的分类2232车床床夹具.24、数控控车床夹夹具分类类243夹具具的选择择254装夹夹方式226.刀具具的选择择261
7、各类类刀具图图片2662刀具具的选择择原则227数控控刀具的的选择227刀具具选择应应考虑的的主要因因素277车削削系统(整整体式工工具系统统)277刀具具材料选选择288刀具具系统(模模块式工工具系统统)288(6)、刀刀柄的选选择288总结结:2883最终终选择刀刀具2994刀具具卡299五零件的的编程330手工工编程3301加工工程序11 (加加工右端端各外圆圆)3002加工工程序22(加工工左端内内孔)3323加工工程序33(车削削左端外外圆)333(二)数控仿仿真系统统341放置零零件3662加工工零件336 33精度自自检366结论377主要参考考文献338引言我国模具具行业这这几
8、年来来的发展展,我们们国内的的模具制制造业总总体发展展水平良良好,企企业加工工水平得得到很大大提高,出出口创汇汇能力大大大增强强,既在在国内市市场抵抗抗住境外外厂商的的挤压,又又在国际际市场表表现出较较强的竞竞争力。但但同时,国国内模具具企业在在发展过过程中也也曝露出出一些问问题,一一是规模模偏小,二二是技术术偏低,三三是涉及及领域狭狭窄,四四是对相相关行业业影响带带动能力力不大。综综合以上上因素,国国内模具具制造业业总体效效益还没没有发挥挥出最好好水平。为为了扭转转以上情情况,国国内模具具制造要要想在国国际市场场发挥更更大影响响,必须须加强全全行业技技术和资资源的整整合。模模具工业业又是高高
9、新技术术产业化化的重要要领域。模模具制造造技术水水平的提提高,模模具工业业的技术术升级,离离不开同同高新技技术的嫁嫁接。CCAD/CAEE/CAAM技术术在模具具工业中中的应用用,快速速原型制制造技术术的应用用,使模模具的设设计制造造技术发发生了重重大变革革,就是是一个最最好的例例证。模模具的开开发和制制造水平平的提高高,有赖赖于采用用数控精精密高效效加工设设备;逆逆向工程程、并行行工程、敏敏捷制造造、虚拟拟技术等等先进制制造技术术在模具具工业中中的应用用,也要要与电子子信息等等高新技技术嫁接接,实现现高新技技术产业业化。数控技术术是机械械加工自自动化的的基础,是是数控机机床的核核心技术术,其
10、水水平高低低关系到到国家战战略地位位和体现现国家综综合实力力的水平平。它随着着信息技技术、微微电子技技术、自自动化技技术和检检测技术术的发展展而发展展。同时数数控加工工在模具具方面的的重要性性也是日日见明显显,将数数控加工工和模具具有效地地结合起起来形成成产业信信息化、智智能化,这这将大大大推动模模具的发发展,满满足客户户需求,提提高中国国模具总总体水平平,由此此可见,模模具中应应用数控控加工是是未来模模具发展展的一种种趋势。特别是现在的新型数控加工技术,数控机床已达到5轴甚至更多轴联动,在转速上也有了很大的成就,其次是数控车床就比较相对国外就比较落后。在三维造造模方面面,其软软件更是是百花齐
11、齐放,运运用三维维建模软软件,可可以更好好突出模模具或是是零件的的特点和和形状,根根据模具具和零件件本身的的特点,三三维软件件可以自自动生成成数控机机床可识识别代码码,完全全省掉人人工编程程,生生成的数数控代码码,也可可以运用用数控加加工仿真真软件实实现所需需的模具具,在不不需要毛毛坯件的的情况下下就可以以完全了了解所需需模具的的形状、尺尺寸要求求和表面面粗糙度度。正文一模具 什么是是模具模具是工工业生产产上用以以注塑、吹吹塑、挤挤出、压压铸或锻锻压成型型、冶炼炼、冲压压、拉伸伸等方法法得到所所需产品品的各种种模子和和工具。 简而言言之,模模具是用用来成型型物品的的工具,这这种工具具由各种种零
12、件构构成,不不同的模模具由不不同的零零件构成成。它主主要通过过所成型型材料物物理状态态的改变变来实现现物品外外形的加加工。模具,是是工业生生产的基基础工艺艺装备,在在电子、汽汽车、电电机、电电器、仪仪表、家家电和通通讯等产产品中,660%-80%的零部部件都依依靠模具具成形,模模具质量量的高低低决定着着产品质质量的高高低,因因此,模模具被称称之为“百百业之母母”。模模具又是是“效益益放大器器”,用用模具生生产的最最终产品品的价值值,往往往是模具具自身价价值的几几十倍、上上百倍。模模具生产产的工艺艺水平及及科技含含量的高高低,已已成为衡衡量一个个国家科科技与产产品制造造水平的的重要标标志,它它在
13、很大大程度上上决定着着产品的的质量、效效益、新新产品的的开发能能力,决决定着一一个国家家制造业业的国际际竞争力力。 模模具介绍绍1模具具的分类类(1)一一般类别别两板模模具三板模模或细水水口模成型分类类(2)注注射成型型是先把塑塑料加入入到注射射机的加加热料筒筒内,塑塑料受热热熔融,在在注射机机螺杆或或柱塞的的推动下下,经喷喷嘴和模模具浇注注系统进进入模具具型腔,由由于物理理及化学学作用而而硬化定定型成为为注塑制制品。注注射成型型由具有有注射、保保压(冷冷却)和和塑件脱脱模过程程所构成成循环周周期,因因而注射射成型具具有周期期性的特特点。热热塑性塑塑料注射射成型的的成型周周期短、生生产效率率高
14、,熔熔料对模模 具的的磨损小小,能大大批量地地成型形形状复杂杂、表面面图案与与标记清清晰、尺尺寸精度度高的塑塑件;但但是对于于壁厚变变化大的的塑件,难难以避免免成型缺缺陷。塑塑件各向向异性也也是质量量问题之之 一,应应采用一一切可能能措施,尽尽量减小小。 压缩成成型俗称压制制成型,是是最早成成型塑件件的方法法之一。压压缩成型型是将塑塑料直接接加入到到具有一一定温度度的敞开开的模具具型腔内内,然后后闭合模模具,在在热与压压力作用用下塑料料熔融变变成流动动状态。由由于物理理及化学学作用,而而使塑料料硬化成成为具有有一定形形状和尺尺寸的常常温保持持不变的的塑件。压压缩成型型主要是是用于成成型热固固性
15、塑料料,如酚酚醛模塑塑粉、脲脲醛与三三聚氰胺胺甲醛模模塑粉、玻玻璃纤维维增强酚酚醛塑料料、环氧氧树脂、DDAP树树脂、有有机硅树树脂、聚聚酰亚胺胺等的模模塑料,还还可以成成型加工工不饱和和聚酯料料团(DDMC)、片片状模塑塑料(SSMC)、预预制整体体模塑料料(BMMC)等等。一般般情况下下,常常常按压缩缩膜上、下下模的配配合结构构,将压压缩模分分为溢料料式、不不溢料式式、半溢溢料式三三类。 挤塑成成型是使处于于粘流状状态的塑塑料,在在高温和和一定的的压力下下,通过过具有特特定断面面形状的的口模,然然后在较较低的温温度下,定定型成为为所需截截面形状状的连续续型材的的一种成成型方法法。挤塑塑成型
16、的的生产过过程,是是准备成成型物料料、挤出出造型、冷冷却定型型、牵引引与切断断、挤出出品后处处理。在在挤塑成成型过程程中,注注意调整整好挤出出机料筒筒各加热热段和机机头口模模的温度度、螺杆杆转数、牵牵引速度度等工艺艺参数以以便得到到合格的的挤塑型型材。特特别要注注意调整整好聚合合物熔体体由 机机头口模模中挤出出的速率率。因为为当熔融融料挤出出的速率率较低时时,挤出出物具有有光滑的的表面、均均匀的断断面形状状;但是是当熔融融物料挤挤出速率率达到某某一限度度时,挤挤出物表表面就会会变 得得粗糙、失失去光泽泽,出现现鲨鱼皮皮、桔皮皮纹、形形状扭曲曲等现象象。当挤挤出速率率进一步步增大时时,挤出出物表
17、面面出现畸畸变,甚甚至支离离和断裂裂成熔体体碎片或或圆柱。因此挤挤出速率率的控制制至关重重要。 压注成成型亦称铸压压成型。是是将塑料料原料加加入预热热的加料料室内,然然后把压压柱放入入加料室室中锁紧紧模具,通通过压柱柱向塑料料施加压压力,塑塑料在高高温、高高压下熔熔化为流流动状态态,并通通过浇注注系统进进入型腔腔逐渐固固化成塑塑件。此此种成型型方法,也也称传递递模塑成成型。压压注成型型适用于于各低于于固性塑塑料,原原则上能能进行压压缩成型型的塑料料,也可可用压注注法成型型。但要要求成型型物料在在低于固固化温度度时,熔熔融状态态具有良良好的流流动性,在在高于固固化温度度时,有有较大的的固化速速率
18、。 (6)中中空成型型是把由挤挤出或注注射制得得的、尚尚处于塑塑化状态态的管状状或片状状坯材趋趋势固定定于成型型模具中中,立刻刻通入压压缩空气气,迫使使坯材膨膨胀并贴贴于模具具型腔壁壁面上,待待冷却定定型后脱脱模,即即得所需需中空制制品的一一种加工工方法。适适合中空空成型的的塑料为为高压聚聚乙烯、低低压聚乙乙烯、硬硬聚氯乙乙烯、软软聚氯乙乙烯、聚聚苯乙烯烯、聚丙丙烯、聚聚碳酸酯酯等。根根据型坯坯成型方方法的不不同,中中空成型型主要分分为挤出出吹塑中中空成型型和注射射吹塑中中空成型型两种。挤挤出吹塑塑中空成成型的优优点是挤挤出机与与挤出吹吹塑模的的结构简简单,缺缺点是型型坯的壁壁厚不一一致,容容
19、易造成成塑料制制品的壁壁厚不匀匀。右图图是挤出出吹塑中中空成型型原理示示意图。注注射吹 塑中空空成型的的优点是是型坯的的壁厚均均匀、无无飞边,由由于注射射型坯有有底面,因因此中空空制品的的底部不不会产生生拼和缝缝,不仅仅美观而而且强度度高。缺缺点是所所用的成成型设备备和模具具价格贵贵,故这这种成型型方法多多用于小小型中空空制品的的大批量量生产上上,在使使用上没没有挤出出吹塑中中空成型型方法广广泛。2模具的的发展和和应用(1)、随着世世界经济济飞速发发展,模模具的重重要性日日显突出出,模具具的主要要应用范范围是汽汽车行业业、摩托车车行业、电机、电电器行业业其他行行业。(2)、模模具行业业发展趋趋
20、势分析析 、模具具市场全全球化,模模具生产产周期进进一步缩缩短模具市场场全球化化是当今今模具工工业最主主要的特特征之一一,模具具的购买买者和生生产商遍遍布全世世界,模模具工业业的全球球化发展展使生产产工艺简简单、精精度低的的模具加加工企业业向技术术相对落落后、生生产率较较低的国国家迁移移,发达达国家的的模具生生产企业业则定位位在生产产高水准准的模具具上,模模具生产产企业必必须面对对全球化化的市场场竞争,同同时模具具生产厂厂家不得得不千方方百计地地加快生生产进度度,努力力简化和和废除不不必要的的生产工工序,模模具的生生产周期期将进一一步缩短短。 、模具具CADD/CAAM向集集成化、智智能化和和
21、网络化化发展 软件的功功能模块块越来越越齐全,同同时各功功能模块块采用同同一数据据模型,实实现信息息的综合合管理与与共享,支支持模具具设计、制制造、装装配、检检验、测测试及生生产管理理的全过过程。有有的系列列化软件件包括了了曲面/实体几几何造型型、复杂杂形体工工程制图图、工业业设计高高级渲染染、模具具设计专专家系统统、复杂杂形体CCAM、艺艺术造型型及雕刻刻自动编编程系统统、逆向向工程系系统及复复杂形体体在线测测量系统统等;模模具设计计、分析析、制造造的三维维化、无无纸化使使新一代代模具软软件以立立体的、直直观的感感觉来设设计模具具,所采采用的三三维数字字化模型型能方便便地用于于产品结结构的C
22、CAE分分析、模模具可制制造性评评价和数数控加工工、成形形过程模模拟及信信息的管管理与共共享;罗罗百辉表表示,随随着竞争争、合作作、生产产和管理理等方面面的全球球化、国国际化,以以及计算算机软硬硬件技术术的迅速速发展,网网络使得得在模具具行业应应用虚拟拟设计、敏敏捷制造造技术成成为新的的发展趋趋势。 、模具具产品将将向大型型、精密密、标准准化方向向发展 一方面模模具成型型零件日日渐大型型化和为为提高生生产效率率开发的的“一模模多腔”造造成了模模具日趋趋大型化化,另一一方面电电子信息息产业、医医学的迅迅猛发展展带来了了零件微微型化及及精密化化,有些些模具的的加工精精度公差差就要求求在以下下。另外
23、外多功能能复合模模具将得得到进一一步发展展,新型型多功能能复合模模具除了了冲压成成型零件件外,还还担负叠叠压、攻攻丝、铆铆接和锁锁紧等组组装任务务,生产产效率进进一步提提高。 国外发达达国家模模具标准准件使用用覆盖率率一般为为80左右,随随着我国国模具工工业的发发展,模模具标准准化工作作必将加加强,模模具标准准化程度度将进一一步提高高,模具具标准件件的应用用和生产产在“十十二五”期期间必将将得到较较大的发发展。 、优质质模具材材料及先先进表面面处理技技术将进进一步受受到重视视 因选材和和用材不不当,致致使模具具过早失失效,大大约占失失效模具具的455以上上,因此此选用优优质钢材材和应用用相应的
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