论自行车尾灯电极加工高级技师论文2

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1、 论自行车尾灯电极加工高级技师论文论自行车尾灯电极加工高级技师论文 2论自行车尾灯电极加工高级技师论文 2 导读： 国家职业资格全国统一鉴定加工中心高级技师论文（国家职业资格二级）论文题目：自行车尾灯电极加工工艺设计姓 名： 身份证号： 准考证号：所在省市： 所在单位：哈尔滨实训实业发展有限 责任公司自行车尾灯电极加工工艺设计 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

2、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，X 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1. 引言 数控技术作为

3、未来先进制造技术的核心内容之一，正在朝着开放化， X 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，

4、机械结构，变频调速，X 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。2. 自行车尾灯电极图纸3. 自行车尾灯电极加工前分析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 4

5、5 6 7 8 9 10 论自行车尾灯电极加工高级技师论文 2 导读：M 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 12345678910 3.1.1 紫铜 紫铜广泛，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 Ra1.25m 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

6、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 1/51/3；加工速度快，约为紫铜的 1.53 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 Ra2.5m；不易做成

7、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 1/31/2，电极损耗比为 1520，不 能实现低损耗。 综合多种材料的特性本人决

8、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 4.16 飞刀 5.8 合金刀6.2 合金球刀 7.6 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 60mm60mm40mm 11.方垫块（需六面精磨） 尺寸为mmmmmm3.3 加工方法分析 Mastercam 软件是美国 CSoft 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，

9、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 3 4 5 6 7 8 9 10 论自行车尾灯电极加工高级技师论文 2 导读： 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

10、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。31 对刀平面32 侧视图4. 自行车尾灯电极的加工方法4.1 正面加工 首先将工件夹紧在液压虎钳上用寻边器找正，然后将 4把刀分别以垫铁对刀输入各自的刀具补偿号中。由于工件的零平面在如图 31 的 平面上所以应将工件坐标系向上台到零平面具体的方法如下： 先用深度尺测量出垫铁到毛坯顶面的高度，再用毛坯和垫块的总高 减 去工件零平面以上的高度就能得到工件零平面的数值，算术式为 90mm-22mm=68m

11、m（如图 41）这时将 68mm 输入到平移坐标系 中使所有的 Z 值都提高 68mm 这样刀具位置就在工件的零平面了。41 “对刀方法”示意图4.1.1 曲面粗加工挖槽 （1）首先在工件中心做一个 5954 的矩形。 （2）在刀具路径对话框中右键选“刀具路径”“曲面出加工” “挖槽”命令，选取所有的曲面后单击按钮弹出对话框（图 4 2）单击切削范围边界的尖头选项后选择 5954 的矩形单击对勾。42 “刀具路径的曲面选择”对话框 （3）弹出“曲面粗加工挖槽”对话框单击“刀具参数”标签，新建 刀具 19 号 16 飞刀（在刀具直径中输入 16.3mm 这样在加工出的 工件就双边留出了 0.3m

12、m 的精加工余量）。其余参数设置如图 4 3 所示。43 “曲面粗加工挖槽”对话框 （4）“曲面参数”标签的参数设置如图 4-4 所示。44 “曲面参数”对话框 （5）单击“粗加工参数”标签如图 45 所示，由于飞刀的特点是 转速快进给速度快但切削深度小所以 Z 轴最大进给量设置为0.4mm。“切削深度”对话框的最高深度设置为 22.3mm，最低深度 设置为-4.8mm。在“间隙设置”对话框中将切削顺序最佳化的单选 钮选上这样计算出来的路径将是最为合理的。45 “粗加工参数”对话框 （6）在“挖槽参数”标签中把“切削方式”选择为“高速切削”， 不精加工其余参数选择默认。 （7）设置完成后选择“

13、刀路模拟”按钮显示出这次加工的刀路轨迹 如图 46 所示。46 曲面粗加工挖槽刀具路径4.1.2 曲面精加工等高外形 1 为了使工件加工出比较平滑的曲面在这里本人使用了 3 次“曲面精 加工等高外形”这样加工出的 3 4 5 6 7 8 9 10 论自行车尾灯电极加工高级技师论文 2 导读：放入加工中心刀库 15 号，进给速度设置为 200，主轴转速为 1400 转（由于是精铣刀所 以转速要高于一般刀具这样才能达到较高的光洁度还有本次使用的 加工中心不是高速铣床所以给定的转速设定为 1400 转），由于下刀 时没有涉及到扎刀所以下刀速度可以给到 100，提到速度 12345678910 曲面就

14、会大量的减少表面的粗糙度植提高加工产品的 光洁度。 （1）在刀具路径对话框中右键选“刀具路径”“曲面精加工” “等高外形”选取零面以上所有的曲面后弹出“曲面精加工等高 外形”对话框，在“刀具参数”和“曲面参数”标签中的参数设定 同“曲面粗加工挖槽”一样。 （2）“等高外形精加工参数”的设定如图 47 所示。在“切削深 度”对话框中“最高位置”设置为 25mm，最低位置设置为 0mm。这样可以 保证不伤到零平面以下的面。47 “等高外形精加工参数”对话框 （3）计算后的刀路轨迹如图 48 所示。48 曲面精加工等高外形 1 刀具路径4.1.3 曲面精加工等高外形 2 图形的选取同上次一样在这次加

15、工中将使用 6 合金球刀这样可以 减少飞刀铣后工件表面留下的阶梯状，使工件更加符合设计的需要。 （1）把 6 合金球刀设置到刀库 18 号。49 “6 合金球刀的设置” （2）将“曲面参数”标签中的“加工曲面的预留量“设置为 0.01mm 如图 410 所示。410 “加工曲面的预留量”的设置 （3）为了逐层减小被加工曲面的光洁度所以在下面的加工过程中将 逐渐减小刀具每次的下刀距离，这次将 Z 轴最大进给量设为 0.2mm。411 “Z 轴最大进给量”的设置4-12 刀具轨迹图4.1.4 曲面精加工等高外形 3 在这次加工中将“加工曲面预留量”设置为-0.05mm（-0.05 是刀具 在前加工

16、其他工件测得的刀具偏移值）Z 轴最大进给量设置为 0.015mm，这次加工完就能得到工件最后的成型面。（图形略）4.1.5 曲面精加工等高外形（零平面的清角） （1）把刀具设置为 8 合金刀放入刀库的 15 号，由于此刀在本次加工前以测量出刀具的半径补偿值所以在刀具的直径中输入 7.91mm。 （2）为了和上次球刀加工出的斜面完美的结合在一起经过几次的实 验后最后测得加工曲面的预留量为-0.03mm （3）“在等高外行精加工”对话框中把 Z 轴的最大进给量设置为 0.015mm，把切削深度设置为 3mm-0mm（由于本次加工只是为了清 角所以就不用把所有的曲面都加工）。413 刀具路径图4.1.6 外形铣削 （1）在 XY 平面上作一直径 46 的圆。 （2）在刀具路径对话框中右键选“刀具路径”“外形铣削”。选 取 46 的圆点击对勾弹出外形对话框如图 414 所示。