大型薄壁件内壁加工方法及加工工艺的研究

发布时间：2017-08-20 13:00

  本文关键词：大型薄壁件内壁加工方法及加工工艺的研究

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【摘要】：在壳体件、套筒件、环形件、盘型件、平板件、轴类等零件中,当零件壁厚与内径曲率半径或轮廓尺寸之比小于1:20时,称作薄壁零件。它是指由薄型板或者加强肋构成的轻量化薄壁结构,它的整体强度高、重量轻、造型美观,所以在工程上,特别是在在汽车、国防等工业领域得到了越来越广泛的应用。目前薄壁零件正在向极薄化、大尺寸化和复杂化的方向发展。随着计算机的日益广泛应用,仿真加工技术也变得越来越重要,现在已经成为数控加工的一个非常重要的组成部分,它不仅能验证数控程序的正确性,还能优化加工程序以降低数控程序的安全隐患。而数控加工仿真技术是一用来模拟实际机床加工环境及工作状态的技术,它的核心是数控虚拟机床。数控仿真系统完全模拟真实零件的加工过程,可以检测真实指令的正确性,提供与真实机床相似的操作面板,调试、编辑、修改等功能也都俱全。本论文以某大型锥体薄壁件为研究对象,分析了此类大型薄壁件的结构特点及机械加工的特殊性。首先,应用Solidworks三维软件建立该薄壁件的成品件件及毛坯件的三维模型。其次,根据该薄壁件的加工要求和结构特点,选择了立铣刀结合工件回转进行车铣加工内锥表面的加工方法。在此基础上,应用VERICUT仿真软件建立了配置西门子840D数控操作系统的虚拟五轴卧式铣床和用于加工该零件的刀具库。最后分析总结了加工过程中存在的理论误差和影响表面质量的因素。最后进行仿真加工。
【关键词】：薄壁零件 车铣加工 数控仿真 理论误差
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG547
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 薄壁零件的结构与工艺特点13-15
• 1.2.1 薄壁零件的结构特点13-15
• 1.2.2 薄壁零件的工艺特点15
• 1.3 薄壁零件的加工方法及加工难点15-17
• 1.3.1 薄壁零件的加工方法15-16
• 1.3.2 薄壁零件的加工难点16-17
• 1.4 虚拟制造技术概述17-18
• 1.4.1 虚拟制造技术的定义及特点17-18
• 1.4.2 虚拟制造的种类及发展趋势18
• 1.5 数控加工仿真技术概述18-19
• 1.5.1 数控加工仿真技术的概念18-19
• 1.5.2 数控加工仿真技术的分类19
• 1.6 本论文的研究内容与方法19-20
• 1.7 本章小结20-21
• 第2章 数铣加工仿真系统技术平台介绍21-28
• 2.1 三维建模软件Solidworks概述21-23
• 2.1.1 Solidworks实体设计功能和特点21-22
• 2.1.2 Solid Works 的发展前景22-23
• 2.2 UG数控加工版块介绍23-25
• 2.2.1 UG数控加工及模块介绍23-24
• 2.2.2 UG数控加工流程24-25
• 2.3 数控加工仿真软件VERICUT的介绍25-28
• 2.3.1 VERICUT软件概述25-26
• 2.3.2 VERICUT软件模块功能与特点介绍26-27
• 2.3.3 VERICUT机床仿真加工过程27-28
• 第3章 虚拟数控加工系统的构建28-49
• 3.1 数控加工程序的编写与生成28-32
• 3.1.1 生成加工刀具轨迹28-31
• 3.1.2 UG与VERICUT的连接31-32
• 3.2 虚拟数控机床的构建32-43
• 3.2.1 虚拟机床实体模型的创建32-34
• 3.2.2 在VERICUT中导入数控铣床模型34-39
• 3.2.3 虚拟数控机床设定39-41
• 3.2.4 机床电主轴的特点及选用41-43
• 3.3 数控仿真铣削刀具库的建立43-49
• 3.3.1 铣削刀具类型43-45
• 3.3.2 建立刀具库45-49
• 第4章 加工过程中误差分析49-63
• 4.1 加工过程中误差初步分析49-50
• 4.2 加工基准点偏差及其影响因素的确定50-53
• 4.2.1 平底铣刀加工基准点偏差及影响因素50-51
• 4.2.2 圆鼻铣刀加工基准点偏差及影响因素51-53
• 4.3 加工过程中轴线方向的加工误差53-56
• 4.3.1 刀具轨迹误差的确定53-55
• 4.3.2 误差范围内刀具的选择55-56
• 4.4 工件内表面粗糙度的影响因素56-58
• 4.4.1 横向表面粗糙度a1R的影响因素57
• 4.4.2 纵向表面粗糙度a2R的影响因素57-58
• 4.5 误差模型的建立及宏程序的添加58-63
• 4.5.1 误差模型的建立59-60
• 4.5.2 西门子 840D系统用户宏程序的添加60-63
• 第5章 数控铣床仿真加工63-74
• 5.1 数控加工程序的调入及转换63-67
• 5.1.1 G代码偏置设定63-64
• 5.1.2 数控铣床程序结构及代码64-65
• 5.1.3 车铣加工数控程序代码的转换65-67
• 5.2 机床仿真加工67-70
• 5.2.1 VERICUT仿真过程的监控68-69
• 5.2.2 仿真过程的进行69-70
• 5.3 仿真质量的检查70-72
• 5.4 加工程序优化原理72-74
• 结论74-76
• 参考文献76-79
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果79-80
• 致谢80-81

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1 陈W，

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