雕铣机加工铝合金压型新工艺的试验研究

论文摘要

模具是现代生产中生产各种工业产品的重要工艺装备,随着社会经济的发展,工业产品的更新换代更为迅速,因此采用先进技术和设备,提高模具的制造水平越来越受到重视。目前,我国精密铸造压型制造技术与国际先进水平相比仍有明显差距。尤其,随着近年来原辅材料、能源价格的逐年上涨,模具制造工业面临着更为严峻的考验。因此,提升模具产品设计水平,创新产品开发理念,挖掘优势与潜力,降低制造成本,提高与国际市场的竞争能力显得尤为重要。通过对精密铸造压型制造新工艺的研究,不仅可以提高精密铸造企业的市场竞争力,而且还可以提高模具生产企业在压型制造方面的生产质量及效率。本文主要对雕铣机加工特点、设计软件选择、模具材料选择、加工工艺参数和产品制造等方面进行研究。研究中采用Pro/E同Type3相结合的设计方法,重点解决了两种软件之间数据转换的问题,由此解决了NC代码不兼容的问题。采用2A12作为压型的制造材料,充分发挥了雕铣机的高速铣削优势,降低了压型的综合制造成本,缩短了蜡模的生产周期。对主轴转速、覆盖率和进给速度等加工参数进行了研究,得到了不同的切削用量对表面粗糙度和加工效率的影响规律,获得了优佳的工艺参数,即覆盖率为45%、进给速度为35%、主轴转速300为转/秒,为应用雕铣机制造压型这一新工艺的切削用量的确定提供了科学的依据。引用快速成型技术中分层制造原理,解决了雕铣机在压型制造中加工深度浅这一问题,弥补雕铣机加工缺点,扩大了雕铣机在压型制造中的应用范围。最后,通过密封叶轮压型实例的设计和制造,充分验证了利用雕铣机制造压型这一新工艺的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题意义
• 1.2 熔模铸造发展现状
• 1.3 熔模铸造压型种类及制备
• 1.4 CAD/CAM 软件
• 1.5 压型材料的选择
• 1.6 本课题的背景及任务
• 第二章 压型的CAD/CAM 设计
• 2.1 CAD/CAM 软件的选择
• 2.1.1 CAD 软件的选择
• 2.1.2 CAM 软件的选择依据
• 2.2 利用PRO/E 进行CAM 加工设计
• 2.2.1 创建NC 文件
• 2.2.2 机床操作设置
• 2.2.3 制造参数设置
• 2.2.4 创建体积块
• 2.2.5 演示加工轨迹及生成加工代码
• 2.3 TYPE3 软件
• 2.3.1 输入Pro/E 文件
• 2.3.2 创建浮雕
• 2.3.3 刀具路径设计
• 2.3.4 刀具路径模拟及生成加工代码
• 2.3.5 Type3 使用注意事项
• 2.4 压型设计的流程
• 本章小结
• 第三章 压型材料的选择
• 3.1 模具材料分类
• 3.2 铝合金材料分类
• 3.3 铝合金压型材料的选择
• 3.3.1 工艺性能
• 3.3.2 热力学性能
• 3.3.3 材料硬度
• 3.3.4 市场价格
• 3.3.5 选择结果
• 本章小结
• 第四章 工艺参数的研究
• 4.1 单因素工艺参数对加工效率的影响
• 4.1.1 侧吃刀量对加工效率的影响
• 4.1.2 进给速度对加工效率的影响
• 4.2 单因素工艺参数对表面质量的影响
• 4.2.1 侧吃刀量对表面质量的影响
• 4.2.2 主轴转速对表面质量的影响
• 4.2.3 进给速度对表面质量的影响
• 4.2.4 背吃刀量对表面质量的影响
• 4.3 切削用量选择的正交试验
• 4.4 其他影响因素
• 本章小结
• 第五章 压型产品实例制造
• 5.1 叶轮芯实例
• 5.1.1 压型的CAD 设计
• 5.1.2 压型的CAM 设计
• 5.2 叶轮体实例
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 密封叶轮零件图
• 密封叶轮工艺图
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢