【毕业设计】铰链主体（B型）加工工艺编制及实体加工仿真毕业设计说明书

机械加工工艺在生产过程中，改变生产对象的形状尺寸相对位置和性质等使之成为成品或半成品的过程，称之为工艺过程。

它包括毛坯制造零件加工部件或产品装配检验和涂装包装等。

其中，采用机械加工的方法直接改变毛坯的形状尺寸表面质量和性能等，使其成为零件的过程，称之为加工工艺过程。

机械加工工艺过成由若干个按顺序排列的工序组成，而工序又可以依次分为安装工位工步和走刀等几个层次。

西北工业大学明德学院本科毕业设计论文工序个或组工人，在个工作地对个或同时对几个工件连续完成的那部分工艺过程，称为工序。

工序是组成工艺过程的基本单元。

划分工序的依据是工作地点是否变动和工作过程是否连续，以及操作者和加工对象是否改变四个要素。

安装同工序中，工件可能装夹次，也可能是几次。

工件经次装夹后所完成的那部分工艺过程，称为安装。

工位工件次装夹后，在相对机床或刀具所占据的每个工作位置中所完成的那部分工艺过程，称之为个工位。

机床或夹具的工位有两个或两个以上的，称之为躲工位机床或多工位夹具。

工步工步在加工表面不变和加工工具不变以及切削用量中的切削速度和进给量不变的条件下，所连续完成的那部分工序工艺过程称为个工步。

为了提高生产率，用几把刀具同时加工几个加工表面的工步，也可以看作个工步，称为复合工步。

走刀在个工步内，若需要切去的材料层较厚时，需要经几次切削才能完成，则每次切削所完成的工步内容，称之为走刀。

因此在切削速度和进给量不变的前提下刀具完成次进给运动称为次走刀。

西北工业大学明德学院本科毕业设计论文第二章铰链型的工艺分析铰链型主体的实体图如图，图所示。

图铰链型主体前视图图铰链型主体后视图零件材料的选择我所用的硬铝的型号是，这是种高强度硬铝，可进行热处理强化，在退火和刚淬火状态下塑性中等，点焊焊接性良好，用气焊和氩弧焊时有形成晶间裂纹的倾向合金在淬火和冷作硬化后其可切削性能尚好，退火后可切削性低抗蚀性不高，常采用阳极氧化处理与涂漆方法或表面加包铝层以提高其抗腐蚀能力。

为铝铜镁系中的典型硬铝合金，其成份比较合理，综合性能较好。

铰链的主要表面分析及加工方法铰链主体主要由端面，外圆，内孔，台阶面，倒角，倒圆，小孔组成。

铰链主体共有两组加工基准表面，它们之间有定的位置要求。

现分述如下以通孔为中心的加工表面这组加工表面包括铣上下面以及外型。

上表面包括高和高圆柱及其倒角，下表面为斜面斜角阶梯型腔，如图所示。

西北工业大学明德学院本科毕业设计论文图部分零件图以通孔为中心的加工表面这组加工表面包括铣前后面以及铣孔。

前面包括两个凹台以及周围环绕的六个通孔，还有两个斜度为翅膀及其翅膀上的通孔。

后面包括个平面以及两个斜度为翅膀，如图所示。

图部分零件图西北工业大学明德学院本科毕业设计论文由以上分析可知，对于这两组加工基准表面而言，可以先加工其中组表面，然后借助于专用夹具加工另组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。

铰链的主要加工方案上下表面及台阶面的粗糙度要求为，可选择粗铣精铣方案。

零件孔的分析孔加工前，为便于钻头找正，先用中心钻加工中心孔，然后在钻孔。

内孔表面的加工方案在很大程度上取决于内孔表面本身的尺寸精度和粗糙度。

对于精度要求特别高粗糙度值较小的表面，般不能次加工到规定尺寸，而要划分阶段逐步进行。

该零件孔系加工方案的选择基本上为先用中心钻加工中心孔，然后再钻孔。

主要技术条件铣面所有的外表面打孔两个基准孔外表面个孔挖槽底面两个槽④倒角零件顶端圆柱两个倒角零件外表面个倒角电火花清根底端深槽刀具的选择般优先采用标准刀具，必要时也可采用各种高生产率的复合刀具及其它些专用刀具。

此外，应结合实际情况，尽可能选用各种先进刀具，如可转位刀具，整体硬质合金刀具陶瓷涂层刀具等。

刀具的类型规格和精度等级应符合加工要求，刀具材料应与工件材料相适应。

数控加工所用刀具在刀具性能上应高于普通加工所用刀具。

所以选择数控加工刀具时，还应考虑以下几个方面切削性能好精度高可靠性高耐用度高断屑及排屑性能好零件上下表面采用端铣刀加工，根据侧吃刀量选择端铣刀直径，使铣刀工作时有合理的切入切出角且铣刀直径应尽量包容工件整个加工宽度，以提高西北工业大学明德学院本科毕业设计论文加工精度和效率，并减小相邻两次进给之间的接刀痕迹。

台阶面及其轮廓采用立铣刀加工，铣刀半径受轮廓最小曲率半径限制，取。

孔加工各工步的刀具直径根据加工余量和孔径确定。

西北工业大学明德学院本科毕业设计论文第三章铰链型工艺规程设计机床的选择对于铰链主体零件精度形状的特殊性，在加工过程中除了下料铣六面我们选择普通锯床和普通铣床进行粗加工，其余加工工序我们选择加工中心。

加工中心是种综合加工能力较强的数控加工机床。

它是把铣削镗削钻削攻螺纹和切削螺纹等功能集中在台设备上，使其具有多种工艺手段。

加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用或更换。

加工中心的类型选择般单工位单面加工的工件最好选用立式加工中心。

加工两工位双面以上的工件或在四周呈径向辐射状排列的孔系面的加工宜选择卧式加工中心。

铰链型在次装夹中不能完成多工位加工时，则应选择四轴加工中心。

刀库容量选择同种规格的加工中心，通常都有种不同容量的刀库，在选定刀库容量时，根据被加工件的工艺分析结果来打开精加工刀具参数选项卡和精加工参数选项卡，在对话框中设置刀具精车次数加工余量和精车的背吃刀量，完成精加工路径设置。

后置处理代码的生成在生成正确的加工路径后，要得到机床的控制器可以识别的代码，还需要通过后置处理器进行后处理。

在操作管理器中单击按钮，打开对话框，点击后置处理器选项进行后处理。

提供多种后处理程式，选择与机床的数控系统相对应的后处理器后，得到零件的加工程序。

确定走刀顺序及走刀路线走刀路线是指数控加工过程中刀具相对于被加工件的运动轨迹和方向。

加工路线的合理选择是非常重要的，因为它与零件的加工精度和表面质量密却相关。

在确定走刀路线是主要考虑下列几点保证零件的加工精度要求。

方便数值计算，减少编程工作量。

寻求最短加工路线，减少空刀时间以提高加工效率。

尽量减少程序段数。

保证工件轮廓表面加工后的粗糙度的要求，最终轮廓应安排最后走刀连续加工出来。

刀具的进退刀切入与切出路线也要认真考虑，以尽量减少在轮廓处停刀切削力突然变化造成弹性变形而留下刀痕，也要避免在轮廓面上垂直下刀而划伤工件。

铰链型实体加工仿真利用对零件加工过程仿真可采用两种途径利用实体建模选取边界进行仿真。

二利用零件图选取边界进行仿真。

本文采用建立零件图进行加工仿真下文以铣型腔为例进行加工仿真。

打开软件，利用绘图工具根据零件图尺寸绘制三维实体模型。

首先把该零件图导入中，如图所示。

西北工业大学明德学院本科毕业设计论文图实体加工位置放置其次，进行粗加工型腔仿真工序打工艺孔。

在主功能表中选择刀具路径，再选择钻孔点击串连选取工艺孔边界线，选择刀具直径为，主轴转速给，进给率给，深度给，如下图所示设置参数，确定后即可生成打工艺孔铣削刀路。

图工艺孔刀具参数西北工业大学明德学院本科毕业设计论文图工艺孔刀具参数工序铣凹台。

在主功能表中选择刀具路径再选择外形铣削点击串连选取实体上凹台边界线然后选择执行注意在选择边界线时注意方向的选择，般加工都选择顺铣，此时会出现外形铣削对话框选择刀具直径为，主轴转速给，进给率给，深度给，方向预留量给，如下图所示设置参数，确定后即可生成外形铣削刀路。

图铣凹台刀具参数西北工业大学明德学院本科毕业设计论文图铣凹台刀具参数工序铣型腔。

在主功能表中选择刀具路径再选择外形铣削点击串连选取实体上外形边界线然后选择执行注意在选择边界线时注意方向的选择，般加工都选择顺铣，此时会出现外形铣削对话框，选择刀具直径为，主轴转速给，进给率给，深度给，方向预留量给，方向预留量给。

如图，。

④工序铣型腔。

在主功能表中选择刀具路径再选择挖槽点击串连选取底腔边界线。

铣型腔刀具参数设置如下图，图所示。

只需将深度改为即可。

工序铣半圆。

在主功能表中选择刀具路径再选择外形铣削点击串连选取实体上外形边界线然后选择执行注意在选择边界线时注意方向的选择，般加工都选择顺铣，此时会出现外形铣削对话框，参数设置与，。

只需将深度改为即可。

西北工业大学明德学院本科毕业设计论文图铣型腔刀具参数图铣型腔刀具参数确定后即可生成铣型腔刀路。

如下图所示。

西北工业大学明德学院本科毕业设计论文图铣型腔刀路精加工型腔仿真操作步骤与粗加工型腔仿真相似，只需增加主轴转速，减小进给率，除去余量即可。

实体模拟在主功能表中选择操作管理弹出对话框，在对话框中再选择全选再选择实体模拟点击开始进行实体模拟。

铣型腔实体模拟如下图所示。

图铣型腔实体模拟西北工业大学明德学院本科毕业设计论文注其他面实体仿真方法与以上相似，详见铰链型加工仿真。

代码的生成在主功能表中选择操作管理弹出对话框，在对话框中再选择全选再选择执行后处理点击确定可导出代码。

如下图所示。

图代码的生成西北工业大学明德学院本科毕业设计论文第五章全文总结本文前三章介绍了铰链型工艺编制，最后章介绍了运用软件铰链的正面进行仿真。

通过这几章内容串起了我大学本科阶段的所学的所有专业知识，在巩固和加深中力求能够达到的运用所学知识发现并解决问题的目的。

因为对于即将走人工作岗位的我来说，以后需要的就是这种发现问题并能够及时解决问题的能力。

对于这次毕业设计的课题来说就是个很好对这种能力的锻炼，它整个设计过程中贯穿了数控机床与普通机床的融合，这不仅考虑到成本问题也符合当前的实际情况，当然这是保证在零件质量的前提下，这个过程其实就是出现问题和解决问题的演绎。

同时这次设计中尚有些不足的地方，因为工艺它本身也可以说是门艺术，每工步的安排都是前后联系的。

而此次铰链型的工艺编制在热处理那块是否应该安排的更合理点，以便更能够达到零件的质量和精度要求，这有待以后进步的研究。

还有工艺