機械設計與機械制造的探究范文

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1框架零件設計與加工

（1）框架零件三維模型的建立。考慮到框架零件的中空且為雙層框架結構，建立三維模型時結合成型特征、草圖和基本體素特征等，其中參考草圖可控制零件的二維截面相關參數，通過添加幾何和尺寸約束準確控制零件的位置和形狀。另外，建立的模型和草圖的旋轉和拉伸有著密切的關系，因此應引起設計人員的高度重視。建立時應準確把握不同草圖的平面關系，同時為方便修改應在不同層上建立草圖。另外，考慮到過約束、欠約束會影響零件的參數和唯一性，草圖建立過程中應進行全約束。草圖建立結束后，運用成型特征將草圖中腔、梁、加強筋、凹槽、凸臺等結合相關參數進行適當的拉伸以形成三維實體。另外，為建立特征參數和零件草圖間的關系，應通過表達式建立相同參數間的關系。例如，可將底層不同梁參數設置為P44，這樣以來當P44參數發生改變后，和其有關的梁高尺寸均會發生變化。

（2）框架零件工藝流程數控工藝設計。工藝分析是數控加工機械零件較為關鍵的步驟，和工藝參數加工路線的確定直接相關，尤其對框架零件而言加工時需較好地解決加工變形和裝夾等問題。通過對普通加工流程進行分析，最終可得出數控加工工藝路線，如圖1所示。基于CAM數控工藝設計重要任務在于創建滿足加工要求的操作，即包含刀軌和刀軌生產所需信息等。具體設計步驟包括毛坯和零件的幾何定義、刀具定義、確定刀路線、加工軌跡仿真、加工質量保證分析等環節。其中毛坯和零件的幾何定義在銑操作過程中極為重要，本文中的零件幾何體為框架零件，毛坯幾何體為建立的毛坯模型；在分析零件幾何特征以及刀具幾何特征的基礎上，應對使用的刀具進行定義。例如，進行粗加工可定義φ20的標準直柄立銑刀，進行精加工可定義φ12、φ14加長直柄立銑刀等；為了提高加工精度，確定走刀路線時應重點把握以下幾項內容：刀切出、切入點應順著零件切線方向延伸；可采取多次走刀的方法提高精度，要求將每次走刀的切除量控制在0.1mm~0.2mm；另外，為避免“讓刀”情況的出現，加長刀加工時應進行重復加工。基于CAM的零件加工可借助可視方式檢查切削和刀軌情況。例如，重現可對刀具的運動過程進行模擬，而動態檢驗可模擬刀具切除材料的過程，進而尋找出欠切或過切的位置，尋找錯誤出現的原因。在CAM中為對項目定義的正確性進行驗證，需仿真模擬加工刀具軌跡，以確定加工路線的正確性；加工框架零件時為保證表面、形位以及尺寸的正確性需對加工質量進行保證分析。例如為使零件的形位公差、尺寸精度滿足要求，可通過裝夾定位、準確應用刀補等方法加以控制。同時還可通過減少零件、刀具的懸伸長度減少變形。另外，為提高零件的表面光潔度可使用粗、細相結合的方法進行加工，接著使用輪廓面銑光零件的側壁。

（3）框架零件的數控加工。利用數控技術加工框架零件，較為關鍵的一步通過相關配置生成加工代碼，如下所示為零件精加工部分代碼：該框架零件加工前由于進行了加工仿真模擬，因此生產出的零件質量符合機械生產相關標準要求。

2結語

隨著社會的不斷發展，機械設計與機械制造技術在提高國家機械生產水平上發揮重要作用。因此相關部門應加強機械設計與機械制造技術研究，不斷提高我國機械生產水平，進而為我國工業的發展作出突出貢獻。

作者：倪強單位：淮陰工學院