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金属工艺_百度文库

作者:永乐国际 来源:永乐国际 日期:2020-08-09 04:18 人气:

  金属工艺_冶金/矿山/地质_工程科技_专业资料。金属工艺品——金属象棋 1 引言 金属工艺品是用金属材料或以金属材料为主辅以其他材料, 加工制成 成的工艺品。一般具有厚重、雄浑、华贵、典雅、精细的风格。金 属 作 为 造 型 能 力 极 强 、 表

  金属工艺品——金属象棋 1 引言 金属工艺品是用金属材料或以金属材料为主辅以其他材料, 加工制成 成的工艺品。一般具有厚重、雄浑、华贵、典雅、精细的风格。金 属 作 为 造 型 能 力 极 强 、 表 现 细 腻 程 度 极 高 的 造 型 材 料 ,被 广 泛 运 用于礼品、家居装饰品、花园产品等的生产制作当中。近年 来,我国金属工艺品企业不断加大产品研发、设计力度,通 过 采 取 种 种 举 措 ,金 属 工 艺 品 在 应 用 中 比 例 显 著 提 高 ,工艺品 一般都经铸、锻、刻、镂、焊、嵌等工艺。 象棋, 是一种人们喜爱的一种棋类游戏,一般常见的象棋是以木头为 原料,金属的象棋很少见。因为金属象棋成本高,加工难度大,制作工艺 复杂。 对于象棋爱好者一定希望拥有一副金属象棋,金属象棋不仅是一个 实用品而且更是一个艺术品。本次试验借鉴生活中常见的象棋为模型,以 金属为原料, 采用数控加工方法完成象棋制作。象棋的制作过程包括从零 件的设计、编程、加工等,对综合技能要求较高。从设计角度上考虑要求 象棋有一定欣赏价值; 从刀具角度上要求要求刀具锋利并能够刻字,刀具 角度刃磨合理; 从编程角度上考虑编程较为复杂,宜采用手动编程兼自动 编程;从加工角度上考虑要求先车后铣。总之象棋的制作工序较为复杂, 可以很好锻炼设计和动手能力,提高自己综合素质。 2 实验条件与方法 (1) 实验材料 铝料、端面车刀、35 度尖刀、游标卡尺、外径千分尺、平面铣刀、刻字 刀 (2) 实验仪器设备 数控车床、加工中心 (3) 实验方案 设计、编程、加工 3 实验结果与分析 (1) 设计 1) 外形设计 外形设计参照一般象棋的外形并进行适当优化,外轮廓设计还要 求便于加工,符合机械零件加工的基本工艺,外圆采用球形面。外形 设计如下: 2)外形尺寸确定 尺寸的确定要满足大小适中,符合实用性,曲面之间过度自然,有欣 赏价值,普通数学计算较为繁琐,借助 AUTOCAD 软件进行辅助计算,尺寸 的设计需要反复验证、计算。尺寸设计如下: 3)字体设计 字体是象棋的眼睛,选择一种好看的字体能够大增象棋的观赏价 值。字体的设计要选择好看的字体并且字体能够进行拉伸,字体设计 符合机械加工工艺,字体中最小宽度应大于 0.5mm 以便能够加工。经 过选择最终选择仿宋字体。以下将字为例。 4)确定字体尺寸、深度。 根据字体整体布局美观及刀具直径设定字体高度 26mm,考 虑刀具性能 (2) 编程 1) 车外轮廓程序:零件外轮廓采用数控车床加工,零件轮廓较简单, 因此可采用手动编程方法。 外轮廓编程参数设定: 表一: 粗车切削参数设定 吃刀量 主轴转速 进给速度 粗车余量 表二: 精车切削参数设定 吃刀量 主轴转速 0.5mm 800r/min 1mm 500r/min 0.3mm/min 0.5mm 进给速度 外轮廓程序编写如下: 0.1mm/min 2) 刻字程序:字体曲线无规律方程,因此采用手动编程的方法无法实 现, 因此借助自动编程软件 CimatronE9.0 进行编程,通过内存卡将程 序传输至机床。 刻字编程参数设定: 表三: 粗车切削参数设定 加工方式 刀具选择 安全平面 主轴转速 进给速度 表四: 粗车切削参数设定 加工方式 刀具选择 安全平面 主轴转速 进给速度 曲面铣-角度 0.5mm 刻字刀 20mm 5000r/min 300mm/min 余量 侧向步长 垂直步进 切屑方式 进退刀 0 0.2mm 0.1mm 顺铣 优化 体积铣-环切 0.5mm 刻字刀 20mm 5000r/min 300mm/min 粗车余量 侧向步长 垂直步进 切屑方式 进退刀 0.1mm 0.2mm 0.1mm 顺铣 优化 设定好编程参数并计算生产刀轨迹,如下图所示: 通过 CimatronE 高级仿真功能对刀轨迹检验,检验刀轨迹无误后 进行后置处理生成 G 代码,生成 G 代码如下: (3) 加工 外形车床加工外轮廓加工: 1)加工前做如下准备(表五 ) 2)选择直径 45 圆棒铝在车床上装夹外圆,伸出长度 70mm。 3)装夹 80 度端面车刀并手动车端面。 4)装夹 35 度外圆车刀建立坐标系。 5)输入程序、校验程序 6)执行程序 7)外轮廓加工完成后效果如下图 8)切断转入加工中心工序 表五: 外轮廓加工 机床选择 系统选择 毛坯选择 刀具选择 量具选择 CA6136 FANUC 0I 45 圆棒铝 80 度端面车刀 游标卡车 35 度外圆车刀 外径千分尺 加工中心刻字 1)加工前做如下准备(表六) 2)装夹刀具建立坐标系。 3)输入程序、校验程序 4)执行程序 5)外轮廓加工完成后效果如下图 表六: 外轮廓加工 机床选择 系统选择 毛坯选择 刀具选择 量具选择 4、结论 该零件的加工有一定难度难度,特别是字体加工,需要考虑因素很多。 通过老师指导和自己努力, 经过多次试验不断优化, 最终完成金属工艺品—— 金属象棋的加工。在加工的过程中对软件和加工中心有了进一步的认识。 5、收获与 很快我们就要步入社会, 面临就业了, 就业单位不会像老师那样点点滴滴细 致入微地把要做的工作告诉我们,更多的是需要我们自己去观察、学习。不具备 这项能力就难以胜任未来的挑战。随着科学的迅猛发展,新技术的广泛应用,会 有很多领域是我们未曾接触过的,只有敢于去尝试才能有所突破,有所创新。就 像我们接触到的加工中心, 虽然它的性很大,但是要求每个同学都要去操作 而且要做出成品,这样就锻炼了大家敢于尝试的勇气。本次实验带给我们的,不 全是我们所接触到的那些操作技能, 也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的 几种能力, 更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去,去反 思,自勉,有所收获,使这次实验达到了他的线mm 刻字刀 游标卡车 外径千分尺



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