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简论凸轮轴基于车铣技术凸轮轴加工工艺小结

收藏本文 2024-03-14 点赞:14858 浏览:60986 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:车铣技术是当今世界机械加工领域的一项高新技术。由于其切削效率高、加工精度好等优点在当今工业发达国家的运用越来越广泛,利用多轴联动的车铣技术实现在一次装夹中完成凸轮轴的大部分加工是一种全新的凸轮轴加工技术。在车铣加工中心加工凸轮轴能够最大限度的缩短生产周期,仅需一次装夹就可以获得最佳精度。此领域的论述探讨相对甚少,由此利用车铣技术对凸轮轴加工工艺设计和优化的探讨有很重要的现实作用。凸轮轴的加工工艺经历了长期的进展历程,以传统的靠模仿形磨削加工到先进的数控加工,传统凸轮轴的靠模加工带有缺陷已经不适应现代生产的情况。随着车铣复合技术的进展,车铣加工凸轮轴“一次装夹,完全加工”可以替代传统生产工艺,以而车铣加工凸轮轴优越性得到充分体现。本论文通过对车铣凸轮轴进行工艺设计和优化,建立了凸轮轴三维实体模型,采取先进的智能编程系统软件EdgeCAM对凸轮轴进行车铣组合数控编程,合理规划刀具的走刀路径,仿真并生成刀具轨迹,根据采取的车铣中心,经过后处理最终生成NC代码程序并进行车铣加工凸轮轴实验,验证了数学模型和仿真的正确性。本论文的具体的探讨内容如下:(1)利用三次样条函数对凸轮升程表数据进行插值拟合,得到凸轮的轮廓曲线并进行曲线拟合误差浅析和光顺处理,建立车铣加工凸轮轴刀具路径数学模型,浅析车铣加工刀具走刀路径。(2)针对车铣加工凸轮轴工艺设计探讨,对车铣加工中刀具、定位基准、切入点和切出点等工艺参数进行选择,制订了车铣加工凸轮轴的工艺流程,探讨了采取车铣加工策略进行凸轮轴加工工艺。建立以最高生产率和最低生产成本为目标的优化函数,借助Mtalab数学软件进行目标函数优化计算。(3)利用EdgeCAM对凸轮轴进行车铣组合编程与仿真,其车铣加工模块在生成刀具路径和刀具路径优化方面都体现高效本质,工序更加集中,以而获得更高的位置精度;通过实体加工仿真检查刀具、工件和夹具在加工历程中是否发生碰撞,提升凸轮轴加工质量和生产效率。(4)在车铣加工中心上进行车铣加工凸轮轴实验,验证编程仿真的正确性。关键词:车铣技术论文凸轮轴论文工艺设计论文优化论文建模编程论文EdgeCAM论文

    摘要5-6

    Abstract6-11

    第1章 绪论11-24

    1.1 车铣技术介绍11-19

    1.1.1 车铣技术定义及特点11-13

    1.1.2 车铣加工中心在国内外进展情况13-17

    1.1.3 车铣复合加工工艺的运用17-18

    1.1.4 CAM在车铣加工中心的进展与运用18-19

    1.2 凸轮轴加工工艺的探讨与进展19-23

    1.2.1 凸轮轴的工作性能要求19-20

    1.2.2 凸轮轴加工工艺的进展20-21

    1.2.3 凸轮轴加工工艺国内外探讨近况21-23

    1.3 本课题探讨的主要内容23-24

    第二章 凸轮轴数控加工数学模型与曲线优化24-40

    2.1 凸轮轮廓曲线拟合的插值策略24-30

    2.1.1 概述24-25

    2.1.2 三次样条函数拟合插值策略25-28

    2.1.3 N次谐波逼近策略28-29

    2.1.4 凸轮曲线拟合结果及误差浅析29-30

    2.2 凸轮廓形曲线的光顺处理30-33

    2.2.1 光顺的概念提出及重要量30-31

    2.2.2 光顺处理的策略31-32

    2.2.3 光顺前后轮廓曲线曲率浅析32-33

    2.3 车铣加工凸轮轴刀具中心轨迹数学模型33-39

    2.3.1 轴向车铣凸轮轴刀具中心轨迹数学模型33-36

    2.3.2 正交车铣凸轮轴刀具中心轨迹数学模型36-39

    2.4 本章小结39-40

    第三章 车铣加工凸轮轴工艺优化设计40-62

    3.1 凸轮轴加工工艺进展探讨40-44

    3.1.1 凸轮轴制造工艺的特点40-41

    3.1.2 凸轮轴传统加工工艺介绍41-44

    3.2 采取车铣加工凸轮轴工艺的优越性44-45

    3.2.1 凸轮轴传统加工工艺缺陷44

    3.2.2 车铣加工凸轮轴工艺的先进性44-45

    3.3 车铣加工凸轮轴工艺设计45-49

    3.3.1 车铣加工定位基准的选择46-47

    3.3.2 车铣加工阶段的划分及工序顺序的安排47-49

    3.4 凸轮型面的车铣加工工艺浅析49-52

    3.4.1 凸轮型面车铣加工刀具的选择49-50

    3.4.2 凸轮型面刀具切入切出点的选择50-51

    3.4.3 凸轮型面车铣加工切削用量的选择51-52

    3.5 基于Matlab车铣加工凸轮轴切削用量的优化浅析52-60

    3.5.1 确定优化设计变量52-53

    3.5.2 建立目标函数53-58

    3.5.3 约束条件58-59

    3.5.4 车铣凸轮轴切削用量优化实例浅析59-60

    3.6 本章小结60-62

    第四章凸轮轴实体建模与车铣编程仿真62-79

    4.1 凸轮轴实体建模62-64

    4.1.1 PROE建模软件介绍62-63

    4.1.2 凸轮轴三维实体建模63-64

    4.2 基于EdgeCAM凸轮轴车铣编程与仿真64-76

    4.2.1 EdgeCAM软件的选用64-66

    4.2.2 EdgeCAM车铣编程66-69

    4.2.3 创建车端面刀具路径69-70

    4.2.4 创建车轴预刀具路径70-72

    4.2.5 创建车槽刀具路径72-73

    4.2.6 创建圆弧连接轴颈的精加工刀具路径73

    4.2.7 创建铣凸轮刀具路径73-76

    4.3 EdgeCAM凸轮轴模拟加工仿真76-77

    4.4 车铣加工后处理77-78

    4.5 本章小结78-79

    第5章 车铣加工凸轮轴实验79-84

    5.1. 实验设备79-80

    5.2. 实验历程80-82

    5.3. 实验结果浅析82-83

    5.3.1 实验加工凸轮轴零件82

    5.3.2 凸轮轴表面粗糙度的检测82

    5.3.3 实验结论82-83

    5.4 本章小结83-84

    第6章 结论与倡议84-85

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