飞机模型的设计、工艺分析、编程及仿真加工.docx

设计说明书课题名称飞机模型的设计、工艺分析、编程及仿真加工一、毕业设计思路1二、毕业设计成果形成过程1（一）飞机模型的三维建模1（二）绘制飞机模型的零件图3（三）飞机模型零件加工工艺分析及工艺制订4（四）编程8（五）仿真加工17三、毕业设计作品特点20四、毕业设计总结20参考文献22飞机模型的设计、工艺分析、编程及仿真加工一、设计思路这次毕业设计是一款数控编程加工模型的设计、工艺分析及编程加工。我选择的是飞机模型设计。此零件图纸是根据自己兴趣，喜欢军事科技然后寻找的一个图纸模型。首先是考虑加工设备，加工设备为立式加工中心。因为零件呈方块型，所以采用的夹具是平口钳。刀具以及量具使用的是通用刀具和量具。毛胚用150X100X50的铝合金板料。然后因为原有零件加工工艺不符合实际，进行了部分结构优化，然后用NX12.0软件绘制零件模型以及编程导出后处理，紧接着将二维图形导入到中望CAD软件进行工程图，工序简图的绘制。最后将现有程序后处理导入宇龙3.15软件进行仿真。二、毕业设计成果形成过程用NX12.0软件绘制了零件模型，在零件模型中转换为二维零件图，确定好合理的表达视图，导出到中望CAD软件。在中望CAD软件标注其尺寸要求，技术要求，文字要求以及编辑好图幅。其后在现有零件图中复制出工序简图所需轮廓，标注简易尺寸，行为公差和装夹符号等。然后使用NX12.0对现有零件模型，确定加工刀具，切削用量和加工方法进行编程。然后导出程序后处理到宇龙3.15仿真软件进行仿真，建立毛坯，夹具为平口钳以及相关刀具等进行仿真加工。（一）飞机模型的三维建模完成后的实体模型如图1,2所示。图1飞机模型上面实体模型图2飞机模型反面实体模型图5机体拉斯成块图9拉伸反面凸台图4凸台拉伸成块图6机翼拉伸成块图8反面修剪机身图11修剪反面机头图13拉伸尾翼1.三-三'F:(图14修剪机翼（二）绘制飞机模型的零件图图15飞机模型的零件图采用左,右视图来表达图形正反两面形状以及尺寸。主，俯视图表达机身主要宽度形状以及尺寸。其中A-A,B-B表达机翼机尾形状以及内部结构形状以及尺寸。仰视图主要表达机翼机尾的位置形状以及尺寸。()飞机模型零件加工工艺分析及工艺制订1 .零件工艺分析零件为数控编程加工零件，材料6061,材料厚度50mm零件分析如下(1)材料分析:6061铝合金属于热处理可强化，具有良好的可成性，可机加工性。且具有良好的抗腐蚀性，韧性高加工后不易变形。(2)结构分析：零件结构对称，无尖角，对加工中心加工比较有利。机身机翼上下面均为简单规则平面，其中机头为曲面且上方位置有一个腰型槽。机身下面则有一凸台加一内孔。机尾也是一圆柱凸台，尾翼是由特殊平面组成。所以该零件的结构满足加工中心加工要求。(3)精度分析：零件上有11个尺寸标注了公差，由公差表查的其公差等级都属于IT7-10级，所以普通数控加工能达到零件精度要求。对于未标尺寸公差尺寸按IT14级等级补查。(4)加工顺序的确定按由内到外，由粗到精，由近到远的原则确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的表面。2 .拟定加工方案先下料，毛坯尺寸150X100X50,材料为6061。再加工侧面，夹住长100宽50毛坯，钻D12中心孔，铳削D12内孔，在进行铳削外轮廓D16凸台以及尾翼部分曲面，斜面。再加工下面，然后夹住长150宽100毛坯，一次性铳削加工反面机身机翼各简单平面。最后加工上面，夹住以及加工下面的导弹平面，进行一次性铳削加工上面机身，机翼以及机尾各特征平面。3 .机床的选择(仿真)因为此零件为方块型零件且结构规整，用立式加工中心进行加工符合实际情况。4 .夹具的选择因为总体零件模型呈方块状，所以使用通用夹具平口钳5 .毛坯的选择毛坯采用150X100X50的方料，材料为6061,符合零件结构工艺性，方便制造且有着较低的加工成本。6 .刀具的选择对于机身机翼机尾简单平面采用平底刀进行加工。机尾中曲面与特种表面采用球刀进行加工。内孔采用麻花钻和钻刀进行加工。具体刀具选择尺寸请看机械加工工序卡。7 .切削用量的选择利用刀具的切削性能和机床性能，以及毛坯的工艺性能。粗加工时，选择尽可能大的背吃刀量。精加工，根据粗加工余量确定背吃刀量，然后是看粗糙度的要求，选取较小的进给量，保证刀具耐用性的情况下尽可能选择较大的切削速度。其中可采用合适的切削液改善工件材料切削性能。具体切削用量请看机械加工工序卡。8 .制订工艺文件表1机械加工工艺过程卡片一飞机模型机械加工工艺过程卡片产品名称零件名称零件图号共页飞机模型飞机模型I第1页材料6061硬度毛坯类型方料每件毛坯可制零件数1序号工序名称工序内容设备1下料方料150×100×50锯床2铳（侧面）粗、精加工后面凸台、钻中心孔、钻孔至尺寸要求立式加工中心3铳（下面）粗、精加工正面内，外轮廓、钻孔至尺寸要求立式加工中心4铳（上面）粗、精加工正面内，外轮廓至尺寸要求立式加工中心5钳去毛刺、清洁、防锈6检测按图样要求检测零件尺寸学生王泽骏辅导教师高伟更改标记处数更改依据签名日期表2机械加工工序卡飞机模型（侧面）机械加工工序卡1零件名称飞机模型程序号OOOOl夹具名称平口钳设备名称及型号VDF-850材料名称及牌号6061零件图号工序名称加工后面工序号Ol工序简图（按装夹位置）V,÷x;z4W-一丁016>1275÷2-III)0F7工步内容切削用量刀具名称及规格量具主轴转速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm名称规格刀具号名称及规格1钻中心孔20012002中心钻A3T022钻孔1126080015麻花钻12T03内测千分尺025mm3粗加工外轮廓，留余量0.2300020001平底刀A3T04游标卡尺0150mm4二粗加工尾翼，留余量0.2400015001平底刃6T04游标卡尺0-150mm5精加工底面至图样要求400010000.2平底刀6T04游标卡尺0150nm6精加工侧面至图样要求400010000.2平底刀6T04外径千分尺015Onlm7精加工尾翼部分斜面至图样要求400020000.2球刀6T05游标卡尺015Omm表3机械加工工序卡一飞机模型（下面）机械加工工序卡2零件名称飞机模型程序号02夹具名称平口钳设备名称及型号VDF-850材料名称及牌号铝合金零件图号工序名称加工下面工序号02工序简图（按装夹位置）0三)S415¥+Y工卢+zUA/卜+×一Ii)0Il81Ws5(J)工步内容切削用量刀具名称及规格量具主轴转速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm名称规格刀具号名称及规格1粗加工零件，留余量02mm300020002平底刀12TOl游标卡尺0150mm2精加工底面至尺寸要求400010000.2平底刀1T06游标卡尺0150mm3精加工侧面至尺寸要求400020000.2平底刀4T06游标卡尺0150mm表4机械加工工序卡一飞机模型（上面）1粗加工零件，留余量0.2un300020002平底刀12TOl游标卡尺015Onlnl2二次粗加工，留余量0.2mm400015001平底刀6T04游标卡尺0150mm3精加工尾翼斜面至图样要求40002000球刀6T05游标卡尺015Omm4精加工底面至尺寸要求400010000.2平底刀4T06游标卡尺015OnlIn5精加工侧面至尺寸要求400020000.2平底刀4T06游标卡尺0150mm(四)编程1 .工艺参数的设定(I)侧面工艺参数的设定图16采用啄钻钻中心孔，深度2mm图18采用型腔铁开粗，余量留O.2三图20采用固定轮廓铳精加工底面,侧面余量0.15皿图21采用固定轮廓铳精加工侧面,底面余量0.05m图22采用固定轮廓铁精加工斜面，侧面余量0.0032nun(2)侧面工艺参数的设定图23采用型腔像开粗，余量留0.2皿图24采用固定轮廓蜕精加工底面，侧面余量0.15mmmMBN，,：卜4L与£，：。；：A-rwc»r¼mmM«mtgt.ff*L«、.、图25采用固定轮廓铳精加工侧面，底面余量0.05mm(3)上面工艺参数的设定图26采用型腔就开粗，余量留0.2Im图27采用剩余洗进行二粗，余量0.15m图29采用固定轮廓铳精加工底面，侧面余量0.15Dnn图28采用固定轮廓铁精加工斜面，侧面余量0. 0032mm图30采用固定轮扉铳精加工侧面，底面余量0.05三n2 .实体切削验证(1)侧面加工的验证图31侧面钻中心孔图33侧面开粗图34侧面二粗图35侧面精底一;-2r<:;":i.rhg:图37侧面精斜面下面加工的验证(3)上面加工的验证图43上面二粗图45上面精底刀轨=BSr.:u':.e.":.rA-图46上面精例刀轨图48下面总体加工验证-三手s,三(4)总体加工的验证图47上面总体加工验证