【摘 要】
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医用防护级N95口罩要求能阻挡住95%的微尘、细菌和病毒等,其生产需要在无菌环境下进行。传统分散式刀模口罩机因工序分散导致生产过程传动误差大、生产效率低、口罩质量不稳定。可见,复合刀模能够减少刀模数量,实现工序集中及提升口罩机效能,但是复合刀模结构更复杂,加工精度要求更高,如何实现复合刀模的高效研制是目前亟待解决的难题。因此,本文开展N95口罩机复合刀模零件高效加工技术研究具有重要工程价值,具体运
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医用防护级N95口罩要求能阻挡住95%的微尘、细菌和病毒等,其生产需要在无菌环境下进行。传统分散式刀模口罩机因工序分散导致生产过程传动误差大、生产效率低、口罩质量不稳定。可见,复合刀模能够减少刀模数量,实现工序集中及提升口罩机效能,但是复合刀模结构更复杂,加工精度要求更高,如何实现复合刀模的高效研制是目前亟待解决的难题。因此,本文开展N95口罩机复合刀模零件高效加工技术研究具有重要工程价值,具体运用多轴数控加工理论、CAD/CAM技术,四轴立式加工中心、高精度偏摆仪等理论和工具,分析N95口罩机工作原理及结构组成;分析不同加工工艺对刀模制作与使用效果的影响,进而改进复合刀模零件结构;规划刀模零件加工工艺,编制和优化四轴数控加工程序;最后基于UG的CAM模块进行刀模四轴数控加工仿真和切削实验,以校验刀轨和指导复合刀模实际生产加工。具体研究内容如下:（1）阐述N95口罩机工作原理与关键技术,介绍N95口罩机的整机结构,按照N95口罩生产工艺顺序,分别阐述介绍N95医用口罩机的过料装置、鼻梁线送料/放料装置、耳带焊接装置、压纹装置、刀模等关键结构部件分类及其功能。（2）分析N95口罩机复合刀模几何特征和结构工艺性,设计并改进N95口罩机刀模结构,结合技术要求,选择刀模的材料、刀具和加工工艺,优化作业参数,确定合理的复合刀模加工工艺方案。（3）规划复合刀模不同加工阶段的刀具轨迹,包括确定走刀步长、行距的计算方式及刀具矢量的控制方法,基于UG的CAM模块生成合理的刀具轨迹和数控加工程序。（4）基于UG的CAM模块对复合刀模进行数控加工仿真,并进行复合刀模的四轴铣削加工实验,验证加工刀具轨迹和数控代码程序的稳定可靠性,利用正交实验法对复合刀模精加工切削参数进行优化,并通过实验验证复合刀模加工工艺的合理性。综上,本文的研究将为开发高效高质量的N95口罩机提供合格复合刀模零件,有望提升口罩产品加工效率、加工精度和质量稳定性,为进一步有效防疫提供医疗保障。
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