连杆的工艺规程设计及数控编程
摘 要 制造业的高速发展，导致零件的加工要求越来越高，尤其是机械加工，制造业中的重要环节就是数控技术，伴随着其技术的发展，对加工程序的编制难度也相对越来越大，从最初的两轴数控车床到目前的四轴五轴加工中心，甚至是六轴加工中心，数控程序的编制难度已经超出了手工编制的难度。为此采用的计算机辅助编程成为了多轴数控设备的加工程序主要的编制方法。计算机软件通过零件的三维模型计算出加工轨迹，生成加工G代码，导入数控设备，在选择合理的切削参数，刀具进尔开始加工，最终加工出合格的零件。随着科学技术的发展日新月异，对制造业的要求也是越来越高，这就要求我们不断的学习新的技术水平，此次设计的连杆零件，设计的过程中需要绘制零件的平面图，立体图图，分析零件的加工要求，选择毛坯，刀具，设备等，计算零件的切削加工参数，计算切削工时，最后根据加工工序的需要编制零件加工工序卡片，过程卡片，此次选择的零件需要在数控设备上加工，所以此次设计还需要编制零件的加工程序，此次设计采用是UG三维软件辅助编程的方式来编制零件的加工程序，最后在三维软件上仿真加工零件。摘 要 1
目录
目录 2
一、零件的三维造型 3
二、连杆零件的工艺分析 6
（一）零件图的分析 6
（二）确定毛坯的制造形式 7
（三）基面的选择 7
（四）制定工艺路线 8
（五）机械加工余量、及毛坯尺寸的确定 10
（六）加工机床的选择 11
（七）夹具的选择与装夹方案的确定 11
（八）确定切削用量的确定 11
（十）工艺文件的编制 13
第三章 基于UG的数控编程及仿真加工 22
（一）平面铣产生NC程序及仿真 22
（二）钻铰孔产生NC程序及仿真 23
结束语 24
参 考 文 献 25
致谢 26
一、零件的三维造型
连杆零件基于UGNX8.0的三维实体建模
打开ug软件，绘制草图界面，单击回转命令，对零件的回转参数进行设定，选择回转角度为360度，确定零件的回转界面及回转的中心线：
图11 绘制
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
连杆大圆
根据图纸先绘制零件的小圆一端，先点击进入绘制草图界面，单击回转命令，对零件的回转参数进行设定，选择回转角度为360度，确定零件的回转界面及回转的中心线。
图12 绘制连杆小圆
绘制零件的小圆完成以后，返回值零件的建模命令，此次选择拉伸命令，绘制连杆的主体部分，在布尔运算选项选择零件的求和，如图13所示：
图13 绘制连杆
对话框图标根据图获得连杆零件基本尺寸绘图，曲面的生成使用扫掠曲线生成，一条曲线为截面，一条曲线为引导线，如下图：
图14 引导线草图
在建模界面中，使用“插入”和“扫掠”的命令，点击沿引导线扫掠，弹出“扫掠”命令对话框:
图15 扫掠特征
点击“实例几何体”命令图标，弹出“实例几何体”命令对话框，镜像扫略产生的实体：
图16 镜像特征
选择布尔运算，设置目标体和刀具体，选择求差，次步骤操作需要2次，对两个扫略实体以及连杆实体都要进行求差：
图17 布尔运算求差
对连杆的大圆和小圆进行钻孔，分别对齐使用孔特征，创建φ38mm孔及φ19mm孔，孔的中心位置在其圆心位置：
图18 创建连杆孔特征
继续创建孔特征，对连杆大圆侧面钻孔，孔φ5.2，深度为完全贯穿连杆，如下图：
图19创建连杆孔特征2
绘制零件以上结构以后，返回零件的建模界面，此次选择拉伸命令，绘制连杆的中间部分，在布尔运算选项选择零件的布尔运算为求差，如图110所示：
图110小圆开槽
零件三维图如下：
图111连杆三维图
二、连杆零件的工艺分析
（一）零件图的分析
1．零件的作用
连杆零件在机械中是用来传递动力，在发动机中主要是活塞和曲轴连接作用，并传递力。
2．零件的工艺分析
1）尺寸精度
零件的整体加工要求较高，如尺寸φ38及φ23，是零件的重要的加工表面，这些重要的加工表面往往是零件的重要配合表面，在零件的加工过程中要重点关注这些表面的加工要求，零件的尺寸中以后一些要求不高的加工面，如φ5.3，尺寸38mm，总长164.5mm等尺寸，这些尺寸是零件加工中精度等级较低的加工表面，在加工中按照GB/T1804m进行控制。
2）表面粗糙度的要求分析
根据零件的加工表面的加工要求各不相同，零件的表面粗糙度要求往往也各不相同，所以在此次连杆的设计过程中，零件的重要配合表面粗糙度均为Ra1.6，其他未注表面的加工要求按照Ra3.2处理。
3）形位公差要求分析
形位公差是指零件的各加工要素与理想要素之间的误差，零件的加工必然存在误差，可能会偏离设计时的理想的位置，此类误差我们叫做形位误差，此次设计的连杆零件外形复杂又两处对称度要求0.02mm，圆柱度度要求0.02mm，在加工时要主要保证行为公差尺寸。
（二）确定毛坯的制造形式
此次设计的连杆零件的加工为大批量加工，连杆零件的毛坯采用铸件作为零件的加工毛坯，在对零件的毛坯进行铸造的时候，需要对加工面预留出加工余量，此次设计的连杆零件的毛坯图如下：
21零件毛坯图
（三）基面的选择
粗基准的选择为重要基准在零件加工中，精基准的选择是合格零件的必要条件。 以上是基面的选择主要两部分
零件必须要选择一个合适的粗基准在加工开始的时候，因为如果作为零件的粗基准，不可以重复定位，如果使用零件的粗基准重复定位那么它的定位误差就会特别大。应该尽可能选择较大的面作为在首次零件加工的粗基准，或者是选择较为平整的面。
在选择零件的精基准的时候要注意精基准的选择是否与零件的设计基准统一，尽可能的避免由于零件的加工基准的的转换而带来的误差。
此次设计的连杆零件首次的基准以毛坯面为基准几个出零件的一面作为精基准，再以此面作为零件加工的精基准，加工刚才用于定位的粗基准，两面的加工护卫基准，可以有效的保证零件的两个端面的平行度，在加工出一端φ19mm孔，精加工此孔，在加工φ38mm孔的时候，采用端面定位，φ19mm孔定位，有效的控制了两个孔的中心距，在后序钻φ5.2mm孔机铣槽工序中都使用该组定位基准，统一加工基准。
（四）制定工艺路线
零件的加工工艺路线的安排需要按照一定的远着呢而来进行，此次设计的零件的切削加工工序的安排：
目录
目录 2
一、零件的三维造型 3
二、连杆零件的工艺分析 6
（一）零件图的分析 6
（二）确定毛坯的制造形式 7
（三）基面的选择 7
（四）制定工艺路线 8
（五）机械加工余量、及毛坯尺寸的确定 10
（六）加工机床的选择 11
（七）夹具的选择与装夹方案的确定 11
（八）确定切削用量的确定 11
（十）工艺文件的编制 13
第三章 基于UG的数控编程及仿真加工 22
（一）平面铣产生NC程序及仿真 22
（二）钻铰孔产生NC程序及仿真 23
结束语 24
参 考 文 献 25
致谢 26
一、零件的三维造型
连杆零件基于UGNX8.0的三维实体建模
打开ug软件，绘制草图界面，单击回转命令，对零件的回转参数进行设定，选择回转角度为360度，确定零件的回转界面及回转的中心线：
图11 绘制
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
连杆大圆
根据图纸先绘制零件的小圆一端，先点击进入绘制草图界面，单击回转命令，对零件的回转参数进行设定，选择回转角度为360度，确定零件的回转界面及回转的中心线。
图12 绘制连杆小圆
绘制零件的小圆完成以后，返回值零件的建模命令，此次选择拉伸命令，绘制连杆的主体部分，在布尔运算选项选择零件的求和，如图13所示：
图13 绘制连杆
对话框图标根据图获得连杆零件基本尺寸绘图，曲面的生成使用扫掠曲线生成，一条曲线为截面，一条曲线为引导线，如下图：
图14 引导线草图
在建模界面中，使用“插入”和“扫掠”的命令，点击沿引导线扫掠，弹出“扫掠”命令对话框:
图15 扫掠特征
点击“实例几何体”命令图标，弹出“实例几何体”命令对话框，镜像扫略产生的实体：
图16 镜像特征
选择布尔运算，设置目标体和刀具体，选择求差，次步骤操作需要2次，对两个扫略实体以及连杆实体都要进行求差：
图17 布尔运算求差
对连杆的大圆和小圆进行钻孔，分别对齐使用孔特征，创建φ38mm孔及φ19mm孔，孔的中心位置在其圆心位置：
图18 创建连杆孔特征
继续创建孔特征，对连杆大圆侧面钻孔，孔φ5.2，深度为完全贯穿连杆，如下图：
图19创建连杆孔特征2
绘制零件以上结构以后，返回零件的建模界面，此次选择拉伸命令，绘制连杆的中间部分，在布尔运算选项选择零件的布尔运算为求差，如图110所示：
图110小圆开槽
零件三维图如下：
图111连杆三维图
二、连杆零件的工艺分析
（一）零件图的分析
1．零件的作用
连杆零件在机械中是用来传递动力，在发动机中主要是活塞和曲轴连接作用，并传递力。
2．零件的工艺分析
1）尺寸精度
零件的整体加工要求较高，如尺寸φ38及φ23，是零件的重要的加工表面，这些重要的加工表面往往是零件的重要配合表面，在零件的加工过程中要重点关注这些表面的加工要求，零件的尺寸中以后一些要求不高的加工面，如φ5.3，尺寸38mm，总长164.5mm等尺寸，这些尺寸是零件加工中精度等级较低的加工表面，在加工中按照GB/T1804m进行控制。
2）表面粗糙度的要求分析
根据零件的加工表面的加工要求各不相同，零件的表面粗糙度要求往往也各不相同，所以在此次连杆的设计过程中，零件的重要配合表面粗糙度均为Ra1.6，其他未注表面的加工要求按照Ra3.2处理。
3）形位公差要求分析
形位公差是指零件的各加工要素与理想要素之间的误差，零件的加工必然存在误差，可能会偏离设计时的理想的位置，此类误差我们叫做形位误差，此次设计的连杆零件外形复杂又两处对称度要求0.02mm，圆柱度度要求0.02mm，在加工时要主要保证行为公差尺寸。
（二）确定毛坯的制造形式
此次设计的连杆零件的加工为大批量加工，连杆零件的毛坯采用铸件作为零件的加工毛坯，在对零件的毛坯进行铸造的时候，需要对加工面预留出加工余量，此次设计的连杆零件的毛坯图如下：
21零件毛坯图
（三）基面的选择
粗基准的选择为重要基准在零件加工中，精基准的选择是合格零件的必要条件。 以上是基面的选择主要两部分
零件必须要选择一个合适的粗基准在加工开始的时候，因为如果作为零件的粗基准，不可以重复定位，如果使用零件的粗基准重复定位那么它的定位误差就会特别大。应该尽可能选择较大的面作为在首次零件加工的粗基准，或者是选择较为平整的面。
在选择零件的精基准的时候要注意精基准的选择是否与零件的设计基准统一，尽可能的避免由于零件的加工基准的的转换而带来的误差。
此次设计的连杆零件首次的基准以毛坯面为基准几个出零件的一面作为精基准，再以此面作为零件加工的精基准，加工刚才用于定位的粗基准，两面的加工护卫基准，可以有效的保证零件的两个端面的平行度，在加工出一端φ19mm孔，精加工此孔，在加工φ38mm孔的时候，采用端面定位，φ19mm孔定位，有效的控制了两个孔的中心距，在后序钻φ5.2mm孔机铣槽工序中都使用该组定位基准，统一加工基准。
（四）制定工艺路线
零件的加工工艺路线的安排需要按照一定的远着呢而来进行，此次设计的零件的切削加工工序的安排：
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