反光镜凹模加工工艺设计及加工(附件)【字数：7235】
日 期 2021年4月1日 摘 要反光镜凹模是一个对精度要求较高的工件，侧壁不同位置的弧度都影响着工件的精度和加工时的难度，所以该零件具有研究意义。本课题以反光镜凹模为研究对象，分析其图纸，了解其构造，研究反光镜凹模的加工工艺，分析其加工流程。该零件使用西门子NX10.0对其进行加工设计，选择使用合适的刀具，在NX10.0上进行仿真加工，最终将得出的编程程序输入数控加工中心来完成零件。本文介绍了反光镜模组的建模分析过程，加工工艺过程以及数控加工中心加工过程。经过此次对反光镜凹模加工工艺的分析和总结，我对我所学的专业有了更加深一步的认识。
目 录
引 言 1
一、 零件图分析 2
（一） 零件图的分析 2
（二） 零件的概述 3
（三） 材料选择 3
二、 反光镜凹模的加工工艺分析 3
加工工序安排 3
（二） 反光镜凹模零件数控加工工艺卡 4
（三） 加工设备选择 5
（四） 主要加工方式介绍 6
三、 反光镜凹模加工程序的编制 7
（一） 数控加工中心加工特点 7
（二） 数控编程特点及方法 7
（三） 程序的编制 7
四、 数控加工中心加工 19
五、加工遇到的问题及解决方法 21
六、反光镜凹模检测 23
总结 24
参考文献 25
谢辞 26
引 言
数控加工技术在我国工业中有着重要的地位，自改革开放以来，我国高度重视工业发展，工业是行业的基础，强大的工业能力是立国之本，与工业相关的就业岗位远远大于其他产业就业人数，可以看出工业生产在我国的产业地位。如今我国机械制造业逐步与国际接轨，技术不断创新。数控加工技术已然成为我国工业领域最为广泛的一项技术，为了加工出的零件满足人们生产行业目前的需求，各行各业都朝着智能化、自动化方向发展，其中数控加工中心经过多次变革更新，功能愈发完善，现在数控技术与自动智能化高度结合。
UG是应用在机械制造中常用的软件，UG可以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
应用于多领域不局限于制造业，在很多产品的设计以及加工中经常使用。这款反光镜凹模零件并不复杂，加工工序可以使用UG来模拟，生产制造时使用数控加工中心里的虎口钳装夹即可，最后零件加工完毕后使用游标卡尺测量零件精度是否合格。本文是对反光镜凹模加工工艺及检测进行阐述，目的是让大家更加了解反光镜凹模的加工工艺。
UG10.0仿真加工可以提早预览加工中心加工工件状况，及时发现问题修正，设计反光镜凹模的加工方式需要掌握UG加工中的型腔铣、固定轮廓铣和清根的加工方式，本文针对UG仿真加工反光镜凹模零件产品。要熟练使用加工软件和对加工设备足够熟悉了解，还需要有很强的操作能力和理论知识。
零件图分析
设计师完成工件图后，加工人员第一件事就是看图，根据零件图纸来确定零件加工过程，在审图过程中，相关技术人员会对加工工序进行分析，制定好相应方案。
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图11 反光镜凹模三视图
零件图的分析
如图11反光镜凹模三视图所示，零件形状清晰，其外形是50mm×50mm×21.7mm的长方体，其中零件凹槽深13.39mm。从俯视图来看反光镜凹模是对称形状，位置不同半径也不同，分别为R9.84mm、R59.44mm、R12.94mm和R31.54mm，底部圆半径为R2.52mm，零件上部分的粗糙度为Ra1.6。
根据零件三视图的形体特征和精度要求分析，在数控铣这道工序保证质量的前提下，采用先粗加工，再进行半精铣加工，最后精加工的加工方案。
反光镜凹模零件的表面使用面铣刀进行粗加工、半精加工和精加工；内壁使用的粗铣、半精铣、精铣的加工方案，内部底平面由于尺寸较小需要采用φ5的球头铣刀来切削。首先选用φ10的涂层渡刃钨钢立铣刀粗加工，再使用φ10的涂层渡刃钨钢球头铣刀半精加工，最后使用φ5的涂层钨钢球头铣刀精加工进行清根处理。所有步骤的粗加工，要预留1mm余量为接下来的精加工。凹槽底面有个φ5.04的圆底，零件凹面弧度较小，不能直接使用较大的刀具，否则会接下来的精加工的切削量会很大，还容易出现断刀、跳刀等状况。
零件的概述
反光镜广泛应用在我们生活中，该凹模可以用于制作反光镜。在凹模上用真空镀膜的方法涂上金属铝或银的薄膜以反射入射光。高反射率的反射镜可以使激光器的输出功率增加数倍，而且当光入射入反光镜的凹面不同位置时可以获得不同的成像，反射图像没有失真。使用涂层表面反射时，获得的图像准确无偏置，且亮度色度高，图像分辨率更高，通常用于高清成像系统。
材料选择
在实际的加工过程中，毛坯的选择对工艺设计是很重要的，要考虑成本，还要考虑工件成型后的性能。本次加工反光镜凹模所需的材料为精坯铝块，根据零件图尺寸，选择尺寸为50mm×50mm×140mm的精制铝块作为加工对象。精制铝块具有高塑性，低韧性，价格便宜，用于制造多种简单零件，这种精制铝块广泛应用于数控机床加工中心。
反光镜凹模的加工工艺分析
（一）加工工序安排
1、加工前准备：
将毛坯装夹在数控加工中心，通过刀具触碰毛坯前后左右边缘来测量出工件的中心点。设置G54的数据，设置各类刀具的刀偏和刀补数据。
2、铣上平面：
该零件上表面预留1mm毛坯，需要使用面铣刀铣掉上平面，首先使用φ20的面铣刀铣上平面，将上平面粗加工再用φ20的刀精加工一遍，以达到要求的上表面粗糙度为Ra1.6左右。
型腔粗加工：
使用φ10的涂层渡刃钨钢立铣刀进行粗加工，立铣刀粗加工出凹模的轮廓，留下充足余量方便下一步半精加工。
4、半精加工：
使用φ10R5的涂层渡刃钨钢球头铣刀进行半精加工，进一步完善反光镜凹模内部，处理掉粗加工留下的余量，此时，凹模模型已经显现出来。
5、精加工：
使用φ5R2.5的涂层钨钢球头铣刀精加工反光镜凹模内部，精加工零件表面，将反光镜内壁加工至光滑，粗糙度要与零件图的要求一致。
6、检验：
使用锉刀去除因加工而产生的毛刺，使用游标卡尺和深度游标卡尺千分尺等测量反光镜凹模尺寸是否达标。
（二）反光镜凹模零件数控加工工艺卡
表21
目 录
引 言 1
一、 零件图分析 2
（一） 零件图的分析 2
（二） 零件的概述 3
（三） 材料选择 3
二、 反光镜凹模的加工工艺分析 3
加工工序安排 3
（二） 反光镜凹模零件数控加工工艺卡 4
（三） 加工设备选择 5
（四） 主要加工方式介绍 6
三、 反光镜凹模加工程序的编制 7
（一） 数控加工中心加工特点 7
（二） 数控编程特点及方法 7
（三） 程序的编制 7
四、 数控加工中心加工 19
五、加工遇到的问题及解决方法 21
六、反光镜凹模检测 23
总结 24
参考文献 25
谢辞 26
引 言
数控加工技术在我国工业中有着重要的地位，自改革开放以来，我国高度重视工业发展，工业是行业的基础，强大的工业能力是立国之本，与工业相关的就业岗位远远大于其他产业就业人数，可以看出工业生产在我国的产业地位。如今我国机械制造业逐步与国际接轨，技术不断创新。数控加工技术已然成为我国工业领域最为广泛的一项技术，为了加工出的零件满足人们生产行业目前的需求，各行各业都朝着智能化、自动化方向发展，其中数控加工中心经过多次变革更新，功能愈发完善，现在数控技术与自动智能化高度结合。
UG是应用在机械制造中常用的软件，UG可以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
应用于多领域不局限于制造业，在很多产品的设计以及加工中经常使用。这款反光镜凹模零件并不复杂，加工工序可以使用UG来模拟，生产制造时使用数控加工中心里的虎口钳装夹即可，最后零件加工完毕后使用游标卡尺测量零件精度是否合格。本文是对反光镜凹模加工工艺及检测进行阐述，目的是让大家更加了解反光镜凹模的加工工艺。
UG10.0仿真加工可以提早预览加工中心加工工件状况，及时发现问题修正，设计反光镜凹模的加工方式需要掌握UG加工中的型腔铣、固定轮廓铣和清根的加工方式，本文针对UG仿真加工反光镜凹模零件产品。要熟练使用加工软件和对加工设备足够熟悉了解，还需要有很强的操作能力和理论知识。
零件图分析
设计师完成工件图后，加工人员第一件事就是看图，根据零件图纸来确定零件加工过程，在审图过程中，相关技术人员会对加工工序进行分析，制定好相应方案。
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图11 反光镜凹模三视图
零件图的分析
如图11反光镜凹模三视图所示，零件形状清晰，其外形是50mm×50mm×21.7mm的长方体，其中零件凹槽深13.39mm。从俯视图来看反光镜凹模是对称形状，位置不同半径也不同，分别为R9.84mm、R59.44mm、R12.94mm和R31.54mm，底部圆半径为R2.52mm，零件上部分的粗糙度为Ra1.6。
根据零件三视图的形体特征和精度要求分析，在数控铣这道工序保证质量的前提下，采用先粗加工，再进行半精铣加工，最后精加工的加工方案。
反光镜凹模零件的表面使用面铣刀进行粗加工、半精加工和精加工；内壁使用的粗铣、半精铣、精铣的加工方案，内部底平面由于尺寸较小需要采用φ5的球头铣刀来切削。首先选用φ10的涂层渡刃钨钢立铣刀粗加工，再使用φ10的涂层渡刃钨钢球头铣刀半精加工，最后使用φ5的涂层钨钢球头铣刀精加工进行清根处理。所有步骤的粗加工，要预留1mm余量为接下来的精加工。凹槽底面有个φ5.04的圆底，零件凹面弧度较小，不能直接使用较大的刀具，否则会接下来的精加工的切削量会很大，还容易出现断刀、跳刀等状况。
零件的概述
反光镜广泛应用在我们生活中，该凹模可以用于制作反光镜。在凹模上用真空镀膜的方法涂上金属铝或银的薄膜以反射入射光。高反射率的反射镜可以使激光器的输出功率增加数倍，而且当光入射入反光镜的凹面不同位置时可以获得不同的成像，反射图像没有失真。使用涂层表面反射时，获得的图像准确无偏置，且亮度色度高，图像分辨率更高，通常用于高清成像系统。
材料选择
在实际的加工过程中，毛坯的选择对工艺设计是很重要的，要考虑成本，还要考虑工件成型后的性能。本次加工反光镜凹模所需的材料为精坯铝块，根据零件图尺寸，选择尺寸为50mm×50mm×140mm的精制铝块作为加工对象。精制铝块具有高塑性，低韧性，价格便宜，用于制造多种简单零件，这种精制铝块广泛应用于数控机床加工中心。
反光镜凹模的加工工艺分析
（一）加工工序安排
1、加工前准备：
将毛坯装夹在数控加工中心，通过刀具触碰毛坯前后左右边缘来测量出工件的中心点。设置G54的数据，设置各类刀具的刀偏和刀补数据。
2、铣上平面：
该零件上表面预留1mm毛坯，需要使用面铣刀铣掉上平面，首先使用φ20的面铣刀铣上平面，将上平面粗加工再用φ20的刀精加工一遍，以达到要求的上表面粗糙度为Ra1.6左右。
型腔粗加工：
使用φ10的涂层渡刃钨钢立铣刀进行粗加工，立铣刀粗加工出凹模的轮廓，留下充足余量方便下一步半精加工。
4、半精加工：
使用φ10R5的涂层渡刃钨钢球头铣刀进行半精加工，进一步完善反光镜凹模内部，处理掉粗加工留下的余量，此时，凹模模型已经显现出来。
5、精加工：
使用φ5R2.5的涂层钨钢球头铣刀精加工反光镜凹模内部，精加工零件表面，将反光镜内壁加工至光滑，粗糙度要与零件图的要求一致。
6、检验：
使用锉刀去除因加工而产生的毛刺，使用游标卡尺和深度游标卡尺千分尺等测量反光镜凹模尺寸是否达标。
（二）反光镜凹模零件数控加工工艺卡
表21
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