圆形凹槽板零件数控铣削工艺分析及数控加工编程
目录
引言 1
一、零件图分析及工艺总体设计 2
（一）零件图 2
（二）零件图的工艺分析 2
（三）毛坯的选择 3
（四）定位基准的选择 4
二、刀具选择以及切削用量表 5
（一）数控铣削刀具的选择 5
（二）切削用量的确定 5
三、凸轮槽板零件加工工艺卡的编制 8
（一）数控加工工艺文件 8
（二）数控加工工序卡 8
（三）辅助夹具的设计 10
四、圆形凹槽板零件的UG建模仿真加工 11
（一）UG软件介绍 11
（二）该零件UG建模的简要过程 12
（三）CAM模块仿真加工 15
五、工艺设计总结 21
总结 22
参考文献 23
附录 24
引言
通过三年对数控机械专业的研究与学习，我对一些工厂里简单加工零件的过程有深刻的认识与见解。我想要对一些零件的加工进行更加深入的了解，包括其产品材料、零件的作用，零件的性能，以及加工方法。在现实加工过程中，有一些零件有着特殊的要求，需要特殊的加工方法，由此我决定经过一些实践进行探究。
本文将圆心凹槽板零件作为研究的对象，通过对其工艺分析，确定其基本构造以及加工内容，从而进一步制定零件的工艺过程与工艺分析。并且利用UG8.5软件进行建模，通过CAM仿真加工得到模拟加工程序，从而实现自动编程。
一、零件图分析及工艺总体设计
（一）零件图
图11 零件图纸
（二）零件图的工艺分析
1、该零件采用主视图和全剖视图表达，表达直观清晰，尺寸完整合理，公差合理，无需与工程师联系，该零件的材料为45号刚，热处理方式为调制处理，硬度为2636HRC，产品批量生产，热处理放在粗加工之后，零件大致为圆柱形，底面有有粗糙度要求，上表面有一个高为17的圆柱，表面有以Φ100圆为圆心均匀分布的3XΦ12的孔，Φ100的圆柱内有一个凸轮槽该槽槽壁的表面粗糙程度为Ra1.6，可以同先粗加工再半精加工最后在精加工实现。
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2、零件结构分析：该零件属于盘类凹糟板零件，结构直观工艺性简单，可以通过特殊的夹具固定然后在台虎钳上先后进行粗铣精铣加工，粗加工加工大致轮廓和钻孔，精加工保证精度。
3、技术要求后处理及加工方法的确定：零件外轮廓为Φ100的圆柱体，底面粗糙度为Ra3.2，可以通过粗铣和半精铣达到这个粗糙度要求, Φ12与Φ20通孔尺寸精度要求较高，表面粗糙度要求为Ra1.6可以通过先钻孔再扩孔在精绞孔达到该精度要求，在加工过程中注意控制尺寸精度的同时，还得注意该孔的位置公差，与底面的垂直度不超过0.01，零件外部轮廓有粗糙度要求Ra3.2 可以通过粗加工再半精加工达到要求，零件中宽度为8的凸轮槽有较高的尺寸精度和表面粗糙度，可以通过粗加工和精加工分开加工达到要求，零件整体需要进行调质的热处理要求。安排在粗加工之后，精加工之前完成。
（三）毛坯的选择
1、毛坯的选择
毛坯选择的原则：
选择毛坯时，除了工艺性原则适应性原则生产条件兼顾原则要求以外，根据零件的结构形状和尺寸还要考虑到本企业的零件毛坯的制造水平、零件毛坯的制造设备条件以及零件毛坯的外形的可能性和经济性等。
2、该零件的毛坯的选择
在制定工艺过程中，正确选择毛坯的有着重要的经济意义，应尽量减少成本，该工件为凸轮凹槽板类零件，整体外形为圆盘类，棒料毛坯，整体尺寸为Φ105的圆柱体棒料作为毛坯，毛坯如图12所示。
图12 毛坯图纸
3、零件毛坯材料的分析
该零件加工过程中，刀具和工件之间的切削力大，由于强度，硬度，可塑性，内应力都和工件的材料有关，所以45号钢为该轴类零件的材料。45钢用途广泛，主要用来制造轴类，圆盘类零件。
（四）定位基准的选择
1、审查和分析定位基准的可靠性：选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。数控加工工艺过程中应该遵循工序集中原则，盘盖加工尽量减少装夹次数，盘类零件形状比较规则，主要是钢件，需要进行调质处理，尺寸精度要求较高，需要粗加工和精加工分开，再进行热处理之后，先把毛坯底部加工到位之后再掉头装夹完成精加工。
机械数控在加工工艺分析是尤其强调基准统一的原则和重合原则，尤其是对于这类需要正反两面都要采用加工的零件，因此同一基准定位十分重要，可以省去大量的尺寸计算和工艺分析，否则很难保证两次的定位安装加工后两个面上的尺寸精度和位置公差达到要求，所以，如果这类零件本身有合适的孔最好就用它的圆心来作为定位基准，即使零件上没有合适的孔做基准，可以考虑设置专门的工艺孔作为定位基准。
该零件主要有两个工序，1在数控车床上精车外圆达到外圆精度100尺寸，然后割断，2将精车好的外圆移至加工中心进行铣削加工。
工序1的定位，在车床上使用三抓卡盘夹持工件毛坯。确定零件伸出合适的长度，用车刀精车右端面，取工件的右断面中心为工件坐标原点，如图13所示。
工序2的定位，精加工表面及凸轮凹槽精绞Φ12和Φ20的孔基准如下图14所示。
图13车床加工定位基准
图14加工中心定位基准
二、刀具选择以及切削用量表
（一）数控铣削刀具的选择
数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺过程中的主要内容。不仅关系到数控机床的加工效率，而且影响加工零件的质量。工程师根据机床的加工性能，工件材料的特点，加工工序的内容，切削用量以及其他相关因素选用不同的刀具及刀柄，由于刀具的磨损和更换刀具的时间，因此合理安排刀具的排列顺序，尽量减少刀具数量，一把刀尽可能加工完它所有的加工内容，提高生产效率。
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