转接板零件数控加工工艺设计
日 期： 2016年4月20号 【摘要】在加工过程中，从零件图纸的分析到仿真模拟加工，不仅只考虑最终加工程序的形成，还要考虑零件加工工艺路线的确定，刀具的选择，机床的选择等一系列的问题。本文通过对转接板的研究和分析，对其尺寸精度以及加工质量方面进行有效的控制，确定其加工内容，并利用UG NX软件进行建模、仿真模拟，确定其加工的工艺路线，通过自动编程，获得该零件加工的程序。该零件的加工工艺过程大体介绍了数控加工的一般特点及过程。
目录
引言 1
一、图纸及工艺分析 2
（一）零件图 2
（二）零件图纸的分析 2
（三）工件的装夹 2
（四）定位基准的选择 4
(五)刀具选择 5
（六）选择切削速度Vc 5
（七）切削用量的确定 6
二、数控加工工艺卡 6
（一）数控加工刀具卡 6
（二）工艺过程卡 7
（三）工序卡 7
三、UG的建模、仿真加工与数控程序 14
（一）UG建模 14
（二）仿真设计 15
（三）粗精加工弧形槽的自动编程 20
（四）外轮廓、钻孔手动的编程程序 21
总结 24
参考文献 25
谢辞 26
引言
随着时代的发展，数控加工行业的发展日益增强。在数控加工中一个合理的数控加工工艺不仅是保证产品质量的关键，也是提高生产效率的重要措施。工艺分析是数控加工编程的前期准备工作，工艺分析考虑不周往往会导致一些不必要的损失，因此一份合理的工艺分析显得至关重要。
本文将转接板作为研究的对象，首先分析了该零件的图纸，确定该零件的加工内容，接着进行了工序的划分和确定了合理的加工路线，刀具的选择、切削用量的确定。并利用UG软件进行建模和仿真加工，通过自动编程获得程序。通过对转接板零件的实例分析，阐述了数控加工零件的工艺制定过程。
一、图纸及工艺分析
（一）零件图
图11 转接板零
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
件的图纸
（二）零件图纸的分析
该零件名称为转接板，零件有上表面和下底面，圆形、长方形下凹型腔，弧形槽以及四个通孔。
图11中共用了3个视图来表达，从俯视图可以看出四个通孔的分布位置以及整个零件的大体形状，两个半剖视图都体现了零件的凹型槽的尺寸深度。
转接板的外形尺寸为80×80×15，零件的深度、凹形槽的深度及凹形槽宽度要求较高。
∥
0.05
A
零件有6处形位公差，比如表示Φ10的孔的轴心线相对于右表面的平行度公差值为0.05。锐边倒角，除图中标注的尺寸外，未注公差按IT14级加工。
（三）工件的装夹
在数控加工过程中，工件的装夹起着至关重要的第一步，它能够影响零件加工的位置精度以及工作效率等方面。
工件装夹
在机械数控加工过程中，零件加工的精度要求非常严格，在加工前，首先要确定工件在机床上的加工位置，并且将其固定，以等待零件的加工或检测。将工件在夹具中或机床上定位、夹紧的过程，称为装夹。
工件的装夹有两个方面：
定位将工件确定在机床或夹具中正确位置的过程。
夹紧将定位好的工件固定，使其在加工过程中保持定位的位置不变的操作。
机床夹具选择
让工件在机床上能够方便地定位、夹紧和引导刀具的工艺装备，称为夹具。夹具能够定位、夹紧工件，它具有操作方便迅速，定位精度比较高、比较稳定，生产率也比较高的特点。
首先夹具要在机床上调整好位置，夹具向工件提供相应的定位装置进行定位，这样就可以在机床上确立正确的装夹位置。还可以通过夹具上的对刀装置，以保证工件加工的表面相对于刀具的正确位置。在使用夹具的情况时，夹具保证了工件与刀具、机床之间的相对位置精度。确保机床、刀具、夹具和工件构成的工艺系统在加工过程中保持正确的位置，从而才能保证工序的加工精度。
夹具的组成一般为定位元件、夹紧装置、对刀或导向装置、连接元件、夹具体等。机床夹具的基础是夹具体；定位元件的作用是为了保证工件在夹具中的正确位置；夹紧装置是为了将工件夹紧压牢；对刀或导向装置主要用于保证刀具相对于定位元件的正确位置；连接元件确定了夹具在机床上正确的位置元件。数控加工对夹具主要有两大要求：
一是夹具应该具有足够的精度和刚度；
二是夹具应该有可靠的定位基准。选用夹具时，通常考虑以下几点：
①尽量的选用组合夹具、可调整夹具及其它通用夹具，尽量避免选用专用夹具，这样可以缩短生产准备的时间。
②采用专用夹具的时候一般是成批生产时才考虑，并力求夹具的结构简单。
③装卸工件时要迅速方便，尽量减少机床的暂停时间。
④在机床上夹具的安装需要准确可靠，这样可以保证工件的加工处于正确的位置上。
夹具类型
加工中心上的夹具，一般情况下都是安装在工作台上，可根据被加工零件的外形选择不同形式的夹具进行装夹，如台虎钳，真空吸盘等。
此工件装夹如下图所示：
图12 工件装夹示意图
（四）定位基准的选择
粗基准：是以零件毛坯未加工表面作为定位基准，该定位基准被称为粗基准。零件的加工余量应均匀。
精基准：是以已加工的表面作为基准。应保证换刀的次数相对减少，而且要遵循基准统一的原则。
A为粗基准，B为精基准。如图13所示：
图13粗精基准图
（五）刀具选择
在数控加工中，刀具的选择关系到加工精度的高低、加工表面质量及加工的效率高低。选择合适的刀具可以达到最佳的加工质量。
表11刀具的选择
单位
工序号
程序号
产 品
名 称
零 件
名 称
材 料
零件图
转接板
序 号
刀具号
刀具名称
刀具规格
备注
直径/mm
长度/mm
1
T01
面铣刀
Φ80
实测
硬质合金
2
T02
立铣刀
Φ20
实测
目录
引言 1
一、图纸及工艺分析 2
（一）零件图 2
（二）零件图纸的分析 2
（三）工件的装夹 2
（四）定位基准的选择 4
(五)刀具选择 5
（六）选择切削速度Vc 5
（七）切削用量的确定 6
二、数控加工工艺卡 6
（一）数控加工刀具卡 6
（二）工艺过程卡 7
（三）工序卡 7
三、UG的建模、仿真加工与数控程序 14
（一）UG建模 14
（二）仿真设计 15
（三）粗精加工弧形槽的自动编程 20
（四）外轮廓、钻孔手动的编程程序 21
总结 24
参考文献 25
谢辞 26
引言
随着时代的发展，数控加工行业的发展日益增强。在数控加工中一个合理的数控加工工艺不仅是保证产品质量的关键，也是提高生产效率的重要措施。工艺分析是数控加工编程的前期准备工作，工艺分析考虑不周往往会导致一些不必要的损失，因此一份合理的工艺分析显得至关重要。
本文将转接板作为研究的对象，首先分析了该零件的图纸，确定该零件的加工内容，接着进行了工序的划分和确定了合理的加工路线，刀具的选择、切削用量的确定。并利用UG软件进行建模和仿真加工，通过自动编程获得程序。通过对转接板零件的实例分析，阐述了数控加工零件的工艺制定过程。
一、图纸及工艺分析
（一）零件图
图11 转接板零
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
件的图纸
（二）零件图纸的分析
该零件名称为转接板，零件有上表面和下底面，圆形、长方形下凹型腔，弧形槽以及四个通孔。
图11中共用了3个视图来表达，从俯视图可以看出四个通孔的分布位置以及整个零件的大体形状，两个半剖视图都体现了零件的凹型槽的尺寸深度。
转接板的外形尺寸为80×80×15，零件的深度、凹形槽的深度及凹形槽宽度要求较高。
∥
0.05
A
零件有6处形位公差，比如表示Φ10的孔的轴心线相对于右表面的平行度公差值为0.05。锐边倒角，除图中标注的尺寸外，未注公差按IT14级加工。
（三）工件的装夹
在数控加工过程中，工件的装夹起着至关重要的第一步，它能够影响零件加工的位置精度以及工作效率等方面。
工件装夹
在机械数控加工过程中，零件加工的精度要求非常严格，在加工前，首先要确定工件在机床上的加工位置，并且将其固定，以等待零件的加工或检测。将工件在夹具中或机床上定位、夹紧的过程，称为装夹。
工件的装夹有两个方面：
定位将工件确定在机床或夹具中正确位置的过程。
夹紧将定位好的工件固定，使其在加工过程中保持定位的位置不变的操作。
机床夹具选择
让工件在机床上能够方便地定位、夹紧和引导刀具的工艺装备，称为夹具。夹具能够定位、夹紧工件，它具有操作方便迅速，定位精度比较高、比较稳定，生产率也比较高的特点。
首先夹具要在机床上调整好位置，夹具向工件提供相应的定位装置进行定位，这样就可以在机床上确立正确的装夹位置。还可以通过夹具上的对刀装置，以保证工件加工的表面相对于刀具的正确位置。在使用夹具的情况时，夹具保证了工件与刀具、机床之间的相对位置精度。确保机床、刀具、夹具和工件构成的工艺系统在加工过程中保持正确的位置，从而才能保证工序的加工精度。
夹具的组成一般为定位元件、夹紧装置、对刀或导向装置、连接元件、夹具体等。机床夹具的基础是夹具体；定位元件的作用是为了保证工件在夹具中的正确位置；夹紧装置是为了将工件夹紧压牢；对刀或导向装置主要用于保证刀具相对于定位元件的正确位置；连接元件确定了夹具在机床上正确的位置元件。数控加工对夹具主要有两大要求：
一是夹具应该具有足够的精度和刚度；
二是夹具应该有可靠的定位基准。选用夹具时，通常考虑以下几点：
①尽量的选用组合夹具、可调整夹具及其它通用夹具，尽量避免选用专用夹具，这样可以缩短生产准备的时间。
②采用专用夹具的时候一般是成批生产时才考虑，并力求夹具的结构简单。
③装卸工件时要迅速方便，尽量减少机床的暂停时间。
④在机床上夹具的安装需要准确可靠，这样可以保证工件的加工处于正确的位置上。
夹具类型
加工中心上的夹具，一般情况下都是安装在工作台上，可根据被加工零件的外形选择不同形式的夹具进行装夹，如台虎钳，真空吸盘等。
此工件装夹如下图所示：
图12 工件装夹示意图
（四）定位基准的选择
粗基准：是以零件毛坯未加工表面作为定位基准，该定位基准被称为粗基准。零件的加工余量应均匀。
精基准：是以已加工的表面作为基准。应保证换刀的次数相对减少，而且要遵循基准统一的原则。
A为粗基准，B为精基准。如图13所示：
图13粗精基准图
（五）刀具选择
在数控加工中，刀具的选择关系到加工精度的高低、加工表面质量及加工的效率高低。选择合适的刀具可以达到最佳的加工质量。
表11刀具的选择
单位
工序号
程序号
产 品
名 称
零 件
名 称
材 料
零件图
转接板
序 号
刀具号
刀具名称
刀具规格
备注
直径/mm
长度/mm
1
T01
面铣刀
Φ80
实测
硬质合金
2
T02
立铣刀
Φ20
实测
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