航插座支撑板的数控加工分析
【摘要】航插座支撑板零件主要为航空插头提供固定及支撑作用，防止在不稳定航行及特殊事故时插头出现松动或脱离等现象。该零件加工内容多，工艺较复杂，因此，有必要对其进行加工工艺的分析与研究。本论文以航插座支撑板零件为分析对象，首先对其进行图样分析，介绍其应用场合；其次，对建模过程中出现的问题进行分析与探讨；重点分析了航插座支撑板零件的加工工艺过程，内容包括：毛坯及材料、加工设备、刀具、夹具等的选用，编制其加工工艺；最后，利用UG CAM软件对其进行数控程序的编写。
目录
引言 1
一、航插座支撑板零件图样分析 2
（一）航插座支撑板零件介绍 2
（二）应用场合 3
（三）图样分析 3
二、航插座支撑板的建模分析 3
（一）建模分析 3
（二）建模中遇到的问题与解决方法 3
三、航插座支撑板加工工艺分析 5
（一）毛坯及材料的选用 5
（二）加工设备的选用 5
（三）夹具选用 6
（四）刀具的选用 6
（五）航插座支撑板加工工艺分析 7
四、航插座支撑板的程序编写 9
（一） CNC1 9
（二） CNC2 15
（三） CNC3 16
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
随着计算机由电子管到大规模集成电路的发展，数控技术也得到了不断的更新，各种数控加工设备的精度及自动化程度越来越高。我国工业化进程较慢，在改革开放的新潮下，数控技术逐渐在工业化进程中崭露头角，数控型人才也日益壮大，但是数控技术并不是简单的计算机操作控制，是需要经过产品的外形设计、工艺设计、CAD/CAM、后处理等多个项目，并且对每个项目进行琢磨推敲，才能获得精致的产品。
航空插座是航空领域用于电力传输的基本原件，为了便于添加、检修、升级、更换设备设置了插座。但在设置插座的同时带来了一个严重的问题，在航空环境下由于气流、天气等因素，会造成飞行不平稳，从而导致插座松动或电线绕乱等现象。而航插座支撑板零件可为航空插座起固定以及支撑作用，它不仅支撑电力供给，也同
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样在机体破损的情况下，能保证在高速气流中具有较强的韧性，为基础设施提供电力保障。
本课题以航插座支撑板零件为分析对象，首先对其进行图样分析，介绍其应用场合；其次，对建模过程中出现的问题进行分析与探讨；重点分析了航插座支撑板零件的加工工艺过程，内容包括：毛坯及材料、加工设备、刀具、夹具等的选用，编制其加工工艺；最后，利用UG CAM软件对其进行数控程序的编写。
本课题来源于苏州吴江芦墟兴力五金厂，该公司致力于专业外包工程，单块元件的设计及制作。我在该公司主要负责零件的数控加工，以下是对航插座支撑板零件的数控加工分析。 一、航插座支撑板零件图样分析
（一）航插座支撑板零件介绍
本课题分析的对象是航插座支撑板零件，如图11所示为航插座支撑板零件图。
图11 航插座支撑板零件图
（二）应用场合
航插座支撑板零件属板块类零件，作用在航空插座中，为航空插头提供固定及支撑，可防止在不稳定航行及特殊事故时插头出现松动或脱离等现象，保证电力设备能正常工作。
（三）图样分析
从航插座支撑板零件图11可看出，该零件产品型号为TVS150，材料为不锈钢SUS304，根据零件结构判断该零件属板块类零件。航插座支撑板零件总长58mm，宽34mm，零件右侧有R14mm的半圆型凸台，且凸台中心距底面高30±0.02mm，底板上有四个沉头孔，尺寸为Ф4.2mm沉孔Ф7.5×6.5mm深，且都为通孔，左右对称；有三个常规孔，尺寸为Ф4mm深10mm；经计算在零件底部有一个宽2.5mm深1.8+0.05 0mm的环形槽；凸台上有一个宽2mm深1+0.05 0mm的圆形槽，沿凸台轴心线分别有Ф20+0.1 0.05mm深3+0.05 +0.03mm、Ф140.03 0.05mm深7mm和Ф12mm深14mm的圆形型腔，在凸台右侧面有一个C5的倒角，底面有Ф9mm深32mm的孔；未注倒角为0.5x45°，零件图的比例为1：1。零件最高公差为3+0.05 +0.03mm和Ф140.03 0.05mm。
二、航插座支撑板的建模分析
（一）建模分析
该零件为板块类零件，我们采用UG（Unigraphics NX）软件建模，其基础特征为长方体，根据其外形再将其分为两层凸台，然后在半圆形凸台上创建沟槽、孔等操作，最后做剩余的倒角及孔等。
具体操作如下：
首先，创建34x58x15mm的方形底座，在上表面创建25x34的长方形草图，拉伸7mm，在凸台右侧平面创建草图Ф22mm、Ф26mm、Ф20mm、Ф14mm，Ф28mm、Ф12mm，创建与Ф26mm相切的两条直线并与凸台垂直，两条直线相连。拉伸Ф28mm圆，拉伸长度为18.5mm，拉伸矩形18.5mm，对圆柱和长方体进行求和操作，对凸台与上方半圆形凸台求和操作，对Ф26mm、Ф22mm同时求和拉伸长度为1mm并与上方凸台求差操作，对Ф20mm、Ф14mm同时拉伸长度为3mm并与凸台求差，同时对Ф14mm、Ф12mm拉伸7mm对凸台求差。底面圆形槽同样进行草图创建并拉伸操作，创建孔，最后倒角。完成对零件航插座支撑板建模如图 21所示。
（二）建模中遇到的问题与解决方法
由于半圆形凸台内部结构复杂，Ф22mm、Ф26mm、Ф20mm、Ф14mm，Ф28mm、Ф12mm等圆形型腔需要进行多次拉伸、求和、求差等操作，容易出现错误。绘图时可能会错将Ф20mm与Ф22mm同时拉伸求差，导致建模错误。
解决方法：复杂外形在建模完成后应与零件图进行多次对比，及时发现错误并进行修改。
a）主视图 b）右视图
C）左视图 d）仰视图
f）轴测图
图 21 航插座支撑板建模
三、航插座支撑板加工工艺分析
（一）毛坯及材料的选用
由于航插座支撑板零件用于高空作业，而高空环境密闭，机内空气不流通导致湿度较高，为保证使用年限，要求航插座支撑板零件在空气分子高速流动情况下具有良好的耐腐蚀性，高的韧性与强度，能在意外发生后保证插座稳定性，使电力设施依旧能发挥其作用。因此，零件材料选用不锈钢SUS304。不锈钢SUS304具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能，冲压弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象，无磁性，能符合本课题对零件材料性能的要求。
航插座支撑板零件为板块类零件，总体尺寸为 58×34×44mm，加工时为保证装夹，底面余量不少于5mm，四周最小余量不少于2mm，故选用60×40×60mm的块状毛坯。
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引言 1
一、航插座支撑板零件图样分析 2
（一）航插座支撑板零件介绍 2
（二）应用场合 3
（三）图样分析 3
二、航插座支撑板的建模分析 3
（一）建模分析 3
（二）建模中遇到的问题与解决方法 3
三、航插座支撑板加工工艺分析 5
（一）毛坯及材料的选用 5
（二）加工设备的选用 5
（三）夹具选用 6
（四）刀具的选用 6
（五）航插座支撑板加工工艺分析 7
四、航插座支撑板的程序编写 9
（一） CNC1 9
（二） CNC2 15
（三） CNC3 16
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
随着计算机由电子管到大规模集成电路的发展，数控技术也得到了不断的更新，各种数控加工设备的精度及自动化程度越来越高。我国工业化进程较慢，在改革开放的新潮下，数控技术逐渐在工业化进程中崭露头角，数控型人才也日益壮大，但是数控技术并不是简单的计算机操作控制，是需要经过产品的外形设计、工艺设计、CAD/CAM、后处理等多个项目，并且对每个项目进行琢磨推敲，才能获得精致的产品。
航空插座是航空领域用于电力传输的基本原件，为了便于添加、检修、升级、更换设备设置了插座。但在设置插座的同时带来了一个严重的问题，在航空环境下由于气流、天气等因素，会造成飞行不平稳，从而导致插座松动或电线绕乱等现象。而航插座支撑板零件可为航空插座起固定以及支撑作用，它不仅支撑电力供给，也同
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
样在机体破损的情况下，能保证在高速气流中具有较强的韧性，为基础设施提供电力保障。
本课题以航插座支撑板零件为分析对象，首先对其进行图样分析，介绍其应用场合；其次，对建模过程中出现的问题进行分析与探讨；重点分析了航插座支撑板零件的加工工艺过程，内容包括：毛坯及材料、加工设备、刀具、夹具等的选用，编制其加工工艺；最后，利用UG CAM软件对其进行数控程序的编写。
本课题来源于苏州吴江芦墟兴力五金厂，该公司致力于专业外包工程，单块元件的设计及制作。我在该公司主要负责零件的数控加工，以下是对航插座支撑板零件的数控加工分析。 一、航插座支撑板零件图样分析
（一）航插座支撑板零件介绍
本课题分析的对象是航插座支撑板零件，如图11所示为航插座支撑板零件图。
图11 航插座支撑板零件图
（二）应用场合
航插座支撑板零件属板块类零件，作用在航空插座中，为航空插头提供固定及支撑，可防止在不稳定航行及特殊事故时插头出现松动或脱离等现象，保证电力设备能正常工作。
（三）图样分析
从航插座支撑板零件图11可看出，该零件产品型号为TVS150，材料为不锈钢SUS304，根据零件结构判断该零件属板块类零件。航插座支撑板零件总长58mm，宽34mm，零件右侧有R14mm的半圆型凸台，且凸台中心距底面高30±0.02mm，底板上有四个沉头孔，尺寸为Ф4.2mm沉孔Ф7.5×6.5mm深，且都为通孔，左右对称；有三个常规孔，尺寸为Ф4mm深10mm；经计算在零件底部有一个宽2.5mm深1.8+0.05 0mm的环形槽；凸台上有一个宽2mm深1+0.05 0mm的圆形槽，沿凸台轴心线分别有Ф20+0.1 0.05mm深3+0.05 +0.03mm、Ф140.03 0.05mm深7mm和Ф12mm深14mm的圆形型腔，在凸台右侧面有一个C5的倒角，底面有Ф9mm深32mm的孔；未注倒角为0.5x45°，零件图的比例为1：1。零件最高公差为3+0.05 +0.03mm和Ф140.03 0.05mm。
二、航插座支撑板的建模分析
（一）建模分析
该零件为板块类零件，我们采用UG（Unigraphics NX）软件建模，其基础特征为长方体，根据其外形再将其分为两层凸台，然后在半圆形凸台上创建沟槽、孔等操作，最后做剩余的倒角及孔等。
具体操作如下：
首先，创建34x58x15mm的方形底座，在上表面创建25x34的长方形草图，拉伸7mm，在凸台右侧平面创建草图Ф22mm、Ф26mm、Ф20mm、Ф14mm，Ф28mm、Ф12mm，创建与Ф26mm相切的两条直线并与凸台垂直，两条直线相连。拉伸Ф28mm圆，拉伸长度为18.5mm，拉伸矩形18.5mm，对圆柱和长方体进行求和操作，对凸台与上方半圆形凸台求和操作，对Ф26mm、Ф22mm同时求和拉伸长度为1mm并与上方凸台求差操作，对Ф20mm、Ф14mm同时拉伸长度为3mm并与凸台求差，同时对Ф14mm、Ф12mm拉伸7mm对凸台求差。底面圆形槽同样进行草图创建并拉伸操作，创建孔，最后倒角。完成对零件航插座支撑板建模如图 21所示。
（二）建模中遇到的问题与解决方法
由于半圆形凸台内部结构复杂，Ф22mm、Ф26mm、Ф20mm、Ф14mm，Ф28mm、Ф12mm等圆形型腔需要进行多次拉伸、求和、求差等操作，容易出现错误。绘图时可能会错将Ф20mm与Ф22mm同时拉伸求差，导致建模错误。
解决方法：复杂外形在建模完成后应与零件图进行多次对比，及时发现错误并进行修改。
a）主视图 b）右视图
C）左视图 d）仰视图
f）轴测图
图 21 航插座支撑板建模
三、航插座支撑板加工工艺分析
（一）毛坯及材料的选用
由于航插座支撑板零件用于高空作业，而高空环境密闭，机内空气不流通导致湿度较高，为保证使用年限，要求航插座支撑板零件在空气分子高速流动情况下具有良好的耐腐蚀性，高的韧性与强度，能在意外发生后保证插座稳定性，使电力设施依旧能发挥其作用。因此，零件材料选用不锈钢SUS304。不锈钢SUS304具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能，冲压弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象，无磁性，能符合本课题对零件材料性能的要求。
航插座支撑板零件为板块类零件，总体尺寸为 58×34×44mm，加工时为保证装夹，底面余量不少于5mm，四周最小余量不少于2mm，故选用60×40×60mm的块状毛坯。
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