激光尘埃粒子计数器用传感器的加工工艺分析
【摘要】本论文所研究的零件是激光粒子尘埃计数器用传感器，其加工使用的是立式加工中心。本论文对零件的加工包括以下内容：零件图的分析、加工路线的设定、加工工具的选择、专用夹具的设计和零件成品的检测。本论文将阐述在加工多孔类零件时应如何对同轴度要求较高的零件进行加工。
目录
引言 1
一、激光尘埃粒子计数器用传感器介绍 2
二、零件图分析 2
三、毛坯的选用 3
四、选择加工设备 4
（一）明确加工使用设备 4
（二）设备性能介绍 4
五、刀具的选择 5
六、数控加工工艺的设计与制定 7
（一）加工路线分析 7
（二）加工顺序的安排 7
（三）切削液的使用 9
（四）零件成品图 10
七、零件的加工程序 10
八、加工难点解决方案 10
九、误差分析 11
（一）尺寸测量 11
（二）问题分析 11
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
附录 15
引言
加工中心是以数控铣床为基础，通过安装自动换刀装置使其具有自动交换刀具的能力，能够通过交换不同的刀具来达到多种加工要求的目的。加工中心加工精度较高，能够完成一些其他机床不能胜任的工作，对加工精度要求较高、形状较为复杂且对表面粗糙度有要求的中小型零件更为适用。
对于一些较为简单的零件，手工编程便可满足要求。然而对于一些复杂零件，手动编程已经无法满足加工要求时，我们便会在计算机上使用一些自动编程软件对零件进行建模、仿真加工及后处理。通过UG、PROE等一些自动编程软件我们可以很容易的得到加工程序。
本文研究的激光尘埃粒子计数器用传感器是激光传感器的重要零件。该零件加工精度高，表面粗糙度要求高，所以我们采用加工中心进行加工。而且该零件形状复杂，需要保证零件的同轴度，所以我们需要设计一个专用夹具辅助装夹。本论文就零件的加工进行了以下内容的分析，如零件图的分析、UG建模及后处理、加工过程分析、辅助夹具的设计、成品零件的检测及零件误差分析。
零
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
件成品是否合格与加工工艺及其过程有着密不可分的联系。需要对零件图纸进行分析从而得到最佳的加工路线、合适的刀具以及刀具的转速与进给率，这对提高加工精度与加工效率尤其重要，可以大大的节省加工时间，保证企业的最大利润。同时，零件的检测也是保证加工效率必不可少的一环。
一、激光尘埃粒子计数器用传感器介绍
在当今社会的生活生产中，精密这个名词与我们的生活息息相关，诸如飞机零部件的生产、医药行业的研发与检测、计算机的制造以及科研部门的研发都需要对外部环境有一个相当高的要求。而今天所说的激光尘埃粒子计数器用传感器则是用来检测空气中单位体积内存在尘埃粒子数的一种仪器。
二、零件图分析
图21 激光尘埃粒子计数器用传感器
如图21所示是激光尘埃粒子计数器用传感器的零件图，该零件属于箱体类零件，主要由台阶、通孔和螺纹孔组成。通过对零件图纸的分析，可以看出该零件的表面粗糙度为3.2，内壁粗糙度为1.6，要求较高，需要特别加工。通孔则需要保证同轴度。所以想要得到一个合格的零件，需要对毛坯进行六个平面的加工、铣台阶面、打底孔、镗孔、攻螺纹等。
零件加工内容见表21。
表21 零件加工要求
内容
要求
备注
36x21x23轮廓
长36；宽21；高23
26x21x1.8台阶
长26；宽21；深1.8
φ22内孔
内孔直径为φ22+0.1/0;深7±0.05、5±0.05
内孔表面粗糙度为1.6
φ19内孔
内孔直径为φ19
φ8.5内孔
内孔直径为φ8.5；深1
φ6通孔
通孔直径为φ6
M8
螺纹孔公称直径为φ8；深10
2M5通
螺纹通孔公称直径为φ5
2M3通
螺纹通孔公称直径为φ3
2M3
螺纹孔公称直径为φ3；深6
4M2.5
螺纹孔公称直径为φ2.5；深6
粗糙度3.2
未注明表面粗糙度均为3.2
三、毛坯的选用
该零件选用铝合金6061T6作为它的毛坯材料。该材料具有较高的韧性和强度，能够承受住加工带来的压力。该材料表面光洁度较好，基本可以满足零件的粗糙度要求。而且该材料还有耐腐蚀的特性，很适合用来加工传感器。所以根据零件图纸要求，我们选用40×30×35的铝合金6061T6毛坯。选用的零件毛坯如图31所示。
图31 零件毛坯
四、选择加工设备
（一）明确加工使用设备
我们根据零件图和实际加工需要，我们最后选用三菱立式加工中心加工此次零件。加工中心是现如今世界上数量最多，应用最为广泛的一种数控机床。加工中心具有结构简单、占地面积小、装夹工件方便和程序调试方便等优点。加工中心带有刀库及自动换刀装置，所以我们经过一次装夹就可以对毛坯进行铣、镗孔、铰孔和钻孔等一系列加工，使用加工中心进行加工可以快速高效地完成加工任务。
（二）设备性能介绍
该机床属于立式加工中心（见图41），采用的是M60S操作系统，该系统采用的是中文操作面板，所以操作方便。该机床配备了USB通讯接口，可以方便的连接电脑，对于无法手动编程的复杂零件，我们可以在电脑上使用UG、Proe等三维建模软件进行建模及后处理生成的程序直接传输到机床内进行加工。该机床还配备了一个存储器卡，可以在需要使用时随时调用程序。
图41 三菱加工中心
五、刀具的选择
在机械加工中，刀具的选择尤其重要。对应不同的毛坯材质就对应不同的刀具材料，零件形状的不同也对应不同的刀具规格。刀具的材料多种多样，包括高速钢、金刚石、硬质合金、陶瓷、立方碳化硼等；而根据加工工艺的不同，我们还可以把刀具分成立铣刀、面铣刀、球头铣刀等；根据加工工序可分为铣削类的刀具与孔加工类的刀具。
目录
引言 1
一、激光尘埃粒子计数器用传感器介绍 2
二、零件图分析 2
三、毛坯的选用 3
四、选择加工设备 4
（一）明确加工使用设备 4
（二）设备性能介绍 4
五、刀具的选择 5
六、数控加工工艺的设计与制定 7
（一）加工路线分析 7
（二）加工顺序的安排 7
（三）切削液的使用 9
（四）零件成品图 10
七、零件的加工程序 10
八、加工难点解决方案 10
九、误差分析 11
（一）尺寸测量 11
（二）问题分析 11
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
附录 15
引言
加工中心是以数控铣床为基础，通过安装自动换刀装置使其具有自动交换刀具的能力，能够通过交换不同的刀具来达到多种加工要求的目的。加工中心加工精度较高，能够完成一些其他机床不能胜任的工作，对加工精度要求较高、形状较为复杂且对表面粗糙度有要求的中小型零件更为适用。
对于一些较为简单的零件，手工编程便可满足要求。然而对于一些复杂零件，手动编程已经无法满足加工要求时，我们便会在计算机上使用一些自动编程软件对零件进行建模、仿真加工及后处理。通过UG、PROE等一些自动编程软件我们可以很容易的得到加工程序。
本文研究的激光尘埃粒子计数器用传感器是激光传感器的重要零件。该零件加工精度高，表面粗糙度要求高，所以我们采用加工中心进行加工。而且该零件形状复杂，需要保证零件的同轴度，所以我们需要设计一个专用夹具辅助装夹。本论文就零件的加工进行了以下内容的分析，如零件图的分析、UG建模及后处理、加工过程分析、辅助夹具的设计、成品零件的检测及零件误差分析。
零
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
件成品是否合格与加工工艺及其过程有着密不可分的联系。需要对零件图纸进行分析从而得到最佳的加工路线、合适的刀具以及刀具的转速与进给率，这对提高加工精度与加工效率尤其重要，可以大大的节省加工时间，保证企业的最大利润。同时，零件的检测也是保证加工效率必不可少的一环。
一、激光尘埃粒子计数器用传感器介绍
在当今社会的生活生产中，精密这个名词与我们的生活息息相关，诸如飞机零部件的生产、医药行业的研发与检测、计算机的制造以及科研部门的研发都需要对外部环境有一个相当高的要求。而今天所说的激光尘埃粒子计数器用传感器则是用来检测空气中单位体积内存在尘埃粒子数的一种仪器。
二、零件图分析
图21 激光尘埃粒子计数器用传感器
如图21所示是激光尘埃粒子计数器用传感器的零件图，该零件属于箱体类零件，主要由台阶、通孔和螺纹孔组成。通过对零件图纸的分析，可以看出该零件的表面粗糙度为3.2，内壁粗糙度为1.6，要求较高，需要特别加工。通孔则需要保证同轴度。所以想要得到一个合格的零件，需要对毛坯进行六个平面的加工、铣台阶面、打底孔、镗孔、攻螺纹等。
零件加工内容见表21。
表21 零件加工要求
内容
要求
备注
36x21x23轮廓
长36；宽21；高23
26x21x1.8台阶
长26；宽21；深1.8
φ22内孔
内孔直径为φ22+0.1/0;深7±0.05、5±0.05
内孔表面粗糙度为1.6
φ19内孔
内孔直径为φ19
φ8.5内孔
内孔直径为φ8.5；深1
φ6通孔
通孔直径为φ6
M8
螺纹孔公称直径为φ8；深10
2M5通
螺纹通孔公称直径为φ5
2M3通
螺纹通孔公称直径为φ3
2M3
螺纹孔公称直径为φ3；深6
4M2.5
螺纹孔公称直径为φ2.5；深6
粗糙度3.2
未注明表面粗糙度均为3.2
三、毛坯的选用
该零件选用铝合金6061T6作为它的毛坯材料。该材料具有较高的韧性和强度，能够承受住加工带来的压力。该材料表面光洁度较好，基本可以满足零件的粗糙度要求。而且该材料还有耐腐蚀的特性，很适合用来加工传感器。所以根据零件图纸要求，我们选用40×30×35的铝合金6061T6毛坯。选用的零件毛坯如图31所示。
图31 零件毛坯
四、选择加工设备
（一）明确加工使用设备
我们根据零件图和实际加工需要，我们最后选用三菱立式加工中心加工此次零件。加工中心是现如今世界上数量最多，应用最为广泛的一种数控机床。加工中心具有结构简单、占地面积小、装夹工件方便和程序调试方便等优点。加工中心带有刀库及自动换刀装置，所以我们经过一次装夹就可以对毛坯进行铣、镗孔、铰孔和钻孔等一系列加工，使用加工中心进行加工可以快速高效地完成加工任务。
（二）设备性能介绍
该机床属于立式加工中心（见图41），采用的是M60S操作系统，该系统采用的是中文操作面板，所以操作方便。该机床配备了USB通讯接口，可以方便的连接电脑，对于无法手动编程的复杂零件，我们可以在电脑上使用UG、Proe等三维建模软件进行建模及后处理生成的程序直接传输到机床内进行加工。该机床还配备了一个存储器卡，可以在需要使用时随时调用程序。
图41 三菱加工中心
五、刀具的选择
在机械加工中，刀具的选择尤其重要。对应不同的毛坯材质就对应不同的刀具材料，零件形状的不同也对应不同的刀具规格。刀具的材料多种多样，包括高速钢、金刚石、硬质合金、陶瓷、立方碳化硼等；而根据加工工艺的不同，我们还可以把刀具分成立铣刀、面铣刀、球头铣刀等；根据加工工序可分为铣削类的刀具与孔加工类的刀具。
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