电枢盘的数控加工与测量工艺
目录
引言 1
一、电枢盘的材料尺寸分析 2
二、刀具的选择与应用 3
（一）刀具材料的基本要求 3
（二）刀具材料的种类 3
（三）电枢盘使用道刀具的选用 4
三、电枢盘的UG仿真加工 7
（一）铣削一孔的加工 7
（二）铣削二面的加工 10
四、成品件的OGP测量 14
（一）OGP测量仪器 14
（二）OGP成品测量 15
总结 22
参考文献 23
谢辞 24
引言
电枢盘这一汽配产品，从原料到加工完成一共要经历13个步骤，由本厂的IPQC进行进料检验，原材检验合格后，交由外厂进行下料、车削加工，车削加工又分为两步，一是加工内部圆形凸台，二是加工零件外部的圆槽和方槽，半成品检验合格后方可入厂进行加工中心铣削加工，一是铣削孔，二是铣削内部的槽，再由控制室完成产品去毛刺
、清洗动作，然后出厂阳极，再经过本厂进料检验，全检外观方可包装出货交到客户手中。中间涉及到多种知识与测量，本篇论文选其加工中心铣削的案例进行产品尺寸材料分析，利用所学习的UG对其进行仿真加工模拟，然后对成品进行测量，从加工到测量，使在学校学到的知识与企业实习的收获达到了完美的结合。
一、电枢盘的材料尺寸分析
图1-1、图1-2是电枢盘铣削加工的零件图。材料为A6061-T6铝合金材料，其中A表示美国注册的牌号，6061表示一种合金铝。T6表示热处理状态。铝的导电、导热性能仅次于银和铜，价格却低于银和铜。铝的耐腐蚀性能较强，在空气中，铝的表面能形成一层致密的氧化铝保护膜，防止表面继续氧化。合金铝的轻度较高，可经过热处理达到进一步提高硬度的效果。
A6061-T6铝合金的合金成分：
硅0.4％-0.8％,铁0.4％，铜0.15％-0.4％，锰0.2％-0.35％，镁0.7％-1％，铬0.1％，锌0.2％，钛0.1％
A6061-T6铝合金的力学性能：
抗拉强度σb(mpa)：≥180
屈服强度σ0.2（mpa）：≥110
伸长率δ
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
达到进一步提高硬度的效果。
A6061-T6铝合金的合金成分：
硅0.4％-0.8％,铁0.4％，铜0.15％-0.4％，锰0.2％-0.35％，镁0.7％-1％，铬0.1％，锌0.2％，钛0.1％
A6061-T6铝合金的力学性能：
抗拉强度σb(mpa)：≥180
屈服强度σ0.2（mpa）：≥110
伸长率δ5（％）：≥14
图1-1 铣削一
图1-2 铣削二
二、刀具的选择与应用
（一）刀具材料的基本要求
1.高硬度：刀具切削部分的硬度要高于被加工工件的硬度，常温下刀具的硬度应在 HRC60以上。
2.高耐磨性：耐磨性指材料抵抗磨损的能力，刀具材料的硬度越高耐磨性越好；耐磨性还与刀刃以及刀面的光洁度有关。
3.足够的强度和韧性：只有足够的强度和韧性才能防止刀具的脆性断裂和崩刃，一般用抗弯强度和冲击韧性表示。
4.高的耐热性（又叫：红硬性）：是指刀具材料在高温下保持其硬度的性能。
5.良好的工艺性：可加工性，热处理性（淬透性、淬火变形等）以及焊接性等。
（二）刀具材料的种类
1.碳素工具钢
1）性能：碳素工具钢的平均含碳量范围在0.65％-1.35％，一般需热处理（退火）后使用。这类工具钢经过热处理后具有较高的硬度和耐磨性，主要用于制作低速切削刀具，允许切削速度8m/min。热处理达到硬度为HRC60-64，红硬性200℃。这类碳素工具钢主要用于制作手工工具。
2）常用碳素工具钢牌号：T8、T8A、T10A、T12A(“A”表示钢中硫、磷含量比相同含碳量的碳素工具钢少，为高级碳素工具钢）。
2.低合金刀具钢
1）性能：低合金刀具钢的含碳量范围在0.8%-1.5%之间，合金元素总量加起来不超过5%。因加入了Cr、Si、Mn等合金元素，钢的淬透性和钢的强度都有所提高。与碳素钢相比较，低合金刀具钢淬火后的硬度可达到61-65HRC，红硬性达到300-400℃。它可允许的最大切削速度为8m/min。这类低合金刀具钢主要用于制造尺寸较大、切削速度较低、形状较为复杂的、要求淬火后的变形量小的刀具，如：板牙、铰刀等。
2）常用的低合金刀具钢有9CrSi、CrWMn和9Mn2V。9CrSi钢具有较高的淬透性和耐回火性；CrWMn钢具有高的硬度和耐磨性，热处理变形小，又称微变形钢；9Mn2V不含Cr，因此价格比较低，淬透性、耐磨性虽然不及CrWMn钢好，但是比T10A钢好的多，许多工厂用9Mn2V钢来代替一部分CrWMn钢和T10钢使用，来减少加工成本。
3.高速工具钢
1）性能：高速工具钢的含碳量范围在0.70%-1.25%，以保证获得高碳马氏体和形成足够的合金碳化物，从而提高了钢的硬度、耐磨性和红硬性。合金元素钨、钼等的加入一部分用来形成稳定的合金碳化物，提高了钢的硬度和耐磨性：另一部分溶于马氏体中，在560℃的温度的回火下，洗出特殊碳化物，形成二次硬化，提高钢的红硬性。高速工具钢的硬度可达63-65HRC。
2）常用的高速工具钢有钨系高速工具钢和钨钼系高速工具钢。W18Cr4V是钨系高速钢中应用最广泛的一种钢，它的热硬性高，过热和脱碳的可能性小，但是韧性较差；W6Mo5Cr4V2是钨钼系高速钢中最常见的一类，强度和韧性都高于W18Cr4V，但是容易脱碳和产生过热现象，热硬性也过差。
（三）电枢盘使用道刀具的选用
1.铣削一刀具的选用
铣削一主要加工的是孔，如图2-1所示。在钻孔之前，一般会先用定点钻定位好孔的位置。这里选用直径为6mm的90°钻头优先对钻孔位置进行预钻，打点的深度不宜过深，一般2mm左右即可。产品上4*φ5.6mm+0.1/0 深度为6.42mm+0.08/-0.08 沉头孔，为了节省加工时间，提高工作效率，采用D8*D5.63*D3.64*L70的钨钢成型扁钻来加工，如图2-2所示。孔径为φ4.8mm+0.09/-0.08深度为6.35mm+0.1/-0.1的两个盲孔，可采用φ4.8mm的钻头来完成加工，也可采用成型扁钻
引言 1
一、电枢盘的材料尺寸分析 2
二、刀具的选择与应用 3
（一）刀具材料的基本要求 3
（二）刀具材料的种类 3
（三）电枢盘使用道刀具的选用 4
三、电枢盘的UG仿真加工 7
（一）铣削一孔的加工 7
（二）铣削二面的加工 10
四、成品件的OGP测量 14
（一）OGP测量仪器 14
（二）OGP成品测量 15
总结 22
参考文献 23
谢辞 24
引言
电枢盘这一汽配产品，从原料到加工完成一共要经历13个步骤，由本厂的IPQC进行进料检验，原材检验合格后，交由外厂进行下料、车削加工，车削加工又分为两步，一是加工内部圆形凸台，二是加工零件外部的圆槽和方槽，半成品检验合格后方可入厂进行加工中心铣削加工，一是铣削孔，二是铣削内部的槽，再由控制室完成产品去毛刺
、清洗动作，然后出厂阳极，再经过本厂进料检验，全检外观方可包装出货交到客户手中。中间涉及到多种知识与测量，本篇论文选其加工中心铣削的案例进行产品尺寸材料分析，利用所学习的UG对其进行仿真加工模拟，然后对成品进行测量，从加工到测量，使在学校学到的知识与企业实习的收获达到了完美的结合。
一、电枢盘的材料尺寸分析
图1-1、图1-2是电枢盘铣削加工的零件图。材料为A6061-T6铝合金材料，其中A表示美国注册的牌号，6061表示一种合金铝。T6表示热处理状态。铝的导电、导热性能仅次于银和铜，价格却低于银和铜。铝的耐腐蚀性能较强，在空气中，铝的表面能形成一层致密的氧化铝保护膜，防止表面继续氧化。合金铝的轻度较高，可经过热处理达到进一步提高硬度的效果。
A6061-T6铝合金的合金成分：
硅0.4％-0.8％,铁0.4％，铜0.15％-0.4％，锰0.2％-0.35％，镁0.7％-1％，铬0.1％，锌0.2％，钛0.1％
A6061-T6铝合金的力学性能：
抗拉强度σb(mpa)：≥180
屈服强度σ0.2（mpa）：≥110
伸长率δ
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
达到进一步提高硬度的效果。
A6061-T6铝合金的合金成分：
硅0.4％-0.8％,铁0.4％，铜0.15％-0.4％，锰0.2％-0.35％，镁0.7％-1％，铬0.1％，锌0.2％，钛0.1％
A6061-T6铝合金的力学性能：
抗拉强度σb(mpa)：≥180
屈服强度σ0.2（mpa）：≥110
伸长率δ5（％）：≥14
图1-1 铣削一
图1-2 铣削二
二、刀具的选择与应用
（一）刀具材料的基本要求
1.高硬度：刀具切削部分的硬度要高于被加工工件的硬度，常温下刀具的硬度应在 HRC60以上。
2.高耐磨性：耐磨性指材料抵抗磨损的能力，刀具材料的硬度越高耐磨性越好；耐磨性还与刀刃以及刀面的光洁度有关。
3.足够的强度和韧性：只有足够的强度和韧性才能防止刀具的脆性断裂和崩刃，一般用抗弯强度和冲击韧性表示。
4.高的耐热性（又叫：红硬性）：是指刀具材料在高温下保持其硬度的性能。
5.良好的工艺性：可加工性，热处理性（淬透性、淬火变形等）以及焊接性等。
（二）刀具材料的种类
1.碳素工具钢
1）性能：碳素工具钢的平均含碳量范围在0.65％-1.35％，一般需热处理（退火）后使用。这类工具钢经过热处理后具有较高的硬度和耐磨性，主要用于制作低速切削刀具，允许切削速度8m/min。热处理达到硬度为HRC60-64，红硬性200℃。这类碳素工具钢主要用于制作手工工具。
2）常用碳素工具钢牌号：T8、T8A、T10A、T12A(“A”表示钢中硫、磷含量比相同含碳量的碳素工具钢少，为高级碳素工具钢）。
2.低合金刀具钢
1）性能：低合金刀具钢的含碳量范围在0.8%-1.5%之间，合金元素总量加起来不超过5%。因加入了Cr、Si、Mn等合金元素，钢的淬透性和钢的强度都有所提高。与碳素钢相比较，低合金刀具钢淬火后的硬度可达到61-65HRC，红硬性达到300-400℃。它可允许的最大切削速度为8m/min。这类低合金刀具钢主要用于制造尺寸较大、切削速度较低、形状较为复杂的、要求淬火后的变形量小的刀具，如：板牙、铰刀等。
2）常用的低合金刀具钢有9CrSi、CrWMn和9Mn2V。9CrSi钢具有较高的淬透性和耐回火性；CrWMn钢具有高的硬度和耐磨性，热处理变形小，又称微变形钢；9Mn2V不含Cr，因此价格比较低，淬透性、耐磨性虽然不及CrWMn钢好，但是比T10A钢好的多，许多工厂用9Mn2V钢来代替一部分CrWMn钢和T10钢使用，来减少加工成本。
3.高速工具钢
1）性能：高速工具钢的含碳量范围在0.70%-1.25%，以保证获得高碳马氏体和形成足够的合金碳化物，从而提高了钢的硬度、耐磨性和红硬性。合金元素钨、钼等的加入一部分用来形成稳定的合金碳化物，提高了钢的硬度和耐磨性：另一部分溶于马氏体中，在560℃的温度的回火下，洗出特殊碳化物，形成二次硬化，提高钢的红硬性。高速工具钢的硬度可达63-65HRC。
2）常用的高速工具钢有钨系高速工具钢和钨钼系高速工具钢。W18Cr4V是钨系高速钢中应用最广泛的一种钢，它的热硬性高，过热和脱碳的可能性小，但是韧性较差；W6Mo5Cr4V2是钨钼系高速钢中最常见的一类，强度和韧性都高于W18Cr4V，但是容易脱碳和产生过热现象，热硬性也过差。
（三）电枢盘使用道刀具的选用
1.铣削一刀具的选用
铣削一主要加工的是孔，如图2-1所示。在钻孔之前，一般会先用定点钻定位好孔的位置。这里选用直径为6mm的90°钻头优先对钻孔位置进行预钻，打点的深度不宜过深，一般2mm左右即可。产品上4*φ5.6mm+0.1/0 深度为6.42mm+0.08/-0.08 沉头孔，为了节省加工时间，提高工作效率，采用D8*D5.63*D3.64*L70的钨钢成型扁钻来加工，如图2-2所示。孔径为φ4.8mm+0.09/-0.08深度为6.35mm+0.1/-0.1的两个盲孔，可采用φ4.8mm的钻头来完成加工，也可采用成型扁钻
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