推出定位圈的数控加工工艺分析及仿真加工
目录
引言 1
一、制定加工工艺 2
（一）图纸分析 2
（三）工艺方案比较 3
二、选择数控机床 4
（一）数控车床选择 4
（二）加工中心选择 5
三、夹具选用 5
（一）数控车床加工的装夹方案 5
（二）加工中心加工的装夹方案 6
四、刀具和切削用量选用 6
（一）数控车床加工的刀具和切削用量选择 6
（二）加工中心加工的刀具和切削用量选择 6
五、制定工艺卡 7
六、UG仿真 8
（一）UG建模 8
（二）加工中心仿真加工 9
七、检测 11
总结 13
参考文献 14
谢辞 15
附录 16
引言
随着科技的发展自动化加工越来越普遍，人们对自动化要求也越来越高。
数控车床是一种非常适合回转体零件加工的车床，最重要的是因为回转体零件方便在数控车床上适合装夹，而且精度也较高；加工中心是一种带有刀库和自动换刀装置的数控机床，自动化性能较高，能够大幅度的节约加工时间，减少不必要的人力操作时间，适合零件的大批量生产。这样不仅能够节约成本，还能提高工作效率，增加企业收益。
本课题主要是分析推出定位圈的图纸，制定加工工艺并仿真。该零件是注塑模具上的一个零件,源自万通定量阀苏州有限公司，加工批量不大，就是采用以上种类的机床来完成加工。由于定位圈应用相当广泛，因此，对推出定位圈进行工艺分析，具有一定的工艺推广价值。
一、制定加工工艺
（一）图纸分析
定位圈零件图样如图1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
-1所示，该零件结构比较简单，主要有型腔、开口槽、孔、圆形槽、圆角等特性。
图1-1定位圈
如图1-1所示该零件，主要加工左端面、孔、开口槽、圆形槽及外圆等，加工内容如表1-1所示。由于此零件尺寸较小，加工起来比较麻烦。
表1-1加工内容
内容
要求
Φ17.8外圆
外圆直径为17.8；
Φ21外圆
外圆直径为21
零件总长
总长16
外形
零件左端外形
开口槽
槽宽为1.6
型腔
长9；宽6.6；深2.5倒角R1.03
通孔
Φ6.3
通孔
5XΦ2.05;倒0.15 X 45°的角
圆形槽
槽宽5.73，深10
倒角
倒圆角R1.07
（三）工艺方案比较
根据图纸的要求，制定了两个加工方案。方案一采用了数控车床和加工中心分别对零件进行加工；方案二采用的是加工中心。
1．方案一工艺路线
备料：直径为25的42CrMo棒料，长度1000；
粗车右端：三爪卡盘夹毛坯左端，车零件右端至光出；粗车Φ17.8总长为13.5倒R1.07的圆角；Φ21长2.5，留0.3精车余；
精车右端：精车Φ17.8、Φ21外圆及倒角至图纸尺寸；
切断：切断零件，总长留1的余量；
精车左端：零件掉头装夹，精车左端面，保证总长。
粗铣左端轮廓：三爪卡盘夹Φ21外圆，固定在平口钳上铣左端的外轮廓，粗铣零件左端外形，留0.5精加工余量。
精铣左端轮廓：精铣零件左端外形至图纸尺寸要求；
打孔：打5 X Φ2.05、Φ6.3的孔，深度至贯通，倒0.15 x 45°的角；
铣型腔:铣长9宽6.6深2.5的型腔；
铣槽：铣宽1.6的开口槽，贯通；
铣圆槽：零件反身装夹，铣圆槽并倒角。
2．方案二工艺路线
1）备料：30 x 30 x 25的42CrMo块体；
2）铣上表面：平口钳夹住零件底部，精铣零件上表面，至见光；
3）粗铣外形：粗铣零件外形，留0.3精加工余量；
4）精铣外形：精铣零件外形至图纸尺寸；
5）打孔：打5个 Φ2.05、Φ6.3的孔，深度至贯通，倒0.15 x 45°的角；
6）铣型腔:粗精铣长9宽6.6深2.5的型腔；
7）铣槽：粗精铣宽1.6的开口槽，贯通；
8）铣下表面：零件反身装夹，铣反面保证零件总厚；
9）粗精铣外形：粗铣外形，留0.3精加工余量；精铣外形至尺寸要求；
10）铣圆槽：铣圆槽并倒角。
3．工艺方案的确定
方案一的加工工艺符合回转体零件的加工，使用了数控车床对外圆进行加工。加工中心对孔、槽及端面进行加工，这样需要对零件进行4次装夹，由于零件较小，操作性较难；方案二是直接采用了加工中心对零件进行加工，只需要2次装夹，这样减少了操作步骤，提高了可操作性。所以最终选择了方案一进行加工。
4．加工难点分析
1）图1-1中有Φ17.8的外圆，上偏差为0，下偏差为-0.02，由于材料42CrMo是较难加工，需要保证它的精度来保证尺寸。
2）图1-1中有Φ6.3的孔，上偏差为+0.02下偏差为0，需要保证精度来保证尺寸。
3）图1-1中有圆槽，是由Φ14.3和Φ9.07形成的，Φ14.3的上偏差为+0.02，下偏差为-0.01；Φ9.07的上偏差为+0.01，下偏差为0。
4）圆形槽的尺寸较小，深10，所以加工起来比较麻烦。
5．毛坯选用
零件的材料为42CrMo。材料硬度要求为HRC28-32,属于中等硬度，可采用切削加工。42CrMo为合金结构钢，其材质较硬，难加工。但是42CrMo具有耐蚀性、耐热性好、抛光行好及不易变形的特点。用于制造要求较35CrMo钢强度更高的锻件。根据零件材料和机床性能，并考虑零件装夹要求，选用30× 30 × 25的块料作为毛坯。
二、选择数控机床
（一）数控车床选择
数控车床选用上海通用车床生产的TS6136车床作为加工设备，具有多刀位多功效排刀机构、高强度双三角型导轨、液压式卡盘和特殊用途刀座，可操作性强，性能比较号，适合小型零件小量批量生产，机床性能指标和外形如表2-1所示。
数控车床刀具选用如表4-1所示。
表4-1刀具和切削用量选择
1000
0.1
（二）加工中心加工的刀具和切削用量选择
引言 1
一、制定加工工艺 2
（一）图纸分析 2
（三）工艺方案比较 3
二、选择数控机床 4
（一）数控车床选择 4
（二）加工中心选择 5
三、夹具选用 5
（一）数控车床加工的装夹方案 5
（二）加工中心加工的装夹方案 6
四、刀具和切削用量选用 6
（一）数控车床加工的刀具和切削用量选择 6
（二）加工中心加工的刀具和切削用量选择 6
五、制定工艺卡 7
六、UG仿真 8
（一）UG建模 8
（二）加工中心仿真加工 9
七、检测 11
总结 13
参考文献 14
谢辞 15
附录 16
引言
随着科技的发展自动化加工越来越普遍，人们对自动化要求也越来越高。
数控车床是一种非常适合回转体零件加工的车床，最重要的是因为回转体零件方便在数控车床上适合装夹，而且精度也较高；加工中心是一种带有刀库和自动换刀装置的数控机床，自动化性能较高，能够大幅度的节约加工时间，减少不必要的人力操作时间，适合零件的大批量生产。这样不仅能够节约成本，还能提高工作效率，增加企业收益。
本课题主要是分析推出定位圈的图纸，制定加工工艺并仿真。该零件是注塑模具上的一个零件,源自万通定量阀苏州有限公司，加工批量不大，就是采用以上种类的机床来完成加工。由于定位圈应用相当广泛，因此，对推出定位圈进行工艺分析，具有一定的工艺推广价值。
一、制定加工工艺
（一）图纸分析
定位圈零件图样如图1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
-1所示，该零件结构比较简单，主要有型腔、开口槽、孔、圆形槽、圆角等特性。
图1-1定位圈
如图1-1所示该零件，主要加工左端面、孔、开口槽、圆形槽及外圆等，加工内容如表1-1所示。由于此零件尺寸较小，加工起来比较麻烦。
表1-1加工内容
内容
要求
Φ17.8外圆
外圆直径为17.8；
Φ21外圆
外圆直径为21
零件总长
总长16
外形
零件左端外形
开口槽
槽宽为1.6
型腔
长9；宽6.6；深2.5倒角R1.03
通孔
Φ6.3
通孔
5XΦ2.05;倒0.15 X 45°的角
圆形槽
槽宽5.73，深10
倒角
倒圆角R1.07
（三）工艺方案比较
根据图纸的要求，制定了两个加工方案。方案一采用了数控车床和加工中心分别对零件进行加工；方案二采用的是加工中心。
1．方案一工艺路线
备料：直径为25的42CrMo棒料，长度1000；
粗车右端：三爪卡盘夹毛坯左端，车零件右端至光出；粗车Φ17.8总长为13.5倒R1.07的圆角；Φ21长2.5，留0.3精车余；
精车右端：精车Φ17.8、Φ21外圆及倒角至图纸尺寸；
切断：切断零件，总长留1的余量；
精车左端：零件掉头装夹，精车左端面，保证总长。
粗铣左端轮廓：三爪卡盘夹Φ21外圆，固定在平口钳上铣左端的外轮廓，粗铣零件左端外形，留0.5精加工余量。
精铣左端轮廓：精铣零件左端外形至图纸尺寸要求；
打孔：打5 X Φ2.05、Φ6.3的孔，深度至贯通，倒0.15 x 45°的角；
铣型腔:铣长9宽6.6深2.5的型腔；
铣槽：铣宽1.6的开口槽，贯通；
铣圆槽：零件反身装夹，铣圆槽并倒角。
2．方案二工艺路线
1）备料：30 x 30 x 25的42CrMo块体；
2）铣上表面：平口钳夹住零件底部，精铣零件上表面，至见光；
3）粗铣外形：粗铣零件外形，留0.3精加工余量；
4）精铣外形：精铣零件外形至图纸尺寸；
5）打孔：打5个 Φ2.05、Φ6.3的孔，深度至贯通，倒0.15 x 45°的角；
6）铣型腔:粗精铣长9宽6.6深2.5的型腔；
7）铣槽：粗精铣宽1.6的开口槽，贯通；
8）铣下表面：零件反身装夹，铣反面保证零件总厚；
9）粗精铣外形：粗铣外形，留0.3精加工余量；精铣外形至尺寸要求；
10）铣圆槽：铣圆槽并倒角。
3．工艺方案的确定
方案一的加工工艺符合回转体零件的加工，使用了数控车床对外圆进行加工。加工中心对孔、槽及端面进行加工，这样需要对零件进行4次装夹，由于零件较小，操作性较难；方案二是直接采用了加工中心对零件进行加工，只需要2次装夹，这样减少了操作步骤，提高了可操作性。所以最终选择了方案一进行加工。
4．加工难点分析
1）图1-1中有Φ17.8的外圆，上偏差为0，下偏差为-0.02，由于材料42CrMo是较难加工，需要保证它的精度来保证尺寸。
2）图1-1中有Φ6.3的孔，上偏差为+0.02下偏差为0，需要保证精度来保证尺寸。
3）图1-1中有圆槽，是由Φ14.3和Φ9.07形成的，Φ14.3的上偏差为+0.02，下偏差为-0.01；Φ9.07的上偏差为+0.01，下偏差为0。
4）圆形槽的尺寸较小，深10，所以加工起来比较麻烦。
5．毛坯选用
零件的材料为42CrMo。材料硬度要求为HRC28-32,属于中等硬度，可采用切削加工。42CrMo为合金结构钢，其材质较硬，难加工。但是42CrMo具有耐蚀性、耐热性好、抛光行好及不易变形的特点。用于制造要求较35CrMo钢强度更高的锻件。根据零件材料和机床性能，并考虑零件装夹要求，选用30× 30 × 25的块料作为毛坯。
二、选择数控机床
（一）数控车床选择
数控车床选用上海通用车床生产的TS6136车床作为加工设备，具有多刀位多功效排刀机构、高强度双三角型导轨、液压式卡盘和特殊用途刀座，可操作性强，性能比较号，适合小型零件小量批量生产，机床性能指标和外形如表2-1所示。
数控车床刀具选用如表4-1所示。
表4-1刀具和切削用量选择
1000
0.1
（二）加工中心加工的刀具和切削用量选择
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