套筒的数控加工分析及其夹具的三维设计
目录
引言 1
一、套筒的数控加工分析 2
（一）套筒图纸分析 2
（二）套筒数控加工工艺方案的制定 3
（三）套筒各特征的Auto CAD制图以及加工表格分析 7
（四）套筒的部分手工编程程序 11
二、套筒夹具的UG建模 12
（一）套筒夹具整体装配图 12
（二）夹具底座UG建模 13
（三）固定V块及活动V块的UG建模 19
（四）固定V块及活动V块的UG建模 23
（五）导向座的UG建模 29
（六）装配好的套筒夹具三维模型 32
总结 33
致谢 34
参考文献 35
引言
社会总是在不断进步的，改革开放将近30年了，在2015年的今天，我国的制造业也有了巨大的发展，目前，我国充分利用国内外先进的设备和技术不断推进企业的技术改造，加强企业的生产技术能力，企业产品的生产效率和质量也得到了显著的提高,这些都是令我们十分欣慰的。但话又说回来,现在国内自主研发的设备还处于一个比较落后的阶段，和发达国家比起来，仍然具有阶段性差距。进入二十一世纪，我国经济主导产业之一仍然是制造业，为此，我们都在不懈努力着
在制造业中数控技术无疑占着举足轻重的作用，我国的数控技术在近年来也取得不错的成绩，机床产业也一直受到国家的关注，例如：铣床、拉床、磨床、钻床等等，国家都在大力研究生产，近年来数控机床的产量以飞一般的速度往上增长，就在十年前，我们的数控机床产量已经达到五万二千台以上。数控机床的数量虽然上来了，国家也大力发展了数控产业，但国内技术水平还十分有限，有很多技术难题国内的技术还无法攻克，因此进口数控设备的支出一直居高 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
不下，其消费额达60%，从而导致国内机床市场消费额占整个中国市场比例已经不足30%，其主要原因是与国外的数控机床相比，国内机床的精密度和性能方面还有很大差距，这一难题目前还只能依靠进口解决。现在，国家也非常重视这个问题，也是花费了大量人力、物力改善国内的数控设备，相信在不久的将来，我国的数控设备也能挤进世界前列。
大学三年我认识到学习需要全面发展，所以我选择了套筒及其夹具的三维设计和加工分析为课题，虽然套筒和夹具本身十分简单，但是将他们结合起来就变成了一个综合性课题，其中有很多值得思考和分析的地方。此次由于实际条件的限制，我参考同事之前留下来的资料进行整理，下面介绍的是套筒的分析和夹具的三维设计，后续是整个夹具体和套筒的一个装配。本课题来源于苏州易利耐机电科技有限公司。
一、套筒的数控加工分析
（一）套筒图纸分析
套筒是由加工外圆，内孔，端面，凹槽，内螺纹等特征而成，通过应用Auto CAD软件功能制作套筒各个步奏的加工演示并分析。根据零件的功用特点，零件选用HT200为其材料，根据套筒零件图纸进行CAD制图，套筒的简易图纸以及实物图如图1-1（a）、（b）所示。
7
（a）套筒的图纸
（b）套筒的实物图
图1-1 套筒的图纸与实物图
（二）套筒数控加工工艺方案的制定
1.零件基准的选择与表面加工的顺序
零件整体比较简单，我们以零件的右端面为基准面进行粗精加工。零件表面的加工与粗糙度和精度有关，除了要考虑零件加工的精度和粗糙的外，还要考虑零件所用的材料，零件加工的方法，零件的刚性如何，零件的结构尺寸以及企业的生产要求等。在充分考虑上述要求后制定了以下加工方案：
①对套筒的外圆进行粗精加工；
②对套筒的内孔进行粗精加工；
③对套筒的两个端面进行粗精加工；
④把套筒其中一个端面的凹槽加工出来。
2.套筒加工的结构
套筒加工的结构如下：
①45X60的外圆直径；
②30X60的内孔加工；
③6X8的凹槽加工。
从以上分析可知，套筒的加工精度不是很高。因此可以先将加工精度低的加工面加工完，然后再以加工过的表面为定位基准加工精度比较高的孔。
3.套筒加工的工序顺序安排
制定工艺路线的出发点，应当使零件的形状、尺寸精度和位置精度的等级技术要求能得到合理的保证。在生产已经确定需要大批量生产的情况下，可以采用综合性较高的机床配以专用夹具进行加工，并且要使工艺集中起来以提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本大幅度的降下来。套筒加工的工序如表1-1所示：
表1-1 套筒工艺流程的安排
序号
简称
工序内容
1
热
下料55X85的棒料
2
热
调质热处理
3
车
粗精车外圆面，保证外圆直径尺寸为45
4
车
粗精车内孔，保证内孔直径尺寸为30
5
车
粗精车端面，保证目标尺寸
6
车
换头粗精车端面，保证目标尺寸
7
铣
铣凹槽，保证尺寸为6X8
8
检
综合检验
9
表
涂上防锈油
10
库
大批量入库
4.刀具的选定
数控加工使用的刀具我们在车床、铣床以及加工中心中经常见到，常见的有:精镗刀、粗镗刀、面铣刀、立铣刀、中心钻、麻花钻、沉头刀、数控刀粒等，除了数控的磨床和数控电加工使用的机床外，其余机床都必须采用数控专用刀具。数控加工的刀具从过去发展到现在，种类繁多，已形成系列，是影响数控机床发展的重要因素之一。在此我列举其中的一个现在我比较常用的倒拉沉头刀图片，此次加工的套筒也用到了几把刀，对套筒的外圆、内孔、端面、以及切断进行了加工，如图1-2表1-2所示。
图1-2 倒拉沉头刀
表1-2 刀具的选用
工步号
工步内容
加工面
刀具号
刀具规格
1
切断及切槽
外圆/端面
T04/T05
5mm切槽刀
/立铣刀
5.选择加工设备
0.7
0.5
2
0.5
2
3.套筒两个端面的加工分析
引言 1
一、套筒的数控加工分析 2
（一）套筒图纸分析 2
（二）套筒数控加工工艺方案的制定 3
（三）套筒各特征的Auto CAD制图以及加工表格分析 7
（四）套筒的部分手工编程程序 11
二、套筒夹具的UG建模 12
（一）套筒夹具整体装配图 12
（二）夹具底座UG建模 13
（三）固定V块及活动V块的UG建模 19
（四）固定V块及活动V块的UG建模 23
（五）导向座的UG建模 29
（六）装配好的套筒夹具三维模型 32
总结 33
致谢 34
参考文献 35
引言
社会总是在不断进步的，改革开放将近30年了，在2015年的今天，我国的制造业也有了巨大的发展，目前，我国充分利用国内外先进的设备和技术不断推进企业的技术改造，加强企业的生产技术能力，企业产品的生产效率和质量也得到了显著的提高,这些都是令我们十分欣慰的。但话又说回来,现在国内自主研发的设备还处于一个比较落后的阶段，和发达国家比起来，仍然具有阶段性差距。进入二十一世纪，我国经济主导产业之一仍然是制造业，为此，我们都在不懈努力着
在制造业中数控技术无疑占着举足轻重的作用，我国的数控技术在近年来也取得不错的成绩，机床产业也一直受到国家的关注，例如：铣床、拉床、磨床、钻床等等，国家都在大力研究生产，近年来数控机床的产量以飞一般的速度往上增长，就在十年前，我们的数控机床产量已经达到五万二千台以上。数控机床的数量虽然上来了，国家也大力发展了数控产业，但国内技术水平还十分有限，有很多技术难题国内的技术还无法攻克，因此进口数控设备的支出一直居高 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
不下，其消费额达60%，从而导致国内机床市场消费额占整个中国市场比例已经不足30%，其主要原因是与国外的数控机床相比，国内机床的精密度和性能方面还有很大差距，这一难题目前还只能依靠进口解决。现在，国家也非常重视这个问题，也是花费了大量人力、物力改善国内的数控设备，相信在不久的将来，我国的数控设备也能挤进世界前列。
大学三年我认识到学习需要全面发展，所以我选择了套筒及其夹具的三维设计和加工分析为课题，虽然套筒和夹具本身十分简单，但是将他们结合起来就变成了一个综合性课题，其中有很多值得思考和分析的地方。此次由于实际条件的限制，我参考同事之前留下来的资料进行整理，下面介绍的是套筒的分析和夹具的三维设计，后续是整个夹具体和套筒的一个装配。本课题来源于苏州易利耐机电科技有限公司。
一、套筒的数控加工分析
（一）套筒图纸分析
套筒是由加工外圆，内孔，端面，凹槽，内螺纹等特征而成，通过应用Auto CAD软件功能制作套筒各个步奏的加工演示并分析。根据零件的功用特点，零件选用HT200为其材料，根据套筒零件图纸进行CAD制图，套筒的简易图纸以及实物图如图1-1（a）、（b）所示。
7
（a）套筒的图纸
（b）套筒的实物图
图1-1 套筒的图纸与实物图
（二）套筒数控加工工艺方案的制定
1.零件基准的选择与表面加工的顺序
零件整体比较简单，我们以零件的右端面为基准面进行粗精加工。零件表面的加工与粗糙度和精度有关，除了要考虑零件加工的精度和粗糙的外，还要考虑零件所用的材料，零件加工的方法，零件的刚性如何，零件的结构尺寸以及企业的生产要求等。在充分考虑上述要求后制定了以下加工方案：
①对套筒的外圆进行粗精加工；
②对套筒的内孔进行粗精加工；
③对套筒的两个端面进行粗精加工；
④把套筒其中一个端面的凹槽加工出来。
2.套筒加工的结构
套筒加工的结构如下：
①45X60的外圆直径；
②30X60的内孔加工；
③6X8的凹槽加工。
从以上分析可知，套筒的加工精度不是很高。因此可以先将加工精度低的加工面加工完，然后再以加工过的表面为定位基准加工精度比较高的孔。
3.套筒加工的工序顺序安排
制定工艺路线的出发点，应当使零件的形状、尺寸精度和位置精度的等级技术要求能得到合理的保证。在生产已经确定需要大批量生产的情况下，可以采用综合性较高的机床配以专用夹具进行加工，并且要使工艺集中起来以提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本大幅度的降下来。套筒加工的工序如表1-1所示：
表1-1 套筒工艺流程的安排
序号
简称
工序内容
1
热
下料55X85的棒料
2
热
调质热处理
3
车
粗精车外圆面，保证外圆直径尺寸为45
4
车
粗精车内孔，保证内孔直径尺寸为30
5
车
粗精车端面，保证目标尺寸
6
车
换头粗精车端面，保证目标尺寸
7
铣
铣凹槽，保证尺寸为6X8
8
检
综合检验
9
表
涂上防锈油
10
库
大批量入库
4.刀具的选定
数控加工使用的刀具我们在车床、铣床以及加工中心中经常见到，常见的有:精镗刀、粗镗刀、面铣刀、立铣刀、中心钻、麻花钻、沉头刀、数控刀粒等，除了数控的磨床和数控电加工使用的机床外，其余机床都必须采用数控专用刀具。数控加工的刀具从过去发展到现在，种类繁多，已形成系列，是影响数控机床发展的重要因素之一。在此我列举其中的一个现在我比较常用的倒拉沉头刀图片，此次加工的套筒也用到了几把刀，对套筒的外圆、内孔、端面、以及切断进行了加工，如图1-2表1-2所示。
图1-2 倒拉沉头刀
表1-2 刀具的选用
工步号
工步内容
加工面
刀具号
刀具规格
1
切断及切槽
外圆/端面
T04/T05
5mm切槽刀
/立铣刀
5.选择加工设备
0.7
0.5
2
0.5
2
3.套筒两个端面的加工分析
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