垫板的数控加工工艺分析与仿真
目录
引言 1
一、图纸分析 2
（一）垫块图纸 2
（二）加工内容分析 3
（二）零件的工艺路线 3
（三）加工中难点分析 4
二、制定加工工艺 4
（一）加工中心的选择 4
（二）车床的选择 5
（二）刀具选择 6
（三）加工工艺卡 6
（四）夹具的选择 8
（五）毛坯的选择 10
三、UG仿真 10
（一）UG建模 10
（二）仿真加工 14
四、检测 17
（一）检测的仪器 17
（二）垫块的检测要求 18
总结 20
参考文献 21
谢辞 22
附录 23
引言
随着各行业的竞争发，科学的发展，原先以手动加工的零件不仅尺寸无法得到保障，而且加工费时费力，因此便在时代的潮流逝去。而随之带来的便是为了使加工更加简洁节省加工成本，而在这股大潮流中崛起的数控行业。在先进的数控技术指引下，零件生产的需求时间日益简短，而加工品质和效率却日益提升。因此数控技术已经成为加工制造行业的核心技术。
而在数控加工行业中，垫块是最长使用到的加工辅助零件之一。垫块使用的原材料为T8钢，T钢在数控加工中是较为常见的原材料之一，从而导致垫块的加工成本较低，这是垫块在数控加工中能够得到普及的重要原因之一。熟练的在加工中使用垫块能够提高工业生产效率还能大大的节约人工劳动成本，降低加工此零件所需求的时间。而且使用垫块加工零件既可以防止零件受到过度的挤压而变型，又可以避免零件在加工过程中因机床的震动导致零件产生位移导致的加工误差。并且在数控加 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
工中的使用垫块，还能够使零件加工变得更加容易，可以通过调节垫块的数量或者大小来控制零件所处的位置，避免了因为更换零件而导致高度不同重新编写程序的麻烦。
本论文的源自万通定量阀苏州有限公司，该垫块是由工PX5预硬钢为原材料制成。该材料在生活中并不常见，但在加工中心中确是最常使用的材料之一，它具有密度高，硬度强，导热导电性能好，抗腐蚀等优点，并可通过切割加工成块，带，箔等形状。故而垫块使用PX5作为原材料，即增加了它的质量，提高了垫块承重载荷，又使垫块抗耐磨耐压的效果增强，大大的增加了垫块的使用寿命，从而使得垫块在一般的数控加工中得到普遍的使用。
如今垫块在数控加工中使用的频率日益增加，扮演的角色也日益重要，逐渐成为了数控加工技术中不可分割一个部分。
一、图纸分析
（一）垫块图纸
如图1-1所示，为垫块图纸。
图1-1垫块图纸
（二）加工内容分析
如图1-2此零件是盘盖类状零件，主要加工的地方为孔，上表面及外轮廓。毛坯为80*80*100的棒状零件。其原材料是PX5钢，优点是硬度大，载重量大，耐腐蚀并且具有良好的抗压性。
图1-2 垫块UG模型
（二）零件的工艺路线
1．端面车削，根据图纸要求，在车床上使用外圆车刀对零件端面进行车削，保证零件端面的光滑度。
2.外轮廓粗加工：使用的外圆车刀对外轮廓进行粗加工，保证第一个阶梯圆的尺寸为Φ46mm，长度为8mm,第二阶梯圆的尺寸为Φ67mm长度为17mm,留外轮廓余量1mm。
3.外轮廓的精加工：根据图纸要求，在车床上使用的外圆车刀对外轮廓进行精加工，保证Φ46mm圆尺寸误差在-0.1mm-0mm之间，长度在7.98-8mm之间。
保证Φ67mm圆尺寸误差在-0.1mm-0.1mm之间，长度17mm。
4. 切断:在零件25mm处使用切断刀对零件进行切断，留2mm底面加工余量。
5.打底孔：在铣床上使用Φ2的钻头打出分别在Φ46圆的上表面坐标系（0,0）处及Φ67圆的上表面坐标系（0,29）,(19.27,19.27)，（19.27，-19.27），（-19.27，19.27），（-19.27，-19.27）处打出Φ2贯通的底孔。
6.铣孔：使用Φ2的面铣刀对坐标系（0，0）底孔进行铣孔，铣出一个Φ6mm的贯通孔，确保孔误差值在-0.01-0.01mm之间。使用Φ2的铣刀对坐标系（0，29）的底孔进行铣孔铣一个Φ4的贯通孔，确保孔的误差值在-0.01-0.01之间。使用Φ2的铣刀对坐标系(19.27,19.27)，（19.27，-19.27），（-19.27，19.27），（-19.27，-19.27）的底孔进行铣孔，铣出4个Φ6mm，深5mm的常规孔，确保孔的尺寸误差在-0.01-0.01mm之间，深度误差在-0.02-0mm之间。
7.加工倒角：使用Φ2的球头铣刀对Φ46mm的圆的上表面，Φ67mm圆的上表面，及位于坐标系（0，0）孔的上表面进行倒角，倒角尺寸为C0.5.
8.掉头装夹零件：因为该零件为圆柱形，掉头装夹时普通工作台不宜装夹，需要借用三爪卡盘进行装夹。
9.铣底面：根据图纸要求用Φ50的面铣刀刀对零件的底面进行加工，加工时需要确保Φ67的圆的高度为12mm，保证加工误差在-0.01-0.0mm1之间，保证底面的光滑度。
10.底面扩孔：使用Φ4mm的面铣刀对位于坐标系(19.27,19.27)，（19.27，-19.27），（-19.27，19.27），（-19.27，-19.27）的四个Φ2mm的底孔铣孔，铣出的孔的尺寸为Φ9.5mm，深度为7mm。确保孔的尺寸误差在-0.01-0.01mm之间，深度误差在-0.01-0.01mm之间。
11.边倒圆：使用Φ4的球头铣刀对Φ67圆的底面进行边倒圆，边倒圆尺寸为 R1。
12.铣平面：使用Φ10的面铣刀在第二阶梯圆的表面上铣槽，槽位置为距离圆心30mm，并且关于XOZ平面对称，槽为弧形槽，槽长度为20mm，弧为圆的周边。
（三）加工中难点分析
1.该零件使用的原材料为T8钢，T8钢硬度较大，加工难度较高，不易保证零件尺寸及粗糙度。
2.该零件为圆柱型，在铣床上不易装夹，需要借用三角卡盘才能正常装夹。
3.该零件需要加工倒角，倒角尺寸较小不易加工。
4.平面铣削时的装夹和定位。
二、制定加工工艺
垫块的加工设备选用加工中心和数控车床。
（一）加工中心的选择
海特数控加工中心性能参数见表2-1。机床图见图2-1。
图2-1海特数控加工中心
表2-1海特数控机床立式加工中心的主要参数
项目
单位
规格
圆盘式机械手刀库
机床尺寸
Mm
3000*2500*2700
（二）车床的选择
引言 1
一、图纸分析 2
（一）垫块图纸 2
（二）加工内容分析 3
（二）零件的工艺路线 3
（三）加工中难点分析 4
二、制定加工工艺 4
（一）加工中心的选择 4
（二）车床的选择 5
（二）刀具选择 6
（三）加工工艺卡 6
（四）夹具的选择 8
（五）毛坯的选择 10
三、UG仿真 10
（一）UG建模 10
（二）仿真加工 14
四、检测 17
（一）检测的仪器 17
（二）垫块的检测要求 18
总结 20
参考文献 21
谢辞 22
附录 23
引言
随着各行业的竞争发，科学的发展，原先以手动加工的零件不仅尺寸无法得到保障，而且加工费时费力，因此便在时代的潮流逝去。而随之带来的便是为了使加工更加简洁节省加工成本，而在这股大潮流中崛起的数控行业。在先进的数控技术指引下，零件生产的需求时间日益简短，而加工品质和效率却日益提升。因此数控技术已经成为加工制造行业的核心技术。
而在数控加工行业中，垫块是最长使用到的加工辅助零件之一。垫块使用的原材料为T8钢，T钢在数控加工中是较为常见的原材料之一，从而导致垫块的加工成本较低，这是垫块在数控加工中能够得到普及的重要原因之一。熟练的在加工中使用垫块能够提高工业生产效率还能大大的节约人工劳动成本，降低加工此零件所需求的时间。而且使用垫块加工零件既可以防止零件受到过度的挤压而变型，又可以避免零件在加工过程中因机床的震动导致零件产生位移导致的加工误差。并且在数控加 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
工中的使用垫块，还能够使零件加工变得更加容易，可以通过调节垫块的数量或者大小来控制零件所处的位置，避免了因为更换零件而导致高度不同重新编写程序的麻烦。
本论文的源自万通定量阀苏州有限公司，该垫块是由工PX5预硬钢为原材料制成。该材料在生活中并不常见，但在加工中心中确是最常使用的材料之一，它具有密度高，硬度强，导热导电性能好，抗腐蚀等优点，并可通过切割加工成块，带，箔等形状。故而垫块使用PX5作为原材料，即增加了它的质量，提高了垫块承重载荷，又使垫块抗耐磨耐压的效果增强，大大的增加了垫块的使用寿命，从而使得垫块在一般的数控加工中得到普遍的使用。
如今垫块在数控加工中使用的频率日益增加，扮演的角色也日益重要，逐渐成为了数控加工技术中不可分割一个部分。
一、图纸分析
（一）垫块图纸
如图1-1所示，为垫块图纸。
图1-1垫块图纸
（二）加工内容分析
如图1-2此零件是盘盖类状零件，主要加工的地方为孔，上表面及外轮廓。毛坯为80*80*100的棒状零件。其原材料是PX5钢，优点是硬度大，载重量大，耐腐蚀并且具有良好的抗压性。
图1-2 垫块UG模型
（二）零件的工艺路线
1．端面车削，根据图纸要求，在车床上使用外圆车刀对零件端面进行车削，保证零件端面的光滑度。
2.外轮廓粗加工：使用的外圆车刀对外轮廓进行粗加工，保证第一个阶梯圆的尺寸为Φ46mm，长度为8mm,第二阶梯圆的尺寸为Φ67mm长度为17mm,留外轮廓余量1mm。
3.外轮廓的精加工：根据图纸要求，在车床上使用的外圆车刀对外轮廓进行精加工，保证Φ46mm圆尺寸误差在-0.1mm-0mm之间，长度在7.98-8mm之间。
保证Φ67mm圆尺寸误差在-0.1mm-0.1mm之间，长度17mm。
4. 切断:在零件25mm处使用切断刀对零件进行切断，留2mm底面加工余量。
5.打底孔：在铣床上使用Φ2的钻头打出分别在Φ46圆的上表面坐标系（0,0）处及Φ67圆的上表面坐标系（0,29）,(19.27,19.27)，（19.27，-19.27），（-19.27，19.27），（-19.27，-19.27）处打出Φ2贯通的底孔。
6.铣孔：使用Φ2的面铣刀对坐标系（0，0）底孔进行铣孔，铣出一个Φ6mm的贯通孔，确保孔误差值在-0.01-0.01mm之间。使用Φ2的铣刀对坐标系（0，29）的底孔进行铣孔铣一个Φ4的贯通孔，确保孔的误差值在-0.01-0.01之间。使用Φ2的铣刀对坐标系(19.27,19.27)，（19.27，-19.27），（-19.27，19.27），（-19.27，-19.27）的底孔进行铣孔，铣出4个Φ6mm，深5mm的常规孔，确保孔的尺寸误差在-0.01-0.01mm之间，深度误差在-0.02-0mm之间。
7.加工倒角：使用Φ2的球头铣刀对Φ46mm的圆的上表面，Φ67mm圆的上表面，及位于坐标系（0，0）孔的上表面进行倒角，倒角尺寸为C0.5.
8.掉头装夹零件：因为该零件为圆柱形，掉头装夹时普通工作台不宜装夹，需要借用三爪卡盘进行装夹。
9.铣底面：根据图纸要求用Φ50的面铣刀刀对零件的底面进行加工，加工时需要确保Φ67的圆的高度为12mm，保证加工误差在-0.01-0.0mm1之间，保证底面的光滑度。
10.底面扩孔：使用Φ4mm的面铣刀对位于坐标系(19.27,19.27)，（19.27，-19.27），（-19.27，19.27），（-19.27，-19.27）的四个Φ2mm的底孔铣孔，铣出的孔的尺寸为Φ9.5mm，深度为7mm。确保孔的尺寸误差在-0.01-0.01mm之间，深度误差在-0.01-0.01mm之间。
11.边倒圆：使用Φ4的球头铣刀对Φ67圆的底面进行边倒圆，边倒圆尺寸为 R1。
12.铣平面：使用Φ10的面铣刀在第二阶梯圆的表面上铣槽，槽位置为距离圆心30mm，并且关于XOZ平面对称，槽为弧形槽，槽长度为20mm，弧为圆的周边。
（三）加工中难点分析
1.该零件使用的原材料为T8钢，T8钢硬度较大，加工难度较高，不易保证零件尺寸及粗糙度。
2.该零件为圆柱型，在铣床上不易装夹，需要借用三角卡盘才能正常装夹。
3.该零件需要加工倒角，倒角尺寸较小不易加工。
4.平面铣削时的装夹和定位。
二、制定加工工艺
垫块的加工设备选用加工中心和数控车床。
（一）加工中心的选择
海特数控加工中心性能参数见表2-1。机床图见图2-1。
图2-1海特数控加工中心
表2-1海特数控机床立式加工中心的主要参数
项目
单位
规格
圆盘式机械手刀库
机床尺寸
Mm
3000*2500*2700
（二）车床的选择
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/1562.html
