凹凸配合件加工工艺分析及加工制作流程
目录
引言 1
一、 工艺分析与选择 2
（一）零件图工艺分析 2
（二）工件的定位与装夹方式 4
(三）确定加工顺序 5
（四）刀具及切削用量的选择 5
二、主要操作步骤 6
（一）工件的定位与装夹 6
（二）刀库的使用——装刀 6
（三）确定编程原点——对刀 6
（四）按工序编制各部分加工程序 6
三、零件工作图 7
（一）零件原图（图3-1、图3-2） 7
（二）数控加工图 8
（三）各基点图及坐标点图 10
（四）毛坯图 11
四、数控加工工艺流程图表 12
五、刀具及切削参数的选择 13
六、加工程序 13
总结 14
谢辞 15
引言
为了更加了解数控加工中心的特点、分类以及加工对象特征，了解数控加工中心的内容和步骤，灵活地掌握加工中心的编程格式和方法，我选择了一对配合件作为毕业设计的课题。希望能通过对该任务的完成不断的积累编程技巧、提高对数控加工工艺分析和编程的能力。
工艺分析与选择
本加工工件为一对配合件，各定义为零件a（凸件）、零件b（凹件），两配合件的配合间隙为0.06mm。其图形如图1-1和图1-2所示。
图 1-1 零件a 图 1-2 零件b
根据零件图样来看，此对配合件主要待加工面由平面、内外轮廓及孔系组成。考虑到其工艺结构属于二维加工，所使用的刀具在10把以内，加工精度在中等精度范围，故选择X *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
H714D立式加工中心作为首选设备来完成此项工作。这样做，一方面是考虑到此对配合件从各个方面来说都比较适合在此机床上加工，另一方面也是考虑到学校有这种机床，可以近距离地开展工作。
（一）零件图工艺分析
[零件a]
毛坯尺寸为：160mm*120mm*29mm。
材料为：45钢，如图1-3所示。
图 1-3 零件a尺寸图
毛坯在加工中心加工前为光滑的六面体，具体的精度要求详见毛坯图。本零件的加工特点是以凸缘外轮廓加工为主，由于这部分外轮廓的加工线条主要是圆弧与直线，虽然基点较多，衔接处较多，但只要选择了合适的道具和工艺参数，就能加工出光滑的曲面。上表面的加工主要是考虑到厚度上的精度要求，因此，在毛坯件上只留下了0.5mm的精加工余量。
孔系部分是：两个中等精度要求的螺纹孔M10和一个要求相对较高的中心孔φ38H7，尤其是孔上方还有一个球形倒角SR25，这部分编程工作必须要用宏程序来完成。考虑到中心空的尺寸精度要求较高，而且自身尺寸较大，可采用钻孔→扩孔→粗镗→精镗方案，而位置精度则由对刀加以保证。其余两个螺纹孔可采用钻螺纹底孔→攻螺纹孔方案。另外，本零件在外轮廓加工完毕后，还会有残余边角料，为了使这对配合件的配合面光滑，编制了一个切除残余边角料的程序，用它加工比手工去除残余边角料更加可靠、光整。
[零件b]
毛坯尺寸为：160mm*120mm*10mm。
材料为：40钢，如图1-3所示
图 1-3 零件b尺寸图
毛坯在加工中心加工前为光滑的六面体，具体的精度要求详见毛坯图。本零件的加工特点是以内轮廓加工为主。为了能使这对配合件达到配合精度要求，先加工零件b，以零件b来配零件a。由于内轮廓线条与外轮廓线条一样，故在编程时，要尽量将二者的工艺路线以及工艺参数选的一致。同时，在调整外轮廓精加工时的刀补参数时要注意其配合间隙的数据补偿，以利于达到配合精度的要求。另外，本工件还有两个通孔需要加工。由于这两个通孔要与零件a的两个螺纹孔对中，故在编程时要注意控制位置精度。
（二）工件的定位与装夹方式
由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置，因而根据要求，夹具能保证零件在数控机床坐标系的正确方向，同时协调零件与数控机床坐标系的尺寸。
[零件a]
由于该零件毛坯是一块长方体，而且6个面皆以加工到位，故选用平口钳，使其固定钳口侧与数控机床的X轴一致。在其内侧用两块平行垫铁将工件垫起，采用打表的方式尽量保证工件上表面平行就可以将平口钳锁紧，满足加工要求。由于工件坐标系的原点在毛坯的中心，要靠对刀来实现，故毛坯件的定位于装夹只要保证方向一致即可。
[零件b]
虽然该零件毛坯也是一块长方体，而且6个面也已加工到位，但由于厚度只有10mm，采用与零件a同样的装夹方式，可能会造成工件变形。另外，在工件初次下刀时，会因为受力点在中间，远离支撑，造成工件的变形。这些问题都是编工艺时应当考虑的。
(三）确定加工顺序
加工顺序的选择直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先粗后精的原则确定加工顺序。对于这对配合件，可采用如下做法：先加工零件b，再加工零件a，保证二者的配合间隙在允许的范围。具体的加工顺序如下。
[零件a]
先用φ80mm可转位面铣刀粗、精铣上表面，保证尺寸φ28.5mm。接着继续使用φ80mm可转位面铣刀粗、精铣两个腰行上表面，保证尺寸Φ24.5mm。选用φ12mm键槽铣刀铣削外轮廓，刀具左补偿，顺铣，留精加工余量0.2mm。接着继续使用该刀具粗细两腰形外轮廓，考虑到这两腰形在X轴方向上对称，利用旋转指令来完成此项工作。以上两项粗铣工作完成后，要利用暂停、测量、修改刀补值的方式来进行下一步精加工，即选用φ12mm立铣刀精铣外轮廓及两腰形外轮廓，由于采用的是同一个子程序，故走刀方式与粗铣相同。到此，零件上还残留着一些边角余量，必须去除，方法是调用残余边角料加工子程序进行加工。接下来进行孔系加工，本零件有孔3个，其中螺纹孔两个M10-6H，居中还有一个要求较高的大孔φ38mm，选用φ8.5的麻花钻可完成两螺纹底孔的加工，并为居中的大孔加工一个预备孔，再用φ35mm的麻花钻继续扩孔，然后，转换成镗削加工达到图纸规定的精度要求；最后，选用M10的丝锥将两个螺纹孔加工到位。
[零件b]
先用φ10.4mm的麻花钻进行孔系加工，使两个通孔直接加工到位，而居中的工艺孔则为内轮廓加工打下基础。由于毛坯件对六面体有一定的要求，能满足两配合件的配合要求，故上表面不需要加工，零件b的加工重点应放在内轮廓的加工上。因内轮廓面是配合的基准面，所以，在这里采用粗、精两道加工的方式。粗加工主要是完成落料的任务，利用刀具左补偿、顺铣、留精加工余量0.2mm。精加工尺寸精度的保证则要在粗加工的基础上，通过暂停、测量、修正刀补值来完成。
6（-130，-75）
7（-130,75）
8（130,75）
9（130,0）
A3（-50,-24.500）
B3（-39.6,-29.700）
C3（-28.733,-21.550）
D3（-20.411,-21.986）
引言 1
一、 工艺分析与选择 2
（一）零件图工艺分析 2
（二）工件的定位与装夹方式 4
(三）确定加工顺序 5
（四）刀具及切削用量的选择 5
二、主要操作步骤 6
（一）工件的定位与装夹 6
（二）刀库的使用——装刀 6
（三）确定编程原点——对刀 6
（四）按工序编制各部分加工程序 6
三、零件工作图 7
（一）零件原图（图3-1、图3-2） 7
（二）数控加工图 8
（三）各基点图及坐标点图 10
（四）毛坯图 11
四、数控加工工艺流程图表 12
五、刀具及切削参数的选择 13
六、加工程序 13
总结 14
谢辞 15
引言
为了更加了解数控加工中心的特点、分类以及加工对象特征，了解数控加工中心的内容和步骤，灵活地掌握加工中心的编程格式和方法，我选择了一对配合件作为毕业设计的课题。希望能通过对该任务的完成不断的积累编程技巧、提高对数控加工工艺分析和编程的能力。
工艺分析与选择
本加工工件为一对配合件，各定义为零件a（凸件）、零件b（凹件），两配合件的配合间隙为0.06mm。其图形如图1-1和图1-2所示。
图 1-1 零件a 图 1-2 零件b
根据零件图样来看，此对配合件主要待加工面由平面、内外轮廓及孔系组成。考虑到其工艺结构属于二维加工，所使用的刀具在10把以内，加工精度在中等精度范围，故选择X *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
H714D立式加工中心作为首选设备来完成此项工作。这样做，一方面是考虑到此对配合件从各个方面来说都比较适合在此机床上加工，另一方面也是考虑到学校有这种机床，可以近距离地开展工作。
（一）零件图工艺分析
[零件a]
毛坯尺寸为：160mm*120mm*29mm。
材料为：45钢，如图1-3所示。
图 1-3 零件a尺寸图
毛坯在加工中心加工前为光滑的六面体，具体的精度要求详见毛坯图。本零件的加工特点是以凸缘外轮廓加工为主，由于这部分外轮廓的加工线条主要是圆弧与直线，虽然基点较多，衔接处较多，但只要选择了合适的道具和工艺参数，就能加工出光滑的曲面。上表面的加工主要是考虑到厚度上的精度要求，因此，在毛坯件上只留下了0.5mm的精加工余量。
孔系部分是：两个中等精度要求的螺纹孔M10和一个要求相对较高的中心孔φ38H7，尤其是孔上方还有一个球形倒角SR25，这部分编程工作必须要用宏程序来完成。考虑到中心空的尺寸精度要求较高，而且自身尺寸较大，可采用钻孔→扩孔→粗镗→精镗方案，而位置精度则由对刀加以保证。其余两个螺纹孔可采用钻螺纹底孔→攻螺纹孔方案。另外，本零件在外轮廓加工完毕后，还会有残余边角料，为了使这对配合件的配合面光滑，编制了一个切除残余边角料的程序，用它加工比手工去除残余边角料更加可靠、光整。
[零件b]
毛坯尺寸为：160mm*120mm*10mm。
材料为：40钢，如图1-3所示
图 1-3 零件b尺寸图
毛坯在加工中心加工前为光滑的六面体，具体的精度要求详见毛坯图。本零件的加工特点是以内轮廓加工为主。为了能使这对配合件达到配合精度要求，先加工零件b，以零件b来配零件a。由于内轮廓线条与外轮廓线条一样，故在编程时，要尽量将二者的工艺路线以及工艺参数选的一致。同时，在调整外轮廓精加工时的刀补参数时要注意其配合间隙的数据补偿，以利于达到配合精度的要求。另外，本工件还有两个通孔需要加工。由于这两个通孔要与零件a的两个螺纹孔对中，故在编程时要注意控制位置精度。
（二）工件的定位与装夹方式
由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置，因而根据要求，夹具能保证零件在数控机床坐标系的正确方向，同时协调零件与数控机床坐标系的尺寸。
[零件a]
由于该零件毛坯是一块长方体，而且6个面皆以加工到位，故选用平口钳，使其固定钳口侧与数控机床的X轴一致。在其内侧用两块平行垫铁将工件垫起，采用打表的方式尽量保证工件上表面平行就可以将平口钳锁紧，满足加工要求。由于工件坐标系的原点在毛坯的中心，要靠对刀来实现，故毛坯件的定位于装夹只要保证方向一致即可。
[零件b]
虽然该零件毛坯也是一块长方体，而且6个面也已加工到位，但由于厚度只有10mm，采用与零件a同样的装夹方式，可能会造成工件变形。另外，在工件初次下刀时，会因为受力点在中间，远离支撑，造成工件的变形。这些问题都是编工艺时应当考虑的。
(三）确定加工顺序
加工顺序的选择直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先粗后精的原则确定加工顺序。对于这对配合件，可采用如下做法：先加工零件b，再加工零件a，保证二者的配合间隙在允许的范围。具体的加工顺序如下。
[零件a]
先用φ80mm可转位面铣刀粗、精铣上表面，保证尺寸φ28.5mm。接着继续使用φ80mm可转位面铣刀粗、精铣两个腰行上表面，保证尺寸Φ24.5mm。选用φ12mm键槽铣刀铣削外轮廓，刀具左补偿，顺铣，留精加工余量0.2mm。接着继续使用该刀具粗细两腰形外轮廓，考虑到这两腰形在X轴方向上对称，利用旋转指令来完成此项工作。以上两项粗铣工作完成后，要利用暂停、测量、修改刀补值的方式来进行下一步精加工，即选用φ12mm立铣刀精铣外轮廓及两腰形外轮廓，由于采用的是同一个子程序，故走刀方式与粗铣相同。到此，零件上还残留着一些边角余量，必须去除，方法是调用残余边角料加工子程序进行加工。接下来进行孔系加工，本零件有孔3个，其中螺纹孔两个M10-6H，居中还有一个要求较高的大孔φ38mm，选用φ8.5的麻花钻可完成两螺纹底孔的加工，并为居中的大孔加工一个预备孔，再用φ35mm的麻花钻继续扩孔，然后，转换成镗削加工达到图纸规定的精度要求；最后，选用M10的丝锥将两个螺纹孔加工到位。
[零件b]
先用φ10.4mm的麻花钻进行孔系加工，使两个通孔直接加工到位，而居中的工艺孔则为内轮廓加工打下基础。由于毛坯件对六面体有一定的要求，能满足两配合件的配合要求，故上表面不需要加工，零件b的加工重点应放在内轮廓的加工上。因内轮廓面是配合的基准面，所以，在这里采用粗、精两道加工的方式。粗加工主要是完成落料的任务，利用刀具左补偿、顺铣、留精加工余量0.2mm。精加工尺寸精度的保证则要在粗加工的基础上，通过暂停、测量、修正刀补值来完成。
6（-130，-75）
7（-130,75）
8（130,75）
9（130,0）
A3（-50,-24.500）
B3（-39.6,-29.700）
C3（-28.733,-21.550）
D3（-20.411,-21.986）
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/1603.html
