H型字样零件的加工工艺分析
目 录
引言 5
一、工艺性分析 6
（一）零件介绍 6
（二）零件加工工艺性分析 7
（三）零件的技术要求分析 7
（四） 定位基准的选择 8
二、毛坯与工艺装配的选择 8
（一）毛胚的选择 8
（二）工序划分 9
（三）选择并确定工艺装备 11
三、加工工艺文件制定 12
（一）制定工艺文件 12
（二）刀具卡 13
（三）工序卡 13
四、加工程序编制 14
（一）数控编程的分类 14
（二）数控编程 14
（三）建立坐标系 15
（四）加工方法 15
总结 17
参考文献 18
致谢 19
引言
数控加工工艺和数控编程技术的运用已经越来越广泛了，是当前制造系统中不可缺少的基础技术。数控加工中心，是一种更高级的数控加工设备。其加工零件的适应性强、灵活性好，能够加工普通机床无法加工或者很难加工的复杂类零件，而且一次装夹定位后，可以进行多道工序的处理。同时，加工精度高、加工质量稳定可靠，生产自动化程度也高，方便操作。
数控加工工艺主要分为，选择平且确定所要进行加工的零件和内容;然后对零件的图纸进行数控加工的工艺分析;对零件进行数控加工的工艺设计；对零件图纸的数学处理；编写加工程序单；按照程序单制作控制介质；程序的修改和校验；首件试加工和现场问题处理；数控加工工艺文件的整理和定型。对于加工中心加工复杂零件的加工，我们往往采用，先进行UGCAD划出零件的图纸，然后用UGCAM进行零件的仿成加工，然后自动生成加工刀具轨迹和加工 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
程序。
本课题的研究就是介绍了，数控加工的特点以及对于复杂类零件的加工工艺分析和自动化的数控编程的一般步骤。 一、工艺性分析
（一）零件介绍
图1-1零件的二维图纸
图1-2零件三维图
图1-3零件三维图
（二）零件加工工艺性分析
该零件材料为45号钢。从图上可以看出，零件的四个侧面是不加工面，加工主要集中在零件的上下两个表面。该零件形状复杂，主要有上表面轮廓包括凸台、、4个Φ8和2个Φ12的通孔、宽度为1.2mm 的H字样、椭圆凹槽。下表面轮廓包括曲面等特征。拟先将下表面作为主要定位基准，并在先行进行加工，然后用上表面作为基准，再加工下表面。该零件看起来虽然比较简单，但是加工的工序比较复杂。零件的上下表面的表面粗糙度和精度要求高，所以从精度要求上考虑，零件的定位和加工工序的安排尤为关键。为了保证加工的精度和零件的表面质量，同时根据毛胚的形状和尺寸大小。在这里分别采用两次定位进行（一次使用粗定位，一次采用精确定位）装夹加工。按照基准面先主后次、先近后远、先加工里面后加工外面的原则。先进行粗加工后进行精加工、先加工面后加工孔的原则依次划分工序加工。
（三）零件的技术要求分析
该零件的技术要求主要如下：
1、外轮廓部分
零件的外形尺寸为：98×78 精度公差为±0.02mm，表面粗糙度为Ra6.3um。 零件下表面的粗糙度为Ra3.2um，4个侧面及孔壁的粗糙度为Ra1.6um；
2、凸台部分
H字样凸台的宽度为1.2mm，表面粗糙度为Ra3.2um，需要进行粗精加工才能达到要求；4XΦ12的，孔间距离为58mm公差为±0.02，孔的表面粗糙度为Ra3.2um，需要先进行粗加工留余量，在进行精加工才能达到要求；4XΦ8的通孔的精度等级为IT8级，孔的表面粗糙度要求为Ra3.2um，需要先进行粗加工留余，在进行精加工方能达到要求。
3、曲面
曲面为R80曲面圆弧，没有明确的精度等级，曲面的表面粗糙度均为Ra3.2m。需先进行粗铣加工再进行精铣加工。
4、未注表面
零件图纸含义未注尺寸的加工面，其加工精度等级按IT12级进行加工，表面粗糙度按Ra6.3um加工。
（四） 定位基准的选择
1、粗基准的选择：选择毛坯上下表面中任意一面，然后在毛坯的外轮廓其中一对边为粗基准。
2、精基准的选择：将底面和铣削后的外轮廓为精基准定位，铣上表面、外形、凹槽和孔等部位。
二、毛坯与工艺装配的选择
（一）毛胚的选择
1、确定毛坯的类型
在金属成形加工工艺类型很多，毛胚的选择也是加工的一个重要环节，且每一种毛坯可能会有不同的制造用途。常用的毛坯主要有：
（1）铸件 铸件常用于零件形状比较复杂的毛坯；
（2）锻件 锻件常用于加工强度要求很高，但是加工形状简单的毛坯；
（3）型材 型材主要分为板材、棒材和线材。常用截面形状有圆形、方形、
六角形和特殊截面形状。就其制造方法，又可分为热轧和冷拉两大类。
（4）焊接件 焊接件是将型材或板料焊接成所需毛坯，简单方便。
（5）其它毛坯
根据该零件的图纸要求，由于零件并不是很长，形状为方形，因此可以直接采用型材毛坯（板材），能符合零件图纸的要求。
2、确定毛坯的余量
零件的最大长度为98m，宽度为78mm，厚度为28mm，因此可以给毛坯的长度单边留1mm余量，宽度单边各留1mm余量，厚度单边各留1mm。减少机械加工的步骤，减少成本。毛坯尺寸为100X80X30mm。
（二）工序划分
方案一 使用数控铣床，先加工上表面。
工序1：毛坯下料
工序2：铣平面
工序3：钻孔
工步1：用Φ3mm的中心钻钻中心孔。
工步2：用Φ7.8mm的麻花钻对4-Φ8的通孔进行钻孔。
工序4：粗加工
工步1：使用Φ8mm的立铣刀对零件的H型字样进行外轮廓铣削。
工步2：使用Φ8mm的立铣刀宽度10mm的槽、以及宽度15mm的槽进行铣削。
工序5：粗加工
工步1：使用Φ4mm的立铣刀对零件H型字样内轮廓进行铣削。
工步2：使用Φ4mm的立铣刀对椭圆型凹槽铣削。
工步3：使用Φ4mm的立铣刀对零件4-Φ8以及4-Φ12的孔进行铣削。
工序6：精加工，对表面轮廓精加工至图纸要求。
工序7：粗加工
工步1：使用Φ10mm的立铣刀对零件下表面的外轮廓进行粗加工，留余
0.5mm。
工步2：使用Φ4mm的立铣刀对零件椭圆凹槽进行铣削。
工步3：使用Φ4mm的立铣刀对零件4-Φ8以及4-Φ12的孔进行铣削。
工序6：精加工，对表面轮廓以及孔轮廓进行精加工至图纸要求。
4
粗加工内外轮廓
3
钻孔
钻孔4-Φ8
引言 5
一、工艺性分析 6
（一）零件介绍 6
（二）零件加工工艺性分析 7
（三）零件的技术要求分析 7
（四） 定位基准的选择 8
二、毛坯与工艺装配的选择 8
（一）毛胚的选择 8
（二）工序划分 9
（三）选择并确定工艺装备 11
三、加工工艺文件制定 12
（一）制定工艺文件 12
（二）刀具卡 13
（三）工序卡 13
四、加工程序编制 14
（一）数控编程的分类 14
（二）数控编程 14
（三）建立坐标系 15
（四）加工方法 15
总结 17
参考文献 18
致谢 19
引言
数控加工工艺和数控编程技术的运用已经越来越广泛了，是当前制造系统中不可缺少的基础技术。数控加工中心，是一种更高级的数控加工设备。其加工零件的适应性强、灵活性好，能够加工普通机床无法加工或者很难加工的复杂类零件，而且一次装夹定位后，可以进行多道工序的处理。同时，加工精度高、加工质量稳定可靠，生产自动化程度也高，方便操作。
数控加工工艺主要分为，选择平且确定所要进行加工的零件和内容;然后对零件的图纸进行数控加工的工艺分析;对零件进行数控加工的工艺设计；对零件图纸的数学处理；编写加工程序单；按照程序单制作控制介质；程序的修改和校验；首件试加工和现场问题处理；数控加工工艺文件的整理和定型。对于加工中心加工复杂零件的加工，我们往往采用，先进行UGCAD划出零件的图纸，然后用UGCAM进行零件的仿成加工，然后自动生成加工刀具轨迹和加工 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
程序。
本课题的研究就是介绍了，数控加工的特点以及对于复杂类零件的加工工艺分析和自动化的数控编程的一般步骤。 一、工艺性分析
（一）零件介绍
图1-1零件的二维图纸
图1-2零件三维图
图1-3零件三维图
（二）零件加工工艺性分析
该零件材料为45号钢。从图上可以看出，零件的四个侧面是不加工面，加工主要集中在零件的上下两个表面。该零件形状复杂，主要有上表面轮廓包括凸台、、4个Φ8和2个Φ12的通孔、宽度为1.2mm 的H字样、椭圆凹槽。下表面轮廓包括曲面等特征。拟先将下表面作为主要定位基准，并在先行进行加工，然后用上表面作为基准，再加工下表面。该零件看起来虽然比较简单，但是加工的工序比较复杂。零件的上下表面的表面粗糙度和精度要求高，所以从精度要求上考虑，零件的定位和加工工序的安排尤为关键。为了保证加工的精度和零件的表面质量，同时根据毛胚的形状和尺寸大小。在这里分别采用两次定位进行（一次使用粗定位，一次采用精确定位）装夹加工。按照基准面先主后次、先近后远、先加工里面后加工外面的原则。先进行粗加工后进行精加工、先加工面后加工孔的原则依次划分工序加工。
（三）零件的技术要求分析
该零件的技术要求主要如下：
1、外轮廓部分
零件的外形尺寸为：98×78 精度公差为±0.02mm，表面粗糙度为Ra6.3um。 零件下表面的粗糙度为Ra3.2um，4个侧面及孔壁的粗糙度为Ra1.6um；
2、凸台部分
H字样凸台的宽度为1.2mm，表面粗糙度为Ra3.2um，需要进行粗精加工才能达到要求；4XΦ12的，孔间距离为58mm公差为±0.02，孔的表面粗糙度为Ra3.2um，需要先进行粗加工留余量，在进行精加工才能达到要求；4XΦ8的通孔的精度等级为IT8级，孔的表面粗糙度要求为Ra3.2um，需要先进行粗加工留余，在进行精加工方能达到要求。
3、曲面
曲面为R80曲面圆弧，没有明确的精度等级，曲面的表面粗糙度均为Ra3.2m。需先进行粗铣加工再进行精铣加工。
4、未注表面
零件图纸含义未注尺寸的加工面，其加工精度等级按IT12级进行加工，表面粗糙度按Ra6.3um加工。
（四） 定位基准的选择
1、粗基准的选择：选择毛坯上下表面中任意一面，然后在毛坯的外轮廓其中一对边为粗基准。
2、精基准的选择：将底面和铣削后的外轮廓为精基准定位，铣上表面、外形、凹槽和孔等部位。
二、毛坯与工艺装配的选择
（一）毛胚的选择
1、确定毛坯的类型
在金属成形加工工艺类型很多，毛胚的选择也是加工的一个重要环节，且每一种毛坯可能会有不同的制造用途。常用的毛坯主要有：
（1）铸件 铸件常用于零件形状比较复杂的毛坯；
（2）锻件 锻件常用于加工强度要求很高，但是加工形状简单的毛坯；
（3）型材 型材主要分为板材、棒材和线材。常用截面形状有圆形、方形、
六角形和特殊截面形状。就其制造方法，又可分为热轧和冷拉两大类。
（4）焊接件 焊接件是将型材或板料焊接成所需毛坯，简单方便。
（5）其它毛坯
根据该零件的图纸要求，由于零件并不是很长，形状为方形，因此可以直接采用型材毛坯（板材），能符合零件图纸的要求。
2、确定毛坯的余量
零件的最大长度为98m，宽度为78mm，厚度为28mm，因此可以给毛坯的长度单边留1mm余量，宽度单边各留1mm余量，厚度单边各留1mm。减少机械加工的步骤，减少成本。毛坯尺寸为100X80X30mm。
（二）工序划分
方案一 使用数控铣床，先加工上表面。
工序1：毛坯下料
工序2：铣平面
工序3：钻孔
工步1：用Φ3mm的中心钻钻中心孔。
工步2：用Φ7.8mm的麻花钻对4-Φ8的通孔进行钻孔。
工序4：粗加工
工步1：使用Φ8mm的立铣刀对零件的H型字样进行外轮廓铣削。
工步2：使用Φ8mm的立铣刀宽度10mm的槽、以及宽度15mm的槽进行铣削。
工序5：粗加工
工步1：使用Φ4mm的立铣刀对零件H型字样内轮廓进行铣削。
工步2：使用Φ4mm的立铣刀对椭圆型凹槽铣削。
工步3：使用Φ4mm的立铣刀对零件4-Φ8以及4-Φ12的孔进行铣削。
工序6：精加工，对表面轮廓精加工至图纸要求。
工序7：粗加工
工步1：使用Φ10mm的立铣刀对零件下表面的外轮廓进行粗加工，留余
0.5mm。
工步2：使用Φ4mm的立铣刀对零件椭圆凹槽进行铣削。
工步3：使用Φ4mm的立铣刀对零件4-Φ8以及4-Φ12的孔进行铣削。
工序6：精加工，对表面轮廓以及孔轮廓进行精加工至图纸要求。
4
粗加工内外轮廓
3
钻孔
钻孔4-Φ8
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