ga85支架的数控加工工艺分析与实施(附件)【字数：5342】
本文针对一款新型铝合金支架GA85产品进行分析研究。该支架结构在满足机械强度的情况下，设计了几个型腔，降低了产品的自重，同时也对一些装配位置形成了避空。在考虑产品的加工质量及加工效率下，设计了GA85支架的加工工艺，包括了设备选择，夹具选择及刀具选用。接着利用UG NX编制了产品的加工程序，最终完成支架产品的制造加工。
目 录
引言 1
一、产品分析 2
（一）图纸分析 2
（二）材料选择 4
（三）加工产品装夹 4
（四）加工工序安排 5
二、工艺分析 6
（一）选择设备 6
（二）夹具设计 7
（三）刀具准备 8
（四）加工工艺卡 9
三、产品编程与加工 10
（一）正面程序编制 10
（二）反面程序编制 15
四、产品加工 17
总结 19
参考文献 20
谢辞 21
引言
一、研究意义
随着金属材料的快速发展，越来越多的铝合金材料的性能都得到了巨大的提升，在刚性、强度、耐腐蚀性能都达到钢铁材料相同等级的同时，自身的质量缺只有钢铁材料的三分之一。在汽车、摩托车等交通运输工具上，限制各方面行驶性能的，除了动力，就是自身的质量了。在满足相同的结构强度下，降低产品的重量，就可以降低设备的能耗。
二、研究目的
本文针对一款新型铝合金支架产品进行加工工艺分析。该支架结构在满足机械强度的情况下，设计了几个型腔，降低了产品的自重，同时也对一些装配位置形成了避空。
三、研究内容
在本文中，我一开始先从产品的工程图和三维模型着手，分析产品的待加工特征和加工难点，编制数控加工工艺。在编制产品加工工艺时，既需要考虑产品的加工质量，也需要考虑产品的加工效率。为此设计了专用夹具来装夹产品。利用UG软件编制了产品的加工程序，最终制作出了产品。
一、产品分析
（一）图纸分析
图11 GA85支架的产品图纸
图12 GA85支架的正面三 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
维模型
图13 GA85支架的反面三维模型
GA85支架产品的零件图见图11所示，其正反面的产品三维模型见图12、图13所示。通过对图纸和模型进行分析，可以得到产品的加工特征如下所述：产品图纸中一共有三个视图，从左到右分别是左视图、剖视图、右视图。从左视图、右视图中可以看出，产品的整体外形尺寸偏向长方体，通过对三维模型的尺寸测量可以得出，产品的最大轮廓尺寸为172*87*38mm。从左视图中可以看出，产品除了外形特征之外，最主要的特征是上下两个部分的台阶孔，还有中间的三个型腔，其余的特征只要就是分布在台阶孔四周的各种尺寸的通孔和盲孔。
从左视图和剖视图中看出，产品上部的通孔，尺寸为φ31.2mm，围绕着φ31.2mm的圆孔周围，均布着四种圆孔，按照均布圆直径从小到大的顺序，分别是：在直径φ42.8mm的圆上，均布着5个φ6mm深度为10mm的盲孔。在φ52mm的圆上，分步着两个φ8mm的通孔，下侧的孔心到圆心与X轴的角度为25°，两个孔之间的角度为30°。在φ56mm的圆心上有两个直径φ6密码、的通孔。其中一个孔位置在Y轴线上，与另一个φ6mm通孔的角度为30.25°。在φ60mm的圆心上，均布着四个直径为φ8mm的通孔，最左侧孔与Y轴线的角度为9°，孔与孔之间的圆心线角度为19度。在产品下侧的台阶孔，沉头部分的直径为54mm，深度为5mm，通孔部分的直径为48mm。在与台阶孔同心的φ63mm的圆上，分布着三个φ6mm的通孔。孔的相关位置参考图12、图13所示的三维模型。
三个加强筋相交的圆柱的直径为φ16mm，圆柱中心的螺纹孔尺寸是M10,中间加强筋的厚度均为3mm。
（二）材料选择
为了满足产品使用时的承载力要求，选择的是7075T651铝合金。这款铝合金是7075系列铝合金中性能非常优越的铝合金，且机械强度和耐拉伸等性能非常优秀。还具有 良好的阳极反应性能，可以对表面进行多种表面处理工艺。常用于航空航天、机械设备、汽车等领域的结构件。查询相关金属材料手册，得到了7075T651的物理和化学性能参数，见表11所示。
表11 材料化学成分
硅Si
锰Mn
铜Cu
铁Fe
锌Zn
铬Cr
钛Ti
镁Mg
0.2~0.6
＜0.1
＜0.1
＜0.35
＜0.1
＜0.1
＜0.1
0.45~0.9
屈服强度（Mpa）
弹性模量(E）
抗拉强度（Mpa）
硬度（HB）
≥455
71GPa
≥524
150
（三）加工产品装夹
支架产品的加工特征相对较多，正面和反面都需要进行加工。所以需要对产品进行两次装夹，分别加工出两个表面的特征。根据产品的三维模型中测得的172*87*38mm，在各个方向均留有部分余量后进行下料。确定的毛坯尺寸为178*90*45mm的7075铝块，见图14所示。
图14 GA85支架的毛坯
第一次装夹。使用平口钳夹持毛坯的底部4mm，使铝块上表面高出平口钳表面40mm。在平口钳夹持毛坯时，是毛坯料靠平平口钳侧边表面。然后加工产品正面的所有特征，见下图15所示。
图15 产品正面装夹图
第二次装夹。夹持住已加工的外形轮廓，加工产品反面的所有特征，见下图16所示。
图16 翻身后产品装夹图
（四）加工工序安排
GA85支架的具体加工路线如下所示：
1.备料
根据产品的外轮廓尺寸选择毛坯，最终尺寸为178*90*45mm。
目 录
引言 1
一、产品分析 2
（一）图纸分析 2
（二）材料选择 4
（三）加工产品装夹 4
（四）加工工序安排 5
二、工艺分析 6
（一）选择设备 6
（二）夹具设计 7
（三）刀具准备 8
（四）加工工艺卡 9
三、产品编程与加工 10
（一）正面程序编制 10
（二）反面程序编制 15
四、产品加工 17
总结 19
参考文献 20
谢辞 21
引言
一、研究意义
随着金属材料的快速发展，越来越多的铝合金材料的性能都得到了巨大的提升，在刚性、强度、耐腐蚀性能都达到钢铁材料相同等级的同时，自身的质量缺只有钢铁材料的三分之一。在汽车、摩托车等交通运输工具上，限制各方面行驶性能的，除了动力，就是自身的质量了。在满足相同的结构强度下，降低产品的重量，就可以降低设备的能耗。
二、研究目的
本文针对一款新型铝合金支架产品进行加工工艺分析。该支架结构在满足机械强度的情况下，设计了几个型腔，降低了产品的自重，同时也对一些装配位置形成了避空。
三、研究内容
在本文中，我一开始先从产品的工程图和三维模型着手，分析产品的待加工特征和加工难点，编制数控加工工艺。在编制产品加工工艺时，既需要考虑产品的加工质量，也需要考虑产品的加工效率。为此设计了专用夹具来装夹产品。利用UG软件编制了产品的加工程序，最终制作出了产品。
一、产品分析
（一）图纸分析
图11 GA85支架的产品图纸
图12 GA85支架的正面三 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
维模型
图13 GA85支架的反面三维模型
GA85支架产品的零件图见图11所示，其正反面的产品三维模型见图12、图13所示。通过对图纸和模型进行分析，可以得到产品的加工特征如下所述：产品图纸中一共有三个视图，从左到右分别是左视图、剖视图、右视图。从左视图、右视图中可以看出，产品的整体外形尺寸偏向长方体，通过对三维模型的尺寸测量可以得出，产品的最大轮廓尺寸为172*87*38mm。从左视图中可以看出，产品除了外形特征之外，最主要的特征是上下两个部分的台阶孔，还有中间的三个型腔，其余的特征只要就是分布在台阶孔四周的各种尺寸的通孔和盲孔。
从左视图和剖视图中看出，产品上部的通孔，尺寸为φ31.2mm，围绕着φ31.2mm的圆孔周围，均布着四种圆孔，按照均布圆直径从小到大的顺序，分别是：在直径φ42.8mm的圆上，均布着5个φ6mm深度为10mm的盲孔。在φ52mm的圆上，分步着两个φ8mm的通孔，下侧的孔心到圆心与X轴的角度为25°，两个孔之间的角度为30°。在φ56mm的圆心上有两个直径φ6密码、的通孔。其中一个孔位置在Y轴线上，与另一个φ6mm通孔的角度为30.25°。在φ60mm的圆心上，均布着四个直径为φ8mm的通孔，最左侧孔与Y轴线的角度为9°，孔与孔之间的圆心线角度为19度。在产品下侧的台阶孔，沉头部分的直径为54mm，深度为5mm，通孔部分的直径为48mm。在与台阶孔同心的φ63mm的圆上，分布着三个φ6mm的通孔。孔的相关位置参考图12、图13所示的三维模型。
三个加强筋相交的圆柱的直径为φ16mm，圆柱中心的螺纹孔尺寸是M10,中间加强筋的厚度均为3mm。
（二）材料选择
为了满足产品使用时的承载力要求，选择的是7075T651铝合金。这款铝合金是7075系列铝合金中性能非常优越的铝合金，且机械强度和耐拉伸等性能非常优秀。还具有 良好的阳极反应性能，可以对表面进行多种表面处理工艺。常用于航空航天、机械设备、汽车等领域的结构件。查询相关金属材料手册，得到了7075T651的物理和化学性能参数，见表11所示。
表11 材料化学成分
硅Si
锰Mn
铜Cu
铁Fe
锌Zn
铬Cr
钛Ti
镁Mg
0.2~0.6
＜0.1
＜0.1
＜0.35
＜0.1
＜0.1
＜0.1
0.45~0.9
屈服强度（Mpa）
弹性模量(E）
抗拉强度（Mpa）
硬度（HB）
≥455
71GPa
≥524
150
（三）加工产品装夹
支架产品的加工特征相对较多，正面和反面都需要进行加工。所以需要对产品进行两次装夹，分别加工出两个表面的特征。根据产品的三维模型中测得的172*87*38mm，在各个方向均留有部分余量后进行下料。确定的毛坯尺寸为178*90*45mm的7075铝块，见图14所示。
图14 GA85支架的毛坯
第一次装夹。使用平口钳夹持毛坯的底部4mm，使铝块上表面高出平口钳表面40mm。在平口钳夹持毛坯时，是毛坯料靠平平口钳侧边表面。然后加工产品正面的所有特征，见下图15所示。
图15 产品正面装夹图
第二次装夹。夹持住已加工的外形轮廓，加工产品反面的所有特征，见下图16所示。
图16 翻身后产品装夹图
（四）加工工序安排
GA85支架的具体加工路线如下所示：
1.备料
根据产品的外轮廓尺寸选择毛坯，最终尺寸为178*90*45mm。
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