复杂大型板类零件的加工工艺分析
目 录
引言 1
一、工艺分析 2
（一） 零件分析 2
（二）工艺流程 3
（三）机床的选用 4
（四）夹具的选用与设计 6
（五）刀具的选用 7
（六）加工工艺卡 8
二、基于UG CAM的加工程序的编制 12
（一）几何体的设置 12
（二）刀具的选用 12
（三）工序二的程序编制 12
（四）工序三加工正面特征程序编制 12
（五）工序四反面挖槽加工程序编制 12
三、仿真加工及程序检验 14
（一）仿真加工 14
（二）检查程序 14
四、尺寸检测 15
总 结 16
参考文献 17
致 谢 18
附录 19
引言
随着人们的需求越来越大，大型阀门被广泛运用到生活中的各个地方。为了对此类大型产品进行保护，需要在外部用数块大的铝材配件装配成一个保护的“外壳”，并且与阀门中的一些部件形成装配关系。本篇论文就是针对一款阀门外壳上的大型铝板零件的加工工艺进行分析，从装夹方案和程序编制等方面进行考虑，最终完成产品的加工方案设计。由此方案，可以分析出一般的大型板类零件的加工模式与方法，以此作为参照。
在编制加工方案时，参考了其他一些大型零件的加工方案，并从中学到了相关的经验，比如在选择毛坯时，选择比产品模型略大一些的铸件。选择铸件毛坯，可以节省出大量的毛坯材料，降低加工成本，并且如果铸件的模型精度较高，可以在铸件中直接留下部分销孔的位置作为第一次加工的粗基准，便于产品的装夹和对刀。在设计夹具的时候，使用数个相同高度的等高块来保证产品平面与下表面的平行度。
一、工艺分析
（一） 零件分析
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图11 工程图
对该大型板类零件进行分析。该零件图纸如图11所示。
该零件为大型板类零件，零件特征较为复杂，外形轮廓尺寸为1157*1127*122mm
零件正反面分布着大大小小的型腔和数量繁多的孔，每个特 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
征都需要加工到位。有最大尺寸为756*567*122mm的腔体，75*50mm的贯通的矩形腔体，零件的四个角均有φ26深17.5, φ17.5深度贯通的沉头孔。零件的反面有数个与正面贯通腔体相对应的槽，有两个φ80的圆形凸台，有14个φ26深17.5mm贯通的沉头孔。零件侧壁有宽64mm的豁口，在贯通的腔体上有154*124*2.2mm的沉头。产品的四周分布着数量不一的螺纹孔和沉头孔。零件中所有孔和腔体的具体参数见三维模型中的测量尺寸。根据图纸要求，未注明精度的尺寸公差范围为±0.05。
分析后得到零件加工内容如表11所示。
表11 零件加工要求
内容
要求
外形
零件整体外形，长1157mm宽1122mm高122mm。
凹腔
凹腔最大长宽为756*567mm，公差±0.05mm
四周倒角
倒角为5mm*45°
矩形凹腔
沉头长154mm，宽104mm，圆角R44mm，凹腔长130mm，宽80mm。
矩形凹腔
长50mm，宽75mm，圆角R10mm
四周沉头孔
沉头直径φ26mm，深度17.5mm，通孔直径φ17.5mm，深度贯通。
其余特征孔，
尺寸以模型为准。
表面粗糙度
未注表面粗糙度达到Ra6.3。
（二）工艺流程
该零件分四次进行装夹，由于该零件体积较大，所以使用压板配合专用夹具进行装夹。
第一次装夹，将零件放在工具中间，目测即可，随后用四个侧顶限制零件自由度。用销孔的圆心来寻找G54坐标系中心点，圆心在X向偏移127mm为X0点，在Y向偏移1120mm为Y0点。工件上表面向下1mm为加工坐标Z原点。第一序主要粗精加工零件上表面和零件正面特征。
第二次反向装夹零件，通过夹具和已加工表面的销孔进行定位，通过寻找销孔的圆心进行偏移来确定加工坐标系X0Y0点，夹具表面为Z0点。运行程序加工反面各型腔和凹槽。
第三次装夹，使用专用夹具，将零件装在五轴机床的工作回转台上。加工零件四个侧面。依靠定位销对零件定位。
1.备料：根据零件要求，材料选用6061T6铝合金，零件毛坯为包容块各面偏至5mm，所以选择毛坯尺寸选择1165*1235*130mm。
2.铣表面：压板夹持，铣上表面1mm（表面全部变亮为准），加工正面特征，钻铰定位孔，精加工上表面。
3.反面加工：使用专用夹具装夹，以加工好的平面为底面，用定位销定位，加工反面凹槽特征，随后精加工各个孔和上表面。
4.加工侧面：使用五轴机床加工，使用专用夹具装夹零件，加工零件四周侧面特征。
5.后处理：避免机床攻螺纹出现意外，较小尺寸螺纹均攻5mm深，待加工完毕后手动回牙。并倒角去毛刺。
（三）机床的选用
该零件一、二、三序均使用专用夹具进行装夹，使用三轴程序均可加工，所以选择龙门三轴加工中心进行加工。根据现有机床选择哈斯GR510机床。机器参数如表12所示。
表12 哈斯GR510机床参数
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