发动机电极双孔顶的加工与调试
日期 2019年4月9日 【】双孔顶电极是汽车发动机里不可或缺的部分。零件工艺结构虽然看起来比较简单，但是它们对零件尺寸、外观、材质、硬度都有着极其苛刻的要求，矩形腔槽内的三个圆形台阶通孔需要我们在尺寸的上极限做到管控，为之后零件的黑色硬质阳极化做准备。加工双孔顶电极的另一个难点，在于最后一道铣厚度时会因为装夹力度大小从而导致总厚度平面度超差。在发动机双孔顶电极加工与调试过程中，运用专业所学的数控知识及相关理论，对双孔顶的工件选材、结构和工艺分析、选择合理的加工设备、查阅相关数据选择合适的刀具。 然后，从机械结构分析到UG软件的三维建模、CAM自动编程、UG高级运动仿真和分析。最后，编写后处理加工的程序。并且通过对品保部门的检验尺寸进行分析，寻找最优化的解决方案，生产出另客户满意的零件。
目录
引言 1
一、 双孔顶加工工艺 2
（一） 工件选材 2
（二） 结构分析 2
（三） 加工步骤 4
（四） 机床选用 4
（五） 夹具的选用 5
（六） 刀具的选用 6
（七） 加工调试 6
二、 双孔顶UG10.0程序的编制 8
（一） 三维几何的设置 8
（二） 刀具的选择 8
（三） 工序一正面铣外形的程序编制 9
（四） 工序二铣反面槽和面的程序编制 9
（五）仿真加工 10
三、黑色硬质阳极化 11
(一）热处理介绍 11
(二）物质形成条件 11
(三）工件处理 11
四、尺寸检测 12
总结 15
参考文献 16
致谢 17
附录 18
引言
随着社会的快速进步，人们愈加注重汽车的性能，汽车市场也从单一转变成拥有环保节能等多元化性能。就汽车发动机来说，为了应对资源浪费和减少环境污染，对发动机的优化升级也提上日程。因此不同性能的汽车发动机被深入研发，目的就是为了减轻油耗排放、减少磨损。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
我在苏州昶智机密机械有限公司做关于汽车发动机各个零部件的大批量生产，客户提供的图纸对零件的尺寸工艺都有着严格的管控。针对汽车发动机电极双孔顶零件进行加工与调试，根据零件工艺分析、工件选材等方面进行探究，并选择公司现有条件下的加工设备及在刀库房中选择自己需要的加工刀具；最后，在UG编制程序中进行三维仿真，进一步去验证零件在实际加工过程中是否会出现撞机现象，及对于零件加工出来所出现尺寸和外观问题得到解决，到零件的最终完成与出货。
双孔顶加工工艺
工件选材
本文所研究的是汽车发动机上的双孔顶电极，这个产品制造时间较长而且做工需要精细化。它的尺寸公差较小，并包括了精密度偏差范围小、投入成本小等性能。
所以要求铸铝件为T型状，材质是L6082T6，让这种型号的材质能够用于热处理黑色物质阳极化，达到良好的硬度和强度，而且外观无锈蚀、弯曲、缺角等现象。
结构分析
对汽车发动机电极进行分析。该结构如图11、12所示。这个是双孔顶电极结构零件，其零件轮廓总体尺寸为166*73*40.5mm。这个零件从整体上来看是由三层凸台状的台阶构成，平面度、光洁度有着极其严格的管控。外表不能有磕伤、碰伤、振刀等问题。最大台阶层的尺寸为166*73*8.4mm，第二层为140*46*10.3mm的凸台尺寸，最上层凸台的中心两边有两个31.9*24*21.8mm的矩形腔槽。矩形腔槽内由上到下依次为三层台阶通孔。零件底面四个角均有9*9*8.4mm的腔体。其中心都有一个φ4.5mm深度贯穿的沉头孔。在反面深6mm的矩形腔槽面上有三个M4，深9mm的螺纹孔。零件的一边侧壁上有2个R12.5mm的U形槽。零件所有的腔槽和孔的尺寸具体参数如图13、14所示。
图11 俯视图
图12仰视图
图13局部剖视图
图14局部剖视图
加工步骤
1.来料检查:将来料厂商送来的材料进行检查，外协人员将按照一定的比列去抽检，检验合格方可进行加工。
2.铣正面的加工要求有:零件的整体形状为T型，总的加工尺寸要达到长167mm宽74mm高43 mm。三个台阶面的高度从上到下依次为21.8mm，32.1mm，43mm(底部留有余量，为下一道铣厚度做准备)。中心两边的矩形腔槽长31.9mm宽24mm，公差要求达到±0.075mm。矩形腔槽里的三个台阶孔的深度依次为15.4mm、21.8mm、32.5mm。在厚度2.4mm的面的腔槽中心铣四个φ4.5mm的沉头孔。图纸要求表面粗糙度为Ra1.6，外观无任何伤及刀纹。
3.铣厚度:将其零件反面进行装夹精铣零件的40.5mm，公差为±0.05mm的总厚度和底面四周2.4mm台阶厚度，并在厚8.4mm的台阶里面挖一个长130mm宽46mm深6 mm，公差均为±0.05mm的矩形凹槽。在槽的中心两边铣两个φ32mm深2mm的台阶圆。外观无磕碰伤及划伤、无毛刺且禁止打磨。
4.黑色物质阳极化：使用专用托盘包装送至热处理加工设备中进行最后的发黑。
机床选用
加工铣正面和铣厚度这两道工序都采用固式机用老虎钳进行同时加工，加工形式采用三轴即可，根据公司现有的加工设备，选择较为普通便捷的哈斯VF3立式加工中心，如图15所示。
加工中心由铣床演化而来的。然而加工中心与铣床不一样的地方在于加工中心有着自动换刀功能。通过安装不同的刀具库，可以在夹具中自动更换主轴，实现各种加工用途，也用于特殊夹具的加工。哈斯VF3立式加工中心可实现三轴甚至四轴一起加工，保证刀具加工表面复杂。在哈斯VF3立式加工中心，除了具有线性补偿和圆弧补偿外，还具有多种加工周期、刀具半径和长度补偿、故障提示、手动编程等功能。
图15哈斯VF3立式加工中心
夹具的选用
该双孔顶电极零件的结构相对比较简单。零件毛坯的整体形状为T型块，所以只需要一个固式机用老虎钳进行装夹如图16所示，用等高块进行垫高。最后，用一个定位块进行定位即可。
图16固式机用老虎钳
加工工序一装夹时用毛坯的侧面靠紧住定位块进行固定装夹，铣削零件的上层面腔槽、孔及螺纹深度。
在铣厚度这道工序时则是装夹半成品的反面以侧精面作为基准，铣底面的一个槽和厚度。且装夹力度要适中否则会引起零件变形导致铣出来的零件厚度不一。
刀具的选用
为了提高刀具的刚度，应该选用较短的刀柄。在选择合适刀具加工的时候，刀具的长短和工件加工表面的大小相适应，在这些因素外，也要想到刀具寿命要在机床的自身切削功率范围内。
目录
引言 1
一、 双孔顶加工工艺 2
（一） 工件选材 2
（二） 结构分析 2
（三） 加工步骤 4
（四） 机床选用 4
（五） 夹具的选用 5
（六） 刀具的选用 6
（七） 加工调试 6
二、 双孔顶UG10.0程序的编制 8
（一） 三维几何的设置 8
（二） 刀具的选择 8
（三） 工序一正面铣外形的程序编制 9
（四） 工序二铣反面槽和面的程序编制 9
（五）仿真加工 10
三、黑色硬质阳极化 11
(一）热处理介绍 11
(二）物质形成条件 11
(三）工件处理 11
四、尺寸检测 12
总结 15
参考文献 16
致谢 17
附录 18
引言
随着社会的快速进步，人们愈加注重汽车的性能，汽车市场也从单一转变成拥有环保节能等多元化性能。就汽车发动机来说，为了应对资源浪费和减少环境污染，对发动机的优化升级也提上日程。因此不同性能的汽车发动机被深入研发，目的就是为了减轻油耗排放、减少磨损。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
我在苏州昶智机密机械有限公司做关于汽车发动机各个零部件的大批量生产，客户提供的图纸对零件的尺寸工艺都有着严格的管控。针对汽车发动机电极双孔顶零件进行加工与调试，根据零件工艺分析、工件选材等方面进行探究，并选择公司现有条件下的加工设备及在刀库房中选择自己需要的加工刀具；最后，在UG编制程序中进行三维仿真，进一步去验证零件在实际加工过程中是否会出现撞机现象，及对于零件加工出来所出现尺寸和外观问题得到解决，到零件的最终完成与出货。
双孔顶加工工艺
工件选材
本文所研究的是汽车发动机上的双孔顶电极，这个产品制造时间较长而且做工需要精细化。它的尺寸公差较小，并包括了精密度偏差范围小、投入成本小等性能。
所以要求铸铝件为T型状，材质是L6082T6，让这种型号的材质能够用于热处理黑色物质阳极化，达到良好的硬度和强度，而且外观无锈蚀、弯曲、缺角等现象。
结构分析
对汽车发动机电极进行分析。该结构如图11、12所示。这个是双孔顶电极结构零件，其零件轮廓总体尺寸为166*73*40.5mm。这个零件从整体上来看是由三层凸台状的台阶构成，平面度、光洁度有着极其严格的管控。外表不能有磕伤、碰伤、振刀等问题。最大台阶层的尺寸为166*73*8.4mm，第二层为140*46*10.3mm的凸台尺寸，最上层凸台的中心两边有两个31.9*24*21.8mm的矩形腔槽。矩形腔槽内由上到下依次为三层台阶通孔。零件底面四个角均有9*9*8.4mm的腔体。其中心都有一个φ4.5mm深度贯穿的沉头孔。在反面深6mm的矩形腔槽面上有三个M4，深9mm的螺纹孔。零件的一边侧壁上有2个R12.5mm的U形槽。零件所有的腔槽和孔的尺寸具体参数如图13、14所示。
图11 俯视图
图12仰视图
图13局部剖视图
图14局部剖视图
加工步骤
1.来料检查:将来料厂商送来的材料进行检查，外协人员将按照一定的比列去抽检，检验合格方可进行加工。
2.铣正面的加工要求有:零件的整体形状为T型，总的加工尺寸要达到长167mm宽74mm高43 mm。三个台阶面的高度从上到下依次为21.8mm，32.1mm，43mm(底部留有余量，为下一道铣厚度做准备)。中心两边的矩形腔槽长31.9mm宽24mm，公差要求达到±0.075mm。矩形腔槽里的三个台阶孔的深度依次为15.4mm、21.8mm、32.5mm。在厚度2.4mm的面的腔槽中心铣四个φ4.5mm的沉头孔。图纸要求表面粗糙度为Ra1.6，外观无任何伤及刀纹。
3.铣厚度:将其零件反面进行装夹精铣零件的40.5mm，公差为±0.05mm的总厚度和底面四周2.4mm台阶厚度，并在厚8.4mm的台阶里面挖一个长130mm宽46mm深6 mm，公差均为±0.05mm的矩形凹槽。在槽的中心两边铣两个φ32mm深2mm的台阶圆。外观无磕碰伤及划伤、无毛刺且禁止打磨。
4.黑色物质阳极化：使用专用托盘包装送至热处理加工设备中进行最后的发黑。
机床选用
加工铣正面和铣厚度这两道工序都采用固式机用老虎钳进行同时加工，加工形式采用三轴即可，根据公司现有的加工设备，选择较为普通便捷的哈斯VF3立式加工中心，如图15所示。
加工中心由铣床演化而来的。然而加工中心与铣床不一样的地方在于加工中心有着自动换刀功能。通过安装不同的刀具库，可以在夹具中自动更换主轴，实现各种加工用途，也用于特殊夹具的加工。哈斯VF3立式加工中心可实现三轴甚至四轴一起加工，保证刀具加工表面复杂。在哈斯VF3立式加工中心，除了具有线性补偿和圆弧补偿外，还具有多种加工周期、刀具半径和长度补偿、故障提示、手动编程等功能。
图15哈斯VF3立式加工中心
夹具的选用
该双孔顶电极零件的结构相对比较简单。零件毛坯的整体形状为T型块，所以只需要一个固式机用老虎钳进行装夹如图16所示，用等高块进行垫高。最后，用一个定位块进行定位即可。
图16固式机用老虎钳
加工工序一装夹时用毛坯的侧面靠紧住定位块进行固定装夹，铣削零件的上层面腔槽、孔及螺纹深度。
在铣厚度这道工序时则是装夹半成品的反面以侧精面作为基准，铣底面的一个槽和厚度。且装夹力度要适中否则会引起零件变形导致铣出来的零件厚度不一。
刀具的选用
为了提高刀具的刚度，应该选用较短的刀柄。在选择合适刀具加工的时候，刀具的长短和工件加工表面的大小相适应，在这些因素外，也要想到刀具寿命要在机床的自身切削功率范围内。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/545.html
