半月式零件的加工工艺分析
【】本片论文介绍的是一块半月形铝合金产品的加工工艺。该零件外形为月牙形。零件的中部有一块长方形的凹腔，在凹腔内均布着21个通孔。在左右两侧，各有一个φ5mm的孔和一个φ6.5mm的沉头孔。在右侧还有两个斜面特征。在产品的背面还有一块开放式的凹槽。本零件正反两面都有需要加工的特征。从产品的工程图出发，对图纸进行仔细的分析，在对产品的外形进行数字化建模，得到产品的三维模型。再制定出高效的加工工艺路线，并设计出加工的夹具，最后再使用UG软件对它进行编程，完成产品的仿真加工。
目 录
引言 1
一、零件分析 2
（一）零件图纸分析 2
（二）零件三维建模 3
（三）加工性质分析 6
二、加工工艺分析 7
（一）工艺路线 7
（二）选用加工设备 7
（三）毛坯的选用 9
（四）刀具的选用 10
（五）加工工艺卡 11
（六）夹具的选择与设计 11
三、工序安排 12
（一）工序一备料 12
（二）工序二铣夹持槽 12
（三）工序三型腔面特征 12
（四）工序四开放式槽面加工 13
四、加工程序的编制 14
（一）正面编程 14
（二）反面编程 17
总结 19
参考文献 20
致谢 21
附录 22
引言
随着时代的发展，现代数控加工技术也在飞快的进步。对于各类机械产品的加工，也有了越来越多的加工途径和加工工艺。其中产品加工效率是各种加工工艺最重视的关键点，只有加工效率高，才能制造更多的产品，创造更多的收益。所以针对不同的产品，需要定制相似但不相同的加工工艺路线，提高产品的加工效率，降低加工成本。
在本文中，针对公司即将生产的一款半月形铝合金零件进行工艺分析，通过分析得到的产品特征，制定高效的加工工艺路线，并将产品的加工程序编制完成。在这个过程中，根据产品外形设计一套专用夹具，用于产品的批量化加工。
一、零件分析
（一）零件图纸分析
产品的工程图如下 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
图11所示。从产品的俯视图上看，零件外形呈半月形，像一把古代的大刀。产品外形的总长为241mm，宽度为53毫米，零件厚度为21mm。零件的下部轮廓，是一个半径为194mm的半圆，上部是一段直面，中间的长方形凹腔的宽度是26.05mm，深度是15.025mm。在凹腔的底部有21个直径为11.05mm的通孔。左右两个孔之间的距离为6.5mm。上下两个孔之间的垂直距离为7.5mm。凹腔左侧的孔，一个为φ5H7，深度为10mm的盲孔，另一个是上部为φ6.05m深度4mm的沉头，下部为总深13mm的M6螺纹孔，该螺纹的底孔深度为16mm。产品有两块斜面，其中一块斜面与上表面之间的夹角为25°，另一个斜面与上表面之间的夹角为53°。
图11半月形零件图纸
经过分析，得到半月形零件的加工内容如下表所示。
表11 零件加工内容
内容
要求
备注
外轮廓
下部圆弧半径为R194mm，上部左右侧圆弧半径为R153mm和R78mm。
外形
零件外形尺寸为241*54*21mm
凹腔
凹腔长度方向最长处为141mm，最短处为12mm。凹腔宽26mm，深度为15mm
底部槽
底部槽最窄位置宽度为27mm，U形开放式凹槽，深度为1.5mm
21*φ11.05mm
零件凹腔底部的21个孔径尺寸为φ11mm，尺寸公差为0~0.05mm。
φ5盲孔
孔径直径为φ5H7，深度为10mm。
沉头螺纹孔*2
螺纹孔沉头直径为φ6.05，深度4mm；螺纹尺寸为M6深度为13mm；底孔深度为16mm
斜边1
斜边1角度为25°
斜边2
斜边2角度为53°
倒角
未注倒角均为C0.2mm
粗糙度
Ra上限值3.2
其余尺寸
未注尺寸公差按±0.1mm
从以上内容可以看出，零件内孔系众多，且正反面都有凹腔特征，壁厚较薄，这些地方都是产品的加工难点，需要针对性的制定合理的加工工艺。
（二）零件三维建模
根据上述分析的产品特征，并根据产品的图纸对产品的三维模型进行建模。产品的三维模型如下图12所示。
根据图纸，建立产品的外轮廓草图，草图的整体形状如下图所示。将草图拉伸21mm，此时产品的外轮廓模型如图所示。
图12 外轮廓草图
图13 产品外形
在产品的底面，建立第二个草图，草图中包含了产品的型腔特征的轮廓线条，同时将型腔内的21个孔的圆心点坐标建立出来。首先将型腔的草图曲线拉伸至图纸要求的尺寸，并求差。
图14 型腔草图
图15 型腔模型
然后通过插入孔的方式将产品的21个孔特征全部建立完成。插入孔后的外形如图所示。
图16 孔特征
在产品的反面建立第三个草图，绘制出半月形的开放式槽的外形特征，然后拉伸求差。
图17 反面开放槽模型
图18 反面特征
最后在产品的侧面的平面上建立草图，在右侧绘制出一个三角形，将三角形拉伸求差，得到产品最右侧的一块斜面。
图19 斜面草图
图110 斜面拉伸求差
在垂直于上一个草图面的平面上，建立最后一个草图，在草图上建立三角形，将三角形于差拉伸并与产品求差，得到产品的一块斜面征。
目 录
引言 1
一、零件分析 2
（一）零件图纸分析 2
（二）零件三维建模 3
（三）加工性质分析 6
二、加工工艺分析 7
（一）工艺路线 7
（二）选用加工设备 7
（三）毛坯的选用 9
（四）刀具的选用 10
（五）加工工艺卡 11
（六）夹具的选择与设计 11
三、工序安排 12
（一）工序一备料 12
（二）工序二铣夹持槽 12
（三）工序三型腔面特征 12
（四）工序四开放式槽面加工 13
四、加工程序的编制 14
（一）正面编程 14
（二）反面编程 17
总结 19
参考文献 20
致谢 21
附录 22
引言
随着时代的发展，现代数控加工技术也在飞快的进步。对于各类机械产品的加工，也有了越来越多的加工途径和加工工艺。其中产品加工效率是各种加工工艺最重视的关键点，只有加工效率高，才能制造更多的产品，创造更多的收益。所以针对不同的产品，需要定制相似但不相同的加工工艺路线，提高产品的加工效率，降低加工成本。
在本文中，针对公司即将生产的一款半月形铝合金零件进行工艺分析，通过分析得到的产品特征，制定高效的加工工艺路线，并将产品的加工程序编制完成。在这个过程中，根据产品外形设计一套专用夹具，用于产品的批量化加工。
一、零件分析
（一）零件图纸分析
产品的工程图如下 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
图11所示。从产品的俯视图上看，零件外形呈半月形，像一把古代的大刀。产品外形的总长为241mm，宽度为53毫米，零件厚度为21mm。零件的下部轮廓，是一个半径为194mm的半圆，上部是一段直面，中间的长方形凹腔的宽度是26.05mm，深度是15.025mm。在凹腔的底部有21个直径为11.05mm的通孔。左右两个孔之间的距离为6.5mm。上下两个孔之间的垂直距离为7.5mm。凹腔左侧的孔，一个为φ5H7，深度为10mm的盲孔，另一个是上部为φ6.05m深度4mm的沉头，下部为总深13mm的M6螺纹孔，该螺纹的底孔深度为16mm。产品有两块斜面，其中一块斜面与上表面之间的夹角为25°，另一个斜面与上表面之间的夹角为53°。
图11半月形零件图纸
经过分析，得到半月形零件的加工内容如下表所示。
表11 零件加工内容
内容
要求
备注
外轮廓
下部圆弧半径为R194mm，上部左右侧圆弧半径为R153mm和R78mm。
外形
零件外形尺寸为241*54*21mm
凹腔
凹腔长度方向最长处为141mm，最短处为12mm。凹腔宽26mm，深度为15mm
底部槽
底部槽最窄位置宽度为27mm，U形开放式凹槽，深度为1.5mm
21*φ11.05mm
零件凹腔底部的21个孔径尺寸为φ11mm，尺寸公差为0~0.05mm。
φ5盲孔
孔径直径为φ5H7，深度为10mm。
沉头螺纹孔*2
螺纹孔沉头直径为φ6.05，深度4mm；螺纹尺寸为M6深度为13mm；底孔深度为16mm
斜边1
斜边1角度为25°
斜边2
斜边2角度为53°
倒角
未注倒角均为C0.2mm
粗糙度
Ra上限值3.2
其余尺寸
未注尺寸公差按±0.1mm
从以上内容可以看出，零件内孔系众多，且正反面都有凹腔特征，壁厚较薄，这些地方都是产品的加工难点，需要针对性的制定合理的加工工艺。
（二）零件三维建模
根据上述分析的产品特征，并根据产品的图纸对产品的三维模型进行建模。产品的三维模型如下图12所示。
根据图纸，建立产品的外轮廓草图，草图的整体形状如下图所示。将草图拉伸21mm，此时产品的外轮廓模型如图所示。
图12 外轮廓草图
图13 产品外形
在产品的底面，建立第二个草图，草图中包含了产品的型腔特征的轮廓线条，同时将型腔内的21个孔的圆心点坐标建立出来。首先将型腔的草图曲线拉伸至图纸要求的尺寸，并求差。
图14 型腔草图
图15 型腔模型
然后通过插入孔的方式将产品的21个孔特征全部建立完成。插入孔后的外形如图所示。
图16 孔特征
在产品的反面建立第三个草图，绘制出半月形的开放式槽的外形特征，然后拉伸求差。
图17 反面开放槽模型
图18 反面特征
最后在产品的侧面的平面上建立草图，在右侧绘制出一个三角形，将三角形拉伸求差，得到产品最右侧的一块斜面。
图19 斜面草图
图110 斜面拉伸求差
在垂直于上一个草图面的平面上，建立最后一个草图，在草图上建立三角形，将三角形于差拉伸并与产品求差，得到产品的一块斜面征。
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