汽车发动机压铸模镶件的工艺分析(附件)
本文主要介绍了数控编程的现状及发展趋势，紧接着对于特定零件进行分析。主要是研究了轮廓和孔的数控铣削工艺、工装以及在此基础上参数的合理选择。侧重于设计该零件的数控加工夹具分析及加工方法的确定。主要设计内容有完成该零件的工艺规程（包括工艺简卡、工序卡和数控刀具卡）和主要工序的工装设计，以及走刀路线。用G代码编制该零件的数控加工程序。最后用熊仿真系统进行验证。
目录
引言 5
一、零件图的分析 6
（一）零件的材料分析 6
（二）零件的结构分析 6
（三）零件尺寸分析 7
（四）零件表面粗糙度分析 7
（五）零件加工用机床分析 7
（六）零件装夹的分析 7
（七）零件加工原则 7
二、工艺分析与参数选择 7
（一）零件工艺图分析 7
（二）专用夹具 7
（三）刀具的选择 8
（四）切削用量的合理选择 8
（五）切削液的选择 9
三、零件加工过程 9
（一）工艺流程 9
（二）具体加工内容及操作方法 10
四、加工中心具体加工内容 12
（一）镶件反面加工 12
（二）镶件正面加工 14
五、工件的加工精度及注意事项 16
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的质量要求和更新速度日益提高，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及行业领域发挥着领头羊的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。因此掌握先进的数控制造技术是非常重要的。而以数控编程中的加工工艺分析及设计为出发点，着力分析零件图，在了解了加工位置、数控铣床刀具的选用、数控加工工件的定位与装夹、拟定加工方案、确定加工路线和加工内容以及对一些特殊的工艺问题处理的基础上，控制数控编程过程中的误差，从而大大提高了产品的质量，提高了效率，降低了加工事故的发生，也提高了数控成本，而且提高了产品的质量和档次。
一、零件图的分析
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图11 零 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
件图
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图12 零件图
（一）零件的材料分析
该零件主要以45钢为主要材料，加工后需要进行氮化处理。
（二）零件的结构分析
如图11、12所示该零件是一个异形的加工零件。主要加工位置是顶部的圆台、外轮廓倒角、凹槽面、螺纹孔、光孔构成。
（三）零件尺寸分析
零件高度方向的尺寸要求精确到68.84±0.02，长度要求115.64±0.02，宽度要求88.21±0.02。
（四）零件表面粗糙度分析
零件圆台面以及外轮廓面粗糙值要求Ra3.2，圆台内要求达到Ra1.6，螺纹孔地面要求达到Ra3.2。
（五）零件加工用机床分析
线切割机床、铣床、日ZMC450火花机、磨床、哈斯数控铣床。
（六）零件装夹的分析
表11 工艺分析
工艺名称
装夹及定位方式
装夹次数
加工内容
线切割
强磁吸台
1
外型
铣床
虎钳
1
孔
电火花
虎钳
1
螺纹
磨床
吸台
2
高度尺寸
数铣床
专用夹具
2
精加工外型
（七）零件加工原则
零件形状如图11所示，由于零件形状比较复杂，执行工序也相应比较复杂，表面质量精度要求高，所以从精度要求上考虑，定位和工序安排比较关键。为了保证加工精度和表面质量，根据毛胚形状和尺寸，采用两次装夹（一次反面粗加工，一次正面精加工）装夹加工完成，按照基准面先主后次、先近后远、先里后外、先粗加工后精加工、的原则依次划分工序加工。
二、工艺分析与参数选择
（一）零件工艺图分析
这个零件由正反两面组成，反面是由三个螺纹孔和一个光孔以及一个倒角组成，正面为一圆台，圆台里面带着凹槽，同是在圆台的边缘还有开口槽。边缘是一个不规则凸角面，在圆台和边缘面之间的凹面为加工的侧重点。再加工其凹面的时候要注意刀具的安全高度是否合理，防止曲面凹槽与圆柱型凹槽的交界边发生变形。
（二）专用夹具
特殊的异形件要设计一套专用的夹具，所使用的夹具要求准确抓住零件的特征机构，将加工部位敞开。该零件需加工正反两面，零件底部用螺纹固定。夹具的设计如图21所示。
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图21 镶件正反面夹具
（三）刀具的选择
对刀具的基本要求主要有：
①铣刀刚性要好。其一是满足为提高生产效率而采用大切削量的需要；二是为适应数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点。
②铣刀的耐用度要高。足够耐磨性能大大提高生产的效率，减少加工状况的出现，该材料为氮化材料，需要大于60HRC的刀具加工。
③足够的强度与冲击韧性。良好的刚性以及冲击韧性也是必不可少的，特别是在硬料加工的时候，可以有效提高生产率。
④高的耐热性。硬料加工时如果刀具的耐热性不够会发生工件过烧、刀具烧刀的情况，所以刀具需要高耐热性。
除上述几点外，还要考虑铣刀具的切削几何角度参数的选择与排屑性能。
（四）切削用量的合理选择
如表21所示
表格21 刀具选择
刀号
加工位置及刀具选择的凭据
刀具材料
刀具直径
转速
进给
注意事项
T1
粗加工零件的外轮廓，快速成型。这里需要快速高效的去除零件多余的材料，需要较高的耐磨性、耐热性以及良好的强度硬度。
高速钢
φ10
6000
2200
注意刀具的磨损以及切削液的对准
T2
粗加工零件的凹槽部位，因为加工部位的限制只能采用直径较小的刀具进行加工，需要较高的硬度，高的转速。
高速钢
φ4R0.5
10000
1200
安全高度
T3
目录
引言 5
一、零件图的分析 6
（一）零件的材料分析 6
（二）零件的结构分析 6
（三）零件尺寸分析 7
（四）零件表面粗糙度分析 7
（五）零件加工用机床分析 7
（六）零件装夹的分析 7
（七）零件加工原则 7
二、工艺分析与参数选择 7
（一）零件工艺图分析 7
（二）专用夹具 7
（三）刀具的选择 8
（四）切削用量的合理选择 8
（五）切削液的选择 9
三、零件加工过程 9
（一）工艺流程 9
（二）具体加工内容及操作方法 10
四、加工中心具体加工内容 12
（一）镶件反面加工 12
（二）镶件正面加工 14
五、工件的加工精度及注意事项 16
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的质量要求和更新速度日益提高，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及行业领域发挥着领头羊的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。因此掌握先进的数控制造技术是非常重要的。而以数控编程中的加工工艺分析及设计为出发点，着力分析零件图，在了解了加工位置、数控铣床刀具的选用、数控加工工件的定位与装夹、拟定加工方案、确定加工路线和加工内容以及对一些特殊的工艺问题处理的基础上，控制数控编程过程中的误差，从而大大提高了产品的质量，提高了效率，降低了加工事故的发生，也提高了数控成本，而且提高了产品的质量和档次。
一、零件图的分析
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图11 零 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
件图
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图12 零件图
（一）零件的材料分析
该零件主要以45钢为主要材料，加工后需要进行氮化处理。
（二）零件的结构分析
如图11、12所示该零件是一个异形的加工零件。主要加工位置是顶部的圆台、外轮廓倒角、凹槽面、螺纹孔、光孔构成。
（三）零件尺寸分析
零件高度方向的尺寸要求精确到68.84±0.02，长度要求115.64±0.02，宽度要求88.21±0.02。
（四）零件表面粗糙度分析
零件圆台面以及外轮廓面粗糙值要求Ra3.2，圆台内要求达到Ra1.6，螺纹孔地面要求达到Ra3.2。
（五）零件加工用机床分析
线切割机床、铣床、日ZMC450火花机、磨床、哈斯数控铣床。
（六）零件装夹的分析
表11 工艺分析
工艺名称
装夹及定位方式
装夹次数
加工内容
线切割
强磁吸台
1
外型
铣床
虎钳
1
孔
电火花
虎钳
1
螺纹
磨床
吸台
2
高度尺寸
数铣床
专用夹具
2
精加工外型
（七）零件加工原则
零件形状如图11所示，由于零件形状比较复杂，执行工序也相应比较复杂，表面质量精度要求高，所以从精度要求上考虑，定位和工序安排比较关键。为了保证加工精度和表面质量，根据毛胚形状和尺寸，采用两次装夹（一次反面粗加工，一次正面精加工）装夹加工完成，按照基准面先主后次、先近后远、先里后外、先粗加工后精加工、的原则依次划分工序加工。
二、工艺分析与参数选择
（一）零件工艺图分析
这个零件由正反两面组成，反面是由三个螺纹孔和一个光孔以及一个倒角组成，正面为一圆台，圆台里面带着凹槽，同是在圆台的边缘还有开口槽。边缘是一个不规则凸角面，在圆台和边缘面之间的凹面为加工的侧重点。再加工其凹面的时候要注意刀具的安全高度是否合理，防止曲面凹槽与圆柱型凹槽的交界边发生变形。
（二）专用夹具
特殊的异形件要设计一套专用的夹具，所使用的夹具要求准确抓住零件的特征机构，将加工部位敞开。该零件需加工正反两面，零件底部用螺纹固定。夹具的设计如图21所示。
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图21 镶件正反面夹具
（三）刀具的选择
对刀具的基本要求主要有：
①铣刀刚性要好。其一是满足为提高生产效率而采用大切削量的需要；二是为适应数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点。
②铣刀的耐用度要高。足够耐磨性能大大提高生产的效率，减少加工状况的出现，该材料为氮化材料，需要大于60HRC的刀具加工。
③足够的强度与冲击韧性。良好的刚性以及冲击韧性也是必不可少的，特别是在硬料加工的时候，可以有效提高生产率。
④高的耐热性。硬料加工时如果刀具的耐热性不够会发生工件过烧、刀具烧刀的情况，所以刀具需要高耐热性。
除上述几点外，还要考虑铣刀具的切削几何角度参数的选择与排屑性能。
（四）切削用量的合理选择
如表21所示
表格21 刀具选择
刀号
加工位置及刀具选择的凭据
刀具材料
刀具直径
转速
进给
注意事项
T1
粗加工零件的外轮廓，快速成型。这里需要快速高效的去除零件多余的材料，需要较高的耐磨性、耐热性以及良好的强度硬度。
高速钢
φ10
6000
2200
注意刀具的磨损以及切削液的对准
T2
粗加工零件的凹槽部位，因为加工部位的限制只能采用直径较小的刀具进行加工，需要较高的硬度，高的转速。
高速钢
φ4R0.5
10000
1200
安全高度
T3
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