减速箱端盖的加工工艺分析
【】本次论文描述的减速箱端盖由于其孔与孔之间的尺寸精度要求很高，又由于它是一种薄壁铝制零件，使得手动加工变得异常的复杂，因此在这里选用了卧式加工中心来保证零件的精度以及薄壁的完好。数控加工技术因其特殊性可以在电脑上使用UG CAM软件进行模拟加工，使得大大减少因手动试验加工导致的废品数量。零件加工完成后需要通过三坐标测量的仪器进行尺寸的检测来保证零件尺寸的正确性。
目 录
引言 1
一、零件图纸及其技术要求 2
（一）零件的三视图 3
二、零件的材料分析 3
三、零件的夹具选择 3
四、UG CAM加工程序的编制 3
（一）UG建模 3
（二）各工序的加工目标 4
（三）后处理 5
（四）零件的加工过程 7
五、工艺设计 8
（一）零件刀具的选择及其切削用量的设计 8
（二）机床的选用 9
（三）工序设计 10
六、加工后零件的检测 12
总结 14
致谢 15
参考文献 16
引 言
减速箱端盖是一种典型的薄壁类零件，它的加工难点在于保证孔与孔之间的精度要求以及其铝制零件且薄壁导致的容易变形的一系列的问题，所以在本次设计中采用了HMC400 卧式加工中心来加工这个零件。首先观察零件图纸进行工艺分析，之后在电脑上使用UG软件完成最基本的建模操作，接着在UG CAM模块里创建所有需要使用的刀具及其参数，紧接着创建刀轨使得零件能过很好的被加工出来，接着使用选用机床的后处理程序来导出所需要的程序。然后将导出的程序传入卧式加工中心里，在机床上装上专用的夹具以及零件并进行加工，完成加工后对零件的尺寸进行测量。由于普通的数显卡尺无法对这个零件进行比较精确的测量，因此在这里选择三坐标测量仪器来进行测量，最后完成了本次设计。
一、零件图纸及其技术要求
（一）零件的三视图（见图1）
图1
该图纸上面的加工要求为：
1.机加工表面必须Ra3.2或更好的表面粗糙度，除非另有说明。
2.不允许出现的锐边：
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
/> 3.未注圆角R0.236:
4.未注尺寸公差±0.02
二、零件的材料分析
该零件使用的材料是A21航空铝，A21航空铝板为铝－铜－镁系中的典型硬铝合金，其综合性能较好，成份比较合理。很多国家都生产并使用这个合金，是硬铝中用量最大的。
A21航空铝的物理及化学性能：
1.有一定的耐热性，强度高，可用作150℃以下的工作零件。
2.温度高于125℃，2A21合金的强度比7075合金的还高。
3.热状态、退火和新淬火状态下成形性能都非常好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。
4.抗蚀性较差，然而用纯铝包覆可以得到有效保护;虽然焊接时易产生裂纹，但是采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。广泛用于铆钉、飞机结构、螺旋桨元件、卡车毂及其他种种结构件。
5.A21航空铝的力学性能见表1
表1航空铝2A21力学性能
抗拉强度
Mpa40.2%470
屈服强度
Mpa325
伸长率
10%
疲劳强度硬度
HB105
电导率
20℃30
20℃电阻率
nΩ.m48
弹性模量
68
三、零件的夹具选择
零件D7929205薄壁版盖类零件，需要进行三次装夹，前两次装夹使用相同的装夹方式，第三次装夹使用的是由前两次加工出的定位点进行国定的方式装夹。前两次的夹具可以使用同一个夹具，而第三道工序的时候需要对之前的夹具进行略微的调整。
本零件使用的夹具需要箱体类通用夹具配合专用夹具以完成装夹。前两次装夹使用的是可活动的压块配合固定的键以及压块进行的装夹，而第三次装夹则是使用的销与锁紧螺钉的配合进行的装夹。
四、UG CAM加工程序的编制
（一）UG建模
首先使用UG建模，将箱体夹具以及专用夹具画出来，其次将零件毛坯设置再 其中，画出零件的成型图，接着使用CAM程序创建制作本零件需要使用的刀具级其参数，接着对每把刀需要加工的部分进行刀轨的模拟并再无错误的情况下建立出来。
（二）各工序的加工目标
工序一主要是完成该零件正面的粗加工并加工部分工序三使用的定位点（见图2）
图2
工序二是将零件反面的孔，一工序由于装夹问题没粗加工的外形尺寸进行加工，同时也加工一序没加工的三序要使用的定位点。（见图3）
图3
工序三是将零件正面所有的尺寸进行精加工，最后由于装夹的问题，有部分 余料需要操作工进行手动去除。（见图4）
图4
（三）后处理
后处理加工同样使用UG软件来完成，首先将已经在软件上调试好的程序用所使用机床配套的后处理程序进行后处理，其次要仔细对比观察后处理程序导出的程序上的刀具号是否与机床上刀具编号保持一致。
以下是部分后处理程序
G21
G40 G17 G49 G80 G90
G91 G28 Z0.0
M01
()
(PATH = CAVITY_MILL_COPY)
(TOOL = EM_.750_R.031_2.0_OUT)
(D=19.05 R=0.79 L=50.80)
T03 M06
G0 G90 G54 X36.032 Y126.221 S18000 M03
G43 Z49.13 H03
Z26.27 G1 Z23.175 F7620. M08
X8.762 Y126.51
G3 X8.701 Y121.392 I1923.667 J20.426
X7.133 Y120.18 I1.27 J.022
目 录
引言 1
一、零件图纸及其技术要求 2
（一）零件的三视图 3
二、零件的材料分析 3
三、零件的夹具选择 3
四、UG CAM加工程序的编制 3
（一）UG建模 3
（二）各工序的加工目标 4
（三）后处理 5
（四）零件的加工过程 7
五、工艺设计 8
（一）零件刀具的选择及其切削用量的设计 8
（二）机床的选用 9
（三）工序设计 10
六、加工后零件的检测 12
总结 14
致谢 15
参考文献 16
引 言
减速箱端盖是一种典型的薄壁类零件，它的加工难点在于保证孔与孔之间的精度要求以及其铝制零件且薄壁导致的容易变形的一系列的问题，所以在本次设计中采用了HMC400 卧式加工中心来加工这个零件。首先观察零件图纸进行工艺分析，之后在电脑上使用UG软件完成最基本的建模操作，接着在UG CAM模块里创建所有需要使用的刀具及其参数，紧接着创建刀轨使得零件能过很好的被加工出来，接着使用选用机床的后处理程序来导出所需要的程序。然后将导出的程序传入卧式加工中心里，在机床上装上专用的夹具以及零件并进行加工，完成加工后对零件的尺寸进行测量。由于普通的数显卡尺无法对这个零件进行比较精确的测量，因此在这里选择三坐标测量仪器来进行测量，最后完成了本次设计。
一、零件图纸及其技术要求
（一）零件的三视图（见图1）
图1
该图纸上面的加工要求为：
1.机加工表面必须Ra3.2或更好的表面粗糙度，除非另有说明。
2.不允许出现的锐边：
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
/> 3.未注圆角R0.236:
4.未注尺寸公差±0.02
二、零件的材料分析
该零件使用的材料是A21航空铝，A21航空铝板为铝－铜－镁系中的典型硬铝合金，其综合性能较好，成份比较合理。很多国家都生产并使用这个合金，是硬铝中用量最大的。
A21航空铝的物理及化学性能：
1.有一定的耐热性，强度高，可用作150℃以下的工作零件。
2.温度高于125℃，2A21合金的强度比7075合金的还高。
3.热状态、退火和新淬火状态下成形性能都非常好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。
4.抗蚀性较差，然而用纯铝包覆可以得到有效保护;虽然焊接时易产生裂纹，但是采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。广泛用于铆钉、飞机结构、螺旋桨元件、卡车毂及其他种种结构件。
5.A21航空铝的力学性能见表1
表1航空铝2A21力学性能
抗拉强度
Mpa40.2%470
屈服强度
Mpa325
伸长率
10%
疲劳强度硬度
HB105
电导率
20℃30
20℃电阻率
nΩ.m48
弹性模量
68
三、零件的夹具选择
零件D7929205薄壁版盖类零件，需要进行三次装夹，前两次装夹使用相同的装夹方式，第三次装夹使用的是由前两次加工出的定位点进行国定的方式装夹。前两次的夹具可以使用同一个夹具，而第三道工序的时候需要对之前的夹具进行略微的调整。
本零件使用的夹具需要箱体类通用夹具配合专用夹具以完成装夹。前两次装夹使用的是可活动的压块配合固定的键以及压块进行的装夹，而第三次装夹则是使用的销与锁紧螺钉的配合进行的装夹。
四、UG CAM加工程序的编制
（一）UG建模
首先使用UG建模，将箱体夹具以及专用夹具画出来，其次将零件毛坯设置再 其中，画出零件的成型图，接着使用CAM程序创建制作本零件需要使用的刀具级其参数，接着对每把刀需要加工的部分进行刀轨的模拟并再无错误的情况下建立出来。
（二）各工序的加工目标
工序一主要是完成该零件正面的粗加工并加工部分工序三使用的定位点（见图2）
图2
工序二是将零件反面的孔，一工序由于装夹问题没粗加工的外形尺寸进行加工，同时也加工一序没加工的三序要使用的定位点。（见图3）
图3
工序三是将零件正面所有的尺寸进行精加工，最后由于装夹的问题，有部分 余料需要操作工进行手动去除。（见图4）
图4
（三）后处理
后处理加工同样使用UG软件来完成，首先将已经在软件上调试好的程序用所使用机床配套的后处理程序进行后处理，其次要仔细对比观察后处理程序导出的程序上的刀具号是否与机床上刀具编号保持一致。
以下是部分后处理程序
G21
G40 G17 G49 G80 G90
G91 G28 Z0.0
M01
()
(PATH = CAVITY_MILL_COPY)
(TOOL = EM_.750_R.031_2.0_OUT)
(D=19.05 R=0.79 L=50.80)
T03 M06
G0 G90 G54 X36.032 Y126.221 S18000 M03
G43 Z49.13 H03
Z26.27 G1 Z23.175 F7620. M08
X8.762 Y126.51
G3 X8.701 Y121.392 I1923.667 J20.426
X7.133 Y120.18 I1.27 J.022
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