定模型腔数控加工工艺分析与加工
日期 2017年3月22日 【】本文主要分析了零件定模型腔的加工内容要点，首先根据对图纸的分析，找出加工中的难点，然后制定相对应的加工工艺。再选择适合加工的机床及刀具，并确定相对应的切削参数，制作加工工艺卡片，完成零件的仿真加工，同时指出加工时装夹的注意点和操作注意事项，总结加工中出现的问题及对应的解决方法。最后对零件的尺寸进行检测，保证成型尺寸的精确，产出成品，展示成品零件。
目录
引言 1
一、图纸分析 2
（一）定模型腔图纸 2
（二）加工内容分析 3
（三）加工中难点分析 3
二、加工工序分析 4
（一）材料分析 4
（二）制定工艺路线 4
三、机床选择 4
（一）数控车床选用 5
（二）高速机 5
（三）电火花加工机床 7
四、刀具选用 8
五、 加工工艺卡 9
（一）制定加工工序清单 9
（二）制定数控车床工艺卡 9
六、仿真加工 10
（一）建立模型 10
（二）加工切削刀路 11
七、零件的装夹及注意事项 15
（一）装夹 15
（二）注意事项 15
八、加工中出现的问题及解决方案 15
九、实物展示 16
十、零件检测 16
（一）检测仪器 16
（二）检测 18
总结 20
参考文献 21
谢辞 22
附录 23
引言
在这个日新月异的年代，现代化的更新速度是很快的，尤其是互联网这一部分。在科技不断发展的请情况下，加上计算机互联网的推动，机械制造的自动化技术也逐渐普及。而在数控机床的实际运用中表现为利用数字信号控制机床运动及其加工过程。在这个快速发展充满着激烈竞争的社会上，要想以最低的成本制造出所需要的成品，除了机床本身的硬件要求，最重要的是掌握核心技术数控技术。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
本课题主要是对零件定模型腔的加工，通过对零件的分析，阅读查阅相关书籍和咨询指导老师相关注意点，我可以对毛坯进行准确判断，并选择出适合该零件的毛坯料。根据图纸要求，制定相应的加工工序，选择合适的机床及刀具，提供正确的切削系数，并对零件进行仿真加工，确保零件顺利完成加工，最后对零件进行数据检测。
一、图纸分析
（一）定模型腔图纸
定模型腔图纸（如图11所示）。
图11定模型腔零件图
（二）加工内容分析
如图11该零件为回转体类零件，主要外圆、内腔及外形等，零件结构较复杂工序较多。定模型腔主要加工内容见表11。
表11定模型腔主要加工内容
内容
要求
备注
Φ59外圆
外圆直径为φ59（0.05/0.1）；
Φ55外圆
外圆直径为φ55（0.01/0.02）；
Φ53外圆
外圆直径为φ53（0.01/0.02）；
Φ50.4*3.2外沟槽
槽底直径为φ50.4槽宽为3.2
Φ48.4*3.2外沟槽
槽底直径为φ48.4槽宽为3.2
Φ50*12外沟槽
槽底直径为φ50槽宽为12
Φ43内孔
内孔直径为Φ43（+0.01/0）；
10.16异形孔
异形孔尺寸为10.16（+0.005/0.005）；
20.32异形孔
异形孔尺寸为20.32（+0.005/0.005）；
24.13台阶孔
台阶孔深度为24.13（+0.01/0.01）；
倒角
外沟槽倒角R0.3，外圆倒角R0.5
零件总长
零件总长为40（+0.01/0）；
粗糙度
所有加工面的粗糙度为Ra3.2
（三）加工中难点分析
1.异形孔
图11中有10和20的异形孔 ，由于这个槽精度为上偏差为0.005，精度要求很高，材料又是塑胶模具钢较难加工，所以要在保证位置度要求的情况下进行铣削加工。
2.内腔
内腔的成型尺寸10.16±0.005mm 和20.32±0.005，24.13±0.01mm 和33.58±0.005mm都是深度精度要求高的异形孔，还需要用到电火花加工。
3.其他
开粗外形时需要留余量3050丝，开粗后还要对零件进行热处理，淬火以提高工件表面硬度，然后接着对异形孔进行加工，这一步的尺寸很精确，需要做到公差允许范围。还需对它进行测量，才能保证尺寸的合格，确保下一步加工的完整性。精加工时注意刀具侧刃和底刃磨损程度，不然很容易导致零件不合格，且粗糙度要求也达不到。
二、加工工序分析
（一）材料分析
1.落料
毛坯为φ65*1000零件。材料为塑胶模具钢，这类钢具有较低的碳含量，但难以处理加工。相对而言它具有高硬度和高抗弯强度、良好的耐磨性和足够的韧性，并且适合高速铣削。毛坯如图21所示。
图21毛坯零件图
2.热处理
第一步对钢进行退火处理，使钢的硬度降至最小值，消除钢的内应力；使钢的晶粒细化并改善钢的内部结构，方便后面的加工。在铣削粗加工后需要进行消除应力的时效处理，并在中加工后进行第二次时效处理。
（二）制定工艺路线
零件选用的毛坯是棒料，总共需要3次装夹。第一次装夹是使用数控车床完成外圆，外沟槽和零件总长的加工；第二次装夹是使用高速机完成内孔，内腔的加工。第三次装夹是使用高速机完成斜腔及底面的加工。
备料：φ65*1000棒料。
热处理：退火。
三爪卡盘装夹，伸出65mm，车端面，使表面粗糙度达到要求。
粗车外圆Φ59、Φ55、Φ53，留0.5精车余量。
精车外圆Φ59、Φ55、Φ53保证尺寸。
目录
引言 1
一、图纸分析 2
（一）定模型腔图纸 2
（二）加工内容分析 3
（三）加工中难点分析 3
二、加工工序分析 4
（一）材料分析 4
（二）制定工艺路线 4
三、机床选择 4
（一）数控车床选用 5
（二）高速机 5
（三）电火花加工机床 7
四、刀具选用 8
五、 加工工艺卡 9
（一）制定加工工序清单 9
（二）制定数控车床工艺卡 9
六、仿真加工 10
（一）建立模型 10
（二）加工切削刀路 11
七、零件的装夹及注意事项 15
（一）装夹 15
（二）注意事项 15
八、加工中出现的问题及解决方案 15
九、实物展示 16
十、零件检测 16
（一）检测仪器 16
（二）检测 18
总结 20
参考文献 21
谢辞 22
附录 23
引言
在这个日新月异的年代，现代化的更新速度是很快的，尤其是互联网这一部分。在科技不断发展的请情况下，加上计算机互联网的推动，机械制造的自动化技术也逐渐普及。而在数控机床的实际运用中表现为利用数字信号控制机床运动及其加工过程。在这个快速发展充满着激烈竞争的社会上，要想以最低的成本制造出所需要的成品，除了机床本身的硬件要求，最重要的是掌握核心技术数控技术。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
本课题主要是对零件定模型腔的加工，通过对零件的分析，阅读查阅相关书籍和咨询指导老师相关注意点，我可以对毛坯进行准确判断，并选择出适合该零件的毛坯料。根据图纸要求，制定相应的加工工序，选择合适的机床及刀具，提供正确的切削系数，并对零件进行仿真加工，确保零件顺利完成加工，最后对零件进行数据检测。
一、图纸分析
（一）定模型腔图纸
定模型腔图纸（如图11所示）。
图11定模型腔零件图
（二）加工内容分析
如图11该零件为回转体类零件，主要外圆、内腔及外形等，零件结构较复杂工序较多。定模型腔主要加工内容见表11。
表11定模型腔主要加工内容
内容
要求
备注
Φ59外圆
外圆直径为φ59（0.05/0.1）；
Φ55外圆
外圆直径为φ55（0.01/0.02）；
Φ53外圆
外圆直径为φ53（0.01/0.02）；
Φ50.4*3.2外沟槽
槽底直径为φ50.4槽宽为3.2
Φ48.4*3.2外沟槽
槽底直径为φ48.4槽宽为3.2
Φ50*12外沟槽
槽底直径为φ50槽宽为12
Φ43内孔
内孔直径为Φ43（+0.01/0）；
10.16异形孔
异形孔尺寸为10.16（+0.005/0.005）；
20.32异形孔
异形孔尺寸为20.32（+0.005/0.005）；
24.13台阶孔
台阶孔深度为24.13（+0.01/0.01）；
倒角
外沟槽倒角R0.3，外圆倒角R0.5
零件总长
零件总长为40（+0.01/0）；
粗糙度
所有加工面的粗糙度为Ra3.2
（三）加工中难点分析
1.异形孔
图11中有10和20的异形孔 ，由于这个槽精度为上偏差为0.005，精度要求很高，材料又是塑胶模具钢较难加工，所以要在保证位置度要求的情况下进行铣削加工。
2.内腔
内腔的成型尺寸10.16±0.005mm 和20.32±0.005，24.13±0.01mm 和33.58±0.005mm都是深度精度要求高的异形孔，还需要用到电火花加工。
3.其他
开粗外形时需要留余量3050丝，开粗后还要对零件进行热处理，淬火以提高工件表面硬度，然后接着对异形孔进行加工，这一步的尺寸很精确，需要做到公差允许范围。还需对它进行测量，才能保证尺寸的合格，确保下一步加工的完整性。精加工时注意刀具侧刃和底刃磨损程度，不然很容易导致零件不合格，且粗糙度要求也达不到。
二、加工工序分析
（一）材料分析
1.落料
毛坯为φ65*1000零件。材料为塑胶模具钢，这类钢具有较低的碳含量，但难以处理加工。相对而言它具有高硬度和高抗弯强度、良好的耐磨性和足够的韧性，并且适合高速铣削。毛坯如图21所示。
图21毛坯零件图
2.热处理
第一步对钢进行退火处理，使钢的硬度降至最小值，消除钢的内应力；使钢的晶粒细化并改善钢的内部结构，方便后面的加工。在铣削粗加工后需要进行消除应力的时效处理，并在中加工后进行第二次时效处理。
（二）制定工艺路线
零件选用的毛坯是棒料，总共需要3次装夹。第一次装夹是使用数控车床完成外圆，外沟槽和零件总长的加工；第二次装夹是使用高速机完成内孔，内腔的加工。第三次装夹是使用高速机完成斜腔及底面的加工。
备料：φ65*1000棒料。
热处理：退火。
三爪卡盘装夹，伸出65mm，车端面，使表面粗糙度达到要求。
粗车外圆Φ59、Φ55、Φ53，留0.5精车余量。
精车外圆Φ59、Φ55、Φ53保证尺寸。
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