垂直支撑板的数控加工分析
垂直支撑板主要为传动轴提供固定及支撑作用，防止在不稳定转动及特殊事故时轴出现松动或脱离等现象。该零件加工内容多，工艺较复杂，因此，有必要对其进行加工工艺的分析与研究。本论文以垂直支撑板作为分析对象，首先对零件进行图样分析，介绍其应用场合；其次对建模过程中出现的问题进行分析与探讨；重点分析垂直支撑板零件的加工工艺过程，包括毛坯及材料、加工设备、刀具、夹具等的选用，编制其加工工艺，并利用UG CAM软件对其进行数控程序的编写。零件加工完成之后，对设计的零件进行检验，并思考设计的不足之处，对其进一步优化提出设想。
目 录
引 言 5
一、垂直支撑板零件图样分析 6
1.1垂直支撑板零件介绍 6
1.2图样分析 7
二、垂直撑板的建模分析 8
2.1建模分析 8
2.2建模中遇到的问题与解决方法 8
三、垂直支撑板加工工艺分析 10
3.1毛坯及材料的选用 10
3.2加工设备的选用 10
3.3夹具和刀具的选用 12
3.4垂直支撑板加工工艺分析 12
四、垂直支撑板的程序编写 14
4.1 CNC1以底平面定位加工上表面外轮廓 14
4.2 CNC2以零件左侧面为定位基准 19
总结 21
参考文献 22
引 言
数控技术是提高产品质量和劳动生产率必不可少的手段，随着科学技术以及互联网的迅速发展，数控技术涉及的范围越来越广，在产业中起到作用也日益显著。我国的数控产业也在国家的支持和各院校的努力下，培养出了一大批数控加工技能型人才。无论是在对机床的操作，还是对软件的使用和零件的设计，我国都迈入国际领先水平。但是，对数控设备的研发，产品的精度要求以及产品质量与设计等方面，我国还需要进一步展开自主研发，以提高中国高档数控系统总体的技术水平。
垂直支撑板是数控设备中用于支撑和稳定数控轴承的基本原件。它作用于传动模块中，是配合传动轴之间进行紧固、配合和支撑的。它以齿轮作为传动媒介，在传动过程中能够稳定的支撑整个传动过程并且保护传动零件在长期运动过程中的稳定性。
本课题以垂直支撑板
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
零件为分析对象，首先对其进行图样分析，介绍其应用场合；其次对建模过程中出现的问题进行分析与探讨，主要分析了垂直支撑板零件的加工工艺过程，包括：毛坯及材料、加工设备、刀具、夹具等的选用，然后编制其加工工艺，最后利用UG CAM软件对其进行数控程序的编写。
本课题来源于苏州吴江芦墟兴力五金厂，该公司主要承接外包工程，单块元件的设计及制作。我在该公司主要负责零件的数控加工，以下是对垂直支撑板零件的数控加工分析。
一、垂直支撑板零件图样分析
（一）垂直支撑板零件介绍
垂直支撑板属于板块类零件，作用于传动模块中，是配合传动轴之间的互相紧固、配合、支撑的，其中以齿轮作为传动媒介，在传动过程中能够稳定的支撑整个传动过程并且保护传动零件在长期运动过程中的稳定性[2]。图11所示为垂直支撑板零件图（零件图的比例为1:1），是本课题研究的对象，其型号为CZ011。
图11 垂直支撑板零件图
（二）图样分析
从图11可以看出，垂直支撑板零件的材料为2A11硬铝。根据零件结构判断该零件属板块类零件。垂直支撑板零件总长88.9mm，宽58mm。由图可知，零件大致由3部分组成：底部是40mm*58mm*11mm长方形，中部为边长58mm的类三角形，上部为半径20mm的圆形与中部类三角形相切，圆心距下部底边31.25mm±0.02mm。下部由环形腔与环形槽组成，下部有四个沉头孔，其尺寸为Ф3.2mm，沉孔Ф5.5mm*8mm深，四个沉头孔都为通孔，左右对称（如图12所示）。
图12 垂直支撑板部分零件图
另有两个尺寸为Ф2.5+0.050mm*3.5mm深的沉头孔，一个内径Ф9mm，一个外径Ф20+0.050mm的环形槽，下部有一个内径为R9外径为R9.75的环形型腔。型腔右侧是一个不通的圆形型腔，直径为Ф13+0.05+0.03mm，深10+0.050mm。沿上部零件外形边缘圆弧的轴心线分别有直径为Ф30+0.05 0mm，深5.5mm、直径为Ф27+0.05 0mm，深2.3+0.050mm和直径为Ф18+0.050mm，深4+0.05 0的圆形型腔，且上部的环形型腔与中部的环形型腔相切（如图13所示）。
图13 垂直支撑板部分零件图
零件上部有4个M2.5mm*6mm深的绕圆心成45°均匀分布的沉头孔。零件上部有2*45°倒角，下部有周边4*45°倒角，其余未标注之倒角1*45°。未标注之尺寸公差等级IT10,加工完成表面喷细沙后蓝色阳极氧化。
二、垂直撑板的建模分析
（一）建模分析
本论文对该零件所有处理（包括零件图样、建模、加工、程序生成）都是基于UG（Unigraphics NX）8.5版本，该版本相对于6.0版本新增更多功能并且用户使用体验相对于之前版本更好，而相对于之后版本更稳定、实用[1]。
在确定建模软件之后，首先确定该零件的基础特征,即都是基于圆形和三角形相切所形成的图形与长方形所组合成的图形的拉伸。因此，在建模中将图样分析中的反面作为建模的底面更为方便。
1、以底面作为基础，首先建立草图，画出底面轮廓并拉伸11mm。考虑到零件中部的环形凹槽与圆柱形凸台，在底面草图的基准面上做出环形凹槽的两个同心圆Ф39mm、Ф20mm，先用Ф39mm外圆拉伸与主零件体求差，再用Ф20mm内圆拉伸，其拉伸方向与主零件方向一致，开始和结束距离分别为1.5mm和7mm，拉伸后与零件主体做求和运算。之后以圆柱形凸台上表面为基准面，建立草图画出以圆形凸台圆心为中心的Ф12mm、Ф9mm的圆，拉伸1mm与零件主体求交，并在该圆心上创建螺纹孔M4x6。
2、以底平面的圆心为中心画出圆Ф23mm并拉伸2mm，拉伸方向与零件主体拉伸方向相反并且与零件主体求和。
3、以底面的相对面建立草图，以顶部相切圆的圆心作为圆心分别画出Ф30mm、Ф27mm、Ф18mm、Ф12mm的四个圆，并且分别按顺序拉伸5.5mm、7.8mm、11.8mm、12.3mm，拉伸方向与零件主体拉伸方向相反，拉伸完成后先将四个圆柱求和再与零件主体求差。
目 录
引 言 5
一、垂直支撑板零件图样分析 6
1.1垂直支撑板零件介绍 6
1.2图样分析 7
二、垂直撑板的建模分析 8
2.1建模分析 8
2.2建模中遇到的问题与解决方法 8
三、垂直支撑板加工工艺分析 10
3.1毛坯及材料的选用 10
3.2加工设备的选用 10
3.3夹具和刀具的选用 12
3.4垂直支撑板加工工艺分析 12
四、垂直支撑板的程序编写 14
4.1 CNC1以底平面定位加工上表面外轮廓 14
4.2 CNC2以零件左侧面为定位基准 19
总结 21
参考文献 22
引 言
数控技术是提高产品质量和劳动生产率必不可少的手段，随着科学技术以及互联网的迅速发展，数控技术涉及的范围越来越广，在产业中起到作用也日益显著。我国的数控产业也在国家的支持和各院校的努力下，培养出了一大批数控加工技能型人才。无论是在对机床的操作，还是对软件的使用和零件的设计，我国都迈入国际领先水平。但是，对数控设备的研发，产品的精度要求以及产品质量与设计等方面，我国还需要进一步展开自主研发，以提高中国高档数控系统总体的技术水平。
垂直支撑板是数控设备中用于支撑和稳定数控轴承的基本原件。它作用于传动模块中，是配合传动轴之间进行紧固、配合和支撑的。它以齿轮作为传动媒介，在传动过程中能够稳定的支撑整个传动过程并且保护传动零件在长期运动过程中的稳定性。
本课题以垂直支撑板
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
零件为分析对象，首先对其进行图样分析，介绍其应用场合；其次对建模过程中出现的问题进行分析与探讨，主要分析了垂直支撑板零件的加工工艺过程，包括：毛坯及材料、加工设备、刀具、夹具等的选用，然后编制其加工工艺，最后利用UG CAM软件对其进行数控程序的编写。
本课题来源于苏州吴江芦墟兴力五金厂，该公司主要承接外包工程，单块元件的设计及制作。我在该公司主要负责零件的数控加工，以下是对垂直支撑板零件的数控加工分析。
一、垂直支撑板零件图样分析
（一）垂直支撑板零件介绍
垂直支撑板属于板块类零件，作用于传动模块中，是配合传动轴之间的互相紧固、配合、支撑的，其中以齿轮作为传动媒介，在传动过程中能够稳定的支撑整个传动过程并且保护传动零件在长期运动过程中的稳定性[2]。图11所示为垂直支撑板零件图（零件图的比例为1:1），是本课题研究的对象，其型号为CZ011。
图11 垂直支撑板零件图
（二）图样分析
从图11可以看出，垂直支撑板零件的材料为2A11硬铝。根据零件结构判断该零件属板块类零件。垂直支撑板零件总长88.9mm，宽58mm。由图可知，零件大致由3部分组成：底部是40mm*58mm*11mm长方形，中部为边长58mm的类三角形，上部为半径20mm的圆形与中部类三角形相切，圆心距下部底边31.25mm±0.02mm。下部由环形腔与环形槽组成，下部有四个沉头孔，其尺寸为Ф3.2mm，沉孔Ф5.5mm*8mm深，四个沉头孔都为通孔，左右对称（如图12所示）。
图12 垂直支撑板部分零件图
另有两个尺寸为Ф2.5+0.050mm*3.5mm深的沉头孔，一个内径Ф9mm，一个外径Ф20+0.050mm的环形槽，下部有一个内径为R9外径为R9.75的环形型腔。型腔右侧是一个不通的圆形型腔，直径为Ф13+0.05+0.03mm，深10+0.050mm。沿上部零件外形边缘圆弧的轴心线分别有直径为Ф30+0.05 0mm，深5.5mm、直径为Ф27+0.05 0mm，深2.3+0.050mm和直径为Ф18+0.050mm，深4+0.05 0的圆形型腔，且上部的环形型腔与中部的环形型腔相切（如图13所示）。
图13 垂直支撑板部分零件图
零件上部有4个M2.5mm*6mm深的绕圆心成45°均匀分布的沉头孔。零件上部有2*45°倒角，下部有周边4*45°倒角，其余未标注之倒角1*45°。未标注之尺寸公差等级IT10,加工完成表面喷细沙后蓝色阳极氧化。
二、垂直撑板的建模分析
（一）建模分析
本论文对该零件所有处理（包括零件图样、建模、加工、程序生成）都是基于UG（Unigraphics NX）8.5版本，该版本相对于6.0版本新增更多功能并且用户使用体验相对于之前版本更好，而相对于之后版本更稳定、实用[1]。
在确定建模软件之后，首先确定该零件的基础特征,即都是基于圆形和三角形相切所形成的图形与长方形所组合成的图形的拉伸。因此，在建模中将图样分析中的反面作为建模的底面更为方便。
1、以底面作为基础，首先建立草图，画出底面轮廓并拉伸11mm。考虑到零件中部的环形凹槽与圆柱形凸台，在底面草图的基准面上做出环形凹槽的两个同心圆Ф39mm、Ф20mm，先用Ф39mm外圆拉伸与主零件体求差，再用Ф20mm内圆拉伸，其拉伸方向与主零件方向一致，开始和结束距离分别为1.5mm和7mm，拉伸后与零件主体做求和运算。之后以圆柱形凸台上表面为基准面，建立草图画出以圆形凸台圆心为中心的Ф12mm、Ф9mm的圆，拉伸1mm与零件主体求交，并在该圆心上创建螺纹孔M4x6。
2、以底平面的圆心为中心画出圆Ф23mm并拉伸2mm，拉伸方向与零件主体拉伸方向相反并且与零件主体求和。
3、以底面的相对面建立草图，以顶部相切圆的圆心作为圆心分别画出Ф30mm、Ф27mm、Ф18mm、Ф12mm的四个圆，并且分别按顺序拉伸5.5mm、7.8mm、11.8mm、12.3mm，拉伸方向与零件主体拉伸方向相反，拉伸完成后先将四个圆柱求和再与零件主体求差。
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