定块的加工工艺分析与数控加工
目录
引言 3
一、图纸分析 4
（一） 定块零件的图纸 4
（二）零件图的工艺分析 5
（三）制定工艺路线 5
二、制定加工工艺 6
（一）机床选择 6
（二）刀具和切削用量选择 7
（三）零件装夹 8
（四）制定工艺卡 8
三、UG仿真与加工 9
（一）UG建模 9
（二） 定块正面仿真加工 11
（三）定块反面仿真加工 13
（四）定块侧面仿真加工 13
四、加工问题分析 15
（一）沉头孔的直径控制 15
（二）装夹压伤的处理 15
五、检测 15
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
附录 20
引言
2年多的学习，让我现在对数控这门专业有了更深刻的理解，让我了解到很多数控专业方面的知识，学习到了很多实际的操作经验和技巧，丰富了我的阅历。
本文以定块为研究对象，零件图来自苏州嘉孚朗电子科技有限公司，该零件有外形、型腔和孔，具有一定的典型性，通过查书籍和通过咨询相关的指导老师后，首先根据图纸选择了合适加工的毛坯，制定了工艺路线，确定加工顺序，加床的选择，加工参数的设置，设计了夹具，然后分析了加工全程遇到的问题和难点，最后进行总结，写出了自己的感悟与体验。零件的建模和仿真加工用的软件是UG6.0，后处理使用的是FAUNC后处理器。纵观本论文的研究内容，不仅能对我的工艺理论有提升，对其他同学研究工艺，有一定的借鉴作用。
一、图纸分析
定块零件的图纸
定位块 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
的图纸见图1-1。
图1-1定块的零件图
（二）零件图的工艺分析
如图1-1所示，该零件为型腔类定块零件，主要加工腔体，孔螺纹还有侧孔等；其中孔有很多类，包括通孔、沉头、沉孔，零件外形内腔尺寸精度一般，多存在需要查阅的尺寸公差；零件结构比较复杂，工序比较多，由零件图可以看出，该零件不止是正反两面，还有三个侧面，需要至少五次装夹，过程繁琐。加工内容见表1-1。
表1-1 加工内容列表
内容
要求
零件整体外形
48mm*74mm*20mm（+0.1/-0.1)
零件内轮廓
图纸要求
2-M6螺纹孔
尺寸符合M6细牙螺纹规要求
3-M3螺纹深度15
尺寸符合M3螺纹规要求，深度15mm
3-M3贯穿螺纹
尺寸符合M3螺纹规要求，深度为贯穿
2-Φ3深8mm
Φ3（0/-0.03）深度为8mm
反面沉头孔
Φ7mm
（三）制定工艺路线
1.数控加工工艺特点
数控加工工艺是伴随着数控机床而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的总结和完善。
数控加工的基本特点：
1）数控加工的工序内容比普通机加工的要复杂但却稳定。
2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程的编制复杂。这是因为在工序内工步的安排、对刀点、换刀点接刀及走刀路线的确定等问题，在编制数控加工工艺时都要仔细考虑。
制定工艺路线
这个零件需要进行多次装夹，我们选择先加工正面的腔体，可以在反面留有足够余量的基础上拉一下反面的夹位，将毛坯装夹在虎钳上使高度的加工量大于公差要求，再二次装夹加工反面，保证零件总高。最后几个侧面其中有两个是可以使用同一个坐标位置的，加工过程遵循先面后孔的加工方法，最后是攻螺纹，倒角。
1）备料：45#钢，80×50×25
2）铣外形：夹住反面拉好的夹位，铣上表面面，见光后铣外形；
3）铣腔体内轮廓：Φ6粗铣刀铣零件正面的腔体内轮廓，留0.2余量；
4）铣腔体内孔：Φ8.0点钻先点孔，在换Φ3.2的钻头打6个孔；
5）清腔体内圆角：Φ2的精铣刀清圆角：
6）倒正面的角：Φ8.0点钻倒角：
7）铣下表面：翻身装夹，用盘刀光下表面留0.1余量精铣；
8）铣反面孔的沉头：Φ8.0的点钻点6个沉头孔至Φ7；
9）铣后侧面：侧身装夹，先用Φ8.0点钻点孔，再用Φ2.5钻头打4个孔，换M3的切削丝锥攻螺纹，最后点钻倒角；
10）铣左侧面：Φ8点钻先点孔，Φ3的钻头钻第2和第4个孔至8mm深，Φ2.5钻头钻第1、3、5的孔至17mm，换M3细牙丝锥攻螺纹至15mm深；最后用Φ2铣刀铣大的通孔；
11）铣又侧面：Φ2铣刀铣通孔，与左侧面通孔一样的标准：
12）倒角，取下零件，去毛刺。
二、制定加工工艺
（一）机床选择
定块的加工设备选用立式加工中心，机床图见图2-1，性能参数见表2-1。
图2-1定块的加工设备
表2-1立式加工中心的主要参数
项目
单位
规格
工作台面尺寸
mm×mm
850×450
台面高度
mm×mm
780
X/Y/Z行程
mm
762/406/508
快速进给速度
M/min
20.0
切削进给速度
M/min
0-15.0
工作台最大承重
kg
800
主轴到台面高度
mm
102-650
主轴中心至立柱前面距离
mm
432
定位精度
mm
±0.005
重复定位精度
mm
±0.0025
2
T06
Φ5.5
钻头
600
1200
2.75
T07
Φ2.5
钻头
600
图3-3 粗铣外形
如图3-4所示，用Φ6粗铣刀仿真加工型腔，铣出轮廓，留0.5的余量，换Φ6精铣刀再加工，将腔体内除了半径小于3的圆角以外所有尺寸铣到位。
引言 3
一、图纸分析 4
（一） 定块零件的图纸 4
（二）零件图的工艺分析 5
（三）制定工艺路线 5
二、制定加工工艺 6
（一）机床选择 6
（二）刀具和切削用量选择 7
（三）零件装夹 8
（四）制定工艺卡 8
三、UG仿真与加工 9
（一）UG建模 9
（二） 定块正面仿真加工 11
（三）定块反面仿真加工 13
（四）定块侧面仿真加工 13
四、加工问题分析 15
（一）沉头孔的直径控制 15
（二）装夹压伤的处理 15
五、检测 15
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
附录 20
引言
2年多的学习，让我现在对数控这门专业有了更深刻的理解，让我了解到很多数控专业方面的知识，学习到了很多实际的操作经验和技巧，丰富了我的阅历。
本文以定块为研究对象，零件图来自苏州嘉孚朗电子科技有限公司，该零件有外形、型腔和孔，具有一定的典型性，通过查书籍和通过咨询相关的指导老师后，首先根据图纸选择了合适加工的毛坯，制定了工艺路线，确定加工顺序，加床的选择，加工参数的设置，设计了夹具，然后分析了加工全程遇到的问题和难点，最后进行总结，写出了自己的感悟与体验。零件的建模和仿真加工用的软件是UG6.0，后处理使用的是FAUNC后处理器。纵观本论文的研究内容，不仅能对我的工艺理论有提升，对其他同学研究工艺，有一定的借鉴作用。
一、图纸分析
定块零件的图纸
定位块 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
的图纸见图1-1。
图1-1定块的零件图
（二）零件图的工艺分析
如图1-1所示，该零件为型腔类定块零件，主要加工腔体，孔螺纹还有侧孔等；其中孔有很多类，包括通孔、沉头、沉孔，零件外形内腔尺寸精度一般，多存在需要查阅的尺寸公差；零件结构比较复杂，工序比较多，由零件图可以看出，该零件不止是正反两面，还有三个侧面，需要至少五次装夹，过程繁琐。加工内容见表1-1。
表1-1 加工内容列表
内容
要求
零件整体外形
48mm*74mm*20mm（+0.1/-0.1)
零件内轮廓
图纸要求
2-M6螺纹孔
尺寸符合M6细牙螺纹规要求
3-M3螺纹深度15
尺寸符合M3螺纹规要求，深度15mm
3-M3贯穿螺纹
尺寸符合M3螺纹规要求，深度为贯穿
2-Φ3深8mm
Φ3（0/-0.03）深度为8mm
反面沉头孔
Φ7mm
（三）制定工艺路线
1.数控加工工艺特点
数控加工工艺是伴随着数控机床而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的总结和完善。
数控加工的基本特点：
1）数控加工的工序内容比普通机加工的要复杂但却稳定。
2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程的编制复杂。这是因为在工序内工步的安排、对刀点、换刀点接刀及走刀路线的确定等问题，在编制数控加工工艺时都要仔细考虑。
制定工艺路线
这个零件需要进行多次装夹，我们选择先加工正面的腔体，可以在反面留有足够余量的基础上拉一下反面的夹位，将毛坯装夹在虎钳上使高度的加工量大于公差要求，再二次装夹加工反面，保证零件总高。最后几个侧面其中有两个是可以使用同一个坐标位置的，加工过程遵循先面后孔的加工方法，最后是攻螺纹，倒角。
1）备料：45#钢，80×50×25
2）铣外形：夹住反面拉好的夹位，铣上表面面，见光后铣外形；
3）铣腔体内轮廓：Φ6粗铣刀铣零件正面的腔体内轮廓，留0.2余量；
4）铣腔体内孔：Φ8.0点钻先点孔，在换Φ3.2的钻头打6个孔；
5）清腔体内圆角：Φ2的精铣刀清圆角：
6）倒正面的角：Φ8.0点钻倒角：
7）铣下表面：翻身装夹，用盘刀光下表面留0.1余量精铣；
8）铣反面孔的沉头：Φ8.0的点钻点6个沉头孔至Φ7；
9）铣后侧面：侧身装夹，先用Φ8.0点钻点孔，再用Φ2.5钻头打4个孔，换M3的切削丝锥攻螺纹，最后点钻倒角；
10）铣左侧面：Φ8点钻先点孔，Φ3的钻头钻第2和第4个孔至8mm深，Φ2.5钻头钻第1、3、5的孔至17mm，换M3细牙丝锥攻螺纹至15mm深；最后用Φ2铣刀铣大的通孔；
11）铣又侧面：Φ2铣刀铣通孔，与左侧面通孔一样的标准：
12）倒角，取下零件，去毛刺。
二、制定加工工艺
（一）机床选择
定块的加工设备选用立式加工中心，机床图见图2-1，性能参数见表2-1。
图2-1定块的加工设备
表2-1立式加工中心的主要参数
项目
单位
规格
工作台面尺寸
mm×mm
850×450
台面高度
mm×mm
780
X/Y/Z行程
mm
762/406/508
快速进给速度
M/min
20.0
切削进给速度
M/min
0-15.0
工作台最大承重
kg
800
主轴到台面高度
mm
102-650
主轴中心至立柱前面距离
mm
432
定位精度
mm
±0.005
重复定位精度
mm
±0.0025
2
T06
Φ5.5
钻头
600
1200
2.75
T07
Φ2.5
钻头
600
图3-3 粗铣外形
如图3-4所示，用Φ6粗铣刀仿真加工型腔，铣出轮廓，留0.5的余量，换Φ6精铣刀再加工，将腔体内除了半径小于3的圆角以外所有尺寸铣到位。
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