基于UG 10.0軟件的防墜器加工工藝分析

趙 剛

（運城職業技術大學 工程實訓中心，運城 044000）

1 工藝分析

將防墜器模型STP文件和底座模型STP文件導入UG 10.0軟件中，并根據圖1和圖2模型的外觀及結構特征分析加工工藝。第一步，根據毛坯尺寸選擇精基準平面并加工沉頭螺栓孔；第二步，加工防墜器模型反面內凹槽配合面和外形曲面，如圖1所示；第三步，加工底板凸臺、螺紋底孔以及銷孔，如圖2所示；第四步，使用螺栓將防墜器模型配合連接到底板上，并加工防墜器模型正面外形曲面輪廓；第五步，加工底板反面[1-2]。

圖1 防墜器模型

圖2 底座模型

2 裝夾定位基準

防墜器模型的正反面加工應確保基準統一。工件坐標系應建在毛坯的左上角，Z軸應以防墜器模型下表面為基準，Y軸應以虎鉗定口為基準，X軸應以已加工過的精基準面為基準。底座應確保互為基準，其中工件坐標系建在螺紋底孔中心，需保證螺紋孔與銷孔和凸臺的位置關系。底座凸臺和防墜器凹槽使用螺紋連接。在配合加工防墜器反面時，因粗基準只能使用一次，所以防墜器模型反面加工時應以已加工的沉頭螺栓底孔為基準[3]。底座反面加工應確保互為基準和基準重合，其中以Ф8mm的銷孔為工件坐標系零點，以已加工的凸臺為裝夾基準。

3 加工工序劃分和加工方法

工序1：使用杠桿百分表找正機用虎鉗，且保證誤差在0.01mm之內。

工序2：加工基準面和沉頭螺栓孔。首先，精細底面和側壁，加工沉頭螺栓孔；其次，使用Ф6mm鉆頭加工深孔；最后，使用D10立銑刀完成銑孔和擴孔，銑切深度為24.5mm，主軸轉速為1200r/min，進給速度為500mm/min，并生成刀具軌跡。

工序3：加工防墜器模型反面凹槽。首先，防墜器模型反面粗加工的方法選擇。選擇“型腔銑開粗”的加工方法，即使用D10三刃立銑刀采用“跟隨周邊”的切削方式進行加工。加工過程中，每次切削深度為1.2mm，切削模式為“順銑、層優先、向內”，切削總深度為28mm，并留0.2mm的加工余量。設置加工參數時，主軸轉速為5500r/min，進給速度為8500mm/min，且拐角減速。整個加工過程應生成刀具軌跡。其次，防墜器模型反面精加工的方法選擇。選擇“底壁側壁加工”的加工方法，即使用D10三刃立銑刀采用“跟隨周邊”的切削方式加工底面和側面；選擇“區域銑削”的加工方法，即使用R3球頭銑刀采用“跟隨周邊”的切削方式加工曲面及圓角。加工過程中，底壁加工行距為刀具直徑的75%，側壁加工切削深度為8mm，圓角加工步距恒定為0.2mm，主軸轉速為5500r/min，進給速度為1800m/min，采用“順銑、向內”的切削模式，并生成刀具軌跡。最后，卸掉已加工好的防墜器模型反面進行測量和去毛刺，保證凹槽尺寸。

工序4：裝夾底板毛坯，加工底板凸臺配合面、螺紋底孔和銷孔。首先，底座正面粗加工的方法選擇。選擇“型腔銑開粗”的加工方法，即使用D10三刃立銑刀采用“跟隨周邊”的切削方式進行加工。加工過程中，每次切削深度為1.2mm，切削模式為“順銑、層優先、向內”，切削總深度為16mm，且留0.2mm的加工余量。設置加工參數時，主軸轉速為5500r/min，進給速度為8500mm/min，且拐角減速。整個加工過程應生成刀具軌跡。其次，底座正面精加工的方法選擇。選擇“底壁側壁加工”的加工方法，即使用D10三刃立銑刀采用“跟隨周邊”的切削模式加工底面和側面；選擇“區域銑削”的加工方法，即使用R3球頭銑刀采用“跟隨周邊”的切削模式加工底壁、側壁和圓角。加工過程中，底壁加工行距為刀具直徑的75%，側壁加工切削深度為8mm，圓角加工步距恒定為0.2mm，主軸轉速為5500r/min，進給速度為1800m/min，采用“順銑、向內”的切削模式，并生成刀具軌跡。再次，底座螺紋底孔加工的方法選擇。采用“中心鉆定位—Ф5mm鉆螺紋底孔—M6絲錐攻絲”的模式進行加工，并生成刀具軌跡。最后，底座銷孔加工的方法選擇。采用“中心鉆定位—Ф7.6mm鉆孔—Ф8mm鉸刀鉸孔”的模式進行加工，并生成刀具軌跡。

工序5：定位裝夾防墜器模型凹槽與底座凸臺，并使用M6內六方螺栓連接壓緊，然后加工防墜器模型正面外形曲面輪廓[4]。首先，防墜器模型正面粗加工的方法選擇。選擇“型腔銑開粗”的加工方法，即使用D10三刃立銑刀采用“跟隨周邊”的切削方式進行加工。加工過程中，每次切削深度為1.2mm，切削模式為“順銑、層優先、向內”，切削總深度為30mm，且留0.2mm的加工余量。設置加工參數時，主軸轉速為5500r/min，進給速度為8500mm/min，且拐角減速。整個加工過程應生成刀具軌跡。其次，防墜器模型正面精加工的方法選擇。選擇“區域銑削”的加工方法，即使用R3球頭銑刀采用“跟隨周邊”的切削方式加工下曲面和圓角，并采用“順銑、向內”的切削模式進行加工；上表面使用“區域銑削”的加工方法往復加工，且加工步距恒定為0.2mm，主軸轉速為5500r/min，進給速度為1800m/min，并生成刀具軌跡。最后，卸掉已加工好的防墜器模型進行測量和 去毛刺。

工序6：加工底座反面，利用已加工底座凸臺作為裝夾精基準。首先，底座反面粗加工的方法選擇。選擇“型腔銑開粗”的加工方法，即使用D10三刃立銑刀采用“跟隨周邊”的切削方式進行加工。加工過程中，每次切削深度為1.2mm，切削模式為“順銑、層優先、向內”，切削總深度為12mm，且留0.2mm的加工余量。設置加工參數時，主軸轉速為5500r/min，進給速度為8500mm/min，且拐角減速。整個加工過程應生成刀具軌跡。其次，底座反面精加工的方法選擇。選擇“底壁加工”的加工方法，即使用D10三刃立銑刀采用“跟隨周邊”的切削方式加工底面；選擇“區域銑削”的加工方法，即使用R3球頭銑刀采用“跟隨周邊”的切削方式加工圓角。加工過程中，底壁加工行距為刀具直徑的75%，圓角加工步距恒定為0.2mm，主軸轉速為 5500r/min，進給速度為1800m/min，采用“順銑、向內”的切削模式，并生成刀具軌跡。

工序7：后置處理。后置處理的方法選擇應與實際使用機床相符。點擊“工序導航器”→拾取已生成的刀具軌跡→后置處理生產G代碼；選擇機床型號，修改相關參數，并生成TXT格式的G代碼加工程序；將導出的程序利用計算機或U盤傳送至數控設備，完成防墜器模型加工任務[5-6]。生成的防墜器模型如圖3所示。

圖3 防墜器模型

4 結語

基于UG 10.0軟件分析防墜器的加工工藝，闡述防墜器設計與加工工藝相結合的工藝流程，詳細介紹防墜器加工工序的劃分，基于UG 10.0軟件的加工方法的選擇，完成了防墜器模型的加工制造。本文歸納了配合件加工的關鍵技術和數控加工路徑等，為復雜零件加工提供了經濟高效的解決方案，具有一定的實際意義和應用價值。