日期 2019年 4 月 1 日 随着航空薄壁类铝合金零件在飞机设计中的不断应用，其加工制造方法受到行业内的普遍关注。本文以薄壁类铝合金零件的工艺分析及加工策略为主线，阐述了结构特殊且工艺性较差、加工难度较大的薄壁结构件，通过各类非常规的加工方法、手段及编程策略，实现了优质高效的加工效果。在本文中，对一款薄壁零件与加工工艺分析，并进行CAM程序的编制，充分利用现代刀具与机床的性能，缩短产品的加工时间，提高生产效率。
目 录
引言 1
一、工艺分析 2
（一）零件分析 2
（二）产品三维建模 2
（三）工艺流程 4
二、生产准备 6
（一）机床的选用 6
（二）毛坯的选择 7
（三）夹具的选用与设计 7
（四）刀具的选用 8
（五）加工工艺卡 9
三、加工程序的编制 10
四、仿真加工 13
（一）仿真加工 13
（二）程序验证 14
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
附录 18
引言
随着航空薄壁类铝合金零件在飞机设计中的不断应用，其加工制造方法受到行业内的普遍关注。本文以薄壁类铝合金零件的工艺分析及加工策略为主线，阐述了结构特殊且工艺性较差、加工难度较大的薄壁结构件，通过各类非常规的加工方法、手段及编程策略，实现了优质高效的加工效果。
一、工艺分析
（一）零件分析


图11 产品工程图
该产品图纸如上图所示。根据客户提供的资料和技术要求可以看出，本图纸的单位为英寸，图纸主要由四个视图组成，在各个尺寸上都标注了尺寸序号。我们按照序号顺序开始分析各个尺寸特征。序号1的尺寸为1.2英寸，是两个贯通孔圆心在X方向上的直线距离。右侧B18孔到加强筋右侧壁的距离为0.6英寸，加强筋的厚度为0.125英寸，右侧B18孔到产品最下端的距离为0.5英寸。图中序号5的圆弧R角为R0.25英寸 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
。图中序号6上筋壁变厚的位置距离产品最上端的距离为2.1265英寸，筋壁右侧圆角为R0.19英寸，该圆弧到产品最上端距离为1.1134英寸，最上部分筋壁右侧距离下部的筋壁右侧距离为0.12英寸，最上部分筋壁左侧距离下部的筋壁右侧距离为0.25英寸。下部右侧筋壁到产品最左侧距离为1.0946英寸，产品左侧倾斜部分线段在Y向长度为4.2269英寸，产品筋壁左侧上的圆角为R0.25英寸，零件下部的两个圆弧为R0.5英寸。产品总高为4.8英寸，筋壁直线长度为2.8555英寸，侧壁上的三个孔到产品上侧的距离分别为0.5英寸、1.596英寸、2.6921英寸。零件的总高为0.9725英寸。加强筋和底面上的倒圆角均为0.12英寸，产品底壁厚度为0.125英寸。产品的三维图见右上角。
根据产品的尺寸分析，初步得到以下需要加工的内容：
表11 加工内容
内容
要求
备注
外形
产品外形尺寸为4.8*2.2
所有尺寸单位为英寸
筋厚
产品侧壁厚度为0.125±0.01
底部厚度
底板厚度为0.125±0.01
底部孔
底部两个孔径为φ0.25±0.01，孔间距离为1.2
侧壁孔
侧壁三个孔直径为φ0.25±0.01，
圆角
圆弧倒角为R0.25或R0.125，
其余尺寸
见产品图纸
（二）产品三维建模
根据产品的图纸，需要构造出三维模型，才能使用现代智能编程软件对其进行自动编程。
首先在产品坐标系的XY平面上建立产品的主体部分的草图。草图外形如图12所示。然后将产品草图进行拉伸，拉伸厚度为0.125英寸。拉伸后的外形如图12所示。



图12 主体草图 图13 拉伸模型
然后再拉伸后的模型上表面简历产品加强筋的草图，草图外形如图14所示。然后拉伸长度为0.875英寸。满足产品总高1英寸的高度要求。



图14加强筋草图 图15 加强筋模型
产品的加强筋上有一个倒圆角和一个非对称的斜角。分别通过倒圆命令和草图拉伸求差的方式完成。然后对产品的直角边进行倒圆角处理。




图16倒角 图17 加工孔
产品的底面和加强筋上， 分步着几个φ0.25英寸的孔特征。通过草图确定好孔位，然后用插入孔命令插入孔特征。
（三）工艺流程
根据产品的三维模型和图纸进行分析。该零件外形呈一个T字型，如果使用方料来加工，会造成大量材料的浪费，并且会大大增加产品的生产成本。所以考虑使用T字型的拉料毛坯，然后再进行工艺分析。现工艺分析如下：
1、备料
根据产品外形尺寸，选择长5英寸的仿形T字型材毛坯。对型材毛坯的选择，需要满足拉出表面光滑，粗糙度Ra不超过3.2，拉伸出的壁厚公差±0.005英寸。
2、铣总高：
产品的加强筋高度上有一定厚度的毛坯，铣去多出的部分，保证产品的总高。
3、加工外形：
夹持加强筋，铣削产品底面上的轮廓特征。

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