UG数控加工第5单元(孔系加工)
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实战演练5：机箱座的加工 知识梳理
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项目5-1 夹具基座的加工
项目目标：
在“钻孔”模板加工环 境下，运用精铣凸台、钻盲 孔、钻深度孔、钻通孔、扩 孔、铰孔、攻螺纹等操作， 完成图5-1所示“夹具基座” 零件的加工。
学习内容：
构建平面孔系工件模型、 设置钻孔加工环境、创建加 工坐标系、创建几何体、创 建刀具组；创建钻盲孔、钻 深度孔、钻通孔、钻沉头孔、 扩孔、铰孔、攻孔螺纹等加 工操作；生成钻孔刀轨、检 验刀轨、生成加工程序等。
图5-3 画出全部轮廓及圆曲线
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操作步骤：
1．构建工件模型 （2）构建工件实体模型
项目5-1 夹具基座的加工
先拉伸出矩形底板和凸台，然后，分别用拉伸方法和打孔方法构建出不同类型、尺寸的孔。将草图轮 廓曲线保留，其余非实体要素隐藏起来，最后完成设计的工件实体模型，如图5-4所示。 2．设置加工环境 单击“菜单条”上的[起始]-[加工]命令，弹出一个“加工环境”对话框。将对话框上的“CAM会 话配置”栏中的“hole_making”选项（孔加工）选中，同时，将“CAM设置”栏中的“drill”选项 （钻削）选中，如图5-5所示。完成设置后，单击[初始化]按钮，结束加工环境设置，进入钻削加工工 作界面。
图5-6 设置加工坐标系
图5-7 创建的加工坐标系
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操作步骤：
4．创建工件几何体 打开“操作导航器—几何体”窗口，选中 “ZBX”选项，单击鼠标右键。在出现的快捷 菜单上，选择[插入]—[几何体]命令。左键确 定，弹出“创建几何体”对话框。设置选项如 下： 类型：drill 子类型：WORKPIECE（工件） 父组组：ZBX 名称：JHT 设置的选项如图5-8所示。单击[确定]按 钮，弹出“工件”对话框。选择“几何体”栏 下的第一个图标[部件]，并单击下面的[选择] 按钮，出现“工件几何体”对话框，选中“选 择选项”下面的“⊙几何体”选项，并将“过 滤方式”设定为“体”。单击[全选]按钮，会 看到整个工件模型都变成红色，表示选中工件 模型，如图5-9所示。单击[确定]按钮，结束 创建工件几何体操作，返回到“工件”对话框。 材料按钮显示为“Material:CARBON STEEL”， 表示工件默认材料为“碳钢”。
头孔、4×Ø8通孔、Ø20盲孔、4×M6螺纹孔和2×Ø5深度孔。无公差要求的孔可直接钻出，有公
差要求的孔应通过扩孔或铰孔方式加工到位。本工序共安排10个加工工步，即精铣凸台、粗钻 Ø20（Ø16钻头）盲孔、粗钻Ø5（Ø4.9钻头）深度孔、钻Ø8通孔、钻M6（Ø4.9钻头）螺纹底孔、 钻Ø7沉头底孔、锪Ø13沉头孔、锪（扩孔）Ø20盲孔、铰Ø5深度孔、攻M6螺纹。 【工步1】精铣凸台 采用“平面铣”方式，精铣120×70×10凸台，选用Ø30端铣刀，所有表面一次加工到位。 【工步2】粗钻Ø20盲孔 采用“标准钻”方式，粗钻Ø20盲孔，选用Ø16钻头，钻至刀尖深度15。
图5-4 完成设计的工件模型
图5-5 设置“钻削”加工环境
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项目5-1 夹具基座的加工
操作步骤：
3．创建加工坐标系
单击“加工创建”工具条上的[创建几何体]命令，弹出“创建几何体”对话框。将对话框上“类 型”栏设置为“drill”（钻削）；选择“子类型”下面第一个图标[MCS]；“父级组”设置为 “MCS_MILL”；然后。在“名称”栏中输入加工坐标系名称“ZBX”，如图5-6所示。单击[确定]按钮， 弹出“MCS”对话框。此对话框上所有的选项和参数均保持默认状态。单击此对话框上的[确定]按钮， 结束加工坐标系的设置。完成创建的加工坐标系，如图5-7所示。
第5单元
孔系加工
孔系加工是指在钻孔加工模板所提供的环境下，创建打中心孔、钻孔、扩 孔、铰孔、锪孔、攻（铣）孔螺纹、镗孔等孔加工操作。孔系加工是针对工件 表面上的类型不同、尺寸不同的系列孔进行中心点定位加工，适合对布局复杂、 数量较多的孔进行加工。
主要内容 项目5-1 夹具基座的加工
项目5-2 钻模板的加工
采用“铰孔”方式，铰2个Ø5深度孔，选用Ø5铰刀，铰至刀肩深度15。
【工步10】攻M6螺纹 采用“攻丝”方式，攻4个M6螺纹孔，选用M6丝锥，攻透至底面。
4
项目5-1 夹具基座的加工
工艺路线：（见图5-2）
构建工件模型
创建工件几何体
设置加工环境
创建加工坐标系
创建刀具组
精铣凸台
创建毛坯几何体
粗钻Ø20盲孔
钻Ø7沉头底孔
钻M6螺纹底孔
钻Ø8通孔
粗钻Ø5深度孔
锪Ø13沉头孔
锪Ø20盲孔
铰Ø5深度孔
攻M6螺纹
生成加工程序
图5-2
加工夹具基座工艺路线图
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操作步骤：
项目5-1 夹具基座的加工
1．构建工件模型 本工件模型比较简单，只需绘制出平面轮廓曲线，并用拉伸、打孔和插入螺纹等方法构建。建模 时要求工作坐标系的XC-YC基准平面位于工件的顶面上，且坐标原点设置在平面轮廓的对称中心点上， 以保证加工坐标系与工作坐标系保持一致，使创建加工操作更方便些。具体方法如下： （1）绘制工件轮廓曲线 选择XC-YC基准平面作为草图平面，按夹具基座工程图，画出全部轮廓曲线和所有孔的圆曲线，如 图5-3所示。
图5-1 返回单元首页
来自百度文库
夹具基座
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项目5-1 夹具基座的加工
任务分析：
1．加工条件 根据工艺要求，该加工件在立式加工中心机床上加工。工件的毛坯为240×120×25板料， 矩形体的所有表面都已经加工完毕，工件材料为45钢。使用专用夹具从侧面定位和装夹，固定 在机床的工作台上。注意夹具的定位基板应在相应通孔位置处留出空隙，以免加工过程中刀具 发生碰撞。 2．工序安排 要求该加工件在一次装夹中完成凸台和所有孔的加工，即120×70×10凸台、4×Ø13/Ø7沉
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项目5-1 夹具基座的加工
【工步3】粗钻Ø5深度孔 采用“啄钻”方式，粗钻2个Ø5深度孔，选用Ø4.9钻头，钻至刀肩深度15。 【工步4】钻Ø8通孔 采用“啄钻”方式，钻4个Ø8通孔，选用Ø8钻头，钻透至底面。
【工步5】钻M6螺纹底孔
采用“啄钻”方式，钻4个M6螺纹底孔，选用Ø4.9钻头，钻透至底面。 【工步6】钻Ø7沉头底孔 采用“啄钻”方式，钻4个Ø7沉头底孔，选用Ø7钻头，钻透至底面。 【工步7】锪Ø13沉头孔 采用“锪沉孔”方式，锪4个Ø13沉头孔，选用Ø13沉头刀，钻至刀肩深度8。 【工步8】锪Ø20盲孔 采用“锪沉孔”方式，锪Ø20盲孔，选用Ø20沉头刀，钻至刀肩深度15。 【工步9】铰Ø5深度孔
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项目5-1 夹具基座的加工
项目目标：
在“钻孔”模板加工环 境下，运用精铣凸台、钻盲 孔、钻深度孔、钻通孔、扩 孔、铰孔、攻螺纹等操作， 完成图5-1所示“夹具基座” 零件的加工。
学习内容：
构建平面孔系工件模型、 设置钻孔加工环境、创建加 工坐标系、创建几何体、创 建刀具组；创建钻盲孔、钻 深度孔、钻通孔、钻沉头孔、 扩孔、铰孔、攻孔螺纹等加 工操作；生成钻孔刀轨、检 验刀轨、生成加工程序等。
图5-3 画出全部轮廓及圆曲线
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操作步骤：
1．构建工件模型 （2）构建工件实体模型
项目5-1 夹具基座的加工
先拉伸出矩形底板和凸台，然后，分别用拉伸方法和打孔方法构建出不同类型、尺寸的孔。将草图轮 廓曲线保留，其余非实体要素隐藏起来，最后完成设计的工件实体模型，如图5-4所示。 2．设置加工环境 单击“菜单条”上的[起始]-[加工]命令，弹出一个“加工环境”对话框。将对话框上的“CAM会 话配置”栏中的“hole_making”选项（孔加工）选中，同时，将“CAM设置”栏中的“drill”选项 （钻削）选中，如图5-5所示。完成设置后，单击[初始化]按钮，结束加工环境设置，进入钻削加工工 作界面。
图5-6 设置加工坐标系
图5-7 创建的加工坐标系
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操作步骤：
4．创建工件几何体 打开“操作导航器—几何体”窗口，选中 “ZBX”选项，单击鼠标右键。在出现的快捷 菜单上，选择[插入]—[几何体]命令。左键确 定，弹出“创建几何体”对话框。设置选项如 下： 类型：drill 子类型：WORKPIECE（工件） 父组组：ZBX 名称：JHT 设置的选项如图5-8所示。单击[确定]按 钮，弹出“工件”对话框。选择“几何体”栏 下的第一个图标[部件]，并单击下面的[选择] 按钮，出现“工件几何体”对话框，选中“选 择选项”下面的“⊙几何体”选项，并将“过 滤方式”设定为“体”。单击[全选]按钮，会 看到整个工件模型都变成红色，表示选中工件 模型，如图5-9所示。单击[确定]按钮，结束 创建工件几何体操作，返回到“工件”对话框。 材料按钮显示为“Material:CARBON STEEL”， 表示工件默认材料为“碳钢”。
头孔、4×Ø8通孔、Ø20盲孔、4×M6螺纹孔和2×Ø5深度孔。无公差要求的孔可直接钻出，有公
差要求的孔应通过扩孔或铰孔方式加工到位。本工序共安排10个加工工步，即精铣凸台、粗钻 Ø20（Ø16钻头）盲孔、粗钻Ø5（Ø4.9钻头）深度孔、钻Ø8通孔、钻M6（Ø4.9钻头）螺纹底孔、 钻Ø7沉头底孔、锪Ø13沉头孔、锪（扩孔）Ø20盲孔、铰Ø5深度孔、攻M6螺纹。 【工步1】精铣凸台 采用“平面铣”方式，精铣120×70×10凸台，选用Ø30端铣刀，所有表面一次加工到位。 【工步2】粗钻Ø20盲孔 采用“标准钻”方式，粗钻Ø20盲孔，选用Ø16钻头，钻至刀尖深度15。
图5-4 完成设计的工件模型
图5-5 设置“钻削”加工环境
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项目5-1 夹具基座的加工
操作步骤：
3．创建加工坐标系
单击“加工创建”工具条上的[创建几何体]命令，弹出“创建几何体”对话框。将对话框上“类 型”栏设置为“drill”（钻削）；选择“子类型”下面第一个图标[MCS]；“父级组”设置为 “MCS_MILL”；然后。在“名称”栏中输入加工坐标系名称“ZBX”，如图5-6所示。单击[确定]按钮， 弹出“MCS”对话框。此对话框上所有的选项和参数均保持默认状态。单击此对话框上的[确定]按钮， 结束加工坐标系的设置。完成创建的加工坐标系，如图5-7所示。
第5单元
孔系加工
孔系加工是指在钻孔加工模板所提供的环境下，创建打中心孔、钻孔、扩 孔、铰孔、锪孔、攻（铣）孔螺纹、镗孔等孔加工操作。孔系加工是针对工件 表面上的类型不同、尺寸不同的系列孔进行中心点定位加工，适合对布局复杂、 数量较多的孔进行加工。
主要内容 项目5-1 夹具基座的加工
项目5-2 钻模板的加工
采用“铰孔”方式，铰2个Ø5深度孔，选用Ø5铰刀，铰至刀肩深度15。
【工步10】攻M6螺纹 采用“攻丝”方式，攻4个M6螺纹孔，选用M6丝锥，攻透至底面。
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项目5-1 夹具基座的加工
工艺路线：（见图5-2）
构建工件模型
创建工件几何体
设置加工环境
创建加工坐标系
创建刀具组
精铣凸台
创建毛坯几何体
粗钻Ø20盲孔
钻Ø7沉头底孔
钻M6螺纹底孔
钻Ø8通孔
粗钻Ø5深度孔
锪Ø13沉头孔
锪Ø20盲孔
铰Ø5深度孔
攻M6螺纹
生成加工程序
图5-2
加工夹具基座工艺路线图
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操作步骤：
项目5-1 夹具基座的加工
1．构建工件模型 本工件模型比较简单，只需绘制出平面轮廓曲线，并用拉伸、打孔和插入螺纹等方法构建。建模 时要求工作坐标系的XC-YC基准平面位于工件的顶面上，且坐标原点设置在平面轮廓的对称中心点上， 以保证加工坐标系与工作坐标系保持一致，使创建加工操作更方便些。具体方法如下： （1）绘制工件轮廓曲线 选择XC-YC基准平面作为草图平面，按夹具基座工程图，画出全部轮廓曲线和所有孔的圆曲线，如 图5-3所示。
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夹具基座
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项目5-1 夹具基座的加工
任务分析：
1．加工条件 根据工艺要求，该加工件在立式加工中心机床上加工。工件的毛坯为240×120×25板料， 矩形体的所有表面都已经加工完毕，工件材料为45钢。使用专用夹具从侧面定位和装夹，固定 在机床的工作台上。注意夹具的定位基板应在相应通孔位置处留出空隙，以免加工过程中刀具 发生碰撞。 2．工序安排 要求该加工件在一次装夹中完成凸台和所有孔的加工，即120×70×10凸台、4×Ø13/Ø7沉
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项目5-1 夹具基座的加工
【工步3】粗钻Ø5深度孔 采用“啄钻”方式，粗钻2个Ø5深度孔，选用Ø4.9钻头，钻至刀肩深度15。 【工步4】钻Ø8通孔 采用“啄钻”方式，钻4个Ø8通孔，选用Ø8钻头，钻透至底面。
【工步5】钻M6螺纹底孔
采用“啄钻”方式，钻4个M6螺纹底孔，选用Ø4.9钻头，钻透至底面。 【工步6】钻Ø7沉头底孔 采用“啄钻”方式，钻4个Ø7沉头底孔，选用Ø7钻头，钻透至底面。 【工步7】锪Ø13沉头孔 采用“锪沉孔”方式，锪4个Ø13沉头孔，选用Ø13沉头刀，钻至刀肩深度8。 【工步8】锪Ø20盲孔 采用“锪沉孔”方式，锪Ø20盲孔，选用Ø20沉头刀，钻至刀肩深度15。 【工步9】铰Ø5深度孔