ZCH-243矩形齿花键套数控加工工艺编制及编程
摘 要：这次课题的名字叫做矩形齿花键套，这个矩形齿花键套是造型模具
上面的一个矩形齿花键套，主要是起支撑作用的。如今，模具行业已经渗透到人们生
产和生活的各个领域，小到玩具，大到飞机的生产都离不开模具。模具的作用是非常
巨大的，工艺装备在整个生产过程中也是一个重要的控制手段。好的工艺装备对整个
生产效率有着很大的提高。工艺装备最基础的环节就是数控机床。数控技术通过这几
十年的发展，特别是最近二十年新技术的日新月异，使得模具制造这一行业越来越焕
发出新的活力。逐步实现自动化已经在变成现实。电脑技术的进步对数控机床的发展
起到了很大的推动作用。三维编程软件就是在电脑技术发展上更迭的。像Mastercam，
UG三维编程软件以它们友好的操作界面得到了模具制造行业的广泛运用。
本次的课题是对矩形齿花键套进行编程加工的，对这两个零件进行工艺分析和数
控编程，能更好的了解模具是怎么加工出来的。也对所学的专业知识能很好的进行一
个梳理和总结。这次的工艺工程设计主要包括每道工序的工序设计，切削参数的选择，
刀具的选用，三维编程软件的操作以及说明书的编写。 关键词：矩形齿花键套；工艺设计；UG编程；刀具选用，说明书
第一章 引言
1.1 数控技术的发展趋势
世界上第一台数控机床是在美国生产出来的，当时是解决直升飞机螺旋桨的生产提
出要研究出数控机床的，到现在已经有四十多年的时间了。在这期间，数控技术得到了
长足的发展，现在的数控机床与第一台数控机床在外形和操作系统上面发生了天翻地覆
的变化，性能越来越好，操作界面逐步的达到了人机对话，特别是日本马扎克的数控机
床的操作界面基本上实现了人机对话的状态，对操作人员的技能逐渐降低，但对维护人
员的水平的要求越来越高。
现在数控机床正朝网络化，智能化方向发展。目前比较流行的趋势是将以前的人
工物流系统变成机械手和数控机床合并到一起，组成一个半自动化或者自动化的生产系
统，像一些大的汽车制造厂家有的车间已经实现了无人化生产，这场工业革命不亚于第
一次工业革命的提出。自动化生产是呈布线生产的，自动线又分为桁架线，单元线和
FMC 线。柔性自动线在最近几年越来越得到各个工厂的青睐，特别适合单品种小批量
的生产。这也是未来数控机床发展的一个趋势。
1.2UG 软件的认识
随着模具行业的发展，对一些异型件的要求也越来越高，如果还是按照以前人工编
程的话，一些曲面节点是很难计算的。这就迫切需要一款能自动编程的软件出现，实现
人机互联。目前行业里面比较常用的三维编程软件是 Mastercam,UG,Powermill 等等。其
中 Mastercam 擅长二维平面编程，Powermill 在模具行业里面用的比较广泛。而 UG 则
以它庞大的功能在制造业的各个领域得到了广泛的运用，一是它的编程界面比较友好，
一般技术人员经过短暂的培训就能上手。二是后置处理起来程序比较方便。本次编程就
采用的是 UG10.0 的版本对要加工的平面和孔进行加工。
1.3 本次课题解决的主要问题
本次毕业设计课题是针对矩形齿花键套这个零件进行数控加工工艺分析和编程的，
零件的材质是 45 号钢。矩形齿花键套它的整体结构有些复杂。 这次的任务主要解决以
下问题：
1.对零件图纸仔细研究分析，制定合理的工艺路线
2.选用合适的机床
3.选用适合的刀具并敲定切削参数。
4.运用编程软件进行数控编程。
5.运用三维软件进行模拟加工。
6.运用三维软件对零件进行三维建模。
7.总结在实际加工中存在的问题点，并提出解决方案。
本次三维造型和数控编程使用的是 UG 三维软件，UG 三维软件以它强大的功能，
在制造各个行业得到了广泛的运用。对这两个零件进行工艺分析和编程，能很好的锻炼
软件的使用能力，从而对工艺分析有一个更为清醒的认识。
目录
摘 要......................................................................................................................................2
Abstract.................................................................................................................................. 3
目录........................................................................................................................................4
第一章 引言..........................................................................................................................5
1.1 数控技术的发展趋势..............................................................................................5
1.2UG 软件的认识........................................................................................................ 5
1.3 本次课题解决的主要问题......................................................................................6
第二章 图纸分析..................................................................................................................7
2.1 矩形齿花键套图纸..................................................................................................7
2.2 加工内容分析..........................................................................................................7
2.3 加工中难点分析......................................................................................................8
2.4 制定加工工艺路线..................................................................................................8
2.4.1 毛坯生产类型...............................................................................................8
2.4.2 各种铸造方式的优缺点...............................................................................9
2.4.3 毛坯材料的选用...........................................................................................9
2.4.4 工艺路线的确定.........................................................................................10
第三章 制定加工工艺........................................................................................................11
3.1 机床设备选择........................................................................................................11
3.2 刀具选择................................................................................................................12
3.3 制定工艺卡............................................................................................................14
第四章 UG 建模与加工仿真............................................................................................. 16
4.1 三维建模................................................................................................................16
4.1.1 三维软件的看法.........................................................................................16
4.1.2 建模步骤.....................................................................................................16
4.2 仿真加工................................................................................................................19
4.2.1 UG 三维软件的认识.................................................................................. 19
4.2.2 编程步骤.....................................................................................................19
第五章 加工工艺设计........................................................................................................29
5.1 加工准备................................................................................................................29
5.1.1 工件找不正问题解决办法.........................................................................29
5.1.2 加工中刀具碰到的问题.............................................................................32
5.2 加工........................................................................................................................33
5.3 检测........................................................................................................................34
5.3.1 量检具的选择.............................................................................................34
结论......................................................................................................................................35
参考文献..............................................................................................................................36
致谢......................................................................................................................................37
附件......................................................................................................................................38
参考文献
[1]郑贞平，黄云林，黎胜容.VERICUT7.0 中文版数控仿真技术与应用实例详解.北京：
机械工业出版社，2011
[2]王明红.数控技术.北京：清华大学出版社，2009
[3]王道宏.数控技术.浙江工业大学出版社，2008
[4]（印）S.K.Sinha.FANUC 数控宏程序编程技术一本通.北京：科学出版社，2011
[5]廖效果.数控技术.湖北科学技术出版社，2000
[6]杜君文，邓广敏.数控技术.天津大学出版社，2002
[7]董玉红.数控技术.高等教育出版社，2004
[8]徐元昌.数控技术.中国轻工业出版社，2004
[9]倪祥明.数控机床及数控加工技术.北京：人民邮电出版社，2011
[10]孙志孔，张义民.数控机床性能分析及可靠性设计技术. 北京：机械工业出版社，
2011
[11]文怀兴，夏田.数控机床系统设计（第 2 版）.北京：化学工业出版社，2011
[12]张亚力.数控铣床/加工中心编程与零件加工.北京：化学工业出版社，2011
[13]陈学翔.数控铣（中级）加工与实训.北京：机械工业出版社，2011
[14]肖军民.UG 数控加工自动编程经典实例.北京：机械工业出版社，2011
[15]周晓红.数控铣削工艺与技能训练（含加工中心）.北京：机械工业出版社，2011
[16]陈炳光，陈昆.模具数控加工及编程技术.北京：化学工业出版社，2011
[17]唐利平.数控车削加工技术.北京：机械工业出版社，2011
[18] 机械设计(第七版)，濮良贵、纪名刚主编，北京：高等教育出版社，
[19] 极限配合与测量技术基础，孔庆华、刘传绍主编，上海：同济大学出版
