第二章 飞机凸模实体造型
图2.14 球心对话框
步骤14）细节部分倒角 单击单击“确定”，完成边的倒角。
边倒圆命令，依次选择如图所示的边为要
倒角的边。如图2-15所示在半径里分别输入5mm和2mm，前球面倒角半径为2mm，
图2.15 边倒角
步骤15）底座的创建 先单击草图命令，进入草图环境，绘制如图2-16
命令，在结束
所示的草图，单击“完成草图”，回到建模环境。然后单击拉伸值里输入“10mm”，单击“确定“完成底座的拉伸。
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图2.16 底面草图
步骤16）底面与机身的求和 单击求和命令，选择机身和底面分别为“目
标体”和“刀具”，单击“确定”完成求和操作，结果如图2-17所示。
图2.17 飞机凸模模型
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第三章 飞机凸模数控加工工艺设计
第三章 飞机凸模数控加工工艺设计
3.1模型结构分析
如图3.1所示的模型为一个飞机凸模模型，上部为一个飞机凸模，下部为一底座，上表面有三部分组成，机身曲面，两个侧翼和一个尾翼组成。
其外形最大尺寸为105mm×100mm×45mm，结构较为简单，表面为曲面，但表面要求粗糙度值Ra为3.2um，表面质量要求较高，故采用球头铣刀进行半精、精加工，选用合理的切削参数，即可保证其表面的光滑。
图3.1 飞机凸模模型
3.2 加工方法的选择
该模型加工表面为曲面，较为复杂，传统的手工编程不能完成图样要求的编程，所以，采用计算机辅助制造技术CAM，即采用UG自动编程加工技术对模型进行建模然后进行加工参数的配置，最后通过后处理器生成机床所能识别的加工信息。
3.3机床的选择
由于加工内容集中在上表面内，只需单工位加工即可完成，考虑其加工所要达到的要求和此模型加工数量较少，故选择3轴数控铣床在一次装夹中即可完成其复杂曲面的所以加工。
3.4毛坯选择
该零件材料选择ZL106（铸造铝合金），毛坯为方形铝块，因为上底面至下底面距离为45mm，加上毛坯余量，所以毛坯尺寸选取105mm×100mm×46mm即可，上表面也要保证光滑。因为ZL106（铸造铝合金）材料硬度较低，可加工性较好，但在切削过程中容易产生积屑瘤，影响加工表面质量，所以合理的参数选择十分
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重要。
3.5夹具的选择
因为毛坯为一长方体，使用机用平口钳如图3-2所示装夹即可保证定位；工件坐标系选择毛坯上表面的X与Y中心位置。对刀时，采用试切法确定即可。
图3.2 机用虎钳
3.6加工路线的确定
经过对模型的大小、形状、最小的圆角和表面质量的分析，对飞机凸模加工采用按“粗加工→半精加工→精加工”的一般加工顺序进行加工。数控加工路线如表3.6。
表3.6飞机凸模加工路线
工序 1 加工内容 粗加工整个模型 二次开粗 加工方式 CAVITY_MILL 使用刀具 D18R2 2 余量大的地方 3 4 5 6 半精加工机身曲面 精加工底平面 精加工机身曲面 清根加工 CAVITY_MILL D8R0 FIXED_CONTOUR FACE_MILLING_AREA CONTOUR_AREA FIXED _CONTOUR D6R3 D8R0 D4R2 D8R0 3.7刀具的选择 数控铣床上所选用的刀具要根据被加工零件的材料、几何形状、表面质量要求、热处理状态、切削性能及加工余量等，选择刚性好、耐用度高的刀具。
在此模型的加工过程中，由于所选毛坯材料加工切削性能较好，而且模型的生产批量较小，所以选取高速钢的铣刀即可，因为带有R角的立铣刀开粗能力较好，所以在第一次粗加工时，选择带有R圆角的立铣刀。
在进行曲面加工时，由于球头刀具的底部切削速度为零，因此，选择球头铣刀加工较好。为保证加工质量，切削行距一般取得很能密，加工的曲面表面较好，再加上较慢的进给速度和较高的主轴转速，加工后的表面较为光滑，达到粗糙度的要求。
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第三章 模型加工工艺分析
因为工件材料为ZL（106）铸造铝合金，切削加工较容易，而且选择的每刀下刀深度较小，所以不需要使用切削液进行冷却，选用压缩空气在加工过程中吹除切屑效果最佳。
表3.7数控加工刀具卡
刀具规格 序号 刀具号 名称 1 2 T01 T02 D18R2立铣刀 D8R0立铣刀 D6R3球头铣3 T03 刀 D4R2球头铣4 编制 T04 刀 审核 批准 直径 长度 刀具 材料 加工 备注 部位 / / / / ?18 ?8 实测 高速钢 实测 高速钢 ?6 实测 高速钢 / / ?4 实测 高速钢 / / 共1页 第1页 3.8切削参数的选择
合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。
3.8.1背吃刀量ap的选择
被吃刀量或侧吃刀量得选取主要由加工余量和对表面的要求决定。 粗铣时一般一次进给尽可能切除全部余量，在中等功率机床上，背吃刀量可达5～10mm，在表面粗糙度值Ra要求为12.5～25um时，端铣的加工余量小于6mm，粗铣一次进给就可以到达要求。但在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，应分多次次进给完成。结合机床的加工能力、加工经验和切削用量手册选取背吃刀量为5mm。
半精铣时，端铣的背吃刀量或周铣的侧吃刀量一般在0.3～2mm内选取，加 工工件的表面粗糙度值Ra可达3.2～12.5mm。结合手册和半精加工余量要求选取模型加工的背吃刀0.3mm。
精铣时，端铣的背吃刀量一般取0.2～1mm，周铣的侧吃刀量一般取0.2～
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