數(shù)控零件加工編程及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)說明書 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目 錄1 專用夾具設(shè)計(jì)任務(wù).32 夾具設(shè)計(jì).52.1 零件分析及夾具方案對比 .52.2 定位基準(zhǔn)的選擇.52.3 切削力及夾緊力計(jì)算.52.4 定位誤差分析.52.5 夾具設(shè)計(jì)及操作說明.6二、手工編程.91、工藝分析 .102、加工程序 .113：機(jī)床模擬 .11（1）設(shè)置毛坯.11（2）刀具選擇.12（3）刀具補(bǔ)正設(shè)置.13（4）：坐標(biāo)系設(shè)置.14（5）：程序輸入.14（6）：模擬結(jié)果.15三、自動編程.151：任務(wù)來源 .152：加工工藝分析及規(guī)劃 .163：參數(shù)設(shè)置 .174：軟件模擬 .205:后置處理 .216：nc 代碼（部分）.22 1 專用夾具設(shè)計(jì)任務(wù)本次專用夾具設(shè)計(jì)任務(wù)是

2、建立在被加工零件的工藝流程已經(jīng)確定的前提下進(jìn)行的專用夾具設(shè)計(jì)，具體零件及工藝加工工藝過程卡片如下：此零件為(零件簡要說明),其具體結(jié)構(gòu)及工程圖如下：夾具設(shè)計(jì)零件圖夾具設(shè)計(jì)零件工藝圖經(jīng)指導(dǎo)老師指導(dǎo)了解到此零件夾具為鉆夾具，其工程圖如下2 夾具設(shè)計(jì)2.1 零件分析及夾具方案對比采用 6 點(diǎn)定位原理固定零件，用一個滑動 v 型塊固定他在水平方向的移動。用定位套固定他在垂直方向的移動。滑動 v 型塊是用螺紋螺旋夾緊的方式來控制的，在固定后，利用螺紋的自鎖，防止由于加工過程中受力，是滑動 v 型塊滑動，造成誤差和工件的損壞。2.2 定位基準(zhǔn)的選擇零件的下端面。2.3 切削力及夾緊力計(jì)算 v 型塊的加緊力

3、和刀具進(jìn)給時的切削力。根據(jù)靜力學(xué)平衡原理列出靜力平衡方程式，就可以計(jì)算出夾緊力。2.4 定位誤差分析（1） 定位誤差（dw）的計(jì)算：jb ： 定位基準(zhǔn)重合 jb0db： db1/2（ddmin）1/2（0.0270.0090）0.018dw： jb 和 db 相關(guān) dw0.018 dw1/3 t 滿足要求。孔的內(nèi)壁和下底面的垂直度要求2.5 夾具設(shè)計(jì)及操作說明夾具底座固定軸軸套軸套滑動 v 型塊轉(zhuǎn)動手柄夾具三維裝配圖二、手工編程任務(wù)來源：已知毛坯是外徑 40mm 的鋁棒，割刀寬 4mm。試編寫該零件的加工程序并進(jìn)行圖形模擬。圖 11、工藝分析圖中所示為階梯軸零件，其成品的最大直徑為 36mm，

4、由于直徑較小，可采用 40mm 圓柱棒料加工后切斷即可。圖中尺寸18，24，36，75 有尺寸要求，因此在編程前應(yīng)該分別對這些尺寸進(jìn)行數(shù)學(xué)處理為17.9923.9936.01 和 74.985 帶入程序由于階梯軸零件徑向尺寸變化較大，應(yīng)注意使用恒線速度切削功能的應(yīng)用，以提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于被加工零件的材料為鋁件，因此在選擇刀具應(yīng)該選擇較大的刀具前角和后角。同時對于加工切削速度的選擇，應(yīng)該在機(jī)床允許的范圍內(nèi)選擇較高的切削速度。根據(jù)零件的加工要求，輪廓粗、精車均采用可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金 93偏頭外園車刀，切斷采用寬 4mm 機(jī)夾硬質(zhì)合金切斷刀，螺紋采用高速鋼螺紋車刀。具體過程見下表。加工步驟加工

5、內(nèi)容要求刀具主軸轉(zhuǎn)速(r/min)或切削速度(m/min)進(jìn)給量（mm/r）備注1粗車外輪廓，留單面余量0.2mmt01 轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金 93偏頭外園車刀1200r/min0.52精車外輪廓至要求t01 轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金 93偏頭外園車刀120m/min0.15g96 恒線速度3切 6mm 寬退刀槽t02 機(jī)夾硬質(zhì)合金切斷刀120m/min0.24車 m30x2 螺紋t03 螺紋車刀800r/ming765切斷t02 機(jī)夾硬質(zhì)合金切斷刀120m/min0.22、加工程序車削加工程序卡車削加工程序卡零件號0001零件名稱階梯軸編制日期2008-3-30程序號o0001編制人姓名*序號程序內(nèi)容程序說明n

6、10g50 x50 z50工件坐標(biāo)系設(shè)定n20to1o1 s1200 m03 f0.5調(diào)用 t01 車刀，主軸預(yù)啟動，設(shè)定工藝參數(shù)n30g50 s2000設(shè)定最高主軸轉(zhuǎn)速 2000r/minn40g00 x42 z0接近工件n50g01 x-1切斷面n60z2退刀n70g00 x50 z10進(jìn)入切削循環(huán)起點(diǎn)n80g71 u1 r0.5n90g71 p100 q240 u0.4 w0.2n100g00 x0外輪廓精加工程序開始n110g96 s120 f0.15設(shè)定精加工恒線速度 120m/min, f0.15n120z2n130g01 z0n140g03 x17.99 z-8.995 r8.9

7、95n150g01 z-15n160x21n170x23.9 z-37.5n180z-46.5n190x27n200x30 z-48n210z-66.5n220x36.01n230z-81n240n20 x41外輪廓精加工程序結(jié)束n250n30 g70 p100 q240n260m303：機(jī)床模擬（1）設(shè)置毛坯啟動斯沃?jǐn)?shù)控軟件后選擇 funuc 0it 數(shù)控系統(tǒng)，進(jìn)入主界面，考慮到工件切斷及裝夾要求，故選擇毛坯尺寸為 40x125 的棒料，如下圖：（2）刀具選擇t01 刀具：t02 刀具：t03 刀具：（3）刀具補(bǔ)正設(shè)置分別用 t01 t02 t03 刀具使用試切法獲得刀具長度補(bǔ)正，其長度補(bǔ)正

8、分別為t01 ：x=-260 z=-470.833t02 ：x=-260 z=-475t03：x=-260 z=-476.002由于本程序加工使用了 g50 指令設(shè)置加工坐標(biāo)系，t01 為主刀具，因此其刀具長度補(bǔ)償為 0，而其它刀具和它的差為各自的刀具長度補(bǔ)償。調(diào)整刀具長度補(bǔ)償分別為t01 ：x=0 z=0t02 ：x=0 z=-4.167t03：x=0 z=-5.169并輸入相應(yīng)的刀具長度補(bǔ)償寄存器中，如下圖所示：（4）：坐標(biāo)系設(shè)置由于本程序加工使用了 g50 指令設(shè)置加工坐標(biāo)系，因此坐標(biāo)系 g54 設(shè)置為 0，0，0（5）：程序輸入（6）：模擬結(jié)果三、自動編程1：任務(wù)來源圖 6：連桿連桿要

9、求：采用兩種加工方式來進(jìn)行自動編程及模擬。掌握刀具參數(shù)、切削參數(shù)、各種加工方式的參數(shù)的修改。2：加工工藝分析及規(guī)劃本零件為一連桿模具的凸模，采用 ug 軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助自動編程來加工零件的外形。其主要內(nèi)容為確定從粗加工到精加工的流程及加工余量的分配，同時選擇合適的刀具和加工工藝參數(shù)和切削方式，并進(jìn)行切削仿真和后置處理以生成供數(shù)控機(jī)床加工的數(shù)控代碼文件。首先分析被加工零件的幾何形狀，被加工零件為連桿凸模，在進(jìn)行 nc 加工之前應(yīng)先完成加工毛坯的預(yù)加工為 220x100x50 長方體，由該零件形狀特點(diǎn)，可以選擇機(jī)用臺鉗對工件底部 20mm 的部分進(jìn)行裝夾。該零件的形狀較為復(fù)雜，其頂部有限制刀具進(jìn)

10、入的凹槽，和球形的曲面。其凹槽部位的最小側(cè)邊的圓角半徑為 4.75mm，底部的圓角半徑為 2mm，因此其形狀限制了選擇的精加工刀具的最大直徑為 8mm 的銑刀，同時為了加工出 2mm 的圓角，該 8mm 的銑刀必須磨 2mm 的圓角。同時對于球形的曲面為了便于加工必須選擇球刀進(jìn)行加工。對于粗加工，考慮到精加工的刀具直徑，選擇 16mm 的銑刀。具體加工流程見下表加工步驟加工內(nèi)容要求刀具加工方式備注1粗銑加工留單面余量 0.5mm16mm 硬質(zhì)合金銑刀follow periphery 型腔銑每層 2mm2半精銑留單面余量 0.1mm8mm 硬質(zhì)合金銑刀帶 2mm 圓角profile 型腔銑每層0

11、.5mm3精銑零件所有表面8mm 球道fixed_contour固定軸銑刀軌間距0.5mm3：參數(shù)設(shè)置：加工坐標(biāo)系設(shè)置 1為了便于加工坐標(biāo)系的找正，加工坐標(biāo)系設(shè)置在零件的上表面的中心處：加工幾何體的設(shè)置 2：刀具設(shè)置 3：加工余量設(shè)置 4：粗加工參數(shù)設(shè)置 5：半精加工參數(shù)設(shè)置 6：精加工參數(shù)設(shè)置 74：軟件模擬：粗加工 1：半精加工 2：精加工 35:后置處理6：nc 代碼（部分）%n0010 g40 g17 g90 g70n0020 g91 g28 z0.0:0030 t00 m06n0040 g0 g90 x0.0 y2.4033 s0 m03n0050 g43 z.3937 h00n0060 z.1181n0070 z.0472n0080 g1 z-.0709 f9.8 m08n0090 y2.0018n0100 x4.3307n0110 g2 x4.364 y1.9685 i0.0 j-.0333n0120 g1 y-1.9685n0130 g2 x4.3307 y-2.0018 i-.0333 j0.0n0140 g1 x3.0852n0150 y-1.5884n0160 g3 x3.0847 y1.5884 i-1.1162 j1.5882n0170 g1 x3.9506n0180 y-1.5884n0190 x3.0852n0200 y-2.0018n