数控零件加工编程及机床夹具设计说明书 毕业设计

1、目 录1 专用夹具设计任务.32 夹具设计.52.1 零件分析及夹具方案对比 .52.2 定位基准的选择.52.3 切削力及夹紧力计算.52.4 定位误差分析.52.5 夹具设计及操作说明.6二、手工编程.91、工艺分析 .102、加工程序 .113：机床模拟 .11（1）设置毛坯.11（2）刀具选择.12（3）刀具补正设置.13（4）：坐标系设置.14（5）：程序输入.14（6）：模拟结果.15三、自动编程.151：任务来源 .152：加工工艺分析及规划 .163：参数设置 .174：软件模拟 .205:后置处理 .216：nc 代码（部分）.22 1 专用夹具设计任务本次专用夹具设计任务是

2、建立在被加工零件的工艺流程已经确定的前提下进行的专用夹具设计，具体零件及工艺加工工艺过程卡片如下：此零件为(零件简要说明),其具体结构及工程图如下：夹具设计零件图夹具设计零件工艺图经指导老师指导了解到此零件夹具为钻夹具，其工程图如下2 夹具设计2.1 零件分析及夹具方案对比采用 6 点定位原理固定零件，用一个滑动 v 型块固定他在水平方向的移动。用定位套固定他在垂直方向的移动。滑动 v 型块是用螺纹螺旋夹紧的方式来控制的，在固定后，利用螺纹的自锁，防止由于加工过程中受力，是滑动 v 型块滑动，造成误差和工件的损坏。2.2 定位基准的选择零件的下端面。2.3 切削力及夹紧力计算 v 型块的加紧力

3、和刀具进给时的切削力。根据静力学平衡原理列出静力平衡方程式，就可以计算出夹紧力。2.4 定位误差分析（1） 定位误差（dw）的计算：jb ： 定位基准重合 jb0db： db1/2（ddmin）1/2（0.0270.0090）0.018dw： jb 和 db 相关 dw0.018 dw1/3 t 满足要求。孔的内壁和下底面的垂直度要求2.5 夹具设计及操作说明夹具底座固定轴轴套轴套滑动 v 型块转动手柄夹具三维装配图二、手工编程任务来源：已知毛坯是外径 40mm 的铝棒，割刀宽 4mm。试编写该零件的加工程序并进行图形模拟。图 11、工艺分析图中所示为阶梯轴零件，其成品的最大直径为 36mm，

4、由于直径较小，可采用 40mm 圆柱棒料加工后切断即可。图中尺寸18，24，36，75 有尺寸要求，因此在编程前应该分别对这些尺寸进行数学处理为17.9923.9936.01 和 74.985 带入程序由于阶梯轴零件径向尺寸变化较大，应注意使用恒线速度切削功能的应用，以提高加工质量和生产效率。由于被加工零件的材料为铝件，因此在选择刀具应该选择较大的刀具前角和后角。同时对于加工切削速度的选择，应该在机床允许的范围内选择较高的切削速度。根据零件的加工要求，轮廓粗、精车均采用可转位硬质合金 93偏头外园车刀，切断采用宽 4mm 机夹硬质合金切断刀，螺纹采用高速钢螺纹车刀。具体过程见下表。加工步骤加工

5、内容要求刀具主轴转速(r/min)或切削速度(m/min)进给量（mm/r）备注1粗车外轮廓，留单面余量0.2mmt01 转位硬质合金 93偏头外园车刀1200r/min0.52精车外轮廓至要求t01 转位硬质合金 93偏头外园车刀120m/min0.15g96 恒线速度3切 6mm 宽退刀槽t02 机夹硬质合金切断刀120m/min0.24车 m30x2 螺纹t03 螺纹车刀800r/ming765切断t02 机夹硬质合金切断刀120m/min0.22、加工程序车削加工程序卡车削加工程序卡零件号0001零件名称阶梯轴编制日期2008-3-30程序号o0001编制人姓名*序号程序内容程序说明n

6、10g50 x50 z50工件坐标系设定n20to1o1 s1200 m03 f0.5调用 t01 车刀，主轴预启动，设定工艺参数n30g50 s2000设定最高主轴转速 2000r/minn40g00 x42 z0接近工件n50g01 x-1切断面n60z2退刀n70g00 x50 z10进入切削循环起点n80g71 u1 r0.5n90g71 p100 q240 u0.4 w0.2n100g00 x0外轮廓精加工程序开始n110g96 s120 f0.15设定精加工恒线速度 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外轮廓精加工程序结束n250n30 g70 p100 q240n260m303：机床模拟（1）设置毛坯启动斯沃数控软件后选择 funuc 0it 数控系统，进入主界面，考虑到工件切断及装夹要求，故选择毛坯尺寸为 40x125 的棒料，如下图：（2）刀具选择t01 刀具：t02 刀具：t03 刀具：（3）刀具补正设置分别用 t01 t02 t03 刀具使用试切法获得刀具长度补正，其长度补正

8、分别为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 指令设置加工坐标系，t01 为主刀具，因此其刀具长度补偿为 0，而其它刀具和它的差为各自的刀具长度补偿。调整刀具长度补偿分别为t01 ：x=0 z=0t02 ：x=0 z=-4.167t03：x=0 z=-5.169并输入相应的刀具长度补偿寄存器中，如下图所示：（4）：坐标系设置由于本程序加工使用了 g50 指令设置加工坐标系，因此坐标系 g54 设置为 0，0，0（5）：程序输入（6）：模拟结果三、自动编程1：任务来源图 6：连杆连杆要

9、求：采用两种加工方式来进行自动编程及模拟。掌握刀具参数、切削参数、各种加工方式的参数的修改。2：加工工艺分析及规划本零件为一连杆模具的凸模，采用 ug 软件进行计算机辅助自动编程来加工零件的外形。其主要内容为确定从粗加工到精加工的流程及加工余量的分配，同时选择合适的刀具和加工工艺参数和切削方式，并进行切削仿真和后置处理以生成供数控机床加工的数控代码文件。首先分析被加工零件的几何形状，被加工零件为连杆凸模，在进行 nc 加工之前应先完成加工毛坯的预加工为 220x100x50 长方体，由该零件形状特点，可以选择机用台钳对工件底部 20mm 的部分进行装夹。该零件的形状较为复杂，其顶部有限制刀具进

10、入的凹槽，和球形的曲面。其凹槽部位的最小侧边的圆角半径为 4.75mm，底部的圆角半径为 2mm，因此其形状限制了选择的精加工刀具的最大直径为 8mm 的铣刀，同时为了加工出 2mm 的圆角，该 8mm 的铣刀必须磨 2mm 的圆角。同时对于球形的曲面为了便于加工必须选择球刀进行加工。对于粗加工，考虑到精加工的刀具直径，选择 16mm 的铣刀。具体加工流程见下表加工步骤加工内容要求刀具加工方式备注1粗铣加工留单面余量 0.5mm16mm 硬质合金铣刀follow periphery 型腔铣每层 2mm2半精铣留单面余量 0.1mm8mm 硬质合金铣刀带 2mm 圆角profile 型腔铣每层0

11、.5mm3精铣零件所有表面8mm 球道fixed_contour固定轴铣刀轨间距0.5mm3：参数设置：加工坐标系设置 1为了便于加工坐标系的找正，加工坐标系设置在零件的上表面的中心处：加工几何体的设置 2：刀具设置 3：加工余量设置 4：粗加工参数设置 5：半精加工参数设置 6：精加工参数设置 74：软件模拟：粗加工 1：半精加工 2：精加工 35:后置处理6：nc 代码（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