夹具设计综合实践报告

1、数字化制造综合实践报告题 目：杠杆铣床夹具设计与数字化制造学生姓名张鹏 周恺骅 叶嘉健 史宁宁 王旭专业班级机自902 分院（系）机电工程分院指导教师（职称）毛亚郎 刘福庆 宋士刚2013年01月 26 / 31文档可自由编辑打印目 录1 绪 论12夹具设计说明书22.1零件工艺22.1.1零件工艺性分析22.1.2产品零件工艺方案的拟定22.2夹具的选用及设计32.2.1夹具类型及结构形式的比较选择32.2.2夹具零件的选用、设计以及必要的计算42.2.3夹具设计与制造在技术上和经济上的分析73工件的三维建模83.1工件的三维建模84零件快速成型94.1快速成型的概念94.2快速成型的步骤9

2、5夹具零件的加工与装配115.1数控铣床加工115.1.1底座加工115.1.2压板加工135.2数控车床加工145.2.1定位销的编程与加工155.2.2连接件加工20结 论26图目录图2.1 短圆柱销16图2.2 短圆柱销26图2.3 夹紧装置7图2.4 压板7图2.5 调节支承7图2.6 双头螺柱7图3.1 工件三维模型8图3.1 夹具体三维模型8图4.1快速成型机加工过程展示图10图4.2成品101 绪 论机械制造工艺与夹具技术被引入工业领域已经有一百多年的历史了，随着工业的迅猛发展机制工艺与夹具技术更加日新月异。伴随着数学、控制理论计算机、电子器件的发展，出现了机制工艺与夹具技术系统

3、，并作为一门应用科学已发展成熟，形成了自己的体系和一套行之有效的分析和设计方法。夹具是机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见，常简称为夹具 。在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求 ，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）。夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置 、对刀引导元件（确定刀具与工件的相对位置或导引

4、刀具方向）、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座）等组成。这次综合实践是机械制造的一个十分重要的学习环节，是对入学以来所学的机械方面的知识进行了一次全面的检查、巩固和提高。这次综合实践是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决机床夹具问题的一次综合训练。通过本次设计使我巩固了已学的知识，加深了印象，使自己能够运用所学的机械制造知识解决一些具体的问题。此次综合实践涉及的知识面有夹具设计、零件安装、加工工艺、CAD制图等多方面的知识。2夹具设计说明书2.1零件工艺2.1.1零件工艺性分析通过对零件图的详细审阅及分

5、析，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要公益性如下：零件的材料为HT150，是灰铸铁。灰铸铁的铸造性能优良，铸件产生缺陷的倾向小；由于石墨的存在切削加工性能好，切削加工时呈崩碎切屑，通常不需加切削液；灰铸铁的减振能力为钢的510倍耐磨性好。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：（1）两侧面粗糙度6.3（2）两通孔中心距为68mm，中心距上偏差为0.2mm，下偏差为-0.2mm（3）8通孔表面粗糙度为3.2（4）螺纹端面处及7通孔下端面表面粗糙度为Rz=50m。2.1.2产品零件工艺方案的拟定（1）选择定位基准1）基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要设计

6、之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 2）精基面的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。粗基准的选择：以零件的底面为主要的定位粗基准。精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准。（2）制定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精

7、度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用通用机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。方案如下：两侧面，选择其中一面粗铣后精铣，换一面粗铣后精铣。2.2夹具的选用及设计2.2.1夹具类型及结构形式的比较选择根据夹具在不同生产类型中的通用特性，机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和拼装夹具五大类。（1）通用夹具 已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具，其结构、尺寸已规格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头

8、、顶尖、中心架和磁力工作台等。这类夹具适应性强，可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这些夹具已作为机床附件由专门工厂制造供应，只需选购即可。其缺点是夹具的精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故一般适用于单件小批量生产中。（2）专用夹具 专为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。在产品相对稳定、批量较大的生产中，采用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计周期较长、投资较大。专用夹具一般在批量生产中使用。除大批大量生产之外，中小批量生产中也需要采用一些专用夹具，但在结构设计时要进行具体的技术经济分析。（3）可调夹具 某些元件可调整或更换，以适应多种

9、工件加工的夹具，称为可调夹具。可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又可分为通用可调夹具和成组夹具两种。前者的通用范围比通用夹具更大；后者则是一种专用可调夹具，它按成组原理设计并能加工一族相似的工件，故在多品种，中、小批量生产中使用有较好的经济效果。（4）组合夹具 采用标准的组合元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为组合夹具。组合夹具是一种模块化的夹具。标准的模块元件具有较高精度和耐磨性，可组装成各种夹具。夹具用毕可拆卸，清洗后留待组装新的夹具。由于使用组合夹具可缩短生

10、产准备周期，元件能重复多次使用，并具有减少专用夹具数量等优点，因此组合夹具在单件，中、小批量多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。（5）拼装夹具 用专门的标准化、系列化的拼装零部件拼装而成的夹具，称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。此类夹具更适合在数控机床上使用。根据实践要求，本课题设计的是所给工件的专用夹具。2.2.2夹具零件的选用、设计以及必要的计算（1）定位1）工件定位的概念机床、夹具、刀具和工件组成了一个工艺系统。工件加工面的相互位置精度是由工艺系统间的正确位置关系来保证的。因此加工前，应首先确定工件在

11、工艺系统中的正确位置，即是工件的定位。而工件是由许多点、线、面组成的一个复杂的空间几何体。当考虑工件在工艺系统中占据一正确位置时，是否将工件上的所有点、线、面都列入考虑范围内呢？显然是不必要的。在实际加工中，进行工件定位时，只要考虑作为设计基准的点、线、面是否在工艺系统中占有正确的位置。所以工件定位的本质，是使加工面的设计基准在工艺系统中占据一个正确位置。工件定位时，由于工艺系统在静态下的误差，会使工件加工面的设计基准在工艺系统中的位置发生变化，影响工件加工面与其设计基准的相互位置精度，但只要这个变动值在允许的误差范围以内，即可认定工件在工艺系统中已占据了一个正确的位置，即工件已正确的定位。2

12、）工件定位的要求工件定位的目的是为了保证工件加工面与加工面的设计基准之间的位置公差（如同轴度、平行度、垂直度等）和距离尺寸精度。工件加工面的设计基准与机床的正确位置是工件加工面与加工面的设计基准之间位置公差的保证；工件加工面的设计基准与刀具的正确位置是工件加工面与加工面的设计基准之间距离尺寸精度的保证。所以工件定位时有以下两点要求：一是使工件加工面的设计基准与机床保持一正确的位置；二是使工件加工面的设计基准与刀具保持一正确的位置。下面分别从这两方面进行说明：为了保证加工面与其设计基准间的位置公差（同轴度、平行度、垂直度等），工件定位时应使加工表面的设计基准相对于机床占据一正确的位置；为了保证加

13、工面与其设计基准间的距离尺寸精度，工件定位时，应使加工面的设计基准相对于刀具有一正确的位置。表面间距离尺寸精度的获得通常有两种方法：试切法和调整法。试切法是通过试切测量加工尺寸调整刀具位置试切的反复过程来获得距离尺寸精度的。由于这种方法是在加工过程中，通过多次试切才能获得距离尺寸精度，所以加工前工件相对于刀具的位置可不必确定。调整法是一种加工前按规定的尺寸调整好刀具与工件相对位置及进给行程，从而保证在加工时自动获得所需距离尺寸精度的加工方法。这种加工方法在加工时不再试切。生产率高，其加工精度决定于机床、夹具的精度和调整误差，用于大批量生产。3）工件定位的方法 工件定位的方法有三种：直接找正法定

14、位 直接找正法定位是利用百分表、划针或目测等方法在机床上直接找正工件加工面的设计基准使其获得正确位置的定位方法。这种方法的定位精度和找正的快慢取决于找正工人的水平，一般来说，此法比较费时，多用于单件小批生产或要求位置精度特别高的工件。划线找正法定位 划线找正法定位是在机床上使用划针按毛坯或半成品上待加工处预先划出的线段找正工件，使其获得正确的位置的定位方法，此法受划线精度和找正精度的限制，定位精度不高。主要用于批量小，毛坯精度低及大型零件等不便于使用夹具进行加工的粗加工。使用夹具定位 夹具定位即是直接利用夹具上的定位元件使工件获得正确位置的定位方法。由于夹具的定位元件与机床和刀具的相对位置均已

15、预先调整好，故工件定位时不必再逐个调整。此法定位迅速、可靠，定位精度较高，广泛用于成批生产和大量生产中。根据任务书的要求，在铣两侧面时，只要求保证工件两侧面的表面粗糙度，因此只需限制三个自由度。采用一面两销定位，限制了六个自由度。（2）夹紧夹具除了要保证工件在定位中获得正确的加工位置，还必须有夹紧装置将工件夹紧，以保证工件在加工过程中不致因受到切削力、惯性力、离心力或重力等外力作用而产生位置偏移和振动，并保持已有定位元件所确定的加工位置。在夹具夹紧装置设计过程中，应考虑在两侧面之间的肋板上加块压板，施加适当的力来限制工件的偏移和振动。（3）支承1）主要支承 起限制自由度作用的支承。固定支承 属

16、于此种类型的有各种支承钉和支承板。平头支承钉与工件接触面积大，适用于精基准定位；圆头支承钉，与工件接触面积小，适用于粗基准定位，但磨损较快；锯齿形支承钉，能增大摩擦系数，防止工件受力后移动，常用于未加工的侧表面定位。在大中型零件用精基准定位时，多采用支承板。可调支承 即支承位置可在一定范围内调整，并用螺母锁紧。当定位甚而是成型面、台阶面等，或各批毛坯的尺寸及形状变化较大时，用这类支承。自位支承（浮动支承） 在定位过程中自位支承的位置是随着定位基准面位置的变化而自动与之适应的。因此尽管每一个自位支承与工件可能不止一点接触，实际上它只能限制一个自由度，即只起一个定位支承点的作用。在夹具设计中，为使

17、工件支承稳定，或为避免过定位，常采用自位支承。2）辅助支承 辅助支承不起定位作用。辅助支承在形式上与可调支承相似，但它们的作用不同，辅助支承对每一个工件都需重新调整，不起定位作用，必须在工件被放到主要支承上后才参与工作。它多用于增加工件的刚度、夹具的刚度以及工件预定位，有时也用来承受工件重力、夹紧力或切削力。（4）连接连接是指用螺钉、螺栓和铆钉等紧固件将两种分离型材或零件连接成一个复杂零件或部件的过程。（5）夹具零件的选用1）定位零件8孔使用如图2.1所示短圆柱销。图2.1 短圆柱销112孔使用如图2.2所示短圆柱销。图2.2 短圆柱销22）夹紧装置使用移动压板装置如图2.3所示。切削力计算：

18、F=Cpap0.83Fz0.65D-0.83BZKp=510*20.83*0.1*32-0.83*12*（160/190）0.55=55.75N夹紧力计算：Wk=KFL/（1 H+l）=（1.5*55.75*20）/（0.15*13+36）=44.07N图2.3 夹紧装置4）底座2.2.3夹具设计与制造在技术上和经济上的分析1.压板压板底部的槽与压头部分的圆柱面的加工是十分复杂的，由与可用只有数控车床与数控铣床，加工费时费力。考虑到没有压板底部的槽与圆柱面的压头部分在工件装夹的时候影响不大，因此将其除去，改为如图2.4结构图2.4 压板3调节支承调节支承上部的槽与槽中的通孔在本专用夹具中基本没

19、有作用，如果将其出去，在加工方面可以简单不少。因此将其结构改为如图2.5所示。图2.5 调节支承4双头螺柱由于位于双头螺柱螺纹末端的倒角加工时比较复杂，同时由于压板的槽宽从9mm改为了10mm，因此将双头螺柱改为如图2.6所示。图2.6 双头螺柱3工件的三维建模3.1工件的三维建模近年来，随着计算机的普及和计算机技术的飞速发展，越来越多的制造行业CAD水平有了很大的提高，用三维CAD软件进行产品设计逐渐成为潮流。在众多的CAD软件中，美国UGA公司的UG软件是集CAD/CAM/CAE一体化的三维参数化软件，是当今世界上最先进的计算机辅助设计、制造和分析软件。该软件以其卓越的性能而广泛地应用于航

20、空、航天、造船、汽车等需要产品设计开发的领域。UG软件在三维实体模型的创造和编辑、曲线与草图绘制、三维模型输出二维工程图和进行部件装配方面有独特的功效，特别适用于复杂的模具设计、自由曲面、高级装配、机构和有限元分析等方面。总之，UG软件是目前设计师和工艺师最理想、最易集成的工作平台。UG建模技术是一种基于特征和约束的建模技术，具有交互建立和编辑复杂实体模型的能力。UG建模充分发挥了传统的实体、表面、线框造型优势，能够很方便地建立二维和三维线框模型及扫描、旋转实体，并可以进行布尔操作和参数化编辑。其草图工具可供用户定义二维截面的轮廓线。特征建模模块提高了表达式设计的层次，使实际信息可以用工程特征

21、来定义。工件的三维模型如图3.1所示。夹具体的三维模型如图3.2所示。图3.1 工件三维模型图3.1 夹具体三维模型4零件快速成型4.1快速成型的概念快速原型制造技术，又叫快速成形技术，（简称RP技术）。RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"， 类似于数学上的积分过程。形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"。RP系统可以根据零件的形状，每次制做

22、一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。当然，整个过程是在计算机的控制下，由快速成形系统自动完成的。不同公司制造的RP系统所用的成形材料不同，系统的工作原理也有所不同，但其基本原理都是一样的，那就是"分层制造、逐层叠加"。这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。每个截面数据相当于医学上的一张CT像片；整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。R

23、P技术的基本原理是：将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据，计算机据此信息控制激光器（或喷嘴）有选择性地烧结一层接一层的粉末材料（或固化一层又一层的液态光敏树脂，或切割一层又一层的片状材料，或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂）形成一系列具有一个微小厚度的的片状实体，再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体，便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。4.2快速成型的步骤本次综合实践使用快速成型技术的是熔融堆积成型技术。图4.1为快速成形机加工过程展示图，图4.2为由快速成型制造的工件的成品。首先由CAD软件在计算机中设计出零件的三维曲面或实体模型，然后根据成形工艺要求

24、，按照一定的离散规则将该模型离散为一系列有序的单元，通常在高度方向将其按一定厚度进行离散（分层），把三维计算机模型转换成一系列二维的层片；再根据每个层片的轮廓信息，进行工艺规划，选择合适成形参数，自动生成数控代码；最后由自动化成形设备接受控制指令，制造出一系列层片并自动将它们联接起来，得到一个三维物理实体。图4.1快速成型机加工过程展示图图4.2成品5夹具零件的加工与装配5.1数控铣床加工数控铣床使用计算机数字化信号控制的铣床。它可以加工由直线和圆弧两种几何要素构成的平面轮廓，也可以直接用逼近法加工非圆曲线构成的平面轮廓（采用多轴联动控制），还可以加工立体曲面和空间曲线。5.1.1底座加工根据

25、底座零件图，材料为45号钢。在数控铣床上需要进行的工序为：铣6个面；钻12孔；钻M8螺纹孔的光孔及8孔；工16和22沉孔；8和12两个孔的C1倒角；加工螺纹。（1）零件图工艺分析 1）铣面 铣底座的六个面，需要保持相邻两面的垂直度和相对两面的平行度。底座毛坯先加工其中两个侧面，将其铣平，并得到很好的平行度。然后夹住这两个侧面，加工底座的上下两个面，使其与之前加工的两个侧面具有较好的垂直度，且上下两表面保持较好的平行度。最后夹住上下两个大表面，加工剩余的两个侧面。加工时，用直角尺靠住没有被夹住的已经加工过的两个侧面，并将1丝米塞尺放在直角尺与工件之间，时塞尺无法被拉出，移除塞尺和直角尺，切削剩余

26、的两个面，这样可以保证是这两个面与之前加工的四个面保持很好的垂直度，且两个面之间有较好的平行度。2）钻孔 钻12孔：先用8钻头钻孔，再用12键槽铣刀扩孔钻M8螺纹孔的光孔及8孔：用6.8的钻头钻孔，再用8键槽铣刀扩孔加工16和22沉孔：用16键槽铣刀加工螺纹：M8丝锥。（2）零件的定位基准和装夹方式基准：底座两侧面，底座下表面。装夹：台虎钳。（3）选择设备根据加工零件的外形和材料等条件，选用Vcenter-55铣床。（4）刀具的选择盘铣刀、8钻头、12键槽铣刀、6.8钻头、8键槽铣刀、16键槽铣刀、M8丝锥。5.编写程序O0001G90G54G00X30Y-22M03S900Z30G81R10

27、Z-25F80G00G80Z100G91G30Z0M30O0002G90G54G00X30Y-22M03S1500Z30G01Z-20F60G00Z100G91G30Z0M30O0003G90G54G00X-4Y14.5M03S1100Z30G81R10Z-25F60X-38Y-22X-4Y-7Z-33G00G80Z100G91G30Z0M30O0004G90G54G00X-38Y-22M03S1600Z10G01Z-20F60G00Z100G91G30Z0M30O0005G90G54G00X-38Y-22M13S1200Z10G01Z-2.5F50G0Z5X30Y-22G01Z-5F50G4

28、2D09X19F150G02I11G00Z10G40G91G30Z0M305.1.2压板加工根据压板零件图，材料为45号钢。在数控铣床上需要进行的工序为：铣六个面；铣槽孔。 （1）零件图工艺分析1）铣面 铣压板的六个面时与底座相同，需要保持相邻两面的垂直度和相对两面的平行度。压板毛坯先加工其中两个侧面，将其铣平，并得到很好的平行度。然后夹住这两个侧面，加工压板的上下两个面，使其与之前加工的两个侧面具有较好的垂直度，且上下两表面保持较好的平行度。最后夹住上下两个大表面，加工剩余的两个侧面。加工时，用直角尺靠住没有被夹住的已经加工过的两个侧面，并将1丝米塞尺放在直角尺与工件之间，时塞尺无法被拉出，

29、移除塞尺和直角尺，切削剩余的两个面，这样可以保证是这两个面与之前加工的四个面保持很好的垂直度，且两个面之间有较好的平行度。2）铣槽 用10键槽铣刀铣若干mm深度，然后移动刀具到指定坐标。直到铣穿。（2）零件的定位基准和装夹方式基准：压板两侧面，压板下表面。装夹：台虎钳。（3）选择设备根据加工零件的外形和材料等条件，选用Vcenter-55铣床。（4）刀具的选择16键槽铣刀、盘铣刀、10键槽铣刀。5.2数控车床加工数控机床工作原理就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液）和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通过控制介质（如穿孔纸带

30、或磁盘等）将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制机床的伺服系统或其他驱动元件，使机床自动加工出所需要的工件。数控车床安全操作规程：（1）开机前应对数控机床进行全面细致的检查，内容包括操作面板、导轨面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，认无误后方可操作。（2）数控机床通电后，检查各开关、按钮和按键是否正常、灵活、机床有无异常现象。（3）程序输入后，应仔细核对代码、地址、数值、正负号、小数点进行认真的核对。（4）正确测量和计算工件坐标系。并对所得结果进行检查（5）输入工件坐标系，并对坐标。坐标值、正负号、小数点进行认真的核对。（6）未装工件前，空运行一次程序，看

31、程序能否顺利进行，刀具和夹具安装是否合理（7）试切削时快速倍率开关必须打到最低挡位。（8）试切削进刀时，在刀具运行至工件3050mm处，必须在进给保持下，验证Z轴和X轴坐标剩余值与加工程序是否一致。（9）试切削和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修改刀补值和刀补号。（10） 程序修改后，要对修改部分仔细核对。（11） 必须在确认工件夹紧后才能启动机床，严禁工件转动时测量、触摸工件。（12）操作中出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时必须停车处理。（13）紧急停车后，应重新进行机床“回零”操作，才能再次运行程序。数控车床坐标系的确定： （1）机床坐标系：数控机床上的坐

32、标系采用右手笛卡尔直角坐标系。 （2）机床参考点：参考点也是机床上的一个固定点，它是用机械挡块或电气装置来限制刀架移动的极限位置。它的主要作用是用来给机床坐标系一个定位。 （3）工件坐标系：工件坐标系是编程人员在编程时设定的坐标系，也称为编程坐标系。1）工件坐标系原点： 在进行数控编程时，首先要根据被加工零件的形状特点和尺寸，将零件图上的某一点设定为编程坐标原点，该点称编程原点。从理论上将，工件坐标系的原点选在工件上任何一点都可以，但这可能代理啊繁琐的计算问题，增添编程困难。为了计算方便，简化编程，通常是把工件坐标系的原点选在工件的回转中心上，具体位置可考虑设置在工件的左端面（或右端面）上，尽

33、量使编程基准与设计基准、定位基准重合。2） 对刀： 机床坐标系是机床唯一的基准，所以必须要弄清楚程序原点在机床坐标系中的位置，通过对刀完成。对刀的实质是确定工件坐标系的原点在机床坐标系中唯一的位置。对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。对到的准确性决定了零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。3） 换刀：当数控机床加工过程中需要换刀时，在编程时就应考虑选择合适的换刀点。所谓换刀点是指刀架转位换刀的位置，当数控车床确定了工件坐标系后，换刀点可以是某一固定点，也可以是相对工件原点任意的一点。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位换刀时不碰工件及其他部位谓准。运动方向的规定（1）Z与

34、主轴轴线重合，即Z轴远离工件像尾座移动的方向为正方向（即增大工件和刀具之间距离），向卡盘移动为负。（2） X轴垂直于Z轴，X坐标的正方向是刀具离开旋转中心线的方向。5.2.1定位销的编程与加工8圆柱销：根据8圆柱销零件图，材料为45号钢。在数控车床上需要进行的工序为：切削8mm 和14mm 外圆；两个C1的倒角。要求分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序。(1) 零件图工艺分析该零件表面由三个圆柱呈阶梯状组成，其中左右俩圆柱各有C1的倒角。两边圆柱圆柱面有粗糙度和配合要求，中间圆柱下端面有粗糙度要求。通过上述分析，可采用以下几点工艺措施：对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，应该在加工过程中保证

35、其精度。因为车刀不能切直角，所以应该分俩步来加工该零件，首先夹住毛坯一端，留出35mm来进行加工，在换个端面加工，夹住9.5mm的端面，加工另一端。(2) 零件的定位基准和装夹方式确定坯件轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧。（3）选择设备根据加工零件的外形和材料等条件，选用CAK6136V/750车床。（4）刀具的选择1）选用90°的外圆车刀。2）选用割刀。（5）切削用量的选择1）背吃刀量的选择：轮廓粗车循环时选ap=3mm，精车ap=0.25mm；螺纹粗车循环时选ap=0.4mm，精车ap=0.1mm。2） 主轴转速的选择：车直径和圆弧时，选粗车

36、切削速度vc=600r/min 精车切削速度vc=1000r/min，割断速度为v=500r/min。3） 进给速度的选择 查表选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.4mm/r ，精车每转进给量为0.15mm/r，最后根据公式Vf =nf计算粗车、进给速度分别为200 m/min和180 m/min。（6）编写程序按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：O0001M03 S800 T0101G00 X20 Z2G71 U1 R8G71 P100 Q200 U0.2 W0.1 F0.2N100 G00 X0

37、G01 Z0 F0.05X6 F0.1X8 Z-1Z-9.5X14Z-30.5N200 X20G00 X150 Z150M00M05T0101M03 S1000G00 X20 Z2G70 P100 Q200G00 X150 Z150M00M05T0202M03 S500G00 X20 Z-30.5G01 X0 F0.05G00 X150Z150M05M30O0002M03 S800 T0101G00 X17 Z2G71 U1 R10G71 P100 Q200 U0.2 W0.1 F0.2N100 G00 X6G01 Z0 F0.05X8 Z-1 F0.1Z-10N200 X17G00 X150

38、 Z150M00M05T0101M03 S1000G00 X17 Z2G70 P100 Q200G00 X150 Z150M05M30（7）加工过程1）此工件要经两个过程加工完成，所以调头时重新确定工件原点，程序中编程原点要与工件原点相对应。执行完成第一个程序后，工件调头执行另一个程序时需重新对两把刀的Z向原点，因为X向的原点在轴线上，无论工件大小都不会改变的，所以X方向不必再次对刀。2）输入程序。3）进行程序校验及加工轨迹仿真。4）自动加工。5）零件精度检测。12圆柱销：根据12圆柱销的零件图，材料为45号钢。在数控车床上需要进行的工序为：切削12mm 和18mm 外圆；两个C1的倒角。要求

39、分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序。（1）零件图工艺分析 该零件表面由三个圆柱呈阶梯状组成，其中左右俩圆柱各有C1的倒角。两边圆柱圆柱面有粗糙度和配合要求，中间圆柱下端面有粗糙度要求。通过上述分析，可采用以下几点工艺措施。1）对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，应该在加工过程中保证其精度。2）因为车刀不能切直角，所以应该分俩步来加工该零件，首先夹住毛坯一端，留出35mm来进行加工，在换个端面加工，夹住12mm的端面，加工另一端。（2）零件的定位基准和装夹方式确定坯件轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧。（3）选择设备根据加工零件的外形和材料等条件，选用CA

40、K6136V/750车床。（4）刀具的选择1） 选用90°的外圆车刀。2） 选用割刀。（5）切削用量的选择1）背吃刀量的选择：轮廓粗车循环时选ap=3mm，精车ap=0.25mm；螺纹粗车循环时选ap=0.4mm，精车ap=0.1mm。2）主轴转速的选择：车直径和圆弧时，选粗车切削速度vc=600r/min 精车切削速度vc=1000r/min，割断速度为v=500r/min。3）进给速度的选择 查表选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.4mm/r，精车每转进给量为0.15mm/r，最后根据公式Vf =nf计算粗车、进给速度分别为200m/min和18

41、0 m/min。（6）编写程序按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：O0003M03 S800 T0101G00 X22 Z2G71 U1 R2G71 P100 Q200 U0.2 W0.1 F0.2N100 G00 X0G01 Z0 F0.05X10 F0.1X12 Z-1Z-10X18Z-30N200 X22G00 X150 Z150M00M05T0101M03 S1000G00 X22 Z2G70 P100 Q200G00 X150 Z150M00M05T0202M03 S500G00 X22 Z-30G01 X0 F0.05G

42、00 X150Z150M05O0004M03 S800 T0101G00 X22 Z2G71 U1 R10G71 P100 Q200 U0.2 W0.1 F0.2N100 G00 X10G01 Z0 F0.05X12 Z-1 F0.1Z-12N200 X22G00 X150 Z150M00M05T0101M03 S1000G00 X22 Z2G70 P100 Q200G00 X150 Z150M05M30（7）加工过程1）此工件要经两个过程加工完成，所以调头时重新确定工件原点，程序中编程原点要与工件原点相对应。执行完成第一个程序后，工件调头执行另一个程序时需重新对两把刀的Z向原点，因为X向的原

43、点在轴线上，无论工件大小都不会改变的，所以X方向不必再次对刀。2）输入程序。3）进行程序校验及加工轨迹仿真。4）自动加工。5）零件精度检测。5.2.2连接件加工调节支承：根据调节支承的零件图，材料为45号钢。在数控车床上需要进行的工序为：切削8mm 外圆和C1的倒角，再在手工车床上加工出螺纹和圆面。要求分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序。 （1）零件图工艺分析 该零件一端有螺纹，另一端面是一球形面。因为零件尺寸太小，螺纹和球形端面不好加工，所以需要用手工车床加工。因为零件直径太小但是长度较长，所以可能会出现弯曲。通过上述分析，可采用以下几点工艺措施。1）对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，

44、应该在加工过程中保证其精度，如果出现弯曲，可以反向弯曲加工零件。2） 车削出8X35的圆柱体，在一端面加工出C1的倒角。（2）零件的定位基准和装夹方式确定坯件轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧。（3）选择设备根据加工零件的外形和材料等条件，选用CAK6136V/750车床。（4）刀具的选择1）选用90°的外圆车刀。2）选用割刀。（5）切削用量的选择1）背吃刀量的选择：轮廓粗车循环时选ap=3mm，精车ap=0.25mm；螺纹粗车循环时选ap=0.4mm，精车ap=0.1mm。2）主轴转速的选择：车直径和圆弧时，选粗车切削速度vc=600r/min

45、精车切削速度vc=1000r/min，割断速度为v=500r/min。3）进给速度的选择 查表选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.4mm/r ，精车每转进给量为0.15mm/r，最后根据公式Vf =nf计算粗车、进给速度分别为200 m/min和180 m/min。（6）编写程序按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：O0005M03 S800 T0101G00 X17 Z2G71 U1 R2G71 P100 Q200 U0.2 W0.1 F0.2N100 G00 X0G01 Z0 F0.05X6 F0

46、.1X8 Z-1Z-35N200 X17G00 X150 Z150M00M05T0101M03 S1000G00 X17 Z2G70 P100 Q200G00 X150 Z150M00M05T0202M03 S500G00 X17 Z-35G01 X0 F0.05G00 X150Z150M05M30（7）加工过程1）对刀2）输入程序。3）进行程序校验及加工轨迹仿真。4）自动加工。5）零件精度检测。双头螺柱：根据双头螺柱的零件图，材料为45号钢。在数控车床上需要进行的工序为：切削8mm和10mm的外圆，两个C1的倒角，再在手工车床上加工出螺纹。要求分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序。 （1）零件图工艺分析 该零件两端都有螺纹。因为零件尺寸太小，螺纹不好加工，所以需要用手工车床加工。因为零件直径太小但是长度较长，所以可能会出现弯曲。通过上述分析，可采用以下几点工艺措施。1） 对图样上给定的几个精度