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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
2、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
3、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，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
4、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
5、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N10G50 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
6、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 R8.995N150G01 Z-15N160X21N170X23.9 Z-37.5N180Z-46.5N190X27N200X30 Z-48N210Z-66.5N220X36.01N
7、230Z-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
8、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：连杆要求：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
9、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
10、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0.5mm3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：刀具设置：加工余量设置：粗加工参数设置：半精加工参数设置：精加工参数
11、设置4：软件模拟：粗加工：半精加工：精加工5: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-.0
12、333 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-2.0018N0210 X-4.3307N0220 G2 X-4.364 Y-1.9685 I0.0 J.0333N0230 G1 Y1.9685N0240 G2 X-4.3307 Y2.0018 I.0333 J0.0N0250 G1 X0.0N0260 Y1.5884N0270 X.8487N0280 G3 X.8505 Y-1.5884 I1.1199 J-1.5878指导老师评语：
