數(shù)控零件加工編程及機(jī)床夾具設(shè)計
數(shù)控零件加工編程及機(jī)床夾具設(shè)計,數(shù)控,零件,加工,編程,機(jī)床,夾具,設(shè)計
目 錄 1 專用夾具設(shè)計任務(wù) ..........................................................................................................................3 2 夾具設(shè)計 ..........................................................................................................................................5 2.1 零件分析及夾具方案對比 .......................................................................................................5 2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .......................................................................................................................5 2.3 切削力及夾緊力計算 ...............................................................................................................5 2.4 定位誤差分析 ...........................................................................................................................5 2.5 夾具設(shè)計及操作說明 ...............................................................................................................6 二、手工編程 ......................................................................................................................................9 1、工藝分析 ..................................................................................................................................10 2、加工程序 ..................................................................................................................................11 3: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 ....................................................................................................................................15 1:任務(wù)來源 ..................................................................................................................................15 2:加工工藝分析及規(guī)劃 ..............................................................................................................16 3:參數(shù)設(shè)置 ..................................................................................................................................17 4:軟件模擬 ..................................................................................................................................20 5:后置處理 .....................................................................................................................................21 6:NC 代碼(部分) ....................................................................................................................22 1 專用夾具設(shè)計任務(wù) 本次專用夾具設(shè)計任務(wù)是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,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)計零件圖 夾具設(shè)計零件工藝圖 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 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?;瑒?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 切削力及夾緊力計算 V 型塊的加緊力和刀具進(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 可以計算出夾緊力。 2.4 定位誤差分析 (1) 定位誤差(Δdw)的計算: Δjb : ∵ 定位基準(zhǔn)重合 ∴ Δjb=0 Δdb: Δdb=1/2(ΔD+Δd+Δmin) =1/2(0.027+0.009+0) =0.018 Δdw: ∵ Δjb 和 Δdb 相關(guān) ∴Δdw =0.018 ∵ Δdw≤1/3 T ∴ 滿足要求??椎膬?nèi)壁和下底面的垂直度要求 2.5 夾具設(shè)計及操作說明 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 φ40mm 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 1 1、工藝分析 圖中所示為階梯軸零件,其成品的最大直徑為 36mm,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 17.99 23.99 36.01 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 0.2mm T01 轉(zhuǎn)位硬質(zhì) 合金 93°偏頭 外園車刀 1200r/min 0.5 2 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/min 0.15 G96 恒線速 度 3 切 6mm 寬退刀 槽 T02 機(jī)夾硬質(zhì) 合金切斷刀 120m/min 0.2 4 車 M30X2 螺紋 T03 螺紋車刀 800r/min G76 5 切斷 T02 機(jī)夾硬質(zhì) 合金切斷刀 120m/min 0.2 2、加工程序 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 N10 G50 X50 Z50 工件坐標(biāo)系設(shè)定 N20 TO1O1 S1200 M03 F0.5 調(diào)用 T01 車刀,主軸預(yù)啟動,設(shè)定工藝參數(shù) N30 G50 S2000 設(shè)定最高主軸轉(zhuǎn)速 2000r/min N40 G00 X42 Z0 接近工件 N50 G01 X-1 切斷面 N60 Z2 退刀 N70 G00 X50 Z10 進(jìn)入切削循環(huán)起點(diǎn) N80 G71 U1 R0.5 N90 G71 P100 Q240 U0.4 W0.2 N100 G00 X0 外輪廓精加工程序開始 N110 G96 S120 F0.15 設(shè)定精加工恒線速度 120m/min, F0.15 N120 Z2 N130 G01 Z0 N140 G03 X17.99 Z-8.995 R8.995 N150 G01 Z-15 N160 X21 N170 X23.9 Z-37.5 N180 Z-46.5 N190 X27 N200 X30 Z-48 N210 Z-66.5 N220 X36.01 N230 Z-81 N240 N20 X41 外輪廓精加工程序結(jié)束 N250 N30 G70 P100 Q240 N260 M30 3: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)正分別為 T01 :X=-260 Z=-470.833 T02 :X=-260 Z=-475 T03: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=0 T02 :X=0 Z=-4.167 T03: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 要求: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)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 0.5mm 16mm 硬質(zhì)合金 銑刀 FOLLOW PERIPHERY 型 腔銑 每層 2mm 2 半精銑留單面 余量 0.1mm 8mm 硬質(zhì)合金 銑刀帶 2mm 圓 角 PROFILE 型腔 銑 每層 0.5mm 3 精銑零件所有 表面 8mm 球道 FIXED_CONTOUR 固定軸銑 刀軌間距 0.5mm 3:參數(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○ 7 4:軟件模擬 :粗加工○ 1 :半精加工○ 2 :精加工○ 3 5:后置處理 6:NC 代碼(部分) % N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 Z0.0 :0030 T00 M06 N0040 G0 G90 X0.0 Y2.4033 S0 M03 N0050 G43 Z.3937 H00 N0060 Z.1181 N0070 Z.0472 N0080 G1 Z-.0709 F9.8 M08 N0090 Y2.0018 N0100 X4.3307 N0110 G2 X4.364 Y1.9685 I0.0 J-.0333 N0120 G1 Y-1.9685 N0130 G2 X4.3307 Y-2.0018 I-.0333 J0.0 N0140 G1 X3.0852 N0150 Y-1.5884 N0160 G3 X3.0847 Y1.5884 I-1.1162 J1.5882 N0170 G1 X3.9506 N0180 Y-1.5884 N0190 X3.0852 N0200 Y-2.0018 N0210 X-4.3307 N0220 G2 X-4.364 Y-1.9685 I0.0 J.0333 N0230 G1 Y1.9685 N0240 G2 X-4.3307 Y2.0018 I.0333 J0.0 N0250 G1 X0.0 N0260 Y1.5884 N0270 X.8487 N0280 G3 X.8505 Y-1.5884 I1.1199 J-1.5878 … 指導(dǎo)老師評語:
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編號:2568592
類型:共享資源
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上傳時間:2019-11-27
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數(shù)控
零件
加工
編程
機(jī)床
夾具
設(shè)計
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數(shù)控零件加工編程及機(jī)床夾具設(shè)計,數(shù)控,零件,加工,編程,機(jī)床,夾具,設(shè)計
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