機(jī)用虎鉗數(shù)控課設(shè)

1、 目 錄一.設(shè)計(jì)目的和要求 . 3 1. 設(shè)計(jì)目的 3. 2. 設(shè)計(jì)要求 3 二方案的擬定 1.機(jī)用虎鉗的介紹 3 2.機(jī)用虎鉗的工作原理 4 三.機(jī)用虎鉗底座的數(shù)控加工工藝及編程說明 - 1 虎鉗底座示意圖（機(jī)床毛坯材料夾具選擇）5 2 虎鉗底座工藝方案分析 7 3 虎鉗底座加工順序的安排8 4 走刀路線的確定8 5 切削用量的選擇9 6 虎鉗底座加工工序卡.11 7 虎鉗底座加工程序.12 8 模擬仿真加工 16四.機(jī)用虎鉗鉗身的數(shù)控加工工藝及編程說明 - 1 零件圖的工藝分析.18 2 選擇毛坯 19 3 選擇材料 20 4 制定加工方案和加工路線 20 5 工件的定位裝卡與對(duì)刀點(diǎn)的選用

2、 20 6 走到路線的確認(rèn) 21 7 切削用量的選擇 22 8 虎鉗鉗身加工工序卡 239 鉗身加工程序 24 10 模擬仿真加工30五.螺桿的數(shù)控加工工藝及編程說明 - 1 螺桿零件圖 31 2 螺桿的尺寸圖樣分析 32 3 毛坯的選擇.32 4 機(jī)床的選擇.33 5 制定加工路線 33 6 刀具選擇及切削用量.33 7 數(shù)值計(jì)算 33 8 工藝圖片 349 編制加工程序 34六.機(jī)用虎鉗的零件拆分圖 37 七.總裝配圖 38 八.設(shè)計(jì)心得 39 九參考資料 . 40 一、設(shè)計(jì)目的和要求1、設(shè)計(jì)目的通過數(shù)控編程與加工課程設(shè)計(jì)，利用所學(xué)知識(shí)對(duì)被加工工件進(jìn)行數(shù)控加工藝分析、編制加工程序及確定加工

3、方法等設(shè)計(jì)過程、內(nèi)容、方法及手段。培養(yǎng)學(xué)生綜合利用多學(xué)科知識(shí)獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)的能力，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高自主創(chuàng)新，團(tuán)結(jié)合作、組織協(xié)調(diào)能力以及專業(yè)軟件和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力等，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。2、設(shè)計(jì)要求1）零件的工藝分析(1)數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容(2)數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)(3)數(shù)控加工零件的合理選擇(4)加工方法的選擇與加工方案的確定(5)工序與工步的劃分(6)零件的安裝與夾具的選擇(7)刀具的選擇與切削用量的確定(8)對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)的確定(9)加工路線的確定2）編程中工藝指令的處理在數(shù)控機(jī)床上加工零件的動(dòng)作都必須在程序中用指令方式事先予以規(guī)定，在加工中由機(jī)床自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。我們稱這類

4、指令為工藝指令。這類指令有國際標(biāo)準(zhǔn)，即準(zhǔn)備功能指令G輔助功能指令M兩大類。在編制加工程序時(shí)，必須按程編手冊正確選用和處理。二、總體方案的擬定1、機(jī)用虎鉗的介紹：虎鉗，利用螺桿或其他機(jī)構(gòu)使兩鉗口作相對(duì)移動(dòng)而夾持工件的工具。一般由底座、鉗身、固定鉗口和活動(dòng)鉗口，以及使活動(dòng)鉗口移動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。按使用的場合不同，有鉗工虎鉗和機(jī)用虎鉗等類型。鉗工虎鉗安裝在鉗工工作臺(tái)上，供鉗工夾持工件以便進(jìn)行鋸、銼等加工。鉗工虎鉗一般鉗口較高，呈拱形，鉗身可在底座上任意轉(zhuǎn)動(dòng)并緊固。機(jī)用虎鉗是一種機(jī)床附件，又稱平口鉗，一般安裝在銑床、鉆床、牛頭刨床和平面磨床等機(jī)床的工作臺(tái)上使用。機(jī)用虎鉗鉗口寬而低，夾緊力大，精度要求高

5、。機(jī)用虎鉗有多種類型，按精度可分為普通型和精密型。精密型用于平面磨床、鏜床等精加工機(jī)床。機(jī)用虎鉗按結(jié)構(gòu)還可分為帶底座的回轉(zhuǎn)式、不帶底座的固定式和可傾斜式等。機(jī)用虎鉗的活動(dòng)鉗口也有采用氣動(dòng)、液壓或偏心凸輪來驅(qū)動(dòng)快速夾緊的。2、方案擬定：1）本次課設(shè)由我們組三個(gè)人共同完成，其中虎鉗底座部分由16號(hào)孫慶偉負(fù)責(zé)，2號(hào)劉資聰負(fù)責(zé)鉗身的制作加工，螺桿由24號(hào)秦淮負(fù)責(zé)編程加工，后期的方案整理，排版合成說明書由2號(hào)劉資聰負(fù)責(zé)，16孫慶偉負(fù)責(zé)文件的刻錄工作。2）運(yùn)用軟件有二維軟件CAXA和三維軟件CAXA等，優(yōu)先選用了CAXA軟件。40三.機(jī)用虎鉗底座的數(shù)控加工工藝及編程說明1.虎鉗底座示意圖圖1 虎鉗底座正視

6、圖圖2 虎鉗底座左視圖圖3 虎鉗底座俯視圖1.1工具材料的選擇1.1.1毛坯的選擇根據(jù)虎鉗底座尺寸圖，虎鉗底座的毛坯應(yīng)選為152mm×136mm×58mm的呂塊毛坯最為加工材料。1.1.2量具的選擇根據(jù)虎鉗底座尺寸圖，所選量具為 精度0.01mm量程200mm的游標(biāo)卡尺1.1.3夾具的選擇通用機(jī)用虎鉗。1.2機(jī)床選擇XH7132立式加工中心數(shù)控銑床2 虎鉗底座工藝方案分析2.1 虎鉗底座結(jié)構(gòu)分析此虎鉗底座的主要結(jié)構(gòu)是由正方體外輪廓、帶耳朵的外輪廓及梯形臺(tái)階組成，正方體外輪廓上有工型通孔、有2個(gè)寬度分別為8mm和7mm的梯形臺(tái)階，在側(cè)面有2個(gè)8mm的通孔、在前部有25mm深2

7、mm的圓和12mm的通孔，右側(cè)有30mm深2的圓、22mm深4mm的圓以及18mm的通孔，在耳朵型的外輪廓上有口型長87mm寬40mm深14mm的凹槽。在耳朵上還有2個(gè)11mm的通孔。2.2 虎鉗底座加工工藝路線選擇首先根據(jù)示意圖及尺寸圖用20mm的盤刀將方形鋁塊去除余料深度預(yù)留2mm，然后用20mm的端銑刀加工寬度為8mm和7mm的階梯槽，階梯槽加工完畢后加工工型凹槽。然后卸下工件翻面加工深14mm的口型凹槽，加工完凹槽加工耳型的外輪廓，加工耳朵上的2個(gè)11mm的通孔，卸下工件，將工件豎起用虎鉗夾住兩側(cè)，加工25mm深2mm的圓形，加工12mm的通孔。卸下工件倒轉(zhuǎn)過來裝夾并加工30mm的深2

8、mm的圓形和22mm深4mm的圓形以及18mm的通孔，加工完畢后加工2個(gè)8mm的通孔。2.3 確定虎鉗底座裝夾方案2.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇在進(jìn)行虎鉗底座加工工藝的制定中，正確的選擇出虎鉗底座的定位基準(zhǔn)有著很重要的意義。如果定位基準(zhǔn)選擇的不好，就會(huì)影響到虎鉗底座加工的位置精度，從而會(huì)使虎鉗底座各表面的加工受到很大的影響。所以在進(jìn)行加工工藝制定中保證合理選擇定位基準(zhǔn)具有很大的意義，同時(shí)也關(guān)系到虎鉗底座加工的精度，選好定位基準(zhǔn)不僅能提高加工的效率還能簡化加工的工序，避免了不必要的工步。2.3.2 虎鉗底座定位及夾緊裝夾方法：首先夾住長152mm邊的兩端進(jìn)行外輪廓及階梯槽的加工，然后卸下工件，翻面夾

9、緊加工耳型外輪廓及2個(gè)11mm的通孔，卸下工件將工件立起夾緊寬16mm的邊兩端，進(jìn)行25mm和12mm兩個(gè)孔的加工，然后卸下工件翻面夾緊進(jìn)行18mm，22mm和2個(gè)8mm的孔加工。刀具定位：工件的上表面為Z軸，左表面X軸負(fù)方向有表面為X軸正方向。注：X,Y軸的選取根據(jù)實(shí)際情況擬定。3.虎鉗底座加工順序的安排1. 用20mm盤刀去除多余鋁料2. 虎鉗底座8mm階梯槽加工3. 虎鉗底座7mm階梯槽加工4 虎鉗底座152mm×74mm外輪廓加工5. 虎鉗底座工型通孔加工6. 翻面進(jìn)行虎鉗底座耳型外輪廓加工7. 虎鉗底座耳型輪廓孔的加工8. 虎鉗底座口型凹槽加工9. 虎鉗底座尾端孔的加工10

10、.翻面進(jìn)行虎鉗底座前端孔的加工11. 2個(gè)8mm通孔加工4.走刀路線的確認(rèn)在數(shù)控加工中，刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對(duì)刀點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)起，直至結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑。走刀路線包括平面進(jìn)給和深度進(jìn)給兩部分平面進(jìn)給時(shí)，外輪廓從切線方向切入，內(nèi)輪廓刀具只能沿內(nèi)輪廓曲線的法向切入切出，此時(shí)刀具的切入切出點(diǎn)應(yīng)盡量選在內(nèi)輪廓曲線兩幾何元素的交點(diǎn)處。4.1刀具的選擇根據(jù)虎鉗底座的加工工藝，外輪廓用20mm的立銑刀，工型采用6mm的立銑刀，口型采用8mm的立銑刀加工，耳型外輪廓用20mm的立銑刀加工，耳朵11mm的通孔及口型深10mm的凹槽用8的立銑刀加工，寬8mm和7mm的階梯槽采用6

11、mm的端銑刀加工，25mm和12mm的孔用12mm的立銑刀加工，22mm和18mm的孔用16mm的立銑刀加工，側(cè)面2個(gè)8的通孔用8mm的立銑刀打孔加工。產(chǎn)品名稱及代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)01序號(hào)刀具號(hào)刀具加工表面?zhèn)渥⒁?guī)格名稱數(shù)量1T120mm盤刀1去除不需要的鋁料2T220mm立銑刀1加工152mm×74mm外輪廓及耳型外輪廓3T316mm立銑刀1加工22mm和18mm圓孔4T48mm立銑刀1加工25mm，12mm圓孔、耳朵通孔加工虎鉗底座工型通孔及口型凹槽加工5T58mm鉆頭1加工側(cè)面2個(gè)8mm的通孔6T66mm立銑刀1階梯槽的加工編制孫慶偉指導(dǎo)教師王桂萍5.切削用量的選擇切削用量包括

12、主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給量，背吃刀量，常稱為切削用量三要素。數(shù)控加工種選擇切削用量，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率提高，加工成本最低，所以切削用量大小的選擇會(huì)對(duì)加工效率、加工質(zhì)量、刀具磨損和加工成本有著很大的影響。5.1背吃刀量的選擇（1）在工件表面粗糙度值要求為Ra12.5m25m時(shí)，如果數(shù)控加工的加工余量小于5mm6mm，粗加工一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。但在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可分多次進(jìn)給完成。（2）在工件表面粗糙度值要求為Ra3.2m12.5m時(shí)，可分粗加工和半精加工兩步進(jìn)行。粗加工時(shí)的背吃刀量選取同前。粗加工后留0.5mm

13、1.0mm余量，在半精加工時(shí)切除。（3）在工件表面粗糙度值要求為Ra0.8m3.2m時(shí)，可分粗加工、半精加工、精加工三步進(jìn)行。半精加工時(shí)的背吃刀量取1.5mm2mm。精加工時(shí)背吃刀量取0.3mm0.5mm。5.2進(jìn)給量（進(jìn)給速度）的選擇根據(jù)零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，可以參考切削用量手冊選取。對(duì)于多齒刀具, 其進(jìn)給速度vf、刀具轉(zhuǎn)速n、刀具齒數(shù)Z 及每齒進(jìn)給量fz的關(guān)系為: Vf=fn=fzn。5.3切削速度的選擇根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度選擇切削速度?？捎媒?jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在機(jī)床說明書允許的切削速度范圍內(nèi)查表選取或者參考有關(guān)切削用量手

14、冊選用。在選擇切削速度時(shí)，還應(yīng)考慮：應(yīng)盡量避開積屑瘤產(chǎn)生的區(qū)域；斷續(xù)切削時(shí)，為減小沖擊和熱應(yīng)力，要適當(dāng)降低切削速度；在易發(fā)生振動(dòng)的情況下，切削速度應(yīng)避開自激振動(dòng)的臨界速度；加工大件、細(xì)長件和薄壁工件時(shí), 應(yīng)選用較低的切削速度；加工帶外皮的工件時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低切削速度；工藝系統(tǒng)剛性差的，應(yīng)減小切削速度。 6虎鉗底座加工工序卡 數(shù)控加工工工序卡零件名稱虎鉗底座零件圖號(hào)01夾具名稱機(jī)用虎鉗設(shè)備名稱及型號(hào)數(shù)控銑床材料名稱及牌號(hào)鋁工序名稱虎鉗底座加工工序號(hào)008工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/min進(jìn)給速度mm/min背吃刀量mm量具1去除不需要的鋁料T120mm盤刀10004005游標(biāo)

15、卡尺28mm階梯槽T66mm 立銑刀7201000.5游標(biāo)卡尺37mm階梯槽T66mm 立銑刀7201000.5游標(biāo)卡尺4152mm×74mm外輪廓T220mm立銑刀80020055虎鉗底座工型通孔加工T48mm 立銑刀60010010深度尺6虎鉗耳型外輪廓加工T220mm立銑刀80020057虎鉗耳朵通孔加工T48mm 立銑刀600500.58虎鉗底座口型孔凹槽加工T48mm 立銑刀6001005深度尺925mm12mm圓孔加工T412mm立銑刀8001000.5深度尺1022mm18mm圓孔加工T316mm立銑刀8001000.5深度尺112個(gè)8mm通孔加工T58mm 鉆頭800

16、1000.5編制孫慶偉指導(dǎo)教師王桂萍7.虎鉗底座加工程序程序1 去料G54G90 M03S1000F400 G00Z10. X0Y0.X-100.Y100.Z-5.G41G01X-80.D01G01Y50.X48. Y32.Y14.X48.Y-4.X80Y-22X48Y-70X-80G00 Z10G40 G00 X0 Y0M05M30程序2加工8mm階梯槽G54G90M03 S720 F100G00Z10.X0Y0Y80.X56.Z-2.G42 G01 Y70.D06G01 Y-72G00 Z10G40 G00 X0 Y0M05M30程序3加工7mm階梯槽G54 G90M03 S720 F10

17、0G00 Z10.X0 Y0Y80X48.Z-1.G42 G01 Y70.D06GO1 Y-72G00 Z10G40 G00 X0Y0M05M03程序O4加工152mm×74mm外輪廓G54 G90M03 S800 F200G00 Z10.X0 Y0X-100.Y80Z-4G42 G01 X76.D02.G01 Y-35G03 X-74.Y-37.R2.G01 X74G03 X76.Y-35.R2.G01 Y35G03 X72 Y37 R2G01 X-74G03 X-76 Y35 R2G01 Y-80G40 G01 Y85G00 Z10X0 Y0M05M30程序O5虎鉗底座工型通孔加

18、工G54 G90 X33.M03 S600 F100 Y-12.G00 Z10. X-54.X0 Y0Y-22.5Z1.X-64.G01 Y10.Z-3. Y22.5G42 G01 Y0 D04X10.G01 Y12.G00 Z10.X33.G40 G00 X0 Y0Y22.5M05X48.M30Y-22.5程序O6虎鉗耳型外輪廓加工G54 G90 G01 Y-47.G01 X-80.M03 S800 F200 G02 X23.Y-37.R10.G40 G01 X-85.G00 Z10.G01 X74.G00 Z10.X0 Y0G03 X76.Y-35.R2.X0 Y0X-100.Y80.G0

19、1 Y35.M05G42 G01 X-76.D02G03 X74.Y35.R2.M30Y-35.G01 X23.G03 X-74.Y-37.R2.G02 X13.Y47.R10.G01 X-12.G01 Y52.G02 X-2.Y-47.R10.G03 X-2.Y-52.R13.G01 Y-52.G01 Y47.G03 X13.Y-52.R13.G02 X-12.Y37.R10.程序O7虎鉗耳朵通孔加工G54 G90G00 X0 Y0M03 S600 F50 G00 Z10.G00 Z10 M05X0 Y0 M30Z1. G01 X-1.5G02 X-1.5 Y0 I1.5 J0 Z-4.Z-

20、8.Z-12.Z-16.G02 X-1.5 Y0 I1.5 J0程序O8虎鉗底座口型凹槽加工G54 G90X-64.M03 S600 F100G00 Z10.G00 Z10.G40 G00 X0 Y0X0 Y0M05Z-2.M30G42 G01 X-10.D04G01 X-64.Y20.X48.Y-20.程序O925mm，12mm圓孔加工G54 G90 G00 X0 Y0 M30M03 S800 F10 G01 X-2.G00 Z10G02 X-2.Y0I2.J0Z-4.X0 Y0 G02 X-2.Y0I2.J0Z-8.Z1. G02 X-2.Y0I2.J0Z-13.G01 Z-2 G00 X

21、0 Y0G01 X-8.5 Z10.G02 X-8.5 Y0I8.5J0 M05程序1022mm，18mm圓孔加工G54 G90G02 X-1.Y0I1.J0Z-5.M03 S800 F100Z-10.G00 Z10.Z-15.X0 Y0Z-20.Z1.Z-25.Z-2.Z-30.G01 X-3.G02 X-1.Y0I1.J0G02 X-3.Y0I3.J0 G00 X0 Y0G00 X0 Y0 Z10.G01 X-1. M05 M30程序112個(gè)8mm通孔加工G54G90M03S800F100G00Z10.X0Y0Z-22.G00X0Y0Z10.M05M308.0模擬仿真加工根據(jù)以上所得部分程

22、序及加工方案，將其輸入法蘭克實(shí)體仿真軟件進(jìn)行較驗(yàn)仿真，修改加工程序，并將校驗(yàn)后的程序輸入到數(shù)控機(jī)床中，將數(shù)控系統(tǒng)界面調(diào)整到圖形校驗(yàn)界面，機(jī)床z軸遠(yuǎn)離工件并對(duì)所編制的圖形進(jìn)行校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤即使改正，保證證加工順利進(jìn)行。1加工準(zhǔn)備（1）開機(jī)。（2）回機(jī)床參考點(diǎn)。（3）檢查毛坯料是否符合加工要求。（4）安裝工件。在平口虎鉗中間位置安裝工件，并夾緊。（5）安裝刀具并對(duì)刀。在自緊式鉆夾頭刀柄中，安裝20mm盤刀、20mm立銑刀、16mm立銑刀、8mm立銑刀、8mm鉆頭、6mm立銑刀完成零件的對(duì)刀。（6）工件坐標(biāo)系的設(shè)置。把對(duì)刀得到的X、Y、Z坐標(biāo)值分別輸入到相應(yīng)的G54工件坐標(biāo)系偏置寄存器中。2模擬加工

23、模擬校驗(yàn)編制的程序走刀軌跡是否符合圖紙要求。3自動(dòng)加工將輸入至數(shù)控機(jī)床中的程序自動(dòng)運(yùn)行，加工虎鉗底座。4結(jié)束準(zhǔn)備加工程序結(jié)束完成零件加工后，去除毛刺，打掃、清理機(jī)床和周圍設(shè)施，并做好機(jī)床保養(yǎng)等工作。四.機(jī)用虎鉗鉗身的數(shù)控加工工藝及編程說明1、零件圖的工藝分析1）三維立體圖 2）零件圖 鉗身二維圖3)精度分析分析零件圖可知，內(nèi)側(cè)左端面、內(nèi)側(cè)右端面、內(nèi)底面和外底面都要求切削加工，并在軸和階梯面的方向上均要求較高，孔60和 孔44的端面均為平面,可以防止加工過程中鉆頭鉆偏,以保證孔的加工精度.鉗口板槽需進(jìn)行銑削加工,加工精度要求較高.除主要工作面外,其余表面加工精度均較低,通過銑削和鉆床的粗加工就可

24、以達(dá)到加工要求;而主要工作表面也可以在正常的生產(chǎn)條件下,采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工出來.由此可知,該零件的工藝性較好.2選擇毛坯根據(jù)虎鉗鉗身尺寸圖，虎鉗底座的毛坯應(yīng)選為180mm×75mm×133mm的呂塊毛坯最為加工材料。3選擇材料由于該工件在整體工作過程中不受較大 的沖擊，可選灰鑄鐵做為材料，而且從其形狀來看選擇鑄造也是比較好的。4. 制定加工方案及加工路線1）選擇數(shù)控機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)選用HNC-22數(shù)控床（前置刀架）對(duì)工件進(jìn)行加工，選用Z4012型數(shù)控鉆床對(duì)工件孔進(jìn)行加工，數(shù)控系統(tǒng)選用FANUCO。2）制定加工方案及加工路線該虎鉗活動(dòng)鉗身加工質(zhì)量要求較高，可將加工階

25、段劃分成粗加工、精加工兩個(gè)階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求。根據(jù)示意圖及尺寸圖用20mm的盤刀將方形鋁塊去除余料深度預(yù)留2mm，然后用20mm的端銑刀加工寬度為40mm和10mm的階梯槽。然后銑虎鉗活動(dòng)鉗身的階梯面豎直面、階梯面橫面、內(nèi)側(cè)左端面、內(nèi)側(cè)右端面，加工頂端孔60、頂端通孔44的鉆、鉸加工，卸下工件翻面加工深15mm的凹槽，再將工件豎起用虎鉗夾住兩側(cè)，加工16mm深25mm的孔和寬160mm深50的槽。5. 工件的定位、裝夾與對(duì)刀點(diǎn)的選用1）定位基準(zhǔn)的選擇在進(jìn)行虎鉗鉗身加工工藝的制定中，正確的選擇出虎鉗鉗身的定位基準(zhǔn)

26、有著很重要的意義。如果定位基準(zhǔn)選擇的不好，就會(huì)影響到虎鉗底座加工的位置精度，從而會(huì)使虎鉗底座各表面的加工受到很大的影響。所以在進(jìn)行加工工藝制定中保證合理選擇定位基準(zhǔn)具有很大的意義，同時(shí)也關(guān)系到虎鉗底座加工的精度，選好定位基準(zhǔn)不僅能提高加工的效率還能簡化加工的工序，避免了不必要的工步。2）虎鉗底座定位及夾緊裝夾方法：首先夾住長邊的兩端進(jìn)行外輪廓及階梯槽的加工，然后卸下工件，翻面夾緊加工外輪廓，卸下工件將工件立起夾緊寬邊兩端，進(jìn)16mm兩個(gè)孔的加工和槽。刀具定位：工件的上表面為Z軸，左表面X軸負(fù)方向有表面為X軸正方向。注X,Y軸的選取根據(jù)實(shí)際情況擬定。3）對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則（1）要便于數(shù)學(xué)處理和簡化

27、程序編制（2）在機(jī)床上找正容易；（3）加工過程中檢查方便；（4）引起的加工誤差小。6.走刀路線的確認(rèn)在數(shù)控加工中，刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對(duì)刀點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)起，直至結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑。走刀路線包括平面進(jìn)給和深度進(jìn)給兩部分平面進(jìn)給時(shí)，外輪廓從切線方向切入，內(nèi)輪廓刀具只能沿內(nèi)輪廓曲線的法向切入切出，此時(shí)刀具的切入切出點(diǎn)應(yīng)盡量選在內(nèi)輪廓曲線兩幾何元素的交點(diǎn)處。1）刀具的選擇根據(jù)虎鉗底座的加工工藝，外輪廓用20mm的立銑刀，寬40mm和10mm的階梯槽采用10mm的端銑刀加工，60mm和44mm的孔用16mm的立銑刀加工，側(cè)面2個(gè)16的通孔用15mm的鉆加工再用M16絲錐

28、攻螺紋,寬25mm階梯槽采用12mm的立銑刀加工。 產(chǎn)品名稱及代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)01序號(hào)刀具號(hào)刀具加工表面?zhèn)渥⒁?guī)格名稱數(shù)量 1T120mm盤刀1去除不需要的材料2T220mm立銑刀1加工外輪廓3T316mm立銑刀1加工60mm和44mm圓孔和翻面深15mm的槽4T415mm鉆1加工側(cè)面2個(gè)16mm圓孔5T512mm立銑刀1加工側(cè)面寬160mm槽6T610mm立銑刀1加工階梯槽7T78mm立銑刀1加工44mm圓孔8T8M16絲錐1加工側(cè)面2個(gè)16mm圓孔7.切削用量的選擇切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給量，背吃刀量，常稱為切削用量三要素。數(shù)控加工種選擇切削用量，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下

29、，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率提高，加工成本最低，所以切削用量大小的選擇會(huì)對(duì)加工效率、加工質(zhì)量、刀具磨損和加工成本有著很大的影響。7.1背吃刀量的選擇（1）在工件表面粗糙度值要求為Ra12.5m25m時(shí)，如果數(shù)控加工的加工余量小于5mm6mm，粗加工一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。但在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可分多次進(jìn)給完成。 （2）在工件表面粗糙度值要求為Ra3.2m12.5m時(shí)，可分粗加工和半精加工兩步進(jìn)行。粗加工時(shí)的背吃刀量選取同前。粗加工后留0.5mm1.0mm余量，在半精加工時(shí)切除。（3）在工件表面粗糙度值要求為Ra0.8m3.2m時(shí)，可分粗加工、半精加工、

30、精加工三步進(jìn)行。半精加工時(shí)的背吃刀量取1.5mm2mm。精加工時(shí)背吃刀量取0.3mm0.5mm。7.2進(jìn)給量（進(jìn)給速度）的選擇根據(jù)零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，可以參考切削用量手冊選取。對(duì)于多齒刀具, 其進(jìn)給速度vf、刀具轉(zhuǎn)速n、刀具齒數(shù)Z 及每齒進(jìn)給量fz的關(guān)系為: Vf=fn=fzn。7.3切削速度的選擇根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度選擇切削速度?？捎媒?jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在機(jī)床說明書允許的切削速度范圍內(nèi)查表選取或者參考有關(guān)切削用量手冊選用。在選擇切削速度時(shí)，還應(yīng)考慮：應(yīng)盡量避開積屑瘤產(chǎn)生的區(qū)域；斷續(xù)切削時(shí)，為減小沖擊和熱應(yīng)力，要適當(dāng)降低切削

31、速度；在易發(fā)生振動(dòng)的情況下，切削速度應(yīng)避開自激振動(dòng)的臨界速度；加工大件、細(xì)長件和薄壁工件時(shí), 應(yīng)選用較低的切削速度；加工帶外皮的工件時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低切削速度；工藝系統(tǒng)剛性差的，應(yīng)減小切削速度。 8虎鉗鉗身加工工序卡 數(shù)控加工工工序卡零件名稱虎鉗鉗身零件圖號(hào)JH-001夾具名稱機(jī)用虎鉗設(shè)備名稱及型號(hào)數(shù)控銑床HNC-22材料名稱及牌號(hào)灰鑄鐵工序名稱虎鉗鉗身加工工序號(hào)009工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/min進(jìn)給速度mm/min背吃刀量mm量具1去除不需要的鋁料T120mm盤刀10004005游標(biāo)卡尺2加工10mm階梯槽T610mm立銑刀7201000.5游標(biāo)卡尺3加工外輪廓T22

32、0mm立銑刀80020054頂端圓孔60mmT316mm立銑刀60010010深度尺6頂端通孔44mT3T716mm8mm立銑刀800200582個(gè)16mm孔T4T815mm鉆M16絲錐600500.57鉗身凹槽加工T512mm立銑刀6001005深度尺9翻面深15mm的槽T316mm立銑刀6001005制作劉資聰班級(jí)機(jī)電1142學(xué)號(hào)029.鉗身加工程序O2加工10mm階梯槽O4801;G54 G90 G94; M03S720 T06; G00 X0 Y0;Z50;G00 X0 Y-20;Z5;G01 Z0 F500.;M98 P100 L10;G90 G00 Z100;M30;O0100;G

33、91 G01 Z-4.5;M98 P200 L1;G91 G00 Z45;Y10;M99;O0200;G91 G01 X-182;G00 Y-12;X182;Y12;Y-10;Z-45;M99;O3加工外輪廓O0001;G90 G54 G00 X0 Y0;G43 H02 Z10.0;S1000 M03;G00 X-140 Y-140. Z2.;G01 Z-3. F100;G41 G03 X-80 Y0 D01;G02 X0 Y80.;G01 X3. Y90;X57;G40 G0 Z200 ;X0 Y0;M05;M00;G43 H02 Z10;S1000 M03;G00 X-140 Y-140

34、Z2.0;G01 Z-3.0 F100;G41 G03 X-50 Y0 D01;G02 X0 Y50;G01 Y90;X57;G40 G0 Z200;X0 Y0;M05;M30;04加工頂端直徑60和直徑44的圓孔O0001G91 G28 Z0;T03 M06;G54 G90 G00 X0 Y0;S500 M03;G43 H03 Z50;G81 X90 Y90 Z-20 R4 Q3 F100;G80 M05;G91 G28 Z0;T03 M06;G54 G90 G00 X0 YO;S100 M03;G43 H03 Z50;G81 X90 Y90 Z-40 R4 Q2 F100;G80;G00

35、Z200;M30;G91 G28 Z0;T07 M06;G54 G90 G00 X0 Y0;S100 M03;G43 H02 Z50;G81 X90 Y90 Z-40 R4 F100;G80;G00 Z200;M30;05加工側(cè)面螺紋孔G91 G28 Z0;T01 M06;G54 G90 X0 Y0;S600 M03;G43 H04 Z50;G99 G81 X45 Y52.5 Z-25 R-10 F150;G98 X145;G80 M05;G91 G28 Z0;T02 M06;G54 G90 G00 X0 Y0;S500 M03;G43 H08 Z50;G99 G84 X45 Y52.5 Z-

36、25 R-10 F100;G98 X145;M80;G00 Z200;M30;06加工側(cè)面階梯槽O0012G54 G90 G94;M03 S600 T04;G00 X0 Y0;Z50;G00 X20 Y10;Z5;G01 Z0 F500;M98 P100 L10;G90 G00 Z100;M30;O0100;G91 G01 Z-5;M98 P200 L1;G91 G00 Z50;Y15;M50; M99;O0200;G91 G01 X-110;G00 Y-18;X110;Y18;Y-18;Z-50;M99;07加工翻面階梯槽O4444;G54 G90 G94;M03 S600 T03;G00

37、X0 Y0;Z50;G00 X0 Y-62;Z5;G01 Z0 F500;M98 P100 L5;G90 G00 Z100;M30;O0100;G91 G01 Z-5;G98 P200 L1;G91 G00 Z15;Y83;M99;O0200;G91 G01 X-182;G00 Y-162;X182;Y162;Y-180;Z-15;M99; 10.模擬仿真加工根據(jù)以上所得部分程序及加工方案，將其輸入法蘭克實(shí)體仿真軟件進(jìn)行較驗(yàn)仿真，修改加工程序，并將校驗(yàn)后的程序輸入到數(shù)控機(jī)床中，將數(shù)控系統(tǒng)界面調(diào)整到圖形校驗(yàn)界面，機(jī)床z軸遠(yuǎn)離工件并對(duì)所編制的圖形進(jìn)行校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤即使改正，保證證加工順利進(jìn)行。1加

38、工準(zhǔn)備（1）開機(jī)。（2）回機(jī)床參考點(diǎn)。（3）檢查毛坯料是否符合加工要求。（4）安裝工件。在平口虎鉗中間位置安裝工件，并夾緊。 （5）安裝刀具并對(duì)刀。在自緊式鉆夾頭刀柄中，安裝20mm盤刀、20mm立銑刀、16mm立銑刀、8mm立銑刀、15mm鉆頭、12mm立銑刀完成零件的對(duì)刀。（6）工件坐標(biāo)系的設(shè)置。把對(duì)刀得到的X、Y、Z坐標(biāo)值分別輸入到相應(yīng)的G54工件坐標(biāo)系偏置寄存器中。2模擬加工模擬校驗(yàn)編制的程序走刀軌跡是否符合圖紙要求。3自動(dòng)加工將輸入至數(shù)控機(jī)床中的程序自動(dòng)運(yùn)行，加工虎鉗底座。4結(jié)束準(zhǔn)備加工程序結(jié)束完成零件加工后，去除毛刺，打掃、清理機(jī)床和周圍設(shè)施，并做好機(jī)床保養(yǎng)等工作。 五.螺桿的數(shù)控

39、加工工藝及編程說明1 螺桿零件圖1.1螺桿三維圖 圖1.1 螺桿1.2螺桿零件圖 圖1.2螺桿 2 螺桿的圖樣尺寸分析2.1圖樣分析螺桿（絲杠）的零件圖如圖2.1，對(duì)該零件圖進(jìn)行分析可得：該工件為長性軸，軸的一端為四方形，另一端有圓錐銷孔，中間有螺紋。該零件需要加工的有外圓、退刀槽、圓錐孔和螺紋，加工形狀復(fù)雜，但精度不是很高，加工時(shí)注意刀具的選擇，但需掉頭分兩道工序完成加工，加緊方式采用三爪軟卡盤。2.2尺寸分析 螺桿的表面粗糙度值為1.6um,左端有直徑為4mm的圓臺(tái)銷孔，M18X2的螺紋，且螺紋大徑為18mm,小徑為14mm,倒角為2，寬度為8mm的退刀槽，右端有1414的方頭。3毛坯的選

40、擇由裝配圖1.1可了解到，螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)螺母工作，螺桿的性能直接影響到機(jī)用虎鉗的工作效率。因此，所選用的材料要有較高的硬度和耐磨性，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后可達(dá)到要求。3.1 毛坯材料為45鋼，因?yàn)槁輻U的加工要有很好的力學(xué)性能，且零件的較大，較適合選用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的45圓鋼。有因工件右端有一方形頭，所以毛坯右端應(yīng)在銑床上銑出來。3.2 該工件毛坯的形狀應(yīng)制成25X220，且一端有應(yīng)銑成的方頭，長度為22mm,且端面邊長為14X14mm。4機(jī)床的選擇CA6140中心數(shù)控車床5制定加工路線以方頭所在的右端面圓心為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，該工件的加工工藝路線為：5.1 先在CA6140車床上平端面，并在兩端鉆中心孔5.

41、2 粗加工工藝路線： 粗車外圓輪廓， 留精車余量。 調(diào)頭，粗車外圓輪廓， 留精車余量。5.3 調(diào)質(zhì)處理5.4精加工工藝路線：精車18外圓精車22外圓精車20外圓精車螺紋外圓掉頭，精車精車12外圓精車螺紋外圓5.5 車13 X 8的退刀槽 5.6 車螺紋M18 X 2至要求5.7 調(diào)至銑床上銑方型頭，長度為22mm,且端面邊長為14X14mm。5.8 鉆圓錐孔4，要求距離左端10mm注意：掉頭裝夾時(shí)，用軟銅片包裹在已加工后的工件外表面，以防加工后的工件受到損傷。6刀具選擇及切削用量根據(jù)加工要求，應(yīng)選用外圓車刀、切槽刀和外螺紋車刀，鉆頭各一把。1號(hào)刀為外圓車刀分有º粗車刀和º精

42、車刀，2號(hào)為切槽刀，3號(hào)為外螺紋車刀。換刀點(diǎn)以刀具不碰到工件為原則。粗加工時(shí)留精加工余量，進(jìn)給速度、背吃刀量、進(jìn)給量可有查表計(jì)算而得。7數(shù)值計(jì)算根據(jù)圖可知，該螺桿為M18X2，令螺紋大徑為D，螺紋小徑為d，導(dǎo)程為P，經(jīng)查表可得下面計(jì)算式： 螺紋大徑D=M0.2165 X P 螺紋小徑d=M1.299 X P計(jì)算可得：D=17.5 d=15.48工藝卡片8.1 數(shù)控加工刀具卡刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速（rmin）進(jìn)給速度（mm/r）背吃刀量備T80º外圓車刀粗車外輪廓5000.32255º外圓車刀精車外輪廓8000.10.53切槽刀切退刀槽4000.11460&#

43、186;外螺紋車刀車螺紋5000.10.55鉆頭鉆圓臺(tái)銷孔3000.10.5表2.1數(shù)控加工刀具卡8.2數(shù)控加工工藝卡名稱工藝要求 工作者備注設(shè)備下料25X220手動(dòng)車車端面打中心孔手動(dòng)CA6140數(shù)控車工步工步內(nèi)容刀具號(hào)010自右向左粗車外輪廓T01自動(dòng)SC6150020自右向左精車外輪廓T02自動(dòng)030切空刀槽8X13T03自動(dòng)040車螺紋M18X2至要求T04自動(dòng)鉆050鉆的圓臺(tái)銷孔T05自動(dòng)Xk7132檢驗(yàn)060測量工件是否達(dá)到要求游標(biāo)卡尺、千分尺手動(dòng)秦淮審核批準(zhǔn)2014.06.23共1頁第1頁 9編制加工程序O0001G50 X100.0 Z50.0； M03 S500 T0101 M08； G00 X30.0 Z5.0；G71 P50 Q130 U0.5 W0.2 D2.0 F0.2； G00 X18.0；G01 Z-30.0 F0.15；X22.0