【工装夹具类】CA6140杠杆工艺夹具及零件数控编程设计（铣小平台夹具）【8张图纸】【毕业设计】
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【工装夹具类】CA6140杠杆工艺夹具及零件数控编程设计（铣小平台夹具）【8张图纸】【毕业设计】,工装,夹具,ca6140,杠杆,工艺,零件,数控,编程,设计,平台,图纸,毕业设计
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第 五 章 、 数控 编程 1、数控机床的加工工艺及编程简介 （ 1） 常用编程指令及编程方法 1)00 对工件进行加工，可以在几个轴上同时执行快速移动，该指令没有运动轨迹的要求，也不需特别规定进给速度。其编程格式为： _ _ 或 _ _ 。 使用 令 床的进给速率由机床参数指定； 使用 具的实际运动路线并不一定是直线，而可能是折线。因此， 要注意刀具是否与工件或夹具发生干涉，对不适于联动的场合可采取每轴单动。 2)01 直线插补指令 命令刀具在坐标轴间以插补联动方式按指定的进给速度作任意斜率的直线运动，该指令为模态指令。其编程格式为： _ _ _ _ 说明： 刀具运动的进给速度由 态）决定； 可取增量尺寸，由 91 决定。 3)02/圆弧插 补指令命令刀具在指定平面内按给定的进给速度 削出圆弧轮廓。 使用圆弧插补指令 03的编程格式有两种： 第一种，用 I、 J、 18/03 _ _ _ 第二种，用圆弧半径 18/03 _ _ 说明： 18/令为坐标平面选择指令， 别为 控车削时，由于 刀具工作平面仅为 不必书写； 圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补（ 逆时针圆弧插补（ 令，圆弧插补的顺逆可如下判断：向圆弧所在平面（如 面）的垂直坐标轴的负方向（ 去，顺时针方向为 时针方向为 X、 Y、 Z 为圆弧终点坐标值。绝对编程时， X、 Y、 Z 为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值，相对编程时则为圆弧终点相对于圆弧起点的增量坐标值； 无论 91,I、 J、 圆心坐标 I、 J、 、 Y、 Z 坐标轴方向上的 分矢量， I、 J、 K 为增量值，且当分矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取“ -” 号； 用半径 R 指定圆心位置时，不能描述整圆。 同一半径 R 所描述的圆弧，从圆弧起点到终点有两个圆弧的可能性，为此规定圆心角 180 o 时，用 “+R”表示，如图 8； 180 o 时，用 “ 表示，如图 8。 4)41、 数控加工中，刀具切削刃的运动轨迹形成工件表面轮廓。当采用圆柱形（或其它圆形）刀具时，切削刃与刀具的中心距离一个刀具半径值，这将 使得刀具中心的运动轨迹偏离工件轮廓，但实际编程中的移动指令（如 03等）均是对刀具中心而言。为了编程方便，一般数控装置都具有刀具半径补偿功能，即编程时不需计算刀具中心运动轨迹，只按零件轮廓编程。执行刀具半径补偿指令后，数控装置便能自动计算并使刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而使切削刃加工出所要求的工件轮廓。 刀具半径左补偿，即刀具沿工件左侧运动方向时的半径补偿，如图 8a ） 所示； 刀具半径右补偿，即刀具沿工件右侧运动方向时的半径补偿，如图 8b ） 所示； 用该指令后， 41或 5)43、 当使用不同规格及类型的刀具加工或刀具磨损时，为了不必重新调整刀具或重新对刀，可在程序中用刀具长度补偿指令补偿刀具尺寸的变化。其编程格式为： 44 Z H 。 说明： 值为刀具长度补偿值，补偿量（或称偏置量）存入由 与偏置 号相对应（与前述刀具偏置意义相同）。 6) 在数控加工中，加工余量较大的表面或多次走刀才能完成的轮廓表面，采用循环编程，可以缩短程序段的长度，减少程序所占内存。各类数控系统复合循环的形式和编程方法相差很大，下面仅就 统的外圆粗车固定循环作一简单论述。其它复合循环（如钻孔循环、深孔加工循环等）读者可参阅各类数控系统说明书。 在 统中， 精车循环， 外圆粗车循环， 端面粗车循环， (Q(U(u) W(w) D(d) _ 说明： 循环程序段中第一个程序段的顺序号； 循环程序段中最后一个程序段的顺序号； u 径向（ 精车余量，以直径值指定； w 轴向（ 精车余量； d 每次吃刀深度。 图 871粗车外圆的加工路径。图中， w 是轴向（ Z 轴方向）的精车余量， u/2是径向（ 精车余量， d 是切削深度， 量（由参数设定）， （ 2）、 数控车削工艺 1） 轮廓形状复杂或尺寸、形状精度难于稳定控制的回转体零件； 精度要求特别高的回转体零件； 其它零件。 2） 普通车床受控于操作工人，车床的切削用量、走刀路线、工序的工步等一般都是由操作工人自行选定。因此，在普通车床用的工艺规程实际上只是一个工艺过程卡。数控车床加工的 程序是数控车床的指令性技术文件。数控车床受控于数控指令，加工的全部过程都是按程序指令自动进行的。所以，数控车床加工程序与普通车床加工工艺规程有较大差别，涉及的内容也较广。数控车床加工程序不仅要包括零件的工艺过程，而且还要包括切削用量、走刀路线、刀具尺寸以及车床的运动过程。因此，要求编程人员对数控车床的性能、特点、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法都要非常熟悉。工艺方案的好坏在很大程度上会影响车床效率的发挥，而且将直接影响到零件的加工质量。 3） 数控车削加 工工艺主要包括如下内容： 选择适合在数控车床上加工的零件 ， 确定工序内容。 分析被加工零件的设计图纸，明确加工内容及技术要求。 确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线。如划分工序、安排加工顺序、处理与非数控加工工序的衔接等。 加工工序的设计。如选取零件的定位基准、选择装夹方案、划分具体工步、选择刀具和确定切削用量等。 数控加工程序的调整。如选取对刀点和换刀点、确定刀具补偿量及确定加工路线等。 4） 工件坐标系零点设置及对刀问题 为使基准重合并便于计算和编程，一般选择工件回转中心为径向零点（ X=0），工件某一端面为轴向零点（ Z=0）。 数控加工中较常用对刀方法有定位对刀法、光学对刀法、 前，数控车床大多采用试切对刀法，其得到的结果更加准确可靠。 数控车削加工的试切对刀过程如下： ：移动车刀至工件表面，试切外圆表面， X 向不动，沿 Z 向退出车刀至安全位置，停车。实测 d 值，输入至刀具参数值（用 般为 5图 8示； ：移动车刀至工件端面，试切端面， Z 向不动，沿 X 向退出车刀至安全位置，停车。将刀具参数值 （该端面设为工件 其他数值（考虑工件轴向零点及端面加工余量需要）。 车削圆弧表面时的过切问题 车削圆弧表面时，若所选刀具不恰当，可能导致 “ 过切 ” 现象。如图 8主偏角 r=90 o 的车刀车削圆弧 圆弧的起点 A 及圆弧的前、中段，切削刃工作正常。刀具进入圆弧后段后，随着切削刃的径向切入，实际工作副偏角越来越小，刀具 副切削刃将逐步直接参与切削，直至副切削刃切入工件轮廓内部，形成过切。 过切会使工件产生形状和尺寸误差，加工中一定要避免。特别是微小的过切，往往容易被忽视，但它对工件和刀具都是有害的。由图 8知，形成过切的原因是因为工件轮廓的切平面与刀具副后刀面相交，所以选择刀具时一定要注意分析工件轮廓的尺寸与形状精度要求，并考虑刀具的结构特点。图 8选用 r 90 o 或刀尖角小一些的车刀，都可以有效地避免过切现象。当然，实际生产中还有很多方法，如采用圆弧刃、磨出过渡面等等，都可以解决这类问题。 （ 3）、 数控铣削加工工艺 1） 平面类零件。 变斜角类零件。 空间曲面轮廓零件。 箱体类零件。 螺纹。 2） . 数控铣削应注意的几个问题 加工平面选择 数控铣削加工时，对工件平面的加工首先要正确选择加工平面。一般通过在数控程序中由 Y、 安全距离与切削平面 数控铣削加工时，铣刀切削的工件实际表面为切削平面。为了保证快速进给或退刀行程中刀具与工件、夹具不发生干涉，在不进行工作进给时，刀具应与切削平面相距一个安全值，此即为安全距离，其大小可根据具体加工情况确定。加工工件的凹坑表面时，安全距离的设定要考虑实际切削表面与工件外轮廓表面的距离对切削行程的影响。 刀具半径补偿 刀具半径补偿的意义已如前述。加工中要注意左、右补偿的区分，即注意加工路径 的方向，否则容易造成事故。 下刀点、切入点及切入与切出方式 切削工件表面轮廓时，如果直接从工件轮廓某处下刀切削，将会在该处留下较为明显的切削痕迹。这在精加工中（尤其是封闭轮廓）是不允许的。为此，有些数控系统铣削加工编程方法规定了轨迹延长，以使刀具下刀点离开工件轮廓一小段距离，并以某一方式移动至切入点，再开始切削工件轮廓。切削结束后，刀具以矢量方向相反的同一方式从切出点退出工件轮廓。一般来说，数控系统规定了三种轨迹延长的切入切出方式： a. 沿工件轮廓的切入、切 出点表面切线切入和切出工件，用 A 后的参数确定下刀点至切入点沿工件轮廓的切向距离； b. 沿工件轮廓的切入、切出点表面法向的 1/2圆弧切入和切出工件，用 为刀具移动的圆弧直径； c. 沿工件轮廓的切入、切出点表面法向的 1/4圆弧切入和切出工件，用 6 b）、c）分别表示了 定的刀具轨迹延长切入方式，图 b）中 A 后的参数为 2R， 图 c）中 A 后的参数为 R。切出方式与此相同，但方向相反。 46、 需要说明的是，这里所指的 且多数数控系统的功能也不相同，使用时一定要按照数控系统说明书进行。如果数控系统不具备该项功能，精加工时建议按图 8示的方式预先编写一段程序，以便获得好的表面质量。 对刀 在数控铣床或加工中心机床上，确定对刀点在机床坐标系中位置的操作称为对刀。它是使数控铣床（或加工中心）主轴中心与对刀点重合，利用 机床坐标显示确定对刀点在机床坐标系中的位置，从而确定工件坐标系在机床坐标系中的位置。简单地说，对刀就是告诉数控机床工件装夹在机床工作台的什么地方。 对刀方法应与零件的加工精度相适应，生产中常使用百分表、中心规、高度表、寻边器等工具。 图 8向对刀示意图。具体操作方法如下： a. 机床主轴 装寻边器； b. 移动主轴至工件边缘，贴近工件时减缓移动速度（可用手摇脉冲发生器 ）； 电管闪烁，停止 Z 向（或 移出寻边器，并记录机床 坐标显示值输入至数控系统（机床操作面板）。 Z 向对刀可使用高度表。图 8使用高度表 Z 向对刀示意图。高度表自身高度为标准值（图中表高 50其中间圆柱高出 10 m （用于校核）。当刀具底面接触中间圆柱上表面时，将它向下推动，带动千分表表盘指针转动，指针转为 0 时即为标准高度。注意输入 Z 值时要将标准高度（如 50入机床显示的 在加工中心机床上进行数控加工时，工艺原则及方法与数控铣削大体相同。 但由于加工中心的功能更全面、更复杂，所以考虑的问题会更多一些，如自动换刀、自动交换工作台等等 。 2、编程 加工下图所示零件： 零件三视图： 技术要求1 . 加 工 表 面 粗 糙 度 侧 平 面 及 孔 壁 为 R a 1 . 6 底 平 面 为 . 工 件 去 毛 刺 、 倒 棱 。3 . 工 时 5 图校 核比 例 1 ： 1件 数 1 2 0 1 0 . 1 2呼伦贝尔学院工程分院0 8 级 机 制 专 科 班指 导重量 材 料 4 5 钢宋国岩刘 凯数控编程零件图1、选材： 122102325钢 2、 工序及切削用量的选择见下表： 工序 加工内容 刀具 主轴转数 进给量 刀具号 补偿号 S/（ r/ （ f/(mm/1 铣工件两侧面 1070 120 01 2 铣工件上端面 120650 100 1 铣工件另两侧面 1070 120 01 4 铣工件另上端面 120650 100 02 5 钻 700 120 03 6 精铰两个10 10796 50 04 7 扩 25 700 80 05 8 精铰 25 2560 40 06 9 铣 40 1070 100 07、0 粗铣 16 500 120 11 精铣 16 16650 100 12 粗铣 12 500 120 13 精铣 12 12650 100 14 粗铣左上角、右上角 45450 162 02 15 精铣左上角、右上角 45550 132 03 16 粗铣外轮廓 25400 150 04 17 精铣外轮廓 25600 100 05 18 粗铣左上角台阶面前部分 20450 162 06 工序 加工内容 刀具 主轴转数 进给量 刀具号 补偿号 19 精铣左上角台阶面前部分 20550 132 07 20 粗铣左上角台阶面外轮廓 20450 162 08 21 精铣左上角台阶面外轮廓 20550 132 09 22 粗铣 15厚开口槽 16450 162 10 23 精铣 15厚开口槽 16550 132 11 3、建立 工件 坐标系 :如图所示 （零件图所示） 程序段号 程序内容 主程序： 0001 54 90; 00 100 120 70 43 0 08; 01 60 0002 00 20 05; 09; 00 100 子程序： 0002 91 75; 00 01 00 99; 02 程序段号 程序内容 00 40 02; 650 08; 01 100; 05; 09; 00 100 主程序： 0003 01 70 43 0 08; 01 120; 98 6; 05; 09; 00 100 子程序： 0004 91 75; 00 01 00 99; 02 00 40 02; 650 08; 01 120; 05; 09; 00 100 个 03 00 0 5 700 08; 程序段号 程序内容 90 73 0 5 50; 51; 80; 00 20 09; 49 100 6.004 00 43 0 04; 60 08; 01 100; 01 00 01 80 01 05; 09; 49 100 7.5590 06; 700 08; 90 73 0 5 40; 80; 00 20 09; 49 100 506 00 43 0 06; 700 08; 01 80; 5; 05; 09; 49 100 程序段号 程序内容 001 00 0 5 70 00 08; 42 120 03 0 0; 40 00 05; 09; 00 100 607 00 0 500 08; 01 120; 20 09; 00 100 608 00 0 650 08; 01 100; 20 09; 00 100 209 00 5; 500 08; 01 120; 程序段号 程序内容 02 01 05; 09; 00 100 210 00 5; 650 08; 01 100; 02 01 05; 09; 00 100 上角 11 00 42 65 02; 450 08; 01 162; 30; 20; 00 75; 01 10 20 09; 00 100 上角 12 00 43 65 03; 550 08; 01 132; 30; 20; 00 75; 01 10 程序段号
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