【正文】 30) (216。35時(shí)的各切削力 Fc1= Fp2= 65 Ff3= 精車切削力： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。35 mm) Kp— 修正系數(shù) 所以切削 216。35 mm) Vc— 切削速度 m/min 60(216。35 mm) f—— 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 (216。 —— 背吃刀量 (216。 Kp 徑向分力 Fp = 2383 錯(cuò)誤 !未找到引用源。整個(gè)如圖 圖 夾緊元件 由于夾具零件都是固定在夾具體上面的，所以應(yīng)該選擇螺釘，由于夾具的設(shè)計(jì)尺寸面的寬度多為 15 或者 20cm，尺寸較小，為了滿足強(qiáng)度要求以及在這么小的空間裝配拆裝，故選擇內(nèi)六角圓柱頭螺釘 則整個(gè)夾具裝配圖的三維圖 所示 64 圖 夾具裝配圖 (1) 粗車切削力：查《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 P104 表，得車削切削力計(jì)算公式： 圓周分力 Fc = 902 錯(cuò)誤 !未找到引用源。為減少夾具的安裝誤差，宜采用有可調(diào)節(jié)螺母。綜合考慮兩個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，及加工的具體情況，采用方案一。 216。 方案二：是是按照基準(zhǔn)統(tǒng)一原則確定的，有利于夾具的設(shè)計(jì)制造，但不容易保 62 證空的軸線與外圓對稱面的重合，鉆頭進(jìn)給的的軸向力完全由定位元件承受，很容易引起變形。 3 面是軸承孔外端面定位限制兩個(gè)自由度。 圖 定位分析（二） 方案二如圖 所示 1 面是軸承座的底面限制三個(gè)自由度。 61 圖 定位分析 (一 ) 方案一如圖 所示 1 面也就是整個(gè)軸承座的截面定位限制兩個(gè)自由度。還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì) 效益。 （ 4）使用性好 專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。 專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)。 （ 2）提高生產(chǎn)效率 應(yīng)根據(jù) 工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的高效夾具，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，采用 4個(gè)工件同時(shí)加工，并根據(jù)零件圖實(shí)際需要，需要設(shè)計(jì)加工 M4螺紋的夾具。 圖 仿真加工效果圖 60 7 夾具設(shè)計(jì) 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程地切削加工、 熱處理、裝配等工藝過程中。首先將數(shù)控仿真系統(tǒng)置于 “ 編輯方式 ” ，在“PROG” 狀態(tài)下，選擇系統(tǒng)軟按鍵 “ 操作 /F 檢索 /READ” ；再給程序明名為 O0003；在單擊 “EXEC” 軟鍵就可看到導(dǎo)入的 NC 程序。其它加工操作與其大致一樣。如圖 所示。這里以對刀獲得的數(shù)據(jù)來說明設(shè)置的過程。本文采用 G54 工件坐標(biāo)系。 （ 4）設(shè)置工件加工坐標(biāo)系 通過對 刀得到的坐標(biāo)值（ X、 Y、 Z）即為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。在本文中，將工件上表面左下角（或工件上表面中心）設(shè)為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)， 完成 X， Y 方向?qū)Φ逗螅c(diǎn)擊菜單“塞尺檢查 /收回塞尺”將塞尺收回；點(diǎn)擊操作面板手動操作按鈕，機(jī)床切換到 JOG 手動方式，選擇 Z軸，將主軸提起，再點(diǎn)擊菜單“機(jī)床 /拆除工具”拆除基準(zhǔn)工具，裝上銑削刀具，準(zhǔn)備 Z 向?qū)Φ丁? （ 2）機(jī)床回參考點(diǎn) 在回零指示狀態(tài)下（回零模式），選擇操作面板上的 X 軸，點(diǎn)擊“ +”按鈕，此時(shí) X軸將回零，當(dāng)回到機(jī)床參考點(diǎn)時(shí)，相應(yīng)操作面板上“ X 原點(diǎn)燈”的指示燈亮，同時(shí) LCD上的 X 坐標(biāo)變?yōu)椤?”， 依次用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊 Y， Z 軸，再分別點(diǎn)擊“ +”按鈕，可以將 Y 和 Z 軸也回零，回零結(jié)束時(shí) LCD 顯示的坐標(biāo)值（ XYZ：,）和操作面板上的指示燈亮為回零狀態(tài)，機(jī)床運(yùn)動部件（銑床主軸、）為返回到機(jī)床參 考點(diǎn)，故稱為回零，如圖 所示。 57 圖 放置零件 （ 1）機(jī)床準(zhǔn)備 機(jī)床準(zhǔn)備是指進(jìn)入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)后，針對機(jī)床操作面板，釋放急停、啟 動機(jī)床驅(qū)動和各軸回零的過程。然后單擊“選擇夾具”，在“選擇夾具”對話框中，毛坯選擇剛剛定義的毛坯 1,夾具選擇平口鉗，設(shè)置如圖 所示。 LCD/MDI 面板為模擬 LCD 顯示器和一個(gè) MDI 鍵盤構(gòu)成（上半部分），用于顯示和編輯機(jī)床控制器內(nèi)部的各類參數(shù)和數(shù)控程序；機(jī)床操作面板（下半部分）則由若干操作按鈕組成， 55 用于直接對仿真機(jī)床系統(tǒng)進(jìn)行激活、回零、控制操作和狀態(tài)設(shè)定等。如圖 所示。 在此，對本文的零件進(jìn)行數(shù)控加工仿真選用 宇龍 數(shù)控加工 仿真軟件 系統(tǒng)進(jìn)行分解和操作。為此，人們一直在研究能逐步代替試切的計(jì)算機(jī)仿真方法，并在試切環(huán)境的模型化、仿真計(jì)算和圖形顯示等方面取得了重要的進(jìn)展，目前正向提高模型的精確度、仿真計(jì)算實(shí)時(shí)化和改善圖形顯示的真實(shí)感等方向發(fā)展。為確保數(shù)控程序的正確性，防止加工過程中干涉和碰撞的發(fā)生，在實(shí)際生產(chǎn)中，常采用試切的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。 ② 一般需要對程序名稱、關(guān)鍵程序段、使用的刀具補(bǔ)充做好相應(yīng)的信息說明，根據(jù)規(guī)定和編程習(xí)慣而定，沒有統(tǒng)一的格式，目的是確保程序的正確性，增加可讀性。 圖 NC程序 （ 2）程序檢查和添加注釋信息 對于生成的 NC 程序進(jìn)行檢查時(shí)，一般主要兩個(gè)方面。 ③ 在單位中選擇“公制 /部 件”選項(xiàng)，以方便其后進(jìn)行的在宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)中仿真，使得兩者的單位統(tǒng)一。 此處以軸承座的上底面和側(cè)面加工為例，進(jìn)行后置處理操作如下： ① 在操作導(dǎo)航器窗口，選擇前面成功生成刀軌的所有操作，在工具條中單擊“后處理”圖標(biāo)，出現(xiàn)“后處理”對話框，如圖 所示，在“可用機(jī)床”的列表中選擇前面制作好的后處理文件“ MILL_3_AXIS”。 （ 1）后置處理 利用后置處理功能，根據(jù)加工的實(shí)際需要，既可以對整個(gè)加工過程中某個(gè)操作的刀軌轉(zhuǎn)化成 NC 程序，也可以對所 有操作的刀軌轉(zhuǎn)化成 NC 程序。故此處就不作介紹，最后的切削仿真模型圖如圖 所示。在創(chuàng)建鉸孔加工過程中與鉆孔加工部同的兩點(diǎn)是，在“創(chuàng)建操作”對話框中，類型選擇“ drill” ,子類型選擇“ REAMING(鉸孔 )”圖標(biāo)，各參數(shù)如圖 中所示，參數(shù)設(shè)定完成后，單擊確定按鈕，進(jìn)入“ REAMING(鉸孔 )”對話框，鉸孔加工與鉆孔加工第二點(diǎn)不同之處在于“循環(huán)”處選擇“標(biāo)準(zhǔn)鏜”如圖 所示，其它參數(shù)設(shè)置都和鉆孔加工中的操作設(shè)置一樣。此處不重復(fù)介紹。然后單擊確定按鈕，完成鉆孔操作。系統(tǒng)返回“ DRILLING(鉆 )”對話框。 49 圖 Cycle Dwell 單擊“秒”，系統(tǒng)彈出的對話框中設(shè)置停留時(shí)間為 3 秒。 圖 指定參數(shù)組 系統(tǒng)彈出“ Cycle 參數(shù)”對話框，如圖 所示， 48 圖 Cycle參數(shù)設(shè)置 單擊“ Depth模型深度”按鈕，系統(tǒng)彈出“ Cycle 深度”對話框，如圖 所示，單擊“穿過底面”按鈕，單擊確定。如圖 所示對話框。選用系統(tǒng)自動創(chuàng)建的操作名稱，即“ DRILLINGD4”。 ④ 方法。 ③ 刀具。 ② 幾何體。 44 圖 切削區(qū)域的選定 圖 切削層的設(shè)定 45 圖 非切削移動的對話框 圖 預(yù)鉆孔點(diǎn)的設(shè)定 在 如圖 所示的“ CAVITYMILL（型腔銑削）”操作對話框中，單擊“刀軌生成” 按鈕，直接產(chǎn)生粗加工平面的刀軌，如圖 所示的加工刀軌，檢查無誤后，單擊“ CAVITYMILL（型腔銑削）”操作對話框下面的“刀軌確認(rèn)”按鈕，進(jìn) 46 入“可視化刀軌軌跡”對話框，選擇“ 2D 動態(tài)”仿真對話框，切削仿真后工件的形貌如圖 所示 圖 圖 切削仿真模型圖 （ 2）端面Φ 4mm 油孔的加工 創(chuàng)建孔的加工一般由三部分組成：點(diǎn)鉆加工―鉆加工―鉸加工，在創(chuàng)建過程中，三部分的創(chuàng)建方法大致一樣，此處就詳細(xì)介紹“鉆加工”的創(chuàng)建操作 點(diǎn)擊工具條快捷圖標(biāo)“創(chuàng)建操作”， ，類型選擇“ drill”，在“子類型”中選擇“ DRILLING”圖標(biāo)，各個(gè)選項(xiàng)的設(shè)置如下： ① 程序。 ③ “進(jìn)給率”設(shè)置好主軸轉(zhuǎn)速和各個(gè)進(jìn)給運(yùn)動的進(jìn)給速度。選擇指定其他參數(shù)主要設(shè)置如下： ① “切削模式”選用“跟隨周邊（輪廓）”方式。 圖 型腔銑操作對話框 在 如圖 所示的“ CAVITYMILL（型腔銑削）”操作對話框中，選擇幾何體選項(xiàng)中的“指定切削區(qū)域”圖標(biāo)，單擊“選擇”，直接在主模型上選中Φ 30mm 面，如圖 所示，單擊選擇“切削層”圖標(biāo)，設(shè)置切削層如圖 所示。 以上選項(xiàng)全部設(shè)置完畢，單擊“應(yīng)用”，即可進(jìn)入“ CAVITYMILL”操作對話框。 ⑤ 名稱。 ④ 方法。 ③ 刀具。 43 ② 幾何體。 點(diǎn)擊工具條快捷圖標(biāo)“創(chuàng)建操作”，類型選擇“ mill_contour”，在“子類型”中選擇“ CAVITYMILL”圖標(biāo)，各個(gè)選項(xiàng)的設(shè)置如下： ① 程序。加工類型操作與上基本一樣，其精加工刀軌如圖 所示，切削仿真后如圖 所示。圖 為切削仿真后的模型圖。 該型腔加工生成的刀軌如圖 所示，檢查無誤后，單擊“型腔銑”操作對話框下面的“刀軌確認(rèn)”按鈕，進(jìn)入“可視化刀軌軌跡”對話框，選擇“ 2D動態(tài)”仿真對話框，切削仿真后工件的形貌如圖 所示 40 圖 粗加工刀軌圖 圖 粗加工切削仿真模型圖 （ 2）軸承座上底面和側(cè)面精加工 精加工上底平面和側(cè)面的加工類型、切削參數(shù)和操作過程與精加工頂蓋平面一樣。 在刀軌中重點(diǎn)檢查刀具開始切入工件材料的刀軌運(yùn)動，一般情況下刀具從工件外側(cè)螺旋或者斜線切入比較安 全，不能從材料中間垂直切入，否則刀具容易發(fā)生嘣刃。 其他切削參數(shù)均按照系統(tǒng)默認(rèn)值，在此不再做修改和調(diào)整。 ④ 單擊“切削層”圖標(biāo)，進(jìn)入“切削層對話框”發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)判斷從頂層測量，總切削為深度為 37mm，而整個(gè)毛坯高度為 52mm，但是希望粗加工能夠切削到工件模型的上座面，如圖 43 所示，用軸承座選中工件模型的上座面，該面高亮度顯示，系統(tǒng)自動判斷出“范圍深度”的文本框中已變成 37mm，如圖 所示，然后單擊“確定”，回到如圖 所示的對話框。 ② “步進(jìn)”設(shè)置為刀具直徑的 50%。創(chuàng)建操作步驟如下： 點(diǎn)擊工具條快捷圖標(biāo)“創(chuàng)建操作” ,在彈出的 “創(chuàng)建操作”對話框中，類型選擇“ mill_contour”，在“子類型”中選擇“ CAVITYMILL”圖標(biāo)，在對話框中設(shè)置參數(shù)如圖 所示，點(diǎn)擊確定。 圖 創(chuàng)建方法對話框 （ 2）同理，在圖 所示對話框中的“ METHOD” 下拉子項(xiàng)中選中“ MILLFINISH”彈出對話框，并對相應(yīng)的項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置如圖 所示。如圖 所示。 35 圖 部件幾何體的設(shè)定 ③ 再次在“ MCS_MILL” 對話框，在“幾何體”選項(xiàng)中單擊“隱藏（毛坯）”幾何圖標(biāo)然后單擊“選擇按鈕”，打開“毛坯幾何體”對話框。如圖 所示 圖 MILL_GEOM對話框 ② 在對話框的“銑削幾何體”選項(xiàng)中單擊“指定部件”幾何圖標(biāo)，然后單擊“確定”按鈕，打開“工件幾何體”對話框，在視圖窗口中選中工件主模型，然后單擊“確定”按鈕，即可完成工件幾何體的指定。 由于本零件需要加工多個(gè)平面，需要多個(gè)加工坐標(biāo)系，方法相同，所以只詳細(xì)第一次的創(chuàng)建幾何父節(jié)點(diǎn)組，其它的類似 （ 1）建立加工坐標(biāo)系 在操作導(dǎo)航器窗口中，單擊“幾何視圖”，在下面窗口找到“ MCS_MILL”圖標(biāo)并雙擊，在出現(xiàn)的“ MILL_ORINET”對話框下，如圖 所示，單擊“ MCS”選項(xiàng)下的“ 原點(diǎn)”圖標(biāo)，進(jìn)入“點(diǎn)構(gòu)造器”對話框，創(chuàng)建加工作坐標(biāo)系到毛坯頂端的左下角頂點(diǎn)位置，檢查 XC、 YX、 ZC的坐標(biāo)值均為 0即可，如圖 所示，單擊“確定”，返回到“ MILL_ORINET”對話框，并調(diào)整工件坐標(biāo)系到該頂點(diǎn)位置在，視圖窗口可以發(fā)現(xiàn)動態(tài)加工坐標(biāo)系和工作坐標(biāo)系重合了，再次單擊“確定”，保證加工坐標(biāo)系原點(diǎn)在毛坯頂端的左下角頂點(diǎn)位置上，和工件安裝在工作臺上的對刀點(diǎn)一致。 創(chuàng)建加工幾何體 完成刀具的創(chuàng)建后，下一步就是加工幾何體的創(chuàng)建，加工幾何體的創(chuàng)建在整個(gè)加工創(chuàng)建操作過程中，是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，不同的 加工部位，所創(chuàng)建的加工幾 33 何體是各不相同，下面重點(diǎn)介紹加工幾何體的創(chuàng)建過程。如圖 所示 圖 （刀具）視圖選項(xiàng)卡 還可以在“創(chuàng)建刀具”對話框中，單擊“ RetrieveTool”圖標(biāo)，在出現(xiàn)的“庫類選擇”對話框中，依次從現(xiàn)有的刀具庫中選擇符合加工要求的刀具。如圖 所示 32 圖 創(chuàng)建刀具對話框 2 ⑤ 按照同樣的方法，創(chuàng)建其他 2把麻花鉆或 者锪孔鉆。 ④ 在“創(chuàng)建刀具”對話框中，把“類型”切換到“ drill”圖標(biāo)，在其“子類型”區(qū)域中選擇“ SPOTDRILL_TOOL”圖標(biāo)，在“位置”下拉列表中默認(rèn)選擇“ GENERIC_MACHINE”，在“名稱”文本框中輸入創(chuàng)建第一把中心鉆名稱，命名為“ SDRILLT5D10”，單擊“應(yīng)用”按鈕。如圖 。 ② 打開“創(chuàng)建