典型框类零件数控加工程序的参数化设计.doc

典型框类零件数控加工程序的参数化设计申 报 材 料中国船舶重工集团公司第七一七研究所光电装备生产部 二九年十一月目录一：项目背景3二：程序参数化设计原理3三、经济价值3四：零件结构工艺分析4五：具体参数化设计程序4六：应用及推广8典型框类零件数控加工程序的参数化设计一：项目背景随着光电产品生产逐渐形成批量化，数控加工的优势明显，变倍框，变倍组镜筒是我所光电产品中用于变倍的典型零件之一。该零件广泛应用于107，2260A，273Y，ZY59， 273Y，2252，2263，2250，2258等多个项目当中。由于各项目中该零件的结构基本相似，就尺寸上有所差异，若每次加工时，都重新编制零件的数控加工程序，必将浪费大量的编程时间，且多次编程，程序出错率增大，导致零件加工效率下降。二：程序参数化设计原理数控加工中的加工程序普遍使用G代码及辅助功能M代码进行编程，若编程时使用参数化程序，既可以进行参数传递,而且允许使用变量、算术和逻辑运算及条件转移，使得编制程序十分方便。结合数控宏程序的特点和优势，对该类零件结构进行分析，可将该类零件的加工程序参数化。经参数化设计后的程序，描述的只是一个基本的轮廓特征。在实际零件的加工时，加工者只需了解零件的装夹方法和工件的零点，并对该程序中的特定变量根据特定的图纸，赋相应的初始值，便可确定该零件轮廓的具体尺寸。三、经济价值零件数控程序参数化设计具有较大的经济效益，为编制各类似零件数控加工程序提供了一种新的编程思路。最重要的是，该编程方式具有编程速度快、程序错误概率低、适用范围广、重复利用性强等特点。从而提高零件的加工效率和减少零件占机时间。大大的减少编程时间，按平均每件每次重新编程，每次节省时间25分钟编程时间计算，随着生产规模的扩大，和适用范围的扩大，数控程序参数化将节省更多的成本，具有较大的推广使用价值。零件实体图和具体要求如下图所示： 273Y 107 2260A ZY59四：零件结构工艺分析以上项目中，该零件的结构大体一致，（但尺寸有所不同）都是由两组外圆，孔和螺纹通过较薄的筋连接而成，零件中有两组相互垂直的孔，其中一组是安装镜片，另一组则与轴进行配合旋转与主镜筒连接，故尺寸精度和同轴度要求较高。零件材料为2Al12T4，细化后零件的加工工艺为：退火处理粗铣内外型体，内腔尺寸加工达要求，长度74.5单边留1.5MM余量；主视图上左右两端外圆轮廓外形42、34以及有公差和位置度要求的圆单边留1MM余量，内孔左端34、右端28，其它加工达要求。时效精铣零件轮廓，螺纹及退刀槽，除上下12H8组孔和左、右36、30H组孔外，其他达要求。螺纹与螺纹压圈配铣加工各孔，倒C1,C2角氧化处理精镗主视图轴线左、右两端36H7、30H7各内孔尺寸达要求，外形83尺寸达要求，并保证公差和位置度。TM31加工为30.5，精镗主视图上下端面12H8两孔形位公差答要求。加工TM31*0.5与0101-4压圈配做。该零件在加工时，主要存在的问题是零件的装夹问题和在镗削加工时零件基准的建立的问题。由于零件的同轴度和两组孔的轴线要相交，根据基准先行的加工原则，零件在加工之前，基准的建立和高精度是镗削零件两组孔的基础。铣削零件装夹图和镗削零件装夹图如下： 五：具体参数化设计程序零件上下轮廓及该轮廓的参数化程序 由图分析可得出，通过该轮廓的以、已知参数，零件的长度VC2和宽度VC1以及中间圆和与直线和中间圆相切的任意圆弧，通过数学关系的分析即可加工出该轮廓任意尺寸的零件特征。O0111VC1= 薄壁Y方向边长LengthVC2= 薄壁X方向边长WidthVC3= 中间圆直径VC4= 倒圆角大小VC7= arcSIN(VC1/2+VC4/VC3/2+VC4) 过切点两圆弧圆心连线与X轴夹角VC5=COSvc7* VC3/2+VC4 2点X坐标值VC6= COSvc7* VC3/2 3点X坐标值VC8= SIN vc7* VC3/2+VC4 2点Y坐标值VC9= SINvc7* VC3/2 3点Y坐标值VC10=VC1/2+D/2+5 下刀点的Y坐标VC11= VC2/2+D/2+5 下刀点的X坐标G15H1G40G80G90G17G0X=VC11Y=-VC12 刀具快速定位到13点Z2 M3S3000VC12=0 Z方向分层N50 VC12=VC12+1 Z方向每次步距1毫米G1Z=-VC12F800G41G1Y-VC1/2D1 以G1建立刀补到12点XVC5 以G1速度直线插补到11点G3 X=VC6 Y=-VC9 R=VC4 走G3逆圆弧到10点G2 X=-VC6 R=VC3/2 走G2顺圆弧到9点G3 XVC5Y-VC8 R=VC4 走G3逆圆弧到8点G1X-VC2/2 以G1速度直线插补到7点YVC1/2 以G1速度直线插补到6点X-VC5 以G1速度直线插补到5点G3X-VC6YVC9R VC4 走G3逆圆弧到4点G2XVC6RVC3/2 走G2顺圆弧到3点G1XVC2/2 以G1速度直线插补到2点Y-VC10 以G1建立刀补Y回到12点G40 XVC11 取消刀具半径补偿 IF VC12 LE 8N50 如果加工深度8循环结束 G0Z100 快速提刀M30 程序结束加工零件倒角特征参数化程序 （该程序适用于任意零件任意倒角特征的加工）程序正文 注释说明O01112VC1= 零件X方向边长LengthVC2= 倒角X方向边长WidthVC3= 倒角Y方向边长WidthVC4= 刀具半径（绝对值）VC5= 零件Y方向宽度VC6=VC1/2-VC2+VC4 刀具（中心）移动到VC3上方时X坐标值VC7=VC1/2+VC4 刀具（中心）移动到VC3下方时X坐标值VC8=VC2-VC3 刀具（中心）在内腔中Y方向上最大移动距离VC9=VC5/2 圆点位于Y方向中间S1000 M03 G15 H1G00 XVC7+VC4+1 Y-VC9-VC4-1 程序开始，定位于起刀点Z100 Z方向定位到安全高度 Z2VC10=-VC9-VC4 快速定位到Y的负方向加一刀具半径N50 VC10=VC10+1 Y方向分层加工每次步距1毫米G1Z-VC3F1000 以G1速度定位到倒角下方目标点XVC6Z0 以G1直线插补移动到倒角上方目标点G0Z2 快速提刀到安全高度XVC7+VC4+1 Y-VC9-VC4-1 回循环起点IF VC10 LT VC9N50 判断如果Y大于Y方向距离的一半循环结束G0Z100 快速提刀到安全高度M30 程序结束螺纹特征的参数化加工程序（该程序适用于任意尺寸和螺距内螺纹的加工，外螺纹的编程方法与此类似）THREADG40G80G90G17G0X0Y0M3S3000 快速定位到螺纹中心位置Z100M8Z2 定位到安全高度VC1= 螺纹大径VC2= 螺距VC3= 螺纹深度VC4= 螺纹刀半径VC5=VC1-VC4 自动螺纹刀中心轨迹坐标VC6=-2*VC2 螺纹下刀点起始高度VC7=VC3-VC2 判断螺纹深度位置N50 VC6=VC6+VC2 G2X=VC5Y0Z=-VC6I-VC5J0F300IF VC6 LE VC7N50G0X0Z100M30六：应用及推广以上为该典型零件的典型轮廓的参数化程序，程序简单易懂，重复编辑性强。参数化程序的应