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MJC01-073@子程序在冲孔模生产中的运用--毕业设计论文,机械毕业设计全套

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毕业设计用纸 共 2 页 第 1 页 毕业设计任务书 一、题目：子程序在冲孔模生产中的运用 二、目的： 通过本课题的完成，使学生首先感觉到团队合作，相互配合工作的重要性，其次更加深刻的了解塑料模具在实际生产中的应用，以及在实际生产当中的重要性，并学会根据实际生产需要进行模具设计，最终学会独立分析问题并解决问题，编写毕业设计说明书，查找参考资料的方法 。 三、技术要求： （ 1）工件的装夹定位要合理 （ 2）点孔的精度要达到要求 （ 3）子程序的编制要达到效率简洁的要求 四、说明书内容： 1 加工子程序内容 2 刀具刀号及刀补表 3 加工 孔的相关工艺图纸 五、图表内容： 附录一 加工孔相关工艺图纸 加工孔的相关子程序 nts 毕业设计用纸 共 2 页 第 2 页 六、参考文献： （ 1） 淑萍主编机械加工工艺及设备北京：机械工业出版社 （ 2）刘越主编机械制造技术北京；化学工业出版社， 2003 （ 3）王启平主编机床夹具设计哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 1995 （ 4）扬黎明主编机床夹具设计手册北京：国防工业出版社， 1996 （ 5）赵长明，刘万菊主编数控加工工艺及设备北京：高等教育出版社， 2003 （ 6）许祥泰，刘艳芳数控加工编程实用技术北京：机械工业出版社， 2001 （ 7）孙德茂著 .数控机床铣削加工直接编程技术 .北京：机械工业出版社， 2004 （ 8）孟少龙主编 .机械加工工艺手册 .北京：机械工业出版社， 1992 （ 9）王志平著 .数控编程与操作 .北京：高等教育出版社， 2003 （ 10）华茂发主编数控机床加工工艺北京：机械工业出版社， 2000 任务书下发时间： 2006 年 02 月 18 日 毕业设计完成时间： 2006 年 06月 10 日 指 导 老 师： 教 研 室 主 任： 七、指导教师评语： 指导教师签名 年 月 日 八、答辩评审意见： 答辩组长签名 年 月 日 装 订 线 nts 毕业设计用纸 共 43页 第 1 页 摘 要 数控编程即数控机床加工程序的编制，它是数控机床使用中最重要的一个环节。数控编程分手工编程和自动编程。手工编程是由人工完成刀具轨迹计算及加工程序的编制工作。当零件形状不十分复杂或加工程序不太长时，采用手工编程方便、经济。自动编程是计算机通过自动编程软件完成对刀具的运动轨迹的自动计算，自动生成加工程序并在计算机屏幕上动态地显示出刀具加工轨迹。对于加工零件形状复杂，特别是涉及三维立体形状或刀具运动轨迹计算繁琐时，采用自动编程。 本次毕业设计的课题是冲孔模（标模）的数控加工编制三菱 系统加工中心点孔的 程序 。冲孔模（标模） 是很典型的模具类型，结构比较简单、但精度要求高、要加工的孔多、工序很长且具有较广泛的代表性， 通过本次课题的完成，使其熟悉实际生产中工程图的全貌和具体要求，其次熟悉实际生产中工艺设计的全方法。 对三菱等系统的加工中心的加工工艺特性也有了一定的了解。通过本课题的完成，使学生首先感觉到合作配合工作的重要性，其次熟悉实际生产中的程序设计过程及方法，更多的了解子程序在实际加工生产中的重要地位。 关键词： 数控、手工编程、自动编程、 子程序 nts 毕业设计用纸 共 43页 第 2 页 目 录 第一章 引言 3 第二章 课题研究 5 2 1 课题 研究的 主要内容 5 2 2 研究的方法 6 2. 3 具体 步骤和措施 (编程 ) 8 第三章 结 论 28 致 谢 29 参考文献 20 1. 附录 A（ 1#板程序） 31 2. 附录 B（ 2#板子程序） 33 3. 附录 C（ 3#板子程序） 35 4. 附录 D（ 4#板子程序） 37 5. 附录 E（ 5#板子程序） 39 6.附录 F（ 6#板子程序） 42 7.附表 刀库刀号及刀补表 43 nts 毕业设计用纸 共 43页 第 3 页 第一章 引 言 本次毕业设计的课题是冲孔模（标模）的数控加工编制三菱 系统加工中心点孔的程序 。冲孔模（标模） 是很典型的模具类型，结构比较简单、但精度要求高、要加工的孔多、工序很长且具有较广泛的代表性， 通过本次课题的完成，使其 熟悉实际生产中工程图的全貌和具体要求，其次熟悉实际生产中工艺设计的全方法。 对三菱等系统的加工中心的加工工艺特性也有了一定的了解。通过本课题的完成，使学生首先感觉到合作配合工作的重要性，其次熟悉实际生产中的程序设计过程及方法，更多的了解子程序在实际加工生产中的重要地位。最后学会独立分析解决问题、编写（纂写）毕业设计说明书（论文）、查找参考资料的方法。 在数字化制造技术中，计算机数控技术和数控编程技术是最重要的技术之一，它直接面对加工对象和操作者，数控及其编程技术的熟悉和掌握程度也直接影响到制造系统的成效。目前 以数控机床和加工中心为重要组成部分的柔性制造系统（ FMS）和计算机集成制造系统（ CIMS）已越来越多，数控机床的应用已渗透到机械制造业的各个领域。 数控编程作为数控加工的关键技术之一，其程序的编制效率和质量在很大程度上决定了产品的加工精度和生产效率。尤其是随着数控加工不断朝高速、精密方向的发展，提高数控程序的编制质量和效率对于提高制造企业的竞争力有着重要的意义。随着 CAD/CAM 软件的不断普及应用，数控编程的模式逐渐由自动编程取代手工编程。但 CAM 软件编程和手工编程有着各自的特长，且现有的 CAM 软件不能满足所 有数控系统的特殊功能，充分结合两种编程模式，对于提高编程的效率和质量有着重要的意义。由于历史的原因，国内企业普通数控机床和高精密数控机床并存的局面将持续很长时间，对于传统的普通数控机床，无法实现高速切削加工，采用高速切削加工的编程策略难以发挥普通数控机床的加工效率，且传统数控机床普遍内存容量有限，因此合理有效地利用传统数控机床的特性，结合 CAM 软件自动编程和手工编程两种方式，编制简洁合理的小容量数控程序，有着非常现实的意义。因此就要求我们在编程时适当的地方运用子程序和用户宏程序。 在实际数控加工编程中，充分 利用 CAM 软件的功能，配合手工编程，如宏程序的应用、代码段及子程序的调用等，可以充分提高数控编程的效率。 实际应用中，针对同一 类 产品的多个相同加工特征的情况，以手工编程 （或以 CAM 编程代结合手工编程） 时，如能充分利用子程序功能，既可减少建模的工作量，也可提高程序的简洁性，降低程序的错误率。在多数数控系统中，子程序调用都有专门的指令，如在 三菱、 FANUC、华中等系统 中有 M98/M99，在DeckelMaho 系统中有 G14 或 G22 等 。同时 用户宏程序应用 可以提高编程效率降低程序字节数 ， 早期的普通数控机床系统都具 有内存容量小的特征，但数控系统大多都提供用户宏程序的功能。使用用户宏程序可以有效地解决比较规则nts 毕业设计用纸 共 43页 第 4 页 的曲面、圆角、型腔和外形轮廓等加工特征。使用宏程序时，要求思路清楚，语法正确。一般的数控系统提供的宏程序功能由条件判断语句、逻辑运算、算术运算、循环控制语句、系统变量及用户变量设置等组成。 nts 毕业设计用纸 共 43页 第 5 页 第二章 课题研究 2.1 课题研究的主要内容： 2.1.1 编制实际生产中三菱系统回基准点的程序（ O110） O110 G90; G91 G28 Z0.; XO. Y0.; G00 X_ Y_ ;(对刀所得的基准点坐标 ) M30; % 2.1.2 根据（ 1-6） #板的尺寸修改工件中心坐标值，以便系统识别 (即 G54的设定 )。其程序段为： G91 G00 X_ Y_; M30; % 2.1.3 编排刀库，同时给定长度补偿 （注：为方便对不同标模板的生产通常我们以平口钳上表面对刀；为防止对刀划伤工件表面我们通常加一高度固定的标准垫块）。 2.1.4 冷冲模标模（ 1#-6#）板的孔加工要求及点的存放原则（子程序运用） 六块标模板中（ SC、 DG、 EL）孔 的加工几乎相同，我们主要介绍（ 1#-6#）中几类不相同的孔的加工特点及子程序的应用： 1#板中 两导套孔为 40+0.08/0.011（要求滑配），必须安排一下工序：点孔 预钻孔 扩孔 铣刀扩孔 镗孔 ，因此我们须另外存放此两孔坐标，我们将其存入程序（ O1001）中，便于点孔后的 铣镗削 加工。 2#板四个导柱（ SP）孔的 （尺寸 15 0.0025- 18+0.2/+0.4），因此我们也需要另存 此类点，并对其加工工艺另做说明。 3#板中比其他板多了 SS 孔但其加工要求与 SC 等孔相同，此处不另做说 明，但其 DP 孔 （或者在非标模板的加工时冲针固定孔的加工） 需要打 2.0 的穿丝孔，就要求我们另外存放该类孔（ 子程序 ）。并制定次类孔的加工工艺。 4#板 增加 DP 孔为线割孔nts 毕业设计用纸 共 43页 第 6 页 需打穿丝孔与 DP 孔一起存放，其他加工工艺同 3#板。 5#板需要注意其材料选择，根据材料（如 SKD11、 PX5 等材料）另设加工参数。 6#板由于为反面沉头，特别是导柱孔（ 22-0.01 30*5+0.2/+0.4） 需要 加工中心加工，所以我们就必须避免二次装夹，这就要求我们在编程时根据其反面加工的特点对其 Y 坐标（或 X 坐标）值镜像后再加工，三菱系统用指 令 G51.1 取消用 G50.1。 2.2加工的具体步骤： 2.2.1看图纸 标模图纸比较简单，图纸只要易读懂（由于我们研究的是子程序的应用没有必要搞复杂。当然，在实际生产中复杂图是不可避免的，由于与本课题关系不是太密切就不做选择。）。值得一提的是 6#板（底板）在实际加工中由于其沉头在图纸上显示为虚线，因此我们一读图就能知道沉头为反面沉头，尤其是导柱孔，为了减少二次装夹的误差我们要从反面加工，这就要求我们点的位置需要镜像，一般我们选用 Y 轴镜像。 2.2.2 加工工艺的制定 图 2-1 加工流程 数控加工工艺路线设计中应注意以下几个问题： nts 毕业设计用纸 共 43页 第 7 页 I 工序的划分 根据数控加工的特点，数控加工工序的划分一般可按下列方法进行： （ a）以一次安装、加工作为一道工序。这种方法适合于加工内容较少的工件，加工完后就能达到待检状态。 （ b）以同一把刀具加工的内容划分工序。有些工件虽然能在一次安装中加工出很多待加工表面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如控制系统的限制（主要是内存容量），机床连续工作时间的限制（如一道工序在一个工作班内不能结 束）等。此外，程序太长会增加出错与检索的困难。因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多。 （ c）以加工部位划分工序。对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内腔、外形、曲面或平面，并将每一部分的加工作为一道工序。 （ d）以粗、精加工划分工序。对于经加工后易发生变形的工件，由于粗加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗、精加工的都要将工序分开。 II 顺序的安排 顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行： （ 1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑； （ 2）先进行内腔加工，后进行外形加工； （ 3）以相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数； III 数控加工工艺与普通工序的衔接 数控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如衔接得不好就容易产生矛盾。因此在熟悉整个加工工艺内容的同时，要清楚数控加工工序与普通加工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点，如要不要留加工余量，留多少；定位面与孔的精度 要求及形位公差；对校形工序的技术要求；对毛坯的热nts 毕业设计用纸 共 43页 第 8 页 处理状态等，这样才能使各工序达到相互满足加工需要，且质量目标及技术要求明确，交接验收有依据。 1） 标模 1# 6#板的图纸： （见论文副本 标模工程图纸） 2）读解装夹定位方式 由于加工零件均为板料，我们选择平口钳装夹即可， 3）选择刀具。根据工件材料，机床性能，刀具材料，选择所需的刀具。（见附表 2） 4）读解工序卡片 看工艺卡片可以知道加工顺序、切削用量、刀具号等工艺参数，在此基础上开始编程。 2 3 具体 步骤和措施 ： 2.3.1 查找 资料 为了能够搞好毕业 设计，我在百度网上查找了与自己设计有关的资料，也到学校与设计有关的书籍。 2.3.2 编写程序 1）加工方法 所需加工方法有：钻削、镗削、铰削和铣削等。针对加工表面的形状，尺寸和技术要求不同，采用不同的加工方案。 这次设计中，我主要是编制孔的程序，孔加工固定循环指令格式如下： 73 G89X Y Z R Q P F K； 其中 X Y：孔定位数据，取值与 G90/G91 有关； Z：孔底平面位置，取值与 G90/G91 有关； R： R 点平面位置，取值与 G90/G91 有关； Q：在 G73/G83 方式中指 每次的加工深度，在 G76/G87 方式在红指规定的位移量。 Q 值只取增量值与 G90/G91 无关； F：切削进给速度； L：孔加工的重复次数，缺省为 0，在 G90 方式下表示在同一个位置加工 L 次，在 G91 方式下表示在一条直线上加工 L 个孔。 上述地址符中只有 L 为非模态指令，其余的均为模态指令。 加工不同的孔所用的工序是不一样的，因此编程时所用的 G 代码也是不同的，下面我对用来加工孔的 G 代码做一个简单的说明： G81 循环用于正常钻孔，切削进给，快速回退，其加工方式为：进给、孔底、快速退刀。一般钻中心孔时都用 G81，粗镗 孔时也可用 G81。 G82 循环与nts 毕业设计用纸 共 43页 第 9 页 G81 循环的区别是 G82 在孔底增加了暂停，所以适合于锪孔和镗阶梯孔，而G81 用于一般钻孔，其加工方式为：进给、孔底、暂停、快速退刀。 G83 循环用于深孔钻削，间歇切削进给到底部，钻孔过程中从孔中排出切屑，其加工方式为：进给、退刀、再进给、再退刀、孔底、快速退刀。 G85 镗孔循环中，刀具以切削进给加工到孔底，然后又以切削进给返回到 R 点，所以适用于精镗，其加工方式为：切削进给、孔底、切削进给、 R 点、快速推刀，我精镗孔时用了 G85，铰孔时也用了 G85。 G89 的格式与 G85 相同，不同点 是该循环在孔底执行暂停，其加工方式为：进给、孔底、暂停、快速退刀，我编程时半精镗孔时用的是 G89。 G80 是取消所有的固定循环，执行正常操作。 编写程序时需要用到子程序，子程序用于编写程序经常重复进行的加工 ,比如某一确定的轮廓形状 ,子程序位于主程序中适当的地方 ,在需要时进行调用、运行，这样可以避免或尽可能减少出错，简化程序，减少编程工作量。例如：对 11-M8-6H 的油底壳螺栓孔，加工需要钻中心孔 -钻孔 -倒角 -攻螺纹四个工序，如果不用子程序的话，会使程序变得很复杂，而且很容易出错，用了子程序，只需在主程序中编写 到该孔时调用一下子程序就可以了，既简单又不容易错。子程序的定义格式为： O 子程序号 M99； 程序结束 子程序的调用格式为： M98 P_L_； 其中： M98 为调用子程序指令， P 后面的数字为子程序号， L 后面的数 图 2-2 顶板 H1 nts 毕业设计用纸 共 43页 第 10 页 字为子程序重复调用次数，若无 L 值则缺省为调用一次，系统允许重复调用 9999次。 2）根据图纸要求制定各子程序所存放的孔并分析各孔的加工特征及手工编 辑加工主程序 1#板（顶板如图 1） 规格 340*200*25 对 1#板的孔进行分类，（ SC、 DG、 TP、 DP）孔，其孔径均大于 5MM，因此，此四类孔可以归为一类进行点孔，我们将此四类孔存入子程序（ O1000）中，使点孔一次性完成。两导套孔为 40+0.08/0.011（要求滑配），必须安排一下工序：点孔 预钻孔 扩孔 铣刀扩孔 镗孔 （镗刀选择可参考表 2-1）。 表 2-1 加工两导套孔需要的镗刀参考表 零件图号 J30102-4 数 控 刀 具 卡 片 使用设备 刀具名称 镗刀 TC-30 刀具编号 T13006 换刀方式 自动 程序编号 刀 具 组 成 序号 编号 刀具名称 规格 数量 备注 1 T013960 拉钉 1 2 390、 140-50 50 027 刀柄 1 3 391、 01-50 50 100 接杆 50100 1 4 391、 68-03650 085 镗刀杆 1 5 R416.3-122053 25 镗刀组件 38-53 1 6 TCMM110208-52 刀片 1 7 2 GC435 备注 编制 审校 批准 共页 第页 nts 毕业设计用纸 共 43页 第 11 页 因此我们须另外存放此两孔坐标，我们将其存入程序（ O1001）中，便于点孔后的加工，模板有的反面要求，这就要求我们设基准点，其坐标存入自程序（ O1006）中，在（ 2# 5#）板中我们也引用此子程序号，但必须根据板材尺寸更改点坐标。由于顶板厚度为 25MM 我们用铣刀扩孔时不可能一刀结束，我们可以用子程序下刀，但最好的方法是用用户宏指令，这就大大提高编程效率，缩短了编程时间。在 三菱系统中 如采用相同的加工插补精度，宏程序只需调节共变数 500 来调节每层 Z 轴的加工深度，即可满足加工精度要求。而以直线拟合加工方式提高精度时，程序容量可能呈倍数增加，传统数控机床的容量更难以满足生产要求。同时该程序通过调节 110 用户变量可满足粗加工、半精加工和精加工要求，程序的柔性比用 CAM 软件编制出的数控程序适应性更好。 下面是图 2-2 的加工程序 ： O201 G90 G80 （ 25MM）； G91 G28 Z0.；（回换刀点） T1；（ 5MM 中心钻） M6； G0 G90 X0 Y0； S1200 M3； G43 Z-70. H6；（对刀垫块高度 120MM） Z-105. M7； G99 G81 Z-117. R-105. F60； M98 P1006； M98 P1000； G0 X0 Y0 M9； G49 Z0； M05 T2；（ 9MM 麻花钻） M6 S900 M3 G43 Z-70.H2； Z-105.M7； G99 G83 Z-152.Q5 R-105 F80. L0； M98 P1001； G0 X0. Y0.M9. G49 Z0； M05 nts 毕业设计用纸 共 43页 第 12 页 T3（ 18MM 麻花钻） M6 S400 M3 G43 Z-70 H3； Z-105. M7 G99 G83 Z-117 Q5 R-105 F40 L0； M98 P1001； G0 X0 Y0 M9； G49 Z0； M05 T4（ 18MM 立铣刀）（ 40MM 孔的加工要求如图 1-1 所示） M6； S500 M3 G43 Z-70 H4； Z-105 M7； X-145 Y75 #500=-120 WHILE#500 GT-148 D01； D1 Z#500 F75； G41 X-165 F160 D4（预留镗孔余量双边 0.6MM，刀补给 18.3MM） G3 I-20. Z=#500-4.5； END1； Z-115 M9； G40 G0 X145. Y75.； #500=-120； WHILE#500 GT-148 D01； G1 Z#500 F75； G41 X125 D4 F160.； G3 I-20； Z=#500-4.5； ENDW； Z-115 M9； G40 G0 X0 Y0； G49 Z0； M05； T5（ 40MM 镗刀）； M6； nts 毕业设计用纸 共 43页 第 13 页 S1500 M3； G43 Z-70. H5； Z-105. M7； G99 G81 Z-148 R-105 F120 L0； M98 P1001； G0 X0 Y0 M9； G49 Z0； M30； % 图 2-2-1 顶板导套孔 2#板的（ SC、 DG、 DP）孔与 1#板坐标相同，较 1#板 2#板多了四个导柱孔（尺寸 15 0.0025- 18+0.2/+0.4）。此时，（ SC、 DG、 DP）存入子程序（ O2000）中；导柱孔（ SP）存入子程序（ O2001）中；（ EL） 孔在此板不需要加工 ，我们将其省略。 2#板的点孔程序与 1#板相似，值得注意的是 SP 孔的加工，由于沉 头精度要求不高，我们只需要用 18 立铣刀插深 5.3MM 即可底孔公差0.0025，需镗孔。其加工工艺为（ 5 中心钻）点孔 （ 9 麻花钻）预钻孔 （ 12.6 麻花钻） 扩孔 镗孔。镗孔时须格外小心，由于镗刀较小稍有不慎nts 毕业设计用纸 共 43页 第 14 页 就会产生较大的让刀提高加工困难度，或者还会由于参数给定不当造成不必要的损失等，因此我们必须根据以下内容来确定切削参数： 图 2-3 导柱固定板 2#板（导柱固定板如图 2-3）规格 200*200*20 对于高效率的金属切削机床加工来说，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。这些条件决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济的、有效的加工方式，要求必须合理地选择切削条件。 编程人员在确定每道工序的切削用量时，应根据刀具的耐用度和机床说明书中的规定去选择。也可以结合实际经验用类比法确定切削用量。在选择切削用量时要充分保证刀具能加工完一个零件，或保证刀具耐用度不低于一个工作班，最少不低于半个工作班的工作时间。 背吃刀 量主要受机床刚度的限制，在机床刚度允许的情况下，尽可能使背吃刀量等于工序的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高加工效率。对于表nts 毕业设计用纸 共 43页 第 15 页 面粗糙度和精度要求较高的零件，要留有足够的精加工余量，数控加工的精加工余量可比普通机床加工的余量小一些。 编程人员在确定切削用量时，要根据被加工工件材料、硬度、切削状态、背吃刀量、进给量，刀具耐用度，最后选择合适的切削速度。 下面是图 2-3 的加工程序： O202 G90 G80 （ 20MM）； G92 X0. Y0.； G91 G28 Z0.；（回换刀点） T1；（ 5MM 中心钻） M6； G0 G90 X0 Y0； S1200 M3； G43 Z-70. H6；（对刀垫块高度 120MM） Z-105. M7； G99 G81 Z-122. R-110. F60； M98 P1006； M98 P2000； M98 P2002； G0 X0. Y0. M9； G49 Z0； M05 T2；（ 9MM 麻花钻） M6； S900 M3； G43 Z-70.H2； Z-105.M7； G99 G83 Z-152.Q5 R-110. F80. L0； M98 P1001； G0 X0. Y0.M9； G49 Z0.； M05； T6；（ 12.6MM 麻花钻） M6； S600 M3； G43 Z-70. H3； nts 毕业设计用纸 共 43页 第 16 页 Z-110. M7； G99 G83 Z-152. Q5 R-110. F40 L0； M98 P2002； G0 X0 Y0 M9； G49 Z0； M05； T4（ 18MM 立铣刀） M6； S500 M3 G43 Z-70 H4； Z-105 M7； G99 G81Z-125.3R-115.F60； M98 P2002； G40 G0 X0. Y0.M9； G49 Z0； M05； T7（ 13MM 镗刀）； M6； S1500 M3； G43 Z-70. H5； Z-110. M7； G99 G81 Z-148 R-110. F100 L0； M98 P2002； G0 X0 Y0 M9； G49 Z0； M30； % 3#板（冲针固定板）规格 200*200*10 3#板孔加工定位要求较高，特别是 EL 孔尺寸要求 6.0+0.02。 EL 孔为销子孔是用于线切割时 3#、 4#板叠割时的销子孔，位置度要求较高，加工时要有以下几个步骤：（ 5.0 中心钻）点孔 （ 5.8 麻花钻）打孔 倒角器倒角（便于铰孔） 铰孔。由于加工时的特殊性我们必须将 EL 孔单独存入子程序（ O3001）中，再者就是线切割的 DP 孔，加工中心必须打 2.0 的穿丝孔，必须要用 1.5的中心钻单独点孔，因此我们亦必须单独存入子程序（ O3002）中，在非标模加工中，通常还要 2.0 的冲针固定孔的穿丝孔，我们也和 DP 孔一起存放。非标模的 3#号板需铣避位，一般要求在点孔后完成（减 少二次定位误差）。（ SC、 SP、nts 毕业设计用纸 共 43页 第 17 页 DG、 SS）孔存入子程序（ O3000）中。 图 2-4 冲针固定板 图 2-4 的加工程序如下： O203 G90 G80 （ 10MM）； G91 G28 Z0.；（回换刀点） T1；（ 5MM 中心钻） M6； G0 G90 X0 Y0； S1200 M3； G43 Z-70. H6；（对刀垫块高度 120MM） Z-105. M7； G99 G81 Z-121. R-114. F60； M98 P3000； M98 P3001； G0 X0. Y0. M9； G49 Z0； nts 毕业设计用纸 共 43页 第 18 页 M05 T8；（ 1.5MM 中心钻） M6 S2200 M3 G43 Z-70.H2； Z-105.M7； G99 G81 Z-118. R-114 F80.； M98 P1006； M98 P3002； G0 X0. Y0.M9. G49 Z0； M05； T9；（ 5.8MM 麻花钻） M6； S900 M3 G43 Z-70 H3； Z-105. M7 G99 G83 Z-132. Q5 R-110. F40 L0； M98 P3001； G0 X0 Y0 M9； G49 Z0； M05 T10（ 倒角器 ） M6； S1500 M3 G43 Z-70 H4； Z-105 M7； G99 G81 Z-119. R-114.F60 L0； M98 P3001； Z-115 M9； G40 G0 X0 Y0； G49 Z0； M05； T11（ 6.02MM 铰刀）； M6； S400 M3； G43 Z-70. H5； Z-105. M7； nts 毕业设计用纸 共 43页 第 19 页 G99 G81 Z-148 R-105 F40 L0； M98 P3001； G0 X0 Y0 M9； G49 Z0； M05 T12；（ 2MM 麻花钻） M6； S2000 M3 G43 Z-70 H3； Z-105. M7 G99 G83 Z-132. Q2 R-114. F50 L0； M98 P3002； G0 X0. Y0. M9； G49 Z0.； M30； % 图 2-5 脱料板 nts 毕业设计用纸 共 43页 第 20 页 4#板（脱料板）规格 200*200*10 4#板有四类（ DG、 SP、 DP、 EL）孔，其中 DG、 DP、 EL 孔在加工中心加工的要求与 3#板相似，仅 DP 孔为线割孔需打穿丝孔与 DP 孔同存入子程序（ O4002）中， DG 孔存入子程序（ O4000）中， EL 孔存入子程序（ O4001）中。 图 2-5 的加工程序 O204 G90 G80 （ 10MM）； G91 G28 Z0.；（回换刀点） T1；（ 5MM 中心钻） M6； G0 G90 X0 Y0； S1200 M3； G43 Z-70. H6；（对刀垫块高度 120MM） Z-105. M7； G99 G81 Z-121. R-114. F60； M98 P4000； M98 P4001； G0 X0. Y0. M9； G49 Z0； M05 T8；（ 1.5MM 中心钻） M6 S2200 M3 G43 Z-70.H2； Z-105.M7； G99 G81 Z-118. R-114 F80.； M98 P1006； M98 P4002； G0 X0. Y0.M9. G49 Z0； M05； T9；（ 5.8MM 麻花钻） M6； S900 M3 G43 Z-70 H3； nts 毕业设计用纸 共 43页 第 21 页 Z-105. M7 G99 G83 Z-132. Q5 R-110. F40 L0； M98 P4001； G0 X0 Y0 M9； G49 Z0； M05 T10（ 倒角器 ） M6； S1500 M3 G43 Z-70 H4； Z-105 M7； G99 G81 Z-119. R-114.F60 L0； M98 P4001； Z-115 M9； G40 G0 X0 Y0； G49 Z0； M05； T11（ 6.02MM 铰刀）； M6； S400 M3； G43 Z-70. H5； Z-105. M7； G99 G81 Z-148 R-105 F40 L0； M98 P4001； G0 X0 Y0 M9； G49 Z0； M05 T12；（ 2MM 麻花钻） M6； S2000 M3 G43 Z-70 H3； Z-105. M7 G99 G83 Z-132. Q2 R-114. F50 L0； M98 P4002； G0 X0. Y0. M9； G49 Z0.； M30； % nts 毕业设计用纸 共 43页 第 22 页 图 2-6 凹模板 5#板（凹模板）规格 200*200*15 5#板是整套板加工环节，最值得注意的一个环节，其材料不和其他板一样为 45C，凹模板一般用 SKD11、 PX5 等材料，其材质比较硬，因此我们在编程时要特 别注意参数的设置。稍有不慎就会造成烧刀、断刀的现象，影响加工的进程（ *特别是用 2.0 的麻花钻打穿丝孔时更要谨慎）。 5#板中 SC 孔只要求加工中心点孔，我们将其输入子程序（ O5000）中，（ SP、DP）需打穿丝孔，我们将其存入子程序（ O5002）中（ *非标模需打线切割割凹nts 毕业设计用纸 共 43页 第 23 页 模的穿丝孔，我们一般也存入此子程序中）。 EL 孔加工要求和 3#、 4#板相似，此处不再另外说明，我们将其输入子程序（ O5000）中。 以下是图 2-6 的加工程序 : O205 G90 G80 （ 10MM）； G91 G28 Z0.；（回换刀点 ） T1；（ 5MM 中心钻） M6； G0 G90 X0 Y0； S900 M3； G43 Z-70. H6；（对刀垫块高度 120MM） Z-105. M7； G99 G81 Z-121. R-114. F40； M98 P5000； M98 P5001； G0 X0. Y0. M9； G49 Z0； M05 T8；（ 1.5MM 中心钻） M6 S1800 M3 G43 Z-70.H2； Z-105.M7； G99 G81 Z-118. R-114 F80.； M98 P1006； M98 P5002； G0 X0. Y0.M9. G49 Z0； M05； T9；（ 5.8MM 麻花钻） M6； S700 M3 G43 Z-70 H3； Z-105. M7 G99 G83 Z-132. Q5 R-110. F40 L0； M98 P5001； G0 X0 Y0 M9； nts 毕业设计用纸 共 43页 第 24 页 G49 Z0； M05 T10（ 倒角器 ） M6； S1000 M3 G43 Z-70 H4； Z-105 M7； G99 G81 Z-119. R-114.F60 L0； M98 P5001； Z-115 M9； G40 G0 X0 Y0； G49 Z0； M05； T11（ 6.02MM 铰刀）； M6； S300 M3； G43 Z-70. H5； Z-105. M7； G99 G81 Z-148 R-105 F40 L0； M98 P5001； G0 X0 Y0 M9； G49 Z0； M05 T12；（ 2MM 麻花钻） M6； S1600 M3 G43 Z-70 H3； Z-105. M7 G99 G83 Z-132. Q2 R-114. F30 L0； M98 P5002； G0 X0. Y0. M9； G49 Z0.； M30； % 6#板（底板）规格 340*200*30 6#板有六个模脚螺丝孔（ ST），两个尺寸为 22-0.01 30*5+0.2/+0.4 的导nts 毕业设计用纸 共 43页 第 25 页 柱孔，（ SC、 DP）孔与 1#板坐标相同。 SP 孔与 2#板坐标相同。由于两导柱有沉头和镗孔要求，需有以下加工步骤：（ 5.0 中心钻）点孔 （ 9.0 麻花钻）打孔 （ 18.0 麻花钻）扩孔 （ 18 立铣刀）铣沉头 （ 18 立铣刀）铣底孔至21.6（预留双边 0.4MM 的镗孔余量） （ 22 镗刀）镗孔 经综合分析我们可以将（ SC、 ST、 DP、 SP）孔一起存入子程序（ O6000）中，两导 柱孔单独存放至子程序（ O6001）中。 （ *由于底板沉头孔及导柱孔为反面沉头，因此我们为了减少装夹误差需要从反面点孔。因此，所有孔的 X 轴或 Y 轴的坐标就必须镜像。一般我们采用 Y轴坐标镜像。切忌不看清图纸就直接从正面做而造成不必要的错误产生废料，提高成本。） 图 2-7 底板 H6 图 2-7 的加工程序如下 : O206 G90 G80 （ 30MM）； G91 G28 Z0.；（回换刀点） nts 毕业设计用纸 共 43页 第 26 页 T1；（ 5MM 中心钻） M6； G0 G90 X0 Y0； S1200 M3； G43 Z-70. H6；（对刀垫块高度 120MM） Z-100. M7； G99 G81 Z-112. R-100. F60； M98 P1006； M98 P6000； M98 P6001 G0 X0 Y0 M9； G49 Z0； M05 T2；（ 9MM 麻花钻） M6 S900 M3 G43 Z-70.H2； Z-100.M7； G99 G83 Z-152.Q5 R-100 F80. L0； M98 P6001； G0 X0. Y0.M9. G49 Z0； M05 T13（ 21.6MM 麻花钻） M6 S400 M3 G43 Z-70 H13； Z-105. M7 G99 G83 Z-152. Q5 R-100. F40 L0； M98 P6001； G0 X0 Y0 M9； G49 Z0； M05 T4（ 18MM 立铣刀） M6； S500 M3 G43 Z-70 H4； Z-95 M7； nts 毕业设计用纸 共 43页 第 27 页 X-145 Y-75 #500=-120 WHILE#500 GT-126 D01； D1 Z#500 F75； G41 X-160 F160 D4；（刀补给 18MM） G3 I-15. Z=#500-5.4； END1； Z-100 M9； G40 G0 X145. Y-75.； #500=-120； WHILE#500 GT-126 D01； G1 Z#500 F75； G41 X130. D4 F160.； G3 I-15； Z=#500-5.4； END1； Z-100 M9； G40 G0 X0 Y0； G49 Z0； M05； T14（ 22MM 镗刀）； M6； S1500 M3； G43 Z-70. H14； Z-95. M7； G99 G81 Z-148 R-100 F120 L0； M98 P6001； G0 X0 Y0 M9； G49 Z0； M30； % nts 毕业设计用纸 共 43页 第 28 页 第三章 结论 通过这一个多月的毕业设计，使我对冲孔标模的加工过程有了一定的了解，我的任务是灵活运用子程序在标模板运用加工中心加工 的程序编制。拿到这个课题时一开始我感觉到无从下手，经过几天的看图分析让我对自己的任务有了逐步的了解，加上老师给了我一些提示让我的思路豁然开阔。这为我的设计工作起到了一定的推动作用，特别是在子程序的加工和孔的分类上老师更是不断的加以指导和分析，通过老师的悉心指导和自己的认真学习，刻 苦分析，查阅相关资料，最终做完了毕业设计。这次的毕业设计可以说是对我们以后的工作很有帮助的，不仅是因为通过设计我们学到了很多开始不太懂的东西（例如，镜像指令为 G51.1、镜像取消为 G50.1 等），更是因为在设计中，我们遇到了很多的问题，那些在我们以后的工作中是经常会碰到的，至少到那时候，不会不知所措。 nts 毕业设计用纸 共 43页 第 29 页 第四章 致谢 常州轻工职业技术学院的施建林老师对本次的毕业设计的任务、要求、以及说明书的格式、章节的设置都提出了许多宝贵的修改和补充意见，在此谨致谢意。 并对本次毕业设计中的各位指导老师表示谢意以及本次设计中的所列参考文献的作者们表示谢意。谢谢您们在本次设计对我的指导，让我在这一个多月的时间内学到了许多的知识，让我受益匪浅！ nts 毕业设计用纸 共 43页 第 30 页 参 考 文 献 1 淑萍主编机械加工工艺及设备北京：机械工业出版社 2 刘越主编机械制造技术北京；化学工业出版社， 2003 3 王启平主编机床夹具设计哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 1995 4 扬黎明主编 机床夹具设计手册北京：国防工业出版社， 1996 5 赵长明，刘万菊主编数控加工工艺及设备北京：高等教育出版社， 2003 6 许祥泰，刘艳芳数控加工编程实用技术北京：机械工业出版社， 2001 7 孙德茂著 .数控机床铣削加工直接编程技术 .北京：机械工业出版社， 2004 8 孟少龙主编 .机械加工工艺手册 .北京：机械工业出版社， 1992 9 王志平著 .数控编程与操作 .北京：高等教育出版社， 2003 10华茂发主编数控机床加工工艺北京：机械工业出版社， 2000 nts 毕业设计用纸 共 43页 第 31 页 附 录 A 1#板点孔及导套孔加工子程序如下： O1000 X85. Y-60.； Y0.； Y60.； X-85.； Y0.； Y-60.； X60. Y25.； X0.； X-60.； X0.； X-60.； Y-85.； X0.； Y60.； X85. Y40. Y-40.； X-85.； Y40.； X40. Y85.； X-40.； Y-85.； X40.； X145. Y40.； X-145.； X100. Y20.； X-100.； X145. Y-30.； X-145.； X0. Y0.； X-70. Y70.； Y-70.； X70.； Y70.； nts 毕业设计用纸 共 43页 第 32 页 M99； % O1001； X145. Y75.；