数控技术毕业论文 数控车床.doc

郑州工业安全职业学院毕业论文 毕业论文 论文题目 数控车床 学生学号 03 学生姓名 东胜 专业班级 0706 班 指导老师 董燕 二 一一年 六 月 郑州工业安全职业学院毕业论文 II 摘 要 数控机床是综合应用计算机 自动控制 自动检测及精密机械等高新技术的产物 它的出现以及所带来的巨大效益 引起出界各国科技界和工业界的普遍重视 随着科学 技术的迅猛发展 数控机床已是衡量一个国家机械制造工业水平的重要标志 发展数控 机床是当前我国机械制造业技术改造的必由之路 是未来工厂自动化的基础 本文主要介绍了数控机床的出现和发展 数控铣床的主体设计及应用说明 数控编 程中代码的应用 及相应代码的格式 数控程序的编制 程序的格式 对一个零件的数控编程加工 主要包括 1 绘制零件图 2 利用数控软件对零件进行实体造型 3 对零件造型进行分析 4 编制数控程序 5 进行数控加工 通过对课题任务的分析 先用 Aotu CAD 把零件图画出来 对零件图进行分析 确 定零件的加工工艺 根据画出的零件图编写程序 对程序进行检验校核 对确定准确后 的程序进行试切和零件加工 关键词 Aotu CAD 实体造型 数控加工 郑州工业安全职业学院毕业论文 III Abstract CNC machine tool is a comprehensive application of computer automatic control automatic detection and precision machinery and other high tech product Its appearance as well as the enormous benefits arising out of countries in scientific and technological community and industry in general importance With the rapid development of science and technology numerical control machine tool is a mechanical measure of a country s manufacturing industry an important indicator of the level The development of CNC machine tools is the technological transformation of China s machinery manufacturing industry the only way is the basis for the future of factory automation This paper introduces the emergence of CNC machine tools and the development of the main body of CNC milling machine design and application notes NC code programming applications and the corresponding code format the preparation of NC program the program format Parts of a process of NC programming including 1 Drawing Parts 2 The use of CNC parts modeling software 3 Modeling analysis of the parts 4 The preparation of numerical control procedures 5 CNC Machining The task of subject analysis the first AutoCAD drawing out parts of the parts diagram analysis to determine the machining process Draw the parts in accordance with plans prepared by the procedure of verification test procedures to determine the exact test procedure after the cutting and processing parts Key words 郑州工业安全职业学院毕业论文 IV Auto CAD Solid Modeling CNC Machining 目目 录录 前言前言 第一章第一章 概论概论 6 第一节 数控机床的出现和发展 6 第二节 数控机床的发展趋势 6 第二章第二章 零件的加工工艺规程零件的加工工艺规程 7 第一节 数控铣床的工艺性分析 7 第二节 夹具 7 第三节第三节 加工工序的划分加工工序的划分 8 第三章第三章 零件的加工及工艺分析零件的加工及工艺分析 10 第一节 零件图 10 第二节 工艺分析 11 第四章第四章 加工程序的编制加工程序的编制 19 第一节 数控程序编制的内容及步骤 19 第二节 数控程序编制的方法 19 总总 结结 25 参考文献参考文献 26 致致 谢谢 27 郑州工业安全职业学院毕业论文 5 前前 言言 在科学技术迅速发展的当今时代 数控技术已经成功地从手动机床操作完成了自身 的蜕变 我们今天面对着这样的事实 数控工艺已经从一种传统的手工操作发展到全自 动操作 随着相关技术的发展和进步 不断有新的知识融合在数控中 数控机床是综合应用计算机 自动控制 自动检测及精密机械等高新技术的产物 他的出现以及所带来的巨大效益 引起世界各国科技界和工业界的普遍重视 随着科学技术的迅猛发展 数控机床已是衡量一个国家制造工业水平的重要标志 发展数控机床是当前我国机械制造业技术改造的必由之路 是未来的 工厂自动化的基 础 数控机床的大量使用 需要大批能熟练掌握现代数控机床的 编程 操作和维修的工 程技术人员 如果把数控加工编程比喻为我们生命中的阳光 空气和水 难免会感到夸张 但毋 庸质疑的一点却是 数控加工编程已经深深地溶入了现代工业经济中 并在其中显现了 十分重要 甚至是不可替代的作用 数控机床是一种高效的自动化加工设备 它严格按照加工程序 自动的对被加工工 件进行加工 我们把从数控系统外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序 简 称数控程序 它是机床数控系统的应用软件 数控系统的种类繁多 它们使用的数控程 序语言规则和格式也不尽相同 当针对某一台数控机床编制加工程序时 应该严格按机 床编程手册中的规定进行程序编制 郑州工业安全职业学院毕业论文 6 第一章第一章 概论概论 第一节第一节 数控机床的出现和发展数控机床的出现和发展 数控是数字控制 Numerical control 的简称 是近代发展起来的用数字化信息进 行控制的自动控制技术 其含义使用以数值和符号构成的数字信息自动控制机床的运转 数控机床也称 NC 机床 随着科学技术的发展 数控系统进过了以下几代的发展 第一代 1952 年 电子管控制的第一台三坐标联动的铣床 第二代 1959 年 出现了晶体管控制的 加工中心 第三代 1965 年 出现了小规模集成电路 使数控系统的可靠性得到了进一步的提 高 以上三代数控系统都是采用专用控制硬件逻辑数控系统 称为普通数控系统 即 NC 系统 第四代 1967 年以计算机作为控制单元的数控制系统 FMS Flexible Manufacturing System 柔性制造系统 第五代 1970 年 美国英特尔开发使用了微处理器 CNC 第二节第二节 数控机床的发展趋势数控机床的发展趋势 一 数控系统发展趋势 1 采用开放式结构 进线 联网 专用要求 2 向智能化发展 3 具有自动编程 模糊控制 学习控制 自适应控制 工艺参数自动生成 三维刀 具补偿 运动参数动态补偿 人机界面极为友好 有故障专家诊断系统 二 数控机床发展趋势 1 高速 高效 高精度 高可靠性 2 模块化 专门化 个性化 智能化 柔性化和集成化 郑州工业安全职业学院毕业论文 7 第二章第二章 零件的加工工艺规程零件的加工工艺规程 第一节第一节 数控铣床的工艺性分析数控铣床的工艺性分析 数控铣削加工的工艺性分析是编程前的重要工艺准备工作之一 关系到机械加工的 效果和成败 不容忽视 由于数控机床是按照程序来工作的 因此对零件加工中所有的 要求都要体现在加工中 如加工顺序 加工路线 切削用量 加工余量 刀具的尺寸及 是否需要切削液等都要预先确定好并编入程序中 数控铣削加工有着自己的特点和适用对象 若要充分发挥数控铣床的优势和关键作 用 就必须正确选择数控铣床类型 数控加工对象与工序内容 通常将下列加工内容作 为数控铣削加工的主要选择对象 1 工件上的曲线轮廓 特别是有数学表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓 2 已给出数学模型的空间曲面 如在图中要加工出六边形时 应先在 CAD 程序中按 其轮廓以缩小的方式画出其图形 至到最后直径小于 20 时 3 形状复杂 尺寸繁多 划线与检测困难的部位 4 用通用铣床加工时难以观察 测量和控制进给的内外凹槽 5 以尺寸协调的高精度孔或面 6 能在一次安装中顺带铣出来的简单表面或形状 7 采用数控铣削后能成倍提高生产率 大大减轻体力劳动强度的一般加工内容 第二节第二节 夹具夹具 在数控机床上加工零件 由于工序集中往往是在一次装卡中完成全部工序 因此 对零件的定位 夹紧方式要注意以下几个方面 一 在选用夹具时应综合考虑产品的生产批量 生产效率 质量保证及经济性等问 题 在小批量时应尽量采用组合夹具 当工件批量较大 精度要求较高时可以考虑设计 专用夹具 或采用多工位夹具及气动 液压夹具 但此类夹具结构较复杂 造价往往较 高 而且制造周期较长 二 零件定位 夹紧的部位应不妨碍各部位的加工 刀具更换以及重要部位的测量 尤其要避免刀具与工件 刀具与夹具相撞的现象 三 夹紧力应力求通过靠近主要支撑点或在支撑点所组成的三角形内 应力求靠近 郑州工业安全职业学院毕业论文 8 切削部位 并在刚性较好的地方 尽量不要在被加工孔径的上方 以减少零件变形 四 零件的装卡 定位要考虑到重复安装的一致性 以减少对刀时间 提高同一批 零件加工的一致性 一般同一批零件采用同一定位基准 同一装卡方式 根据零件图分析 此零件外型规则 被加工部分的各尺寸 形位及凹凸配合等要求 较高 零件结构较为复杂 包含了平面 圆弧 内外轮廓 挖槽的加工度 工件选用机 用平口钳装夹 校正平口钳固定钳口 使之与工作台 X 轴移动方向平行 在工件下表面 与平口钳之间放入精度较高的平行垫块 垫块厚度与宽度适当 利用木锤或铜棒敲击 工件 使平行垫块不能移动后夹紧工件 利用寻边器找正工件 X Y 轴零点 该零点位于工件上表面的中心位置 设置 Z 轴零 点与机械零点重合 刀具长度补偿利用 Z 轴定位器设定 对于同一把刀具仍调用相等的 刀具长度与半径补偿值 但它们设定的工件坐标系不同 有时也可能不使用刀具长度补 偿功能 而根据不同刀具设定多个工件坐标系零点进行编程加工 第三节第三节加工工序的划分加工工序的划分 在数控机床上特别是在加工中心上加工零件 工序十分集中 许多零件只需在一次 装卡中就能完成全部工序 但是零件的粗加工 特别是铸 锻毛坯零件的基准平面 定 位面等的加工应在普通机床上完成之后 再装卡到数控机床上进行加工 这样可以发挥 数控机床的特点 保持数控机床的精度 延长数控机床的使用寿命 降低数控机床的使 用成本 在数控机床上加工零件其工序划分的方法有 一 刀具集中分序法 即按所用刀具划分工序 用同一把刀加工完零件上所有可以完成的部位 在用第二 把刀 第三把刀完成它们可以完成的其它部位 这种分序法可以减少换刀次数 压缩空 程时间 减少不必要的定位误差 二 粗 精加工分序法 这种分序法是根据零件的形状 尺寸精度等因素 按照粗 精加工分开的原则进行 分序 对单个零件或一批零件先进行粗加工 半精加工 而后精加工 粗精加工之间 最好隔一段时间 以使粗加工后零件的变形得到充分恢复 再进行精加工 以提高零件 的加工精度 三 按加工部位分序法 即先加工平面 定位面 再加工孔 先加工简单的几何形状 再加工复杂的几何形 郑州工业安全职业学院毕业论文 9 状 先加工精度比较低的部位 再加工精度要求较高的部位 本设计的数控加工工序 数控加工削铣分 7 次切削进行加工 1 用直径 10mm 的铣刀加工零件的四个方角 2 使用直径为 10mm 的铣刀加工零件中的四方形槽 3 用直径为 10mm 的铣刀加 工零件中的直径为 70mm 的圆槽 4 用直径为 10mm 的铣刀加工零件中的六方形 5 选用直径为 10mm 的铣刀加工零件中直径为 20mm 的圆槽 6 用直径为 6 的铣刀 加工零件中的直径为 12mm 的孔 7 用直径为 6 的铣刀加工零件中直径为 6mm 的 圆孔 见第三章图一 表一 数控加工工序卡 产品名称或 代号 零件名称零件图号 机械厂 数控加工工艺卡 零件 0403 13 工艺序号 程序编号 夹具名 称 夹具编号使用设备车间 0403 定心心 轴 数控铣床机 3 工步 号 工步内容 加工面刀具号 刀具 规格 主轴转速进给速度 背吃刀 量 备注 1 加工零件四周上深度 a 5 的部分 T01 2 加工深度 a 10 的四方槽 T01 500mm min 3 加工深度 a 15 的直径为 70 的圆槽 T01 4 加工深度 a 20 内接圆直径 为 70 的六方形 T01 5 加工零件中直径为 20mm 的圆槽 T01 直径 10mm 6 加工零件中的直径为 12mm 的孔 T02 直径 6mm 1000r min 300mm min 郑州工业安全职业学院毕业论文 10 第三章第三章 零件的加工及工艺分析零件的加工及工艺分析 第一节第一节 零件图零件图 图一 要加工的零件图 7 加工零件中直径为 6mm 的圆孔 T02 郑州工业安全职业学院毕业论文 11 第二节第二节工艺分析工艺分析 如零件图所示 工件毛坯为 95mm x 95mm x30mm 的零件 材料为铸铁 要加工成形 为中间的槽 零件加工的工序安排 1 铣削工件四边上的四个角 使其达到指定的要求 2 加工零件中的四方 槽 使其达到指定的要求 3 加工零件中直径 70 的圆槽 4 加工零件中的六方形 5 加工零件中的直径 20 的圆槽 6 换用直径 6 的铣刀 加工直径为 12 的孔 7 工直径为 6 的孔 一 刀具的选择和切削参数 数控机床 特别是加工中心 其主轴转速较普通机床的主轴转速高 1 2 倍 某些特 殊用途的数控机床 加工中心主轴转速高达数万转 因此数控刀具的强度与耐用度至关 重要 目前硬质合金涂镀刀具已广泛用于加工中心 陶瓷刀具与立方氮化硼等刀具也开 始在加工中心上运用 一般说来 数控机床所用刀具应具有较高的耐用度和刚度 刀具 材料抗脆性好 有良好的断屑性能和可调 易更换等特点 1 面铣削应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀 一般采用二次走刀 第一次走刀 最好用端铣刀粗铣 沿工件表面连续走刀 注意选好每次走刀宽度和铣刀直径 使接刀刀痕不影响精切走刀精度 因此加工余 量大又不均匀时 铣刀直径要选小些 精加工时铣刀直径要选大些 最好能包容加工面 的整个宽度 2 铣刀和镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台 凹槽和箱口面 为了提高槽 宽的加工精度 减少铣刀的种类 加工时可采用直径比槽宽小的铣刀 先铣槽的中间部 分 然后用刀具半径补偿功能铣槽的两边 3 削平面零件的周边轮廓一般采用立铣刀 郑州工业安全职业学院毕业论文 12 车削用量的选择原则是 车削时 首先考虑选择一个尽可能大的背吃刀量 ap 其次 选择一个较大的进给量 f 最后确定一个合适的切削进度 v 增大背吃刀量 ap 可使走刀次 数减少 增大进给量 f 有利于断屑 因此根据以上原则选择粗车切削用量对于提高生产 效率 减少刀具消耗 降低加工成本是有利的 根据其形状及数值参数可得 在加工外轮廓时 因其拐角的直径等因素可选择直径 为 10 的铣刀 在加工里边的方槽 圆槽 六边形槽时因其余量较大 因此也要可选用 直径为 10 的铣刀 而在加工阶梯小孔时 因其直径要求 则只能选用直径为 6 的铣 刀 挖槽加工是轮廓加工的扩展 它既要保证轮廓边界 又要将轮廓内的多余材料铣掉 根据图纸的要求不同 选择合适的刀具型号 根据所挖槽的不同形状及要求 对于挖槽 的编程和加工要选择合适的刀具直径 刀具直径大小将影响加工效率 刀具直径太大可 能使某些转角难以切削 或由于岛屿的存在形成不必要的加工盲区 如第一节零件图所 示的图形 在加工外轮廓上的四个角及内轮廓时 由于拐角的直径和内轮廓的加工余量 较大 因此选择直径为 10 的铣刀 而在加工里边的小孔时 则因为其直径的关系 而 选用直径为 6 的铣刀 在铣削外轮廓时 因其要求而要加上刀具补偿命令 而在加工内轮廓时 运用的是 自动循环命令 其自带刀补因此在加工内轮廓时又得将刀补取消 以免造成过切现象或 留下多余的凸台 刀具选择的结果如下 表二 刀具的切削参数 加工步骤刀具切削参数 刀具规格刀具补偿 序号加工内容 类型材料 主轴转速 r min 进给速度 mm min 长度 半径 mm 1 加工零件的四个角 2 加工四方槽 直径 10mm 铣刀 500 H1 T1D15 3 加工直径 70 的圆槽 4 六方形 直径 10mm 铣刀 1000 300 5 郑州工业安全职业学院毕业论文 13 5 直径为 20 的圆槽孔 6 加工直径为 12 的孔 7 加工直径为 6 的孔 直径 6mm 铣刀300 3 二 确定对刀点与换刀点 对于数控机床来说 在加工开始时 确定刀具与工件的相对位置是很重要的 它是 通过对刀点来实现的 对刀点 是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点 在程 序编制时 不管实际上是刀具相对工件移动 还是工件相对刀具移动 都把工件看作静 止 而刀具在运动 对刀点往往也是零件的加工原点 选择对刀点的原则是 1 便于数学处理和简化程序编制 2 在机床上容易找正 便于确定零件的加工原点的位置 3 加工过程中便于检查 4 引起的加工误差小 对刀点可以设在零件上 夹具上或机床上 但必须与零件的定位基准有已知的准确 关系 当对刀精度要求较高时 对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上 对于 以孔定位的零件 可以取孔的中心作为对刀点 在程序开头就要设置工件坐标系 大多的数控系统可用 G92 指令建立工件坐标系 或用 G54 G59 指令选择工件坐标系 工件坐标系一旦建立便一直有效 直到被新的工件 坐标系所取代 根据以上要求 结合本加工零件图 因其为对称的图形 零件的形状比较规则 所 以在选择程序零点的时候 应考虑编程的方便 应选择零件的中心线为程序的编程零点 在对刀的时候当零件装夹好以后 一般对刀在零件的右下角上边点上为对刀原点 在对刀过程中尽量采用点动方式来进行对刀操作 因为采用点动方式进行对刀其移动最 小量可以达到 10 INC 这样能够精确对刀点的位置 保证零件加工中的精度的要求 然后在设置 G54 编程时的程序原点时 根据以上分析要以零件的中心为编程原点 因此在设置 G54 时 应根据对刀原点的坐标通过计算得出刀具在工件中心位置的坐标 然后输入到 G54 里边 郑州工业安全职业学院毕业论文 14 在换铣刀的时候 应使工件与刀具之间有一个适当的距离 使得在换刀的时候不至 于会发生刀具和工件的碰撞 而且在刀具装好后 使刀具与工件之间的距离可以使刀具 在下步的定位时可以走一个安全距离 使程序中的刀补及其它的参数能够充分的应用 三 选择走刀路线 走刀路线是数控加工过程中刀具相对于被加工件的的运动轨迹和方向 走刀路线的 确定非常重要 因为它与零件的加工精度和表面质量密切相关 确定走刀路线的一般原则是 1 保证零件的加工精度和表面粗糙度 2 方便数值计算 减少编程工作量 3 缩短走刀路线 减少进退刀时间和其他辅助时间 4 尽量减少程序段数 在本设计中 根据零件的轮廓要求 应先加工出零件的四个角的形状 进而按层次 加工零件里边的槽 最后换刀再加工零件里边的 6 个小阶梯孔 另外 在选择走刀路线时还要充分注意以下几种情况 1 避免引入反向间隙误差 数控机床在反向运动时会出现反向间隙 如果在走刀路线中将反向间隙带入 就会 影响刀具的定位精度 增加工件的定位误差 例如精镗如下图中所示的四个孔 当孔的 位置精度要求较高时 安排镗孔路线的问题就显得比较重要 安排不当就有可能把坐标 轴的反向间隙带入 直接影响孔的位置精度 这里给出两个方案 方案 A 如图 a 所示 方案 B 如图 b 所示 图二 镗铣加工路线图 郑州工业安全职业学院毕业论文 15 从图中不难看出 方案 A 中由于 孔与 孔的定位方向相反 X 向的反向间 隙会使定位误差增加 而影响 孔的位置精度 在方案 B 中 当加工完 孔后并没有直接在 孔处定位 而是多运动了一段距离 然后折回来在 孔处定位 这样 孔与 孔的定位方向是一致的 就可以避免 引入反向间隙的误差 从而提高了 孔与各孔之间的孔距精度 2 切入切出路径 在铣削轮廓表面时一般采用立铣刀侧面刃口进行切削 由于主轴系统和刀具的刚度 变化 当沿法向切入工件时 会在切入处产生刀痕 所以应尽量避免沿法向切入工件 当铣切外表面轮廓形状时 应安排刀具沿零件轮廓曲线的切向切入工件 并且在其延长 线上加入一段外延距离 以保证零件轮廓的光滑过渡 同样 在切出零件轮廓时也应从 工件曲线的切向延长线上切出 如下图 a 所示 当铣切内表面轮廓形状时 也应该尽量遵循从切向切入的方法 但此时切入无法外 延 最好安排从圆弧过渡到圆弧的加工路线 切出时也应多安排一段过渡圆弧再退刀 如下图 b 所示 当实在无法沿零件曲线的切向切入 切出时 铣刀只有沿法线方向切入 和切出 在这种情况下 切入切出点应选在零件轮廓两几何要素的交点上 而且进给过 程中要避免停顿 图三 铣削外内圆加工路径 为了消除由于系统刚度变化引起进退刀时的痕迹 可采用多次走刀的方法 减小最 后精铣时的余量 以减小切削力 郑州工业安全职业学院毕业论文 16 在切入工件前应该已经完成刀具半径补偿 而不能在切入工件时同时进行刀具补偿 如下图 a 所示 这样会产生过切现象 为此 应在切入工件前的切向延长线上另找一点 作为完成刀具半径补偿点 如上 图 b 所示 在本零件的加工中 在加工外边的四个角中的两个三角形角和凸面时 按编程的下 刀点及刀具的移动轨迹 可以选用刀具左补偿 而在加工凹面时 因其直径均为 10 而选 用的铣刀直径也为 10 所以不用采用刀补 当确定了下刀点后 直接下刀 在利用循环加工零件的中间部分时 则不用再在程序中加刀补命令 只用编写参数 值既可 3 立体轮廓的加工 加工一个曲面时可能采取的三种走刀路线 如下图所示 即沿参数曲面的 u 向行切 沿 w 向行切和环切 对于直母线类表面 采用下图 b 的方案显然更有利 每次沿直线走 刀 刀位点计算简单 程序段少 而且加工过程符合直纹面的形成规律 可以准确保证 母线的直线度 如下图 a 方案的优点是便于在加工后检验型面的准确度 因此实际生产中最好将以 上两种方案结合起来 如下图 c 所示的环切方案一般应用在内槽加工中 在型面加工中 由于编程麻烦 一般不用 但在加工螺旋桨桨叶一类零件时 工件刚度小 采用从里到 外的环切 有利于减少工件在加工过程中的变形 图四 刀具半径补偿点 郑州工业安全职业学院毕业论文 17 图五 三种可能走刀路线 4 内槽加工 内槽是指以封闭曲线为边界的平底凹坑 如下图所示 加工内槽一律使用平底铣刀 刀具边缘部分的圆角半径应符合内槽的图纸要求 内槽的切削分两步 第一步切内腔 第二步切轮廓 切轮廓通常又分为粗加工和精加工两步 粗加工时从内槽轮廓线向里平 移铣刀半径 R 并且留出精加工余量 y 由此得出的粗加工刀位线形是计算内腔走刀路线的 依据 图六 粗加工刀位线形 切削内腔时 环切和行切在生产中都有应用 两种走刀路线的共同点是都要切净内 腔中的全部面积 不留死角 不伤轮廓 同时尽量减少重复走刀的搭接量 环切法的刀 位点计算稍复杂 需要一次一次向里收缩轮廓线 算法的应用局限性稍大 例如当内槽 中带有局部凸台时 对于环切法就难于设计通用的算法 从走刀路线的长短比较 行切 法要略优于环切法 但在加工小面积内槽时 环切的程序量要比行切小 郑州工业安全职业学院毕业论文 18 表三 机床刀具运行轨迹图 比例共 页 机械厂机床刀具运行轨迹图 第 页 零件图号02001 30零件名称成型 程序编号 0612机床型号ZK7640 刀具号TX30 刀具直径30mm 直径补偿30mm 刀具长度265mm 加工零件的四个边角上的部分深度为 5mm 加工四方槽 圆槽 六边形的槽深度分别为 5mm 10mm 15mm 加工中间的小孔和 6 个小阶梯孔 刀具运行轨迹 A B C D E F G H 郑州工业安全职业学院毕业论文 19 第四章第四章 加工程序的编制加工程序的编制 第一节第一节 数控程序编制的内容及步骤数控程序编制的内容及步骤 数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程 如图所示 图七 程序编制步骤 第二节第二节数控程序编制的方法数控程序编制的方法 一 手工编程 手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作 如工件夹紧与放松 冷 却液的开闭 刀具的自动更换 各轴的进给等 加工出图样要求的零件 如图所示 图八 手工编程步骤 手工编程的特点 耗费时间较长 容易出现错误 无法胜任复杂形状零件的编程 郑州工业安全职业学院毕业论文 20 据国外资料统计 当采用手工编程时 一段程序的编写时间与其在机床上运行加工 的实际时间之比 平均约为 30 1 而数控机床不能开动的原因中有 20 30 是由于加 工程序编制困难 编程时间较长 二 计算机编程 计算机编程是指在编程过程中 除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外 其余工作均由计算机辅助完成 采用计算机自动编程时 数学处理 编写程序 检验程序等工作是由计算机自动完 成的 由于计算机可自动绘制出刀具中心运动轨迹 使编程人员可及时检查程序是否正 确 需要时可及时修改 以获得正确的程序 又由于计算机自动编程代替程序编制人员 完成了繁琐的数值计算 可提高编程效率几十倍乃至上百倍 因此解决了手工编程无法 解决的许多复杂零件的编程难题 因而 自动编程的特点就在于编程工作效率高 可解 决复杂形状零件的编程难题 三 程序格式 1 程序段格式 段是可作为一个单位来处理的连续的字组 是数控加工程序中的一条语句 一个数 控加工程序是若干个程序段组成的 程序段格式举例 N30 G01 X88 1 Y30 2 F500 S3000 T2 M08 在程序段中 必须明确组成程序段的各要素 移动目标 终点坐标 X Y Z 沿怎样的轨迹移动 准备功能字 G 进给速度 进给功能字 F 切削速度 主轴转速功能字 S 使用刀具 刀具功能字 T 机床辅助动作 辅助功能字 M 2 加工程序的一般格式 1 程序开始符 结束符 程序开始符 结束符是同一个字符 ISO 代码中是 EIA 代码中是 EP 书写时要单列一段 2 程序名 程序名有两种形式 一种是英文字母 O 和 1 4 位正整数组成 另一种 是由英文字母开头 字母数字混合组成的 一般要求单列一段 3 程序主体 程序主体是由若干个程序段组成的 每个程序段一般占一行 郑州工业安全职业学院毕业论文 21 4 程序结束指令 程序结束指令可以用 M02 或 M30 一般要求单列一段 在此我们选用手动编程 四 零件程序 0403121 N10 G54 G90 G94 G71 G17 数控加工的固定格式 N20 M03 S1000 T1 D1 起动主轴 设定转速 确定刀具号 N30 G0 X 47 5 Y47 5 刀具定位 N40 Z2 N50 G1 Z 5 F500 以下用直径为 10 的刀加工零件的四个角 N60 G0 Z2 N70 X37 5 Y47 5 G41 加工外轮廓时要加上刀补 N80 G1 Z 5 F500 N90 G2 X47 5 Y37 5 CR 10 N100 G0 Z2 N110 X47 5 Y 37 5 N120 G1 Z 5 F500 N130 X37 5 Y 47 5 N140 G0 Z2 N150 X 37 5 Y 47 5 N160 G1 Z 5 F500 N170 X 47 5 Y 37 5 N180 G0 Z2 N190 X 39 5 Y 37 5G40 在加工零件里边的槽时 要去掉刀具补偿 N200 R101 5 R102 2 R103 0 R104 5 R116 0 R117 0 R118 76 R119 76 R120 0 R121 0 R122 500 R123 500 R124 0 R125 0 R126 2 R127 1 N210 LCYC75 铣方槽 N220 R104 10 R118 70 R119 70 R120 35 N230 LCYC75 铣圆槽 郑州工业安全职业学院毕业论文 22 N240 G0 X 17 5 Y 30 31G41 加工六边形 N250 G1 Z 15 F500 N260 X 70 Y0 N270 X 17 5 Y30 31 N280 X17 5 Y30 31 N290 X70 Y0 N300 X17 5 Y 30 31 N310 X 17 5 Y 30 31 N320 G0 Z5 N330 X 12 5 Y 21 65 N340 G1 Z 15 F500 N350 X 50 Y0 N360 X 12 5 Y21 65 N370 X12 5 Y21 65 N380 X50 Y0 N390 X12 5 Y 21 65 N400 X 12 5 Y 21 65 N410 G0 Z5 N420 X 7 5 Y 12 99 N430 G1 Z 15 F500 N440 X 30 Y0 N450 X 7 5 Y12 99 N460 X7 5 Y12 99 N470 X30 Y0 N480 X 7 5 Y 12 99 N490 X 7 5 Y 12 99 N500 G0 Z5 N510 X 2 5 Y 4 33 N520 G1 Z 15 F500 N530 X 10 Y0 郑州工业安全职业学院毕业论文 23 N540 X 2 5 Y4 33 N550 X2 5 Y4 33 N560 X10 Y0 N570 X2 5 Y 4 33 N580 X 2 5 Y 4 33 N590 G0 Z5 N600 X0 Y0 G40 N610 G1 Z 15 F500 N620 R101 5 R102 2 R103 0 R104 30 R116 0 R117 0 R118 20 R119 20 R120 10 R121 0 R122 500 R123 500 R124 0 R125 0 R126 2 R127 1 N630 LCYC75 加工直径为 20 的圆孔 N640 G0 Z20 N650 M06 T2 根据要求换用直径为 6 的铣刀 N660 G0 Z 12 N670 X 10 Y 17 32 N680 R101 5 R102 2 R103 0 R104 20 R116 0 R117 0 R118 12 R119 12 R120 6 R121 0 R122 500 R123 500 R124 0 R125 0 R126 2 R127 1 N690 LCYC75 分别加工 6 个直径为 12 的圆孔 N700 G0 X 20 Y0 N710 LCYC75 N720 G0 X 10 Y17 32 N730 LCYC75 N740G0 X10 Y17 32 N750 LCYC75 N760 G0 X20 Y0 N770 LCYC75 N780 G0 X10 Y 17 32 N790 LCYC75 郑州工业安全职业学院毕业论文 24 N800 G0 X 10 Y 17 32 用直径为 6 的铣刀直接加工 6 个直径为 6 的小孔 N810 G1 Z 30 F500 N820 G0 Z 10 N830 X 20 Y0 N840 G1 Z 30 F500 N850 G0 Z 10 N860 X 10 Y17 32 N870 G1 Z 30 F500 N880 G0 Z 10 N890 X10 Y17 32 N900 G1 Z 30 F500 N910 G0 Z 10 N920 X20Y0 N930 G1 Z 30 F500 N940 G0 Z 10 N950 X10 Y 17 32 N960 G1 Z 30 F500 N970 G0 Z20 将铣刀退出以便于取下工件 N980 X30 N990 Y30 N1000 M02 在老师的指导和帮助下 通过对该程序的调试以及运行 成功地铣削出了要加工的 零件的内槽 圆满地完成了此次毕业设计任务 郑州工业安全职业学院毕业论文 25 总 结 毕业设计是在完成了三年的专业课学习 并进行了大量生产实习的基础上进行的最 后的一个教学环节 此次设计我们综合运用所学的专业课 尤其是机械制造工艺学及数 控加工工艺学的基本理论 结合生产实习中所积累的知识和经验 在指导老师的指导下 独立分析和解决零件加工工艺问题 初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程 的能力 同时也提高了自己查阅和运用有关手册 图表等技术资料及编写技术文件的技 能 是很中要的一次实践环节 在设计中遇到了很多技术方面的问题 在进行查阅资料 和老师的帮助下 修改核对后问题都一一解决 设计过程中除了考察我们专业课的能力 之外还培养了我们分析问题 解决问题和克服困难的能力 为以后的工作奠定了良好的 基础 更是对我们三年专业课学习的一个良好的总结 通过此次的毕业设计 我从中受益非浅 使自己深深体会到了做一项设计不是想象 的那么简单 自己