模具制造工艺学编程题2011

1、四、编程综合题1、如图1所示曲线槽图形。毛坯为100mm100mm14mm，六个面已经过精加工，保证了各面相互的垂直度及平行度。试进行加工工艺分析，编写程序加工出如图中所示的80圆台及中间曲线凹槽。并说明各程序段的意义。工件材料为铝材。图1 轮廓图形答：1、根据图纸要求，确定工艺方案及加工路线（1）以已精加工过的底面为定位基准，用数控铣床的台钳夹紧工件的两侧。台钳固定于铣床工作台上。（2）工步顺序 铣刀先加工外圆，再加工曲线内槽； 考虑到工件的材料为铝材，材质较软。切削深度设为4mm； 采用刀具半径左补偿进行编程； 只加工了中间80的凸台，凸台周围平面的编程加工未作考虑。加工曲线内槽时，未采用

2、斜线或螺旋下刀。2、编写程序%0101G54G90X0Y0Z0； 绝对坐标编程，设置对刀点G17G00X0Y0Z50; 刀具快速定位M03S2000;Z5;X20Y-44F100; 刀具快速移动至外圆切削起点G01Z-4; 切深4mmG41X0Y-40D01; 刀具左补偿，D01=4mmG02X0Y-40I0J40; 铣削80圆台G40G01X-20Y-44; 切线铣出，取消刀补G00Z5; 快速抬刀X0Y15; 刀具快速移动至曲线内槽起点G01Z-4; 切深4mmG42X0Y0D02; 刀具右补偿，D02=4mmG02X-30Y0I-15J0; 顺时针铣曲线槽左边小圆弧X30Y0I30J0;

3、 铣曲线槽左边大圆弧X0Y0I-15J0; 铣曲线槽右边小圆弧G40G01X0Y15; 切线铣出，取消刀补G00Z50; 快速抬刀X0Y0; 刀具快速移动至对刀点M05M30; 主程序结束2、如图2所示，工件材料为45#钢，试进行加工工艺分析，编写采用固定循环方式加工图中各孔的程序。并说明各程序段的意义。40的底孔已铸出。图2 零件图答：1、根据图纸要求，确定工艺方案及加工路线（1）以工件已精加工过的底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上。为避免加工到机床的工作台，工件的下部要避空。（2）工步顺序 中间40的底孔已铸出，使用刀具T01镗孔刀镗中间孔。 使用T02的13钻头钻两侧孔；

4、 使用T03锪孔钻加工两侧的台阶孔； 钻削两侧孔之前未钻中心孔，实际加工时必须先钻中心孔。2、编写程序按机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的钻孔加工工艺过程编写成程序清单。 加工程序如下：%0102T01; 镗中间孔G54G90G00X0Y0Z100; 绝对坐标编程，设置对刀点G01G43H01Z50; 刀具长度补偿，刀具进给至进刀点M03S500F30; G98G85X0Y0R3Z-45; G85粗镗循环，返回R点平面G80G28G49Z0M00; 取消粗镗循环，返回参考点，程序暂停T02M06; 钻两侧孔G00Z100; 刀具快速移至进刀点X-60Y0; 刀具移至第一个孔的中心M0

5、3S600;G01G43H02Z30; 刀具长度补偿，刀具进给至进刀点G98G73G90X-60Y0R-15Z-48Q-4K1F40; G73钻孔循环，钻第一个孔，返回R点平面G98G73G90X60Y0R-15Z-48Q-4K1F40; G73钻孔循环，钻第二个孔，返回R点平面G80G28G49Z0M00; 取消钻孔循环，返回参考点，程序暂停T03M06; 锪两侧孔GOOZ100; 刀具快速移至进刀点X-60Y0; 刀具移至第一个孔的中心G01G43H03Z30M03S350; 刀具长度补偿，刀具进给至进刀点G98G82X-60Y0R-15Z-32P100F25; G82锪孔循环，锪第一个孔

6、，返回R点平面G98G82X60Y0R-15Z-32P100F25; G82锪孔循环，锪第二个孔，返回R点平面G80G28G49Z0; 取消锪孔循环，返回参考点，程序暂停M05M30; 程序结束3、编写图3所示轮廓图形的加工程序。毛坯为120mm60mm14mm板材，3mm深的外轮廓已粗加工过，周边留0.5mm余量。试进行加工工艺分析，编写程序精加工出如下图所示的外轮廓及16mm的孔。并说明各程序段的意义。工件材料为铝材。图3 轮廓图形答：根据图纸要求，确定工艺方案及加工路线（1）以底面为定位基准，用机用台钳夹紧工件毛坯两侧，台钳固定于铣床工作台上。（2）工步顺序： 钻孔16mm； 按OABC

7、DEFGH线路铣削轮廓。（3）采用刀具左补偿，顺铣加工。（4）C点的内凹尖角无法加工，此处可不作考虑。2、编写程序（1）加工16mm孔程序(手工安装好16mm钻头) %0103G54G90X0Y0Z0； 绝对坐标编程，设置对刀点M03S100； G17G00X40Y25； 在XOY平面内加工 G98G81X40Y30Z-10R15F100； 钻孔循环 G00Z50； 取消循环，快速退刀M05M02（2）铣轮廓程序(手工安装好12mm四刃立铣刀，不考虑刀具长度补偿) %0104G54G90G41G00X-20Y-10Z-5D01；刀具半径补偿，快速定位M03S1250；G01X5Y-10F400

8、； 刀具进给至切削起点G01Y30； 铣削OAX10Y40C10； 铣削ABX26.771Y40； 铣削BCG02X58.856Y31.667R20； 铣削CDG03X68.284Y25R10； 铣削DEG01X85Y25； 铣削EFX90Y20C5； 铣削FGX90Y0； 铣削GHX-10Y0； 铣削HOG00X0Y0Z100； 快速抬刀G40； 取消刀补M05M30； 程序结束4、工件图形如图4所示。毛坯为70mm70mm14mm板材，六个面已经过精加工，保证了各面相互的垂直度及平行度。试进行加工工艺分析，编写程序加工出如图所示的凹槽。并说明各程序段的意义。工件材料为铝材。图4-59轮廓图

9、形答：1、根据图纸要求，确定工艺方案及加工路线（1）以已精加工过的底面为定位基准，用数控铣床的台钳夹紧工件的两侧。台钳固定于铣床工作台上。（2）工步顺序 铣刀先走两个圆轨迹，粗加工凹槽； 每次切削深度为2mm； 加工中间16mm的凸台时，未采用刀具半径补偿； 采用刀具半径左补偿，加工50mm50mm四周R6倒圆的正方形槽。 实际加工时，可通过改变刀补值对圆的正方形槽进行精加工。改变半径值对中间16mm的圆凸台进行精加工。（3）虽然铝材材质较软，但为便于和钢件的加工接轨，编程加工零件的曲线内槽时，采用了斜线下刀。2、编写程序考虑到所加工槽的深度为4mm，分两刀加工，每刀切深2mm。为简化加工程序

10、，可采用子程序。该工件的加工程序如下：%0105G54G90X0Y0Z0； 绝对坐标编程，设置对刀点G17G00X0Y0Z10; 刀具快速定位M03S1200;G01X16Y16F200;Y-16Z-2； 斜线下刀，切削深度-2mmY0; 回到下刀点M98P101; 调用程序号为101的子程序G01X16Y16F200;Y-16Z-4； 斜线下刀，切削深度-4mmY0; 回到下刀点M98P101; 调用程序号为101的子程序G01Z5M09;G00X0Y0Z25;M05M30; 主程序结束子程序：%101 程序号为100的子程序G03X13Y0I-13J0; 铣削16的圆台G01X17;G03

11、X17Y0I-17J0; 铣削24的圆台G41G01X24Y18D01; 刀具左补偿，铣削四角倒圆的正方形槽G03X18Y24I-6J0;G01X-18;G03X-24Y18I0J-6;G01Y-18;G03X-18Y-24I6J0;G01X18;G03X24Y-18I0J6;G01Y0; G40G01X15Y0; 取消刀补M99; 子程序结束5、如图5所示的图形。零件的外圆130及中间28的圆孔已经在车床上加工完成。试进行加工工艺分析，要求编写程序加工内外径分别为40及120的圆槽和四个梯形通孔。并说明各程序段的意义。零件材料为45#钢。图5 旋转铣槽图6 节点坐标图答：1、工艺方案 根据工

12、件的尺寸形状特点，确定以工件的外圆进行定位装夹。用三爪卡盘定位夹紧工件的外圆，使用杠杆百分表进行定位。再用压板压紧三爪卡盘，固定于铣床工作台上。 加工圆槽采用20平底四刃立铣刀，按120的圆形轨迹编程，采用逐步加大刀具补偿半径的方法，一直至铣出40的内圆为止。 加工梯形槽采用10的平底四刃立铣刀，以右前方的梯形槽为基本图形进行编程。在深度上分四次进刀切削（实际加工时每刀下2mm）。其余三个槽孔则通过旋转功能铣出。由于梯形槽的宽度仅20mm，刀具只需沿槽的周围切削一周，即可完成梯形槽的加工。（可通过改变刀补，进行梯形槽的粗、精加工。 为方便加工四个梯形通孔时下刀，避免铲刀，要先采用螺旋下刀，加工

13、出下刀孔。 加工中间圆环槽时要采用先采用螺旋下刀加工下刀孔，避免铲刀。 实际生产时，为保证加工精度，可通过变换刀补来进行粗、精加工的设置。节点计算通过计算机分析或数学计算，右前方的梯形槽节点的坐标分别为：A(46.306,18.862),B(37.749,21.794),C(30.741,17.748),D(28.117,10.460)，如图6所示。2、 编写程序以工件的上表面中心点为对刀点。编写程序如下：%0106G54G90X0Y0Z0； 绝对坐标编程，设置对刀点G17G00X0Y0Z10; 刀具快速定位M03S600;X40;G03I-40Z-5; 螺旋下刀，加工90、内径70深4mm的

14、圆环槽G41X60D01; 刀具左补偿，D01=10G03I-60; 加工外径120，内径104的圆环槽G01G40X40; 取消刀补G41G01X60D02; D02=20。在圆环槽内直线切削G03I-60; 加工外径100，内径80的圆环槽G01G40X40; 取消刀补G41G01X60D03; D03=30。在圆环槽内直线切削G03I-60; 加工外径80，内径60的圆环槽G01G40X40; 取消刀补G41G01X60D04; D03=40。在圆环槽内直线切削G03I-60; 加工外径60，内径40的圆环槽G01G40X40; 取消刀补G00Z10; 刀具返回进给起点G28Z25M05

15、; 返回参考点，主轴停G28X0Y0;M00; 程序停止，换刀G29X0Y0; 从参考点返回G00Z10; 刀具移至进刀点 M03S1800;M98P100; 调用程序号为100的子程序G68X0Y0P90; 旋转变换，原点为X0Y0，角度为90度M98P100; 调用程序号为100的子程序G69; 取消旋转变换功能G68X0Y0P180; 旋转变换，原点为X0Y0，角度为180度M98P100; 调用程序号为100的子程序G69; 取消旋转变换功能G68X0Y0P270; 旋转变换，原点为X0Y0，角度为270度M98P100; 调用程序号为100的子程序G69; 取消旋转变换功能G00Z2

16、5; 快速抬刀M05 M30; 主程序结束子程序：%100 程序号为100的子程序G00X40; 刀具快速定位G01X43F100 G03I-3Z-6; 螺旋下刀，加工16深5mm的圆孔M98P110; 调用程序号为110的子程序G01X43G03I-3Z-5; 螺旋下刀，加工16深5mm的圆孔G01Z-20F100; 切深20mmM98P110; 调用程序号为110的子程序G01X43 G03I-3Z-5; 螺旋下刀，加工16深5mm的圆孔M98P110; 调用程序号为110的子程序G01X45G03I-3Z-5; 螺旋下刀，加工16深5mm的圆孔M98P110; 调用程序号为110的子程序G00Z10; 快速抬刀X0Y0; 刀具定位M99; 子程序返回%110 程序号为110的子程序G01G41X46.306Y18.862D