凹凸模数控加工与编程论文正文汇总Word下载.docx
《凹凸模数控加工与编程论文正文汇总Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《凹凸模数控加工与编程论文正文汇总Word下载.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
各把刀具已经完成对刀，建立了工件坐标系与机床坐标系的联系，使用缺省坐标系G54。
2.2刀具状态和切削参数
刀库中刀具的安装如表2-1所示。
表2-1刀具情况
刀位
刀具名称
直径mm
刀补号
转速
r/min
进给速度
mm/min
切深
mm
备注
1
铣刀盘
80
D01
H01
250
50
5
外轮廓粗加工
3
立铣刀
20
D03
H03
500
10
外轮廓精加工
键槽铣刀
36
D05
H05
300
25
型腔粗
精加工
7
中心钻
H07
800
100
2
钻中心
定位孔
9
麻花钻头
12
H09
1200
30
钻孔
加工
2.3加工中心编程题目
按图2-1及图2-2要求编制加工程序，该零件材料牌号为Gr12MoV，名称：
凸凹模，寸为200×
200×
25，并已经过精加工。
1.工艺处理
加工前用平虎钳夹紧并找平。
（1）工步和走刀路线的确定。
按刀具确定工步和走刀路线。
1）外轮廓加工：
先用铣刀盘完成10mm高的台阶的粗加工，六角形周边留余量1mm，再用立铣刀完成台阶精加工。
2）型腔粗精加工：
完成82×
82×
10的型腔。
3）孔加工：
用中心钻钻定位孔，再钻孔。
零件的粗精加工通过改变由刀具半径补偿量实现。
（2）刀具和切削用量参见表2-1。
2.建立工件坐标系，数值计算
（1）方案一:
工件坐标系如图2-1所示。
图2-1加工中心编程方案一
（2）经计算，已知点坐标为：
P1（-41,-70）,P2（41,-70）,P3（81,0）,P4（41,70）,P5（-41,70）,P6（-81,0）,P7（-21,-41）,P8（21,-41）,P9（41,-21）,P10（41,21）,P11（21,41）,P12（-21,41）,P13（-41,21）,P14（-41,-21）。
（1）方案二:
工件坐标系如图2-2所示。
图2-2加工中心编程方案二
（2）经计算已知点坐标为：
P1（59,30）,P2（141,30）,P3（181,100）,P4（141,170）,P5（59,170）,P6（19,100）,P7（79,59）,P8（121,59）,P9（141,79）,P10（141,121）,P11（121,141）,P12（79,141）,P13（59,121）,P14（59,79）。
第三章编制加工程序
根据上述的两种方案分别进行数控加工中心程序的编制。
3.1方案一编程
主程序
O0001；
程序名
N01G54G90G17G00X0.Y0.Z100.；
建立工件坐标系，绝对坐标编程
N02M06TO1；
换1号刀
N03M03S200；
启动主轴转速200r/min
N04G00X-150.Y-150.；
移至起刀点
N05G43Z50.H01；
建立刀具长度补偿
N06G00G42Y-70D01；
建立刀具半径补偿
N07Z10.；
刀具端面移至离工件上表面高度10mm处
N08G01Z-5.F50；
下刀至深度5mm
N09M98P0100；
调用子程序粗铣六角形外轮廓
N10G01Z-10F50；
下刀至深度10mm
N11M98P0100；
N12G49G00Z100.M05；
取消刀具长度补偿,主轴停
N13G40G00X0.Y0.；
取消刀具半径补偿
N14M06T03；
换3号刀
N15M03S500；
启动主轴转速500r/min
N16G00X-120.Y-120.；
N17G43Z10.H03；
N18G42Y-70.D03；
N19G01Z-10.F50；
N20M98P0100；
调用子程序精铣六角形外轮廓
N21G49G00Z100.M05；
N22G40G00X0.Y0.；
N23M06T05；
换5号刀
N24MO3S400；
启动主轴转速400r/min
N25G43Z10.H05；
N26G00X0.Y20.Z2.；
移动至粗加工起点（图3-1）
N27G01Y-20.Z0.F25；
之字形下刀
N28Y20.Z-2.；
之字形下刀至深度2mm
图3-1型腔加工刀具路径
N29Y-20.Z-4.；
之字形下刀至深度4mm
N30Y20.Z-6.；
之字形下刀至深度6mm
N31Y-20.Z-8.；
之字形下刀至深度8mm
N32Y20.Z-10.；
之字形下刀至深度10mm
N33Y-20.Z-10.；
N34X-20.；
行切加工开始
N35Y20.；
行切加工
N36X20.；
N37Y-20.；
N38X0.；
行切加工结束
N39G00G42X0.Y0.D05；
N40G02X0.Y-41.R20.5F25；
圆弧进刀，精加工开始
N41G01X-21.；
精加工型腔直边
N42G02X-41.Y-21.R20.；
精加工型腔圆弧到P14点
N43G01Y21.；
精加工型腔直边到P13点
N44G02X-21.Y41.R20.；
精加工型腔圆弧到P12点
N45G01X21.；
精加工型腔直边到P11点
N46G02X41.Y21.R20.；
精加工型腔圆弧到P10点
N47G01Y-21.；
精加工型腔直边到P9点
N48G02X21.Y-41.R20；
精加工型腔圆弧到P8点
N49G01X-21.；
精加工型腔直边到P7点
N50G02X1.Y1.R20.5；
圆弧退刀，精加工结束
N51G49G00Z100.M05；
取消刀具长度补偿,升起刀，主轴停
N52G40X0.Y0.；
取消刀具半径补偿，移至换刀点
N53M06T07；
换7号刀
N54M03S800；
启动主轴转速800r/min
N55G00G43Z20.H07建立刀具长度补偿刀具到初始平面
N56X-85.Y-85.；
移至起始点
N57G99G81X-85.Y-85.Z-4..R4.F80；
钻下排第一个孔，回R平面
N58X0.；
钻下排第二个孔
N59G98X85.；
钻下排第三个孔，回初始面
N60G99G81X-85.Y85.Z-4.R4F80；
钻上排第一个孔，G81钻孔循环
N61X0.；
钻上排第二个孔
N62G98X85.；
钻上排第三个孔，G98回初始面
N63G8OM05；
取消钻孔，主轴停转
N64G49G00Z100.；
取消刀具长度补偿
N65GOOX0.Y0.；
移至换刀点
N66M06T09；
换9号刀
N67M03S1200；
主轴转动转速1200r/min
N68G00G43Z20.H09；
建立刀具长度补偿，刀具到初始平面
N69G00X-85.Y-85.；
N70G99G83X-85.Y-85.Z-27.R4Q3F50；
钻下排第一个孔
N71X0.；
N72G98X85.；
钻下排第三个孔G98回初始面
N73G99G83X-85.Y85.Z-27.R4.Q3F50；
钻上排第一个孔
N74X0.；
N75G98X85.；
钻上排第三个孔G98回初始面
N76G80M05；
N77G49G00Z100.；
N78G00X0.Y0.；
N79M30；
程序复位，返回第一段程序
子程序
O0100；
N01G01X41.；
加工六角形外轮廓到P2点
N02X81.Y0.；
加工六角形外轮廓到P3点
N03X41.Y70.；
加工六角形外轮廓到P4点
N04X-41.；
加工六角形外轮廓到P5点
N05X-81.Y0.；
加工六角形外轮廓到P6点
N06X-41.Y-70.；
加工六角形外轮廓到P1点
N07G00Z10.；
刀具提升到工件表面上方
N08G00X-150.Y-70.；
N09M99；
返回主程序
3.2方案二编程
O0002；
建立工件坐标系
绝对坐标编程，安全高度
N02M06T01；
启动主轴，转速每分钟200转
N04G00X-50.Y-50.；
N06G00G42Y30.D01；
下刀至深度5mm
N09G01X141.；
粗铣六角形外轮廓到P2点
N10X18.1Y.100.；
N11X141.Y170.；
N12X59.；
N13X19.Y100.；
N14X59.Y30.；
N15G00X-50.Y30.；
N16G01Z-10.；
N17G01X141.；
N18X181.Y100.；
N19X141.Y170.；
N20X59.；
N21X19.Y100.；
N22X59.Y30.；
N23G49G00Z100.M05；
N24G40G00X-50.Y-50.；
N25M06T03；
N26M03S500；
启动主轴转速500
N27G00X-20.Y-20.；
N28G43Z10.H03；
N29G42Y30.D03；
N30G01Z-10.F50；
N31G01X141.；
精铣六角形外轮廓到P2点
N32X181.Y100.；
N33X141.Y170.；
N34X59.；
图3-2型腔加工刀具路径
N35X19.Y100.；
N36X59.Y30.；
加工六角形外轮廓至延长线到P1点
N37G49G00Z100.M05；
N38G40G00X-20.Y-20.；
N39M06T05；
N40M03S400；
启动主轴转速400
N41G43Z10.H05；
N42G00X100.Y120.Z2.；
移动至粗加工起点（图3-2）
N43G01Y100.Z0.F25；
N44Y120.Z-2.；
N45Y80.Z-4.；
N46Y120.Z-6.；
N47Y80.Z-8.；
N48Y120.Z-10.；
N49Y80.Z-10.；
N50X80.；
N51Y120.；
N52X120.；
N53Y80.；
N54X100.；
N55G00G42X100.Y100.D05；
N56G02X100.Y59.R20.5F25；
N57G01X79.；
N58G02X59.Y79.R20.；
N59G01Y121.；
N60G02X79.Y141.R20.；
N61G01X121.；
N62G02X141.Y121.R20.；
N63G01Y79.；
N64G02X121.Y59.R20.；
N65G01X79.；
N66G02X100.Y100.R20.5；
N67G49G00Z100.M05；
N68G40X-20.Y-20.；
N69M06T07；
N70MO3S800；
启动主轴转速800
N71G00G43Z20.H07；
建立刀具长度补偿刀具到初始平面
N72X15.Y15.；
N73G99G81X15.Y15.Z-4.R4.F80；
钻下排第一个孔，
G99回R平面
N74X100.；
N75G98X185.；
钻下排第三个孔G98回初始平面
N76G99G81X15.Y185.Z-4.R4.F80；
N77X100.；
N78G98X185.；
钻上排第三个定位孔，G98回初始面
N79G8OM05；
N80G49G00Z100.；
N81GOOX0.Y0.；
N82M06T09；
N83M03S1200；
N84G00G43Z20.H09；
N85G00X15.Y15.；
N86G99G83X15.Y15.Z-27.R4.Q3.F50；
钻下排第一个孔，G8排屑钻孔循环
N87X100.；
N88G98X185.；
钻下排第三个孔，G98回初始平面
N89G99G83X15.Y185.Z-27.R4.Q3.F50；
钻上排第一个孔，Q为每次钻孔深度
N90X100.；
N91G98X185.；
N92G80M05；
N93G49G00Z100.；
N94G00X0.Y0.；
N95M30；
第四章论述两种不同编程方案的优劣
下面我们对以上两种不同的加工中心编程进行对比分析，看哪一种方法更好。
4.1方案一的优点
先加工六边形的轮廓在加工内槽和钻孔，这样加工就不会出现明显的毛刺，如果把六边形的轮廓放在最后加工的话，孔和内槽都会出现明显的毛刺，所以方案一采取了先加工六边形的轮廓在加工内槽额钻孔，这样会大大的提高产品的合格率。
工件坐标系定在工件的中心，计算各个点的尺寸相对比较容易。
采用子程序来加工六边形的轮廓，这样做大大减少了程序的长度，使程序显得没那么复杂，并提高了加工速度从而提高了生产效率。
为了保证孔的质量钻孔时必须先钻中心孔，虽然走多了很多步骤，但是为了生产出优质的产品，这点是不能马虎的。
4.2方案二的优点
方案二的加工工艺过程是跟方案一的一样的，唯一不同的是方案二没有采用子程序来编程，如果在切削深度少的情况下建议使用方案二，但是为了跟方案一比较一下，我方案二采取了不使用子程序，这样的话程序的篇幅大大的增加了，但是优点是不用去记更多的子程序代码如M99M98，这样的编程方法比较适合初学者。
方案二的工件坐标定在了工件的左下角，这样编程时就不会出现负号的坐标，编程的时候没那么容易出错。
坐标系定在工件的坐下角对刀的时候也比较容易。
4.3方案一的缺点
方案一加工六边形轮廓的时候深度分了两刀切，这有点快了，切轮廓边的时候更是一刀切，这样刀很容易断掉，所以切削速度一定要慢。
编程采用了子程序，对编程的难度会有点提高，如果是初学者有可能会出错。
坐标系定在工件的中心，对刀的时候也没有那么方便。
4.4方案二的缺点
之前提过方案二和方案一的加工工艺过程是一样的，所以方案一出现六边形轮廓切削时有可能会断刀的情况在方案二也会出现。
方案二采用的坐标系是定在了工件的左下角，这样的话计算各个点的坐标是复杂了很多，有可能计算错误使得工件加工时报废。
方案二没有采用子程序来编程，使程序的篇幅增大了许多，如果六边形的切削深度改为更深的话，那么编程的时候就更加的繁琐，所以要不怕麻烦，掌握好子程序的应用，就不怕遇到切削量大的工件而大大增加程序的篇幅了。
4.5结论
综合了以上两种加工方案，两种方案都各有优点也有缺点，当加工切削量不大的时候可以采用方案二直接变成不使用子程序；
而当加工工件的切削量比较大的时候就采用方案一使用子程序来编程，这样会使程序更加的简单易懂。
不管什么时候，子程序的应用还是十分常见的，不能应为懒而不去掌握子程序的使用。
当然了，如果工件的切削量不大和不用重复加工一个步骤的话，那就直接编程就行了，也不是说要特意地使用子程序来编程的。
但就这次题目的要求来说，我还是会采用方案一，因为方案一能够满足各种要求的同时能够保证产品的质量和生产的效率，生产各种工件的目的都是为了赚钱，能够保证质量的同时提高生产效率，这样的方案才是好的方案。
致谢
非常感谢校领导和老师，给我们创造了一个学习的机会，让我在毕业的最后一段时间里学到了很多知识,本次的设计是三年来学习过程中涵盖面最广的一次设计，它不仅体现了我们对设计思考，更重要的是对我们三年来所学知识应用到了实践，使我明白了在今后设计过程中的一般步骤和方
升级会员 