3453 数控铣床椭圆宏程序数控加工工艺与夹具设计
3453 数控铣床椭圆宏程序数控加工工艺与夹具设计,数控,铣床,椭圆,程序,加工,工艺,夹具,设计
- 1 -目录 摘 要Abstract目 录第一章 数控加工工艺设计1.1 零件 1 的工艺分析1.2 刀具的选择1.3 编制加工工艺1.3 零件 2 的工艺分析1.5 刀具的选择1.6 编制加工工艺17 FANUC 编程第二章 实体造型与自动编程2.1 实体造型2.1.1 MasterCAM 系统介绍2.1.2MasterCAM 实体造型2.2 自动编程与手动编程比较小 结致 谢参考文献- 2 -第一章 数控加工工艺设计1.1 零件 1 的工艺分析一、零件图分析,选择加工内容该零件材料为 45 号钢。本工件的毛坯尺寸为 15012026mm。由图可知,四个侧面为不加工面,全部加工面集中在上表面及下表面。由于该件与件 2 配合,所以加工螺纹时位置精度不好保证,为了能与件 2 的孔,通过螺栓很好连接故这些螺纹孔在一次装夹中加工出来。另外该零件中有两段椭圆的弧,编制程序时需用宏程序。从工序集中和便于定位两方面考虑,选择上表面及上表面的螺纹孔、凸台在加工中心中加工。将下表面作为主要定位基- 3 -准,并在前道工序中加工出来。二、选择加工中心 由于上表面及上表面上的螺纹孔,凸台只需单工位加工即可完成,故选择立式加工中心。加工表面只有粗铣,精铣,攻丝等工步。所需刀具不超过二十把刀。故选国产 XH714 型立式加工中心即可满足上述要求。该机床工作台尺寸为 400mm800mm,X 轴行程为 600mm,Y 轴行程为 400mm,Z 轴行程为400mm,主轴端面到工作台距离为 125525mm,定位精度和重复定位精度分别为 0.02mm 和 0.01mm。刀库容量为 18 把。工件在依次装夹中即可完成铣、钻,扩、铰等工步的加工。1.2 刀具的选择所需的刀具有平面铣刀,螺纹刀。其规格根据加工尺寸选择。上表面粗铣时铣刀直径应选小一些,以减小切削力矩,但不能太小,以免影响加工效率;上表面精铣时铣刀直径应大一些,以减小接刀痕迹,但要考虑到刀库允许装刀直径(XH714 型加工中心的允许装刀直径无相邻刀具直径为 150mm,有相邻刀具直径为 80mm)也不能太大。刀柄柄部根据主轴锥孔和拉紧机构选择。XH714 型加工中心锥孔为 ISO40。具体所选刀具及刀柄见刀具卡片1.3 编制加工工艺一、加工方法选择 上表面用铣削方法加工,因其表面粗糙度值为 1.6 微米,故采用粗铣,精铣的加工方案。内腔的内壁的粗糙度要求与上表面相同加工方案与上表面相同。直径为 10mm 的螺纹孔可以直接用 M10 的螺纹刀。30mm 的孔不能铸造出来,为了满足要求,采用钻、扩、铰方法。 二、确定装夹方案该零件结构简单,四个侧面较光整加工面与不加工面之间的位置精度要求不高,但凸台要与件 2 配合的,故形状精度要求较高由机床保证,四个螺纹孔的位置精度要保证好只能在一次装夹中完成,采用通用虎钳从侧面夹紧,以底面和两侧面定位。- 4 -三、确定加工顺序按照先面后孔,先粗后精的原则确定具体的加工顺序为先粗铣,精铣上表面及凸台,后加工 4 个直径为 10mm 的螺纹孔。具体的加工顺序见工艺卡片数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称零件图号刀具序号刀具号规格名称数量刀长(mm)加工表面 备注1 T0180面铣刀 1 120面铣削上表面 H01=1002 T0210平铣刀 1 120铣削距上表面 7mm 的面D21=5.5d22=5H02=1003 T035平铣刀 1 120铣削距上表面 9mm 的凸台H03=100D31=3d32=2.54 T0412平铣刀 1 120铣削 5mm 的凸台H04=100D41=6.5d42=65 T035平铣刀 1 120铣削 7mm 的凸台H03=100D31=3d32=2.56 T0528钻头 1 120加工 28mm的孔7 T0629.8 扩孔钻头1 120扩 29.8mm的孔8 T0730铰刀 1 120铰 30mm的孔- 5 -9 T08M10的螺纹刀 1 120攻 m10 的螺纹孔数控加工工序卡片产品名称或代号 零件名称 零件图号学院名称四川职业技术学院数控铣削工艺分析工工序号程序编号 夹具名称 使用设备 车间数控中心工步号工 步 内 容刀具号刀具规格(mm)主轴速度(r/min)进给速度(mm/min)背吃刀量(mm)备注1 粗铣上表面 T01 800 75 3 自动2 精铣上表面 T01 1000 50 0.2 自动3 粗铣距上 7mm 的面 T02 800 100 4 自动4 精铣距上 7mm 的面 T02 1200 50 0.5 自动5 粗铣距上 9mm 的面 T03 800 100 3 自动6 精铣距上 9mm 的面 T03 1200 50 1 自动7 粗铣高 5mm 的凸台 T04 800 125 4 自动8 精铣高 5mm 的凸台 T04 1000 50 1 自动9 粗铣高 7mm 的凸台 T03 800 100 3 自动10 精铣高 7mm 的凸台 T03 1200 50 1 自动11 钻 11mm 的孔 T05 1200 100 5.5 自动12 扩 11.85mm 的孔 T06 800 50 0.425 自动13 铰 12mm 的孔 T07 100 25 0.075 自动14 攻 M10mm 的螺纹孔 T08 100 10 5 自动- 6 -上两表中转速计算公式为 n=1000v/dv切削速度d刀具直径进给速度,背吃刀量参考刀具切削用量14 FANUC 编程(a) 宏程序的介绍在 编 程工作中,我们经常把能完成某一功能的一系列指令像子程序那样存人存储器,用一个总指令来代表它们,使用时只需给出这个总指令就能执行其功能所存人的这一系列指令称作用户宏程序本体,简称宏程序。这个总指令称作用户宏程序调用指令。在编程时,编程员只要记住宏指令而不必记住宏程序。用户宏程序与普通程序简要对比普通程序 用户宏程序只能使用常量 可以使用变量,并给变量赋值常量之间不可以运算 变量之间可以运算程序只能顺序执行,不能跳转 程序运行可以跳转宏程序变成特点是:具有灵活性、通用性、和智能性等特点(b)点坐标如下;A(20,15)B(10,25) C(-10,25)D(-20,15) E(-20,-15)F(-10,-25) G(10,-25)H(20,-15)I(0,40)J(-34.642,34.7585)K(-45,20.499)L(-45,-20.499)M(-34.642,-34.7585)N(0,-40)O(53.18,-53.8)P(61.25,-60)Q(77.5,-60)R(77.5,- 7 -47.35)S(63.42,-38)T(63.42,38)U(77.5,47.35)V(77.5,60)W(61.25,60)X(53.18,53.8)Y(-49.5,60)Z(-49.5,55)a(-67.5,37)b(-72.5,37)c(-72.5,60)d(-72.5,-37)e(-67.5,-37)f(-49.5,-55)g(-49.5,-60)h(-72.5,-60)四个孔的圆心坐标分别为(20,25)(20,-25)(-20,25)(-20,-25)(c)程序如下:O0001;N1 G54G90G00X0Y0Z200N2 T01M06 (换 1 号刀)N3 G43Z50H01 (建立正向长度补偿 H01=100)N4 Z5N5 S800M03 (转速 800,主轴正转)N6 X120Y30N7 G1Z0.5F40 (开始粗铣上表面)N8 X-120F100N9 Y-30N10 X120N11 S1000M03 (开始精铣上表面)N12 G1Z0F40N13 X-120N14 Y30N15 X120 (铣上表面结束)N16 G49Z200 (取消长度补偿) N17 M05 (主轴停)N18 G54G90G00X0Y0Z200N19 T02M06 (换 2 号刀,加工深 6mm 的内腔)N20 G43G00Z2H02 (建立正向长度补偿 H02=100)N21 G65P1000X0Y0Z-6A50B40C10I0J0Q1R-90S1 (调用宏程序 P1000)N22 G65P1001X0Y0Z-6A70B40C10I0J0Q1R90S1 (调用宏程序 P1001)N23 G41G03X-45Y20.499R15D2F50 (建立左刀补,加工圆弧)N24 G1X-45Y-20.499 N25 G03X-34.642Y-34.76R15N26 G65P1002X0Y0Z-6A70B40C10I0J0Q1R-135S1 (调用宏程序 P1002,深6mm 的内腔加工结束)N27 M05N28 G54G40G0G90X0Y0Z200N29 T03M06 (换 3 号刀)N30 G43G0Z2H03 (建立正向长度补偿 H03=100)N31 S800M03 (粗铣深 11mm 的内腔)N32 G41G01Z-11D31F40 (建立左刀补,D31=3)- 8 -N33 X-20Y15N32 M98P1003 (调用子程序 P1003)N35 S1000M03 (精铣深 11mm 的内腔)N36 G41GM98P1003D32F50 (调用子程序 P1003,D32=2.5)N37 G00Z2N38 X0Y0N39 S800M03N40 G40G01Z-11F40N41 X0Y25F100N42 X-25Y7N43 Y-7N44 X0Y25N45 Y0N46 G00G49Z200 (深 11mm 内腔加工结束)N47 M05N48 G54G90G0X0Y0N49 T04M06 (换 4 号刀)N50 G43G0Z2H04N51 S800M03N52 G42X-90Y-37D41 (建立右刀补 D41=7.5)N53 G1Z-5F40 (粗铣深 5mm 的槽)N54 X-72.5Y-37F100N55 X-67.5N56 G02X-49.5Y-55R18N57 G1X-49.5Y-60N58 X-90N59 S1000M03N60 G42G01X-90Y-37D42F50 (建立右刀补 D42=7)N61 G01X-72.5Y-37 (精铣深 5mm 的槽)N62 X-67.5N63 G02X-49.5Y-55R18N64 G01X-49.5Y-60N65 X-90N66 M05N67 G40G0Z5N68 X-90,Y37N69 S800M03N70 G41G01Z-5D41F40 (建立左刀补 D41=7.5)N71 X-72.5Y37F100 (粗铣深 5mm 的槽) N72 X-67.5N73 G03X-49.5Y55R18N74 Y60N75 X-90N76 S1000M03- 9 -N77 G41G01X-90Y37D42F50 (建立左刀补 D41=7.5)N78 G01X-72.5Y37 (精铣深 5mm 的槽)N79 X-67.5N80 G03X-49.5Y55R18N81 G01Y60N82 X-90 (铣 5mm 的槽结束)N83 G40G49G00Z200N84 X0Y0N85 M05N86 G54G90G00X85Y47.35N87 T03M06 (换 3 号刀)N88 G43G0Z2H03N89 S800M03N90 G42G01Z-7F40D31 (建立右刀补 D31=3)N91 X77.5Y47.35F100 (粗铣深 7mm 的槽)N92 X63.42Y38N93 G02X53.18Y53.8R10N94 G1X61.25Y60N95 X77.5N96 G40G01X59.3Y45.9 (取消刀补)N97 G0Z2N98 X85Y47.35N99 S1000M03 N100 G01G42F40D32 (建立右刀补 D32=2.5)N101 X77.5Y47.35F50 (精铣深 7mm 的槽)N102 X63.42Y38N103 G02X53.18Y53.8R10N104 G01X61.35Y60N105 X77.5N106 G40G01X59.3Y45.9N107 G0Z2N108 X85Y-47.35N109 S800M03N110 G41G01-7F40D31 (建立左刀补 D31=3)N111 X77.5Y-47.35 (粗铣深 7mm 的槽)N112 X63.42Y-38N113 G03X5318Y-53.8R10N114 G01X61.25Y-60N115 X77.5N116 X59.3Y-45.9N117 G0Z2N118 X85Y-47.35N119 S1000M03N120 G41G01Z-7F40D32 (建立左刀补 D32=2.5)- 10 -N121 X77.5Y-47.35N122 63.42Y-38N123 G03X53.18Y-53.8R10N124 G01X61.25Y-60N125 X85 (铣 7mm 的槽结束)N126 G40G0G49Z200 (取消刀补)N127 X0Y0N128 M05N129 G54G90G00X0Y0N130 T05M06 (换 5 号刀)N131 G43G0Z5H05N132 S1200M03N133 G99G82X20Y25Z-26R-27P2000F100 (钻孔开始)N134 Y-25N135 X-20N136 Y25 (钻孔结束)N137 G49G00X0Y0Z200N138 M05N139 T06M06 (换 6 号刀)N140 G43G00Z5N141 S800M03N142 G99G82Y25Z-36R-27P2000F50 (扩孔开始)N143 Y-25N144 X-20N145 Y25 (扩孔结束)N146 G49G00X0Y0Z200 N147 M05N148 T07M06 (换 7 号刀) N149 G43G00Z5N150 S10000M03N151 G99G82Y25Z-36R-27P2000F50 (铰孔开始)N152 Y-25N153 X-20N154 Y25 (铰孔结束)N155 G49G00X0Y0Z200N156 M30 (程序结束)O1000 G52X#24Y#25 在椭圆圆心(X,Y)处建立局部坐标系G00X0Y0 定位至椭圆圆心处G65X0Y0R#4 局部坐标系原点为中心进行坐标系旋转角度#6=0.8*#3 步距设为刀具直径的 80%(经验值)#7=#1*2-#3 刀具(中心)在内腔中长半轴(X)方向上最大移动距离#8=#2*2-#3 刀具(中心)在内腔中短半轴(Y)方向上最大- 11 -移动距离WHILE#5GT#26DO1 如果 Z 坐标底部 Z 坐标值#26,循环 1 继续Z#5+1 G00 下降至当前加工平面 Z-#25 以上 1.处G01Z#5-#17F40 Z 向 G01 当前加工深度(Z#5 处下降#17)#9=FI#8/#6 短半轴(Y)方向上最大移动距离除以步距并上取整#10=FI#9/2 #9 是奇数是偶数都上取整,重值#10 为初始值WHILE#10GE0DO3 如#100(即还没走到最外一圈),循环 3 继续#11=#7/2-#10*#6 每圈需移动的“长半轴”目标值(绝对值)#12=#8/2-#10*#6 每圈需移动的“短半轴”目标值(绝对值)#18=-90 重置角度#18 为初始值-90WHILE#18LE90DO3 如#1890(即未走完半圈),循环 3 继续#13=#11*COS#18 椭圆上一点的 X 坐标值 #14=#12SIN#18 椭圆上一点的 Y 坐标值G01X#13Y#14F100 以直线 G01 逼近走出椭圆#18=#18+#19 角度#18 每次以#19 递增END3 循环 3 结束(完成半圈椭圆,此时#1890)#10=#10-1 #10 依次递减至 0END3 循环 3 结束(最外半圈走完,此时#100)G00Z30 G00 提到至安全高度X0Y0 G00 快速回到 G54 原点,准备下一层加工)#5=#5-#17 Z 坐标每次递减#17(层间距 q)END1 循环 1 结束(此时#25=#26)G69 取消坐标系旋转G52X0Y0 取消局部坐标系,恢复 G54 原点,切记!M99 宏程序结束返回O1001G52X#24Y#25 在椭圆圆心(X,Y)处建立局部坐标系G00X0Y0 定位至椭圆圆心处G65X0Y0R#4 局部坐标系原点为中心进行坐标系旋转角度#6=0.8*#3 步距设为刀具直径的 80%(经验值)#7=#1*2-#3 刀具(中心)在内腔中长半轴(X)方向上最大移动距离#8=#2*2-#3 刀具(中心)在内腔中短半轴(Y)方向上最大移动距离WHILE#5GT#26DO1 如果 Z 坐标底部 Z 坐标值#26,循环 1 继续Z#5+1 G00 下降至当前加工平面 Z-#25 以上 1.处G01Z#5-#17F40 Z 向 G01 当前加工深度(Z#5 处下降#17)#9=FI#8/#6 短半轴(Y)方向上最大移动距离除以步距并上取整#10=FI#9/2 #9 是奇数是偶数都上取整,重值#10 为初始值WHILE#10GE0DO3 如#100(即还没走到最外一圈),循环 3 继续#11=#7/2-#10*#6 每圈需移动的“长半轴”目标值(绝对值)#12=#8/2-#10*#6 每圈需移动的“短半轴”目标值(绝对值)#18=90 重置角度#18 为初始值 90WHILE#18LE135DO3 如#18135(即未走完半圈),循环 3 继续- 12 -#13=#11*COS#18 椭圆上一点的 X 坐标值#14=#12SIN#18 椭圆上一点的 Y 坐标值G01X#13Y#14F100 以直线 G01 逼近走出椭圆#18=#18+#19 角度#18 每次以#19 递增END3 循环 3 结束(完成半圈椭圆,此时#18135) #10=#10-1 #10 依次递减至 0END3 循环 3 结束(最外半圈走完,此时#100)G00Z30 G00 提到至安全高度X0Y0 G00 快速回到 G54 原点,准备下一层加工)#5=#5-#17 Z 坐标每次递减#17(层间距 q)END1 循环 1 结束(此时#25=#26) G69 取消坐标系旋转G52X0Y0 取消局部坐标系,恢复 G54 原点,切记!M99 宏程序结束返回O1002G52X#24Y#25 在椭圆圆心(X,Y)处建立局部坐标系G00X0Y0 定位至椭圆圆心处G65X0Y0R#4 局部坐标系原点为中心进行坐标系旋转角度#6=0.8*#3 步距设为刀具直径的 80%(经验值)#7=#1*2-#3 刀具(中心)在内腔中长半轴(X)方向上最大移动距离#8=#2*2-#3 刀具(中心)在内腔中短半轴(Y)方向上最大移动距离WHILE#5GT#26DO1 如果 Z 坐标底部 Z 坐标值#26,循环 1 继续Z#5+1 G00 下降至当前加工平面 Z-#25 以上 1.处G01Z#5-#17F40 Z 向 G01 当前加工深度(Z#5 处下降#17)#9=FI#8/#6 短半轴(Y)方向上最大移动距离除以步距并上取整#10=FI#9/2 #9 是奇数是偶数都上取整,重值#10 为初始值WHILE#10GE0DO3 如#100(即还没走到最外一圈),循环 3 继续#11=#7/2-#10*#6 每圈需移动的“长半轴”目标值(绝对值)#12=#8/2-#10*#6 每圈需移动的“短半轴”目标值(绝对值)#18=-135 重置角度#18 为初始值-135WHILE#18LE-90DO3 如#18-90(即未走完半圈),循环 3 继续#13=#11*COS#18 椭圆上一点的 X 坐标值#14=#12SIN#18 椭圆上一点的 Y 坐标值G01X#13Y#14F100 以直线 G01 逼近走出椭圆#18=#18+#19 角度#18 每次以#19 递增END3 循环 3 结束(完成半圈椭圆,此时#18135)#10=#10-1 #10 依次递减至 0END3 循环 3 结束(最外半圈走完,此时#100)G00Z30 G00 提到至安全高度X0Y0 G00 快速回到 G54 原点,准备下一层加工)#5=#5-#17 Z 坐标每次递减#17(层间距 q)END1 循环 1 结束(此时#25=#26)- 13 -G69 取消坐标系旋转G52X0Y0 取消局部坐标系,恢复 G54 原点,切记!M99 宏程序结束返回01003G03X-20Y-15R15F100N35 G02X-10Y-25R10N36 G03X10Y-25R10N37 G02X20Y-15R10N38 G03X20Y15R15N39 G02X10Y25R10N40 G03X-10Y25R10N41 G02X-20Y15R10M99 (子程序调用结束返回)第二章 实体造型与自动编程2.1 实体造型2.1.1 MasterCAM 系统介绍一、MasterCAM 概述MasterCAM 是美国 CNC Software 公司研发的一套兼有 CAD 与 CAM 功能的软件系统。自从 1984 年问世以来,该软件得到迅速的推广及应用。该系统的特点是 CAD/CAM 的功能强大、操作方便、易学易懂。从 MasterCAM5.0 开始,由DOS 支持下的版本更新为由 Windows 支持下运行的版本。MasterCAM 可实现25 轴联动的加工控制。该系统具有非常强的交互性、可与国内外流行的多套CAD/CAM 软件交互使用,并有较优良的性能价格比,因此在当前数控制造业中得到广泛应用。可以预见,MasterCAM 在我国数控技术的普及和现实CAD/CAM/CNC 一体化制造加工方面,具有广阔的应用前景。二、MasterCAM8.0 更新内容1、CAD 部分(1)增加了实体模型菜单,提供了具有强大的倒角、抽壳、布尔运算、延伸、修建剪等建模功能。(2)对构件图形菜单、转换菜单、屏幕菜单等做了改进。(3)尺寸标注、注释比以前版本更为方便。2、CAM 部分(1)增加了面的粗加工功能- 14 -(2)把旧版本中刀具路径的扫描曲面、昆氏曲面、举升曲面、旋转曲面和直纹曲面放到 T 刀具路径/W 线框模型下。(3)在每个对话框中增加了 HELP 按钮,提供了更加智能化的在线帮助功能。(4)公用管理中用实体验证代替了 N-SEE2000。三、MasterCAM8.0 系统的运行环境1、MasterCAM8.0 系统硬件的基本配置;(1)IBM 兼容机,应采用 pentium133 以上的 CPU;(2)32MB 以上的内存;(3)250NB 以上的硬盘;(4)一个 VGA 显卡及显示器;(5)一个鼠标和数位板;(6)一个倍速的光盘驱动器。2、MasterCAM8.0 系统的软件配置要运行 MasterCAM 的视窗系统,需要有 Windows98、WindowsNT4.0 或更高版本的操作系统。2.1.2 MasterCAM 实体造型一、CAD 造型部分MasterCAM8.0 的 CAD 功能有二维图形的构建功能、三维线框架图的功能、三维曲面的构建、图形的修整、图形尺寸的标注等。本次毕业设计用到二维图形构建功能和图形的休整及图形尺寸标注。二维图形构建功能有:点的绘制、线的绘制、圆的绘制、倒圆角的绘制、曲线的绘制、曲面曲线的绘制、曲面的绘制、矩形的绘制。在主功能菜单区,单击“C绘图”/“N 下一页”,还可以出现绘制椭圆等命令。用这些功能绘制的 CAD 图如下- 15 -二、CAM 部分MasterCAM8.0 的 CAM 功能有二维刀具路径、三维刀具路径、共同参数选择、实体验证等功能。1、刀具路径的选择由分析可知上图只需外形铣削、挖槽、钻孔及面铣削这些都是二维刀具路径的功能。固刀具路径选择二维刀具路径。2、共同参数选择(1)刀具参数: #1 为端铣刀,直径为 8,有半径补偿,有长度补偿#2 为端铣刀,直径为 10,有半径补偿,有长度补偿#3 为面铣刀,直径为 25,无半径补偿,有长度补偿#4 为中心钻,直径为 10。#5 为扩孔钻,直径为 11#6 为饺刀,直径为 12。(2)切削加工参数:进给率 Z 轴进给率 主轴转速 提刀速率 安全高度#1 200 100 1200 500 50#2 200 100 1200 500 50#3 200 100 1200 500 50- 16 -#4 100 200 800 500 50#5 100 100 1000 500 50#6 100 100 1200 500 503、实体切削验证MasterCAM8.0 以三维立体图形显示出被加工后零件的形状,这样提供实体切削验证的功能,用户可以在程序传输到机床前直观地看到加工结果,从而及时发现问题。当用户在完成刀具路径编辑及各项参数的设定后,在主菜单区依次单击“T刀具路径”/“O 操作管理”,弹出操作管理窗口。在操作管理窗口单击实体验证窗口,选择手动控制或快速切削,就能以三维立体模式显示加工结果。本次设计的刀具参数及切削加工参数选择如 2 中(1)(2)最终实体验证结果如下图所示:4、MasterCAM8.0 后处理- 17 -当用户在完成刀具路径编辑及各项参数的设定后,在主菜单区依次单击“T刀具路径”/“O 操作管理”,弹出操作管理窗口。在操作管理窗口单击“执行后处理”按钮,弹出后处理程式对话框,选择储存 NC 档复选框,输入保存文件的路径和文件名(*.NCI),单击“O 确定”按钮,自动转换程序。程序如下:自动编程程序O0000(PROGRAM NAME - 114)(DATE=DD-MM-YY - 21-12-07 TIME=HH:MM - 11:11)N10G21N12G0G17G40G49G80G90( 25. FLAT ENDMILL TOOL - 3 DIA. OFF. - 3 LEN. - 3 DIA. - 25.)N14T3M6N16G0G90X-100.Y-59.998A0.S1200M3 (铣平面)N18G43H3Z50.M8N20Z3.N22G1Z-1.7F100. (铣平面开始)N24X92.5F200.N26G3Y-42.856R8.571N28G1X-87.5N30G2Y-25.713R8.571.N168G0Z50. (平面结束)N170M5N172G91G28Z0.M9N174G28X0.Y0.A0.N176M01( 8. FLAT ENDMILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 8.)N178T1M6N180G0G90X-.034Y-30.75A0.S1200M3N182G43H1Z50.M8N184Z3.N186G1Z-4.025F100. (铣深 6mm 内腔开始)N188X.034F200.N2056G0Z50. (铣深 6mm 内腔结束)N2060Z3.N2062G1Z-3.7F100. (铣深 11mm 内腔开始)N2064Y0.F200.- 18 -N2066Y-17.935. (铣深 11mm 内腔结束)N4620G0Z50.N4622M5N4624G91G28Z0.M9N4626G28X0.Y0.A0.N4628M01( 8. FLAT ENDMILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 8.)N4630T1M6N4632G0G90X-68.5Y60.A0.S1200M3 (铣深 5mm 的槽)N4634G43H1Z50.N4636Z3.N4638G1Z-2.575F100. (铣槽开始)N4640Y56.F200.N5170G1Y-60. (铣槽结束)N5172G0Z50.N5174M5N5176G91G28Z0.N5178G28X0.Y0.A0.N5180M01( 10. FLAT ENDMILL TOOL - 2 DIA. OFF. - 2 LEN. - 2 DIA. - 10.)N5182T2M6N5184G0G90X74.5Y63.875A0.S1200M3 (铣深 7mm 的槽)N5186G43H7Z50.N5188Z3.N5190G1Z-2.46F100. (铣槽开始).N5520G1X74.439Y-63.954 (铣槽结束)N5522G0Z50.N5524M5N5526G91G28Z0.M9N5528G28X0.Y0.A0.N5530M01(TOOL - 4DIA. OFF. - 4 LEN. - 4 DIA. - 10.)N5532T4M6N5534G0G90X-20.Y25.A0.S1200M3 (钻孔)N5536G43H5Z3.M8N5538G1Z-31.F200. (钻孔开始).N5550G1Z-31. (钻孔结束)N5552G0Z3.- 19 -N5554X-20.335N5556G1Z-31.N5558G0Z3.N5560M5N5562G91G28Z0.M9N5564G28X0.Y0.A0.N5566M01( 11. SPOT DRILL TOOL - 5 DIA. OFF. - 5LEN. - 5 DIA. -11.)N5568T5M6N5570G0G90X-20.Y25.A0.S1200M3 (扩孔)N5572G43H4Z3.M8N5574G1Z-31.F100. (扩孔开始).N5592G1Z-31. (扩孔结束)N5594G0Z3.N5596M5N5598G91G28Z0.M9N5600G28X0.Y0.A0.N5602M01(TOOL - 6 DIA. OFF. - 6 LEN. - 6 DIA. - 12.)N5604T6M6N5606G0G90X-20.Y25.A0.S1200M3 (铰孔)N5608G43H6Z3.M8N5610G1Z-31.F200.N5612G0Z3.N5614X20.N5616G1Z-31. (铰孔开始).N5628G1Z-31 (铰孔结束)N5630G0Z3.N5632M5N5634G91G28Z0.M9N5636G28X0.Y0.A0.N5638M302.2 手动编程与自动编程比较1、手动编程手动编程是指从零件的图样分析、工艺处理、数值计算、编写程序清单、输入程序直至程序校验等各个步骤均有人工完成手动编程的优点:加工形状简单的零件(如直线与直线或直线与圆弧组成的轮廓)时,快捷、方便;不需具备特别的条件(价格昂贵的自动编程及相应- 20 -的硬件和软件等);对机床操作和程序员不受特殊条件约束还具有较大的灵活性和编程费用少等手动编程的缺点:烦琐、费时、复杂、而且容易产生错误,主要表现在以下几个方面:1)零件图样上给的零件形状尺寸较少,而数控系统的插补功能要求输入的数据与零件形状给出的数据不一致时,就要进行复杂的数学计算,而在计算过程中可能产生人为错误。2)加工复杂形状零件轮廓时,图上给出的是轮廓有关的尺寸,而机床实际控制的是刀具中心轨迹。因此有时计算出刀具中心轨迹坐标值,这种计算过程也比较复杂。对有刀具半径补偿功能的数控系统要用到刀具半径补偿指令,并要计算出一些数据,这些指令的使用和计算过程也比较烦琐复杂,容易出现错误。3)当零件形状以抽象数据表示时,就失去了 明确的集合形象,在处理这些数据时容易出错。无论是计算过程出错还是处理出现错误,都不容易查找。4)手动编程时,编程人员必须对所有机床和数据系统以及对编程中所使用的各种指令、代码都非常熟悉。这在编制单台的数控机床的程序时矛盾还不突出,可以说不大会出现代码弄错问题。但在一个编程人员负责几台数控机床程序编制时,由于数控机床所使用的指令、代码,程序段格式及其他一些编程规定不一样,所以就给编程工作带来了易于混淆而出错的可能性。2、自动编程自动编程是指借助于数控语言编程系统或图形程序系统,有计算机来自动生成零件加工程序过程。自动编程优点:减轻了编程人员的劳动工作量,提高了劳动效率,提高机床利用率,同时解决了手动编程无法解决的许多复杂零件的编程难题,而且出错机会少,质量好等。1)数学处理能力强,特别适合空间曲面零件,以及集合要素虽不多但计算烦琐复杂,程序量大的零件加工。2)能自动生成数控程序。3)后置处理程序灵活多变。- 21 -4)程序自检纠正错误能力强。5)便于实现与数控系统通讯。自动编程缺点:对一些简单的零件,自动编程不如手动编程简洁。论文小结毕业设计是我们大学之中最后一个也是最重要的一个总结性设计、一个阶段。通过毕业设计,我们可以将在大学中所学的知识作一个整体性的梳理,把学到的理论知识融会贯通、熟练应用,并结合实习经验,使理论和实际有一个完美的结合。为我们将来踏上工作岗位能够进一步运用综合能力以及解决实际问题作了很好的铺垫。毕业设计过程中,在郝老师的悉心指导下,我们从数控机床的认识、加工工艺的指定、刀具的选择、数控系统的编程、数控加工的仿真操作、工件的实体造型、毕业论文的书写整理等几个阶段依次进行了认真的解决,圆满的完成了毕业论文的要求。与此同时,我也认识到自身的许多不足:基础理论知识有些不是很扎实,还缺乏相用的工作经验,不能够很好的综合运用。因此,我通过毕业设计,懂得以后如何去做,以使自身能够得到很好的完善。- 22 -致谢经过几个月的忙碌和工作,本次毕业论文设计已经接近尾声,作为一个专科生的毕业论文,由于经验的匮乏,难免有许多考虑不周全的地方,如果没有导师的督促指导,以及一起工作的同学们的支持,想要完成这个设计是难以想象的。在论文写作过程中,得到了温丽老师的亲切关怀和耐心的指导。她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,温老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,温老师不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想上给我以无微不至的关怀,除了敬佩郝静老师的专业水平外,她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向温老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 在论文即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意! 最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母,谢谢你们 最后我还要忠心的感谢我的母校四川职业技术学院及机械工程系三年来对我的栽培。- 23 -参考文献1数控机床及其应用;李业农主编;北京:国防工业出版社;20062数控加工程序编制;王洪主编;北京:机械工业出版社;20033数控加工工艺;徐宏海主编; 北京:化学工业出版社;20044数控加工技师手册;编委会主编; 北京:20065数控加工工艺;田春霞主编; 北京:机械工业出版社;20066数控加工技术;王彪 张兰主编; 北京:中国林业出版社;20067数控铣床(第2版);徐宏海 谢春富主编; 北京:化学工业出版社;20078数控加工编制与操作;陆曲波 王世辉主编;广州:华南理工出版社;20069数控机床技术及应用;李宏胜主编; 北京:高等教育出版社;200110机械制造工艺学;郑修本主编;北京:机械工业出版社;200711加工中心操作培训教程; 北京:中国劳动社会保障出版社;200612公差配合与技术测量(第2版);徐茂功 桂定一主编; 北京:机械工业出版社;200613机械加工工艺;朱绍华 黄燕滨 李清旭 翁熙祥主编;北京:机械工业出版社;1996- 24 -付:外文翻译机械设计摘要机器是机构与其他零件的组合,为了有益的用途而转换、传递或利用能量、力或者运动实例有发动机、涡轮、车辆、卷扬机、印刷机、洗衣机和电影摄影机.许多适用于机器设计的原理和力法也适用于不是真正机器的制成品,从轮毂盖和档案橱柜到仪表和核压力容器。“机械设计”这一术语比“机器设计”更为广义,它包括机- 25 -器设计。而对于某些仪器,如用以确定热、流动线路和体积的热力以及流体方面的问题要单独考虑。但是,在机械设计时要考虑运动和结构方面的问题以及保存和封装的规定。在机械工程领域以及其他工程领域应用机械设计,都需要诸如开关、凸轮、阀门、容器和搅拌器等机械装置。关键词:机械设计机构设计过程工差设计过程设计始于真正的或想象的需要。现有的仪器可能需要在耐用性、效率、重量、速度或成本上加以改进。可能需要新的仪器来完成以前由人做的功能,如装配或保养。目标全部或部分地确定后,设计的下一步就是构思能够完成所需功能的机构及其布置为此,徒手画草图价值极大,它不但作为一个人想法的记录和与其他人讨论的辅助手段,而且尤其适于与自己的想法交流,作为创造性思路的兴奋剂还需要有关于部件的广泛知识,因为一台新机器常常由熟知的各类零件重新安排或替换而成,也许改变了尺寸和材料。无论在构思过程中还是之后,一个设计者都会进行快速或粗略的计算或分析以确定一般尺寸和可行性。当些关于所需或可用空间量的想法确定后,可以开始按比例画草图。最后,一项基于功能和可靠性的设计完成了,就可以制造样机了。如果测试满意,而且如果装置要大量生产,就要对最初的设计进行- 26 -一定的修改以确保以较低成本大量生产。在随后几年的制造和使用期间,设计有可能因构思了新想法或者基于测试和经验基础上的进一步分析所显示的改变而改变。销售吸引力、客户满意度和制造成本都与设计有关,设计能力与工程投资的成功密切相关。一些设计准则在这一部分,有人建议运用创造性的态度进行的分析,这种分析可以引起重大改进以及对备用产品的构思和完善,也许产品功能更多、更经济、更耐用。创造阶段无须是最初和独立的阶段。虽然分析人员可能并不负责整个设计,但是他不仅仅是能从数字上提出要他解决的问题的正确答案,不仅仅是给出应力值、尺寸或者工作限制。他可以提出更广泛的见解,以便改进规范或方案。由于在分析前或分析过程中,他会熟悉装置及其工作条件,他就处于一个构思备选方案的有利位置。最好他能提出建议改变形状来消除力矩或应力集中,而不是允许构建具有大截面和过多动态载荷的机构最好是他报废他的细致的设计而不是后来看到机械报废。为了激发创造性思维,建议设计人员和分析人员使用以下准则。前 6 条准则尤其适用于分析人员,虽然他可能涉及到所有这 10 项。1.创造性地利用所需的物理性能并控制不需要的。2.认识实用载荷及其重要性。- 27 -3.预先考虑没有作用的载荷。4.发明更有利的加载条件。5.提供最小重量的最有利的应力分布和刚性。6.用基本方程计算比例并使尺寸最优化。7.选取材料以获得性能组合。8.在备件和集成零件间仔细选择。9.修改功能设计以适应生产过程和降低成本。10.考虑装配中使部件精确定位和互不干扰。机械设计整个机械设计是一个复杂的过程。设计人员必须在这样的领域,如静力学、运动学、动力学和材料力学具有良好的素养,此外,还必须熟悉制造材料和制造工艺。设计人员必须能够组合所有相关的事实,进行训渭、制作草图和制图来把制造要求传递到车间。任何产品设计的第一步工作之一是选择用于制造每个部件的材料。今天的设计人员可得到无数的。在选择时,产品的功能、外观、材料成本和制造成本都很重要。在任何计算之前必须仔细评估材料的性能。- 28 -有必要仔细计算以确保设计的有效性.计算从不出现在图上,而是由十各种原因被存起来。一旦任何一个部件失效,就要弄清楚在最初设计这个有缺陷的零件时做了什么;而且,从对过去的项目的计算中可以获得一份经验文件。当需要类似的设计时,过去的记录会有极大的帮助。计算(和图上尺寸)的检查最为重要。一个小数点放错位置可以毁掉一个本来可以接受的项目。例如,如果一个人要设计一个能支撑 100 磅的托架,而它本应该能支撑 1000 磅,结果肯定会失败。必须检查再检查设计工作的方方面面。计算机对于工作人员来讲是一个很有用的工具,可以减轻乏味的计算并且对现有数据提供扩展分析。基于计算机性能的交互系统使计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)成为可能。通过这样的系统,就可能把一个初步构思传送到打孔纸带用于数字加工控制而无须绘制正式的施工图。实验室测试、模型和样机对于机械设计很有帮助。实验室提供了很多建立基本概念所需的信息,然而,还可用它们获得一些关于产品在现场会如何工作的认识最后,一个成功的设计人员应尽最大努力跟上时代步伐。每天都会出现新材料和生产方法。绘图和设计人员如果不熟悉现代方法和- 29 -材料就可能失去作用。一个好的设计人员应经常阅读技术期刊以跟上新的发展工程工差固体由其表面边界确定界限。典型地,设计人员给一个零件指定公称尺寸以使其满足其需要。实际上由于表面不规则以及固有的表面粗糙度,各个零件不能重复地做成公称尺寸必须允许尺寸有一些变化以确保能够制造。但是,所允许的变化一定不能太大以至于使装配件的性能变差。单个零件所允许的变化称为公差。公差这一术语不仅适用于由制造工艺产生的部件尺寸的可以接受的范围,而且适用于机械或加工的输出。例如,一个给定型号的内燃机的功率每台都有所变化。实际上,我们常常发现这种变化模型会是频率分布曲线,例如 t.态分布(又叫高斯分布)。设计人员的工作之一就是给一个零件指定尺寸和允许的变化,这个值能够产生可以接受的性能。零件公差当图中没有指定确切尺寸时,大多数组织都有适用于尺寸的通用公差。对于加工尺寸,通用公差可能是0.5 毫米
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