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1、= 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)控銑床加工編程典型實(shí)例分析 學(xué)生姓名 系（部） 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)電一體化 指導(dǎo)教師 2009年5月19日 摘 要 數(shù)控機(jī)床是通過(guò)控制介質(zhì)將數(shù)字信息送入專用的或通用的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)輸入的信息進(jìn)行處理和運(yùn)算，發(fā)出各種指令來(lái)控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機(jī)床自動(dòng)加工出所需要的工件。數(shù)控銑床是一類很重要的數(shù)控機(jī)床，銑床至少有三個(gè)控制軸，即

2、X、Y軸、Z軸，可同時(shí)控制其中任意兩個(gè)軸聯(lián)動(dòng)，也能控制三個(gè)甚至個(gè)多個(gè)坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，主要用于各類較復(fù)雜的平面、曲面和殼類零件的加工。 關(guān)鍵詞： 代碼 編程 加工 ABSTRACT CNC machine tools is required to process the various operations and procedures, as well as the cutting tool and workpiece relative displacement between the di

3、gital code used to indicate, by controlling the media will be digital information into a dedicated or general-purpose computer、computer Enter the information processing and computing, to issue various commands to control the machine tool servo system or other implementation of components, so that au

4、tomatic processing tools needed to work out. CNC milling machine is a very important type of CNC machine tools, CNC machine tools in the ratio of the largest in the aerospace, automobile manufacturing, general machining and mold manufacturing industry in a wide range of applications. CNC milling mac

5、hine to control at least three axes, namely X, Y axis, Z axis, which can simultaneously control any two-axis, but also can control more than three-axis or even months, mainly for more complex types of planes, shell surface and the processing parts. CNC milling machine is on the issues of programming

6、. Keywords： Code Programming Processing 目 錄 前言 ………………………………………………………………………1 第1章 數(shù)控銑床概述 …………………………………………………2 1．1 數(shù)控銑削的分類及加工對(duì)象……………………………………2 1．2 數(shù)控銑削加工特點(diǎn)………………………………………………2 第2章 數(shù)控銑削編程步驟 ……………………………………………3 2．1 分析零件圖樣………………………………………………………3 2．2 確定工藝過(guò)程………………………………………

7、………………3 2．3 圖形的數(shù)學(xué)處理……………………………………………………3 2．4 編寫程序單及程序的輸入…………………………………………4 2．5 程序校驗(yàn)與首件試切………………………………………………4 第3章 數(shù)控銑削編程方法 ……………………………………………5 3．1 手工編程……………………………………………………………5 3．2 自動(dòng)編程……………………………………………………………5 第4章 數(shù)控銑削工藝分析 ……………………………………………7 4．1 零件圖分析…………………………………………………………7 4．2 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析……………………

8、…………………………7 第5章 數(shù)控銑削程序編制 ……………………………………………8 5．1 常用G代碼…………………………………………………………8 5．2 F、S、T、M代碼……………………………………………………8 5．3 刀具補(bǔ)償功能………………………………………………………9 5．4 固定循環(huán)功能………………………………………………………9 5．5 子 程 序 …………………………………………………………11 1 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第6章 典型數(shù)控銑削加工編程實(shí)例分析 …………………………12 6．1 工藝分析……………………………………………………………

9、12 6．2 基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算………………………………………………………13 6．3 加工路線的確定……………………………………………………13 6．4 數(shù)控程序的編制……………………………………………………13 結(jié)論 ………………………………………………………………………15 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………16 致謝 ………………………………………………………………………17 前 言 數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備，是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與普及，現(xiàn)代化企

10、業(yè)對(duì)于懂得數(shù)控加工技術(shù)、能進(jìn)行數(shù)控加工編程的技術(shù)人才的需求量必將不斷增加。而數(shù)控銑床是一類很重要的數(shù)控機(jī)床，在數(shù)控機(jī)床中所占的比最大，在航天、汽車制造、一般機(jī)械加工和模具制造業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。 數(shù)控銑床至少有三個(gè)控制軸，即X、Y軸、Z軸，可同時(shí)控制其中任意兩個(gè)軸聯(lián)動(dòng)，也能控制三個(gè)甚至個(gè)多個(gè)坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，主要用于各類較復(fù)雜的平面、曲面和殼類零件的加工。因此，編程方法與車床不盡相同。不同的數(shù)控銑床，不同的數(shù)控系統(tǒng)，其編程原理基本上是相同的，但所用指令有不同之處。本文主要論述數(shù)控銑床的概述、零件加工中的編程方法、編程步驟、工藝分析、程序編制等問(wèn)題進(jìn)行探討，并結(jié)合在實(shí)習(xí)期間所學(xué)進(jìn)行深刻論述。 通過(guò)此編

11、程實(shí)例的分析，來(lái)掌握數(shù)控銑床的編程方法及編程技巧。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第1章 數(shù)控銑床的概述 1．1 數(shù)控銑削的分類及加工對(duì)象 數(shù)控銑床是在一般銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,兩者的加工工藝基本相同,結(jié)構(gòu)也有些相似,但數(shù)控銑床是靠程序控制的自動(dòng)加工機(jī)床,所以其結(jié)構(gòu)也與普通銑床有很大區(qū)別 與其他傳動(dòng)方式相比較，液壓傳動(dòng)具有其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用領(lǐng)域幾乎囊括了國(guó)民經(jīng)濟(jì)各工業(yè)部門。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品日趨精密復(fù)雜。產(chǎn)品的精度要求越來(lái)越高、更新?lián)Q代的周期也越來(lái)越短，從而促

12、進(jìn)了現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展。用普通的機(jī)床加工精度低，效率低，勞動(dòng)度大，已經(jīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)要求，從而一種新型的數(shù)字程序控制的機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生。這種機(jī)床是一種綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、精密測(cè)量和機(jī)械設(shè)計(jì)等新技術(shù)的機(jī)電一體化的產(chǎn)品。 （1）立式數(shù)控銑床。一般適宜盤、套、板類零件，一次裝夾后，可對(duì)上表面進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鏜、锪、攻螺紋等工序加工以及側(cè)面的輪廓加工。 （2）臥式數(shù)控銑床。一般帶有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，一次裝夾后可完成除安裝面和頂面以外的其余四個(gè)面的各種工序加工，因此適宜箱體類零件的加工。 （3）龍門式數(shù)控銑床。屬大型數(shù)控機(jī)床，主要用于大型或形狀復(fù)雜的零件的各種平面、曲面和孔的加工。 （4）萬(wàn)能式數(shù)

13、控銑床。主軸可以旋轉(zhuǎn)90或工作臺(tái)帶著工件旋轉(zhuǎn)90，一次裝夾后可以完成對(duì)工件五個(gè)表面的加工。 1．2 數(shù)控銑削加工特點(diǎn) （1）對(duì)零件加工的適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復(fù)雜或難以控制尺寸的零件，如模具類、殼體類零件等。 （2）能加工普通機(jī)床無(wú)法加工的零件，如用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線類零件以及三維空間曲面類零件。 （3）能加工一次裝夾定位后，需進(jìn)行多道工序加工的零件，如可對(duì)零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鏜、鉸、攻螺紋、銑端面、挖槽等多道工序的加工。 （4）加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。 （5）生產(chǎn)自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高。 （6）從切削原理上講，端銑和周銑都屬于斷續(xù)切削方式，不像車削

14、那樣連續(xù)切削，因此對(duì)刀具的要求較高，具有良好的抗沖擊性、韌性和耐磨性。 2 3 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第2章 數(shù)控銑削編程步驟 在編制數(shù)控加工程序時(shí)，首先應(yīng)了解數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、性能、CNC系統(tǒng)功能及編程指令格式。其次要對(duì)零件圖養(yǎng)的技術(shù)要求、幾何形狀、尺寸及工藝進(jìn)行分析，確定加工方法和加工路線，再進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，獲得到位數(shù)據(jù)。最后按數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的代碼和程序格式編制成加工程序。如圖2-1所示。 圖2-1數(shù)控編程步驟 2．1分析零件圖樣 根據(jù)零件圖樣，分析零件的形狀、尺寸、精度要求、毛坯形式、材料與熱處理技術(shù)要求，選擇合適的數(shù)控機(jī)床。 2．2確定工藝

15、過(guò)程 通過(guò)對(duì)零件圖樣的全面分析，擬定零件的加工方案，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功能，提高數(shù)控機(jī)床使用的和理性與經(jīng)濟(jì)性。確定工件的夾緊方式，減少供給俺的定位時(shí)間和加緊時(shí)間，縮短聲場(chǎng)準(zhǔn)備周期。選擇合理的加工順序和走刀路線，保證零件的加工精度和加工工程的安全性，避 免發(fā)生刀具于非加工表面干涉。合理選擇刀具及其加工參數(shù)，充分發(fā)揮機(jī)床及刀具的加工能力，減少換刀次數(shù)，縮短走刀路線，提高生產(chǎn)效率。 2．3圖形的數(shù)學(xué)處理 根據(jù)零件的幾何尺寸、工藝路線及設(shè)定的工件坐標(biāo)系，計(jì)算零件粗、精加工的運(yùn)動(dòng)軌跡。對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單的零件（如直線和圓弧構(gòu)成的零件），需要計(jì)算出各幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓心點(diǎn)、交點(diǎn)和切點(diǎn)的坐標(biāo)值。

16、對(duì)于形狀比較復(fù)雜的零件（如非圓曲線、曲面構(gòu)成的零件），需要用 4 直線段或圓弧段逼近，根據(jù)要求的精度計(jì)算出節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值，這種情況一般要用計(jì)算機(jī)來(lái)完成數(shù)值計(jì)算工作。 2．4編寫程序單及程序的輸入 根據(jù)計(jì)算出的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)值和已確定的工藝參數(shù)及輔助動(dòng)作，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令代碼和程序段格式，逐段編寫零件加工程序單。將編寫好的程序單記錄在控制介質(zhì)上，通過(guò)手工輸入或通信傳輸?shù)姆绞捷斎氲綑C(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)。 2．5程序校驗(yàn)與首件試切 程序必須經(jīng)校驗(yàn)和首件試切才能正式使用。利用數(shù)控機(jī)床的空運(yùn)行功能，觀察刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡和坐標(biāo)顯示值的變化，檢驗(yàn)數(shù)控程序。也可用刀代替刀具，用坐標(biāo)值代替工件，進(jìn)行

17、空運(yùn)轉(zhuǎn)畫圖來(lái)檢驗(yàn)。 4 第3章 數(shù)控銑削編程方法 3.1手工編程 從零件圖樣分析、確定工藝過(guò)程、圖形的數(shù)字處理、編寫程序單及程序的輸入到程序的效驗(yàn)等各步驟主要由人工完成的編程過(guò)程稱為手工編程。手工編程的過(guò)程如圖3-1所示。 5 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖3-1 手工編程過(guò)程 對(duì)于加工形狀簡(jiǎn)單、計(jì)算量不大、程序段較少的零件，采用手工編程比較合適。在點(diǎn)位加工或由直線和圓弧構(gòu)成的平面輪廓加工中，手工編程得到廣泛應(yīng)用。 3．2自動(dòng)編程 自動(dòng)編程是利用計(jì)算機(jī)軟件編制數(shù)控加工程序的過(guò)程。典型的自動(dòng)變成有兩種：AP

18、T軟件編程和CAD/CAM軟件編程。APT是自動(dòng)編程工具（Automatically Programmed tool）的簡(jiǎn)稱。是一種對(duì)工具、對(duì)刀具的幾何形狀及刀具運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行定義所使用的一種接近英語(yǔ)的符號(hào)語(yǔ)言。如圖3-2所示。 圖3-2 APT語(yǔ)言自動(dòng)編程過(guò)程 采用APT語(yǔ)言自動(dòng)編程，可由計(jì)算機(jī)代替人工完成繁瑣的數(shù)字計(jì)算工作，省去了編寫程序單的工作量，是編程效率得到很大提高. CAD/CAM是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造的縮寫。是一種將零件的幾何圖形信息自動(dòng)轉(zhuǎn)換為數(shù)控加工程序的自動(dòng)編程技術(shù)。他通常是以代加工零件的CAD模型為基礎(chǔ)，調(diào)用數(shù)控編程模塊，采用

19、人機(jī)交互方式在屏幕上制定被加工的部位，輸入加工參數(shù)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，編制出數(shù)控加工程序，同時(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕上動(dòng)態(tài)地顯示出道的加工軌跡。 第4章 數(shù)控銑削工藝分析 4．1零件圖分析 分析零件圖，了解圖形的結(jié)構(gòu)要素，明確零件的材料、加工內(nèi)容和技術(shù)要求。 首先，應(yīng)熟悉零件在產(chǎn)品中的位置、作用、裝配關(guān)系和工作條件，明確各項(xiàng)技術(shù)要求對(duì)零件裝配質(zhì)量和使用性能的影響。 第二，分析零件圖的尺寸標(biāo)注方法。零件圖的尺寸標(biāo)注應(yīng)適應(yīng)數(shù)控的加工要求。 第三，分析零件圖的完整性和正確性。工程零件輪廓幾何元素的尺寸和互相關(guān)系（相交、相切、同心、垂心、平行等），是數(shù)控編程的重要依據(jù)。 4．2零

20、件結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，是指設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。 如圖4-1所示，內(nèi)槽圓角半徑不應(yīng)太小，以免限制銑刀直徑。當(dāng)R>0.2H時(shí)，零件的工藝性較好。 7 圖4-1 內(nèi)槽結(jié)構(gòu)工藝性分析 8 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第5章 數(shù)控銑削程序編制 5．1 常用G代碼 (1) G90 絕對(duì)坐標(biāo)變成指令 格式：G90 說(shuō)明：該指令表示程序段中的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)字為絕對(duì)坐標(biāo)值，即從編程原點(diǎn)開始的坐標(biāo)值。 (2) G91—— 增量坐標(biāo)變成指令 格式： G91 說(shuō)明：該指令表示

21、程序段中的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)字為增量坐標(biāo)，即刀具運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)坐標(biāo)相對(duì)于起點(diǎn)坐標(biāo)值的增量。 （3）G00——快速點(diǎn)定位指令 格式： G00 說(shuō)明：①該指令表示刀具以點(diǎn)位控制方式從所在點(diǎn)以最快的速度移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)。其中，X、Y、Z為目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。②刀具移動(dòng)速度不需要指定，而是有生產(chǎn)廠家確定，并可再機(jī)床說(shuō)明書上查到。 （4） G01——直線插補(bǔ)指令 格式：X＿Y＿Z＿F＿ 說(shuō)明：該指令的作用是指定兩個(gè)（或三個(gè)）坐標(biāo)以；聯(lián)動(dòng)的方式，制定進(jìn)給速度F，插補(bǔ)加工任意的平面（或空間）直線。 （5）G02\G03——圓弧插補(bǔ)指令 格式：G02\G03 X＿Y＿Z＿I

22、＿J＿K＿F或G02\G03 X＿Y＿Z＿R＿F 說(shuō)明：① G02表示順時(shí)針圓弧插補(bǔ)，G03表示逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)。② X、Y、Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)，I、J、K為圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)。③ R為圓弧半徑，當(dāng)圓弧半徑小于或等于180時(shí)，R為正值；當(dāng)圓弧大于180時(shí)，R為負(fù)值。④如果圓弧是一個(gè)封閉整圓，只能使用圓心坐標(biāo)編程。 5．2 F、S、T、M代碼 1．進(jìn)給速度功能F F代碼是續(xù)效指令，有兩種表示方法： （1）代碼法。F后面跟兩位數(shù)字，這些數(shù)字表示的不是進(jìn)給速度的大小，而是機(jī)床進(jìn)給速度數(shù)列的序號(hào)。進(jìn)給速度數(shù)列可以是算數(shù)級(jí)數(shù)。 （2）直接制定法。F后面跟的數(shù)字就是進(jìn)給速度的大小，例

23、如F100的進(jìn)速度是100mm/min。這種指令方法比較直觀，因此，現(xiàn)在大多數(shù)數(shù)控機(jī)床都采用這一方法。 2.主軸功能S S代碼也是續(xù)效指令，用于確定主軸轉(zhuǎn)速，有地址碼S及其隨后的每分鐘轉(zhuǎn)速值表示主軸速度，單位是r/min。 3.刀具功能T T代碼用于所選道具，由地址碼T及其后的2位數(shù)字表示刀具號(hào)。T代碼與刀具的關(guān)系是由機(jī)床制造廠規(guī)定的。 4.輔助功能M M代碼是機(jī)床加工過(guò)程的工藝操作指令，即控制機(jī)床的各種功能開關(guān)，由地址碼M和規(guī)定的兩位數(shù)字表示。 5．3 刀具補(bǔ)償功能 1.刀具半徑補(bǔ)償 （1）刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖饔? 在數(shù)控銑床上進(jìn)行輪廓的銑削加工時(shí)，由于

24、刀具半徑的存在，道具中心軌跡和工作輪廓不重合。如果數(shù)控系統(tǒng)不具備刀具半徑自動(dòng)補(bǔ)償功能，則只能按道具中心軌跡進(jìn)行編程，其計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，尤其當(dāng)?shù)毒吣p,重磨或換新刀而使刀具直徑變化時(shí)，必須重新計(jì)算刀具中心軌跡，修改程序，這樣既繁瑣，又不易保證加工精度。 （2） 刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆椒? 數(shù)控系統(tǒng)的刀具半徑不長(zhǎng)就是將計(jì)算道具中心軌跡的過(guò)程交由CNC系統(tǒng)執(zhí)行，編程員假設(shè)道具的半徑為零，直接根據(jù)零件的輪廓形狀進(jìn)行編程，因此這種編程方法也稱為對(duì)零件的編程，而實(shí)際的刀具半徑則存放在一個(gè)可編程刀具半徑偏置寄存器中，在加工過(guò)程中，CNC系統(tǒng)根據(jù)零件程序和刀具半徑自動(dòng)計(jì)算刀具中心軌跡。完成對(duì)零件的加工。當(dāng)?shù)?/p>

25、具半徑發(fā)生變化時(shí)，不需要修改零件程序，只需修改存放在刀具半徑偏執(zhí)寄存器中的刀具半徑值或選用存放在另一個(gè)刀具半徑偏置寄存器中的 9 刀具半徑所對(duì)應(yīng)的刀具值即可。 （3）刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程 刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程分為三步： 一為刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕?。就是在刀具從起點(diǎn)接近工件時(shí)，刀具中心從與編程軌跡重合過(guò)渡到與編程軌跡偏離一個(gè)偏置量的過(guò)程。為保證刀具從無(wú)刀具半徑補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)到所希望的刀具半徑補(bǔ)償開始點(diǎn)，應(yīng)提前建立刀具半徑補(bǔ)償。二是刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪M(jìn)行。執(zhí)行有G41,G4指令的程序段后，刀具中心始終與編程軌跡相距一個(gè)偏置量。三是刀具半徑補(bǔ)償?shù)某蜂N。在最后一段刀補(bǔ)軌跡加工完成后，應(yīng)走一段直線撤銷刀

26、補(bǔ)，使刀具中心軌跡過(guò)渡到與編程軌跡重合。 5．4 固定循環(huán)功能 鉆孔、鏜孔、深孔鉆削、拉鏜等加工工序所需完成的順序動(dòng)作十分典型，并且在同一個(gè)面上有時(shí)需要完成數(shù)個(gè)相同的加工順序動(dòng)作，如圖5-2所示。每個(gè)孔的加工過(guò)程相同：快速進(jìn)給、工進(jìn)鉆孔、快速退出，然后在新的位置定位以后重復(fù)同樣的動(dòng)作。編寫程序時(shí)，同樣的程序段需要編寫若干次，十分麻煩。使用固定循環(huán)功能，可以大大簡(jiǎn)化程序的編制。表5-1系統(tǒng)的固定循環(huán)功能表，包括12種固定循環(huán)指令和一種取消固定循環(huán)指令（G80）。 10 圖5-2 孔加工路線 表5-1系統(tǒng)的固定循環(huán)功能表 G代碼 開孔動(dòng)作（-Z方向） 在孔底

27、的動(dòng)作 退刀方式 用途 G73 G74 G76 G80 G81 G82 G83 G84 G85 G86 G87 G88 G89 間歇進(jìn)給 切削進(jìn)給 切削進(jìn)給 — 切削進(jìn)給 切削進(jìn)給 間歇進(jìn)給 切削進(jìn)給 切削進(jìn)給 切削進(jìn)給 切削進(jìn)給 切削進(jìn)給 切削進(jìn)給 — 暫停、主軸正轉(zhuǎn) 主軸準(zhǔn)停 — — 暫停 — 暫停、主軸反轉(zhuǎn) — 主軸停止 主軸正轉(zhuǎn) 暫停-主軸停止 暫停 快退 切削進(jìn)給 快速 — 快速 快速 快速 切削進(jìn)給 切削進(jìn)給 快速 快速 手動(dòng) 切削進(jìn)給 高速深

28、孔加工循環(huán) 攻螺紋 精镋循環(huán) 取消固定循環(huán) 鉆孔、鉆中心孔 锪孔、镋階梯孔 漸進(jìn)鉆削循環(huán) 攻螺紋循環(huán) 镋孔循環(huán) 镋孔循環(huán) 反镋循環(huán) 镋孔循環(huán) 镋孔循環(huán) 5.5 子程序 子程序編程是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的基本功能，現(xiàn)代CNC系統(tǒng)一般都提供調(diào)用子程序功能。但子程序調(diào)用不是數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)功能，不同的數(shù)控系統(tǒng)所用的指令格式均不相同。 在一個(gè)加工程序中，如果有一定量的程序段是完全重復(fù)的，即一個(gè)零件中有幾處形狀相同，或刀具運(yùn)動(dòng)軌跡相同的，為了縮短程序，可以把重復(fù)的程序段單獨(dú)抽出，按一定格式編成“子程序”，并將其預(yù)先存儲(chǔ)在CNC系統(tǒng)內(nèi)，在主程序中如果需

29、要執(zhí)行此子程序的內(nèi)容時(shí)，只需用一個(gè)調(diào)用指令即可。調(diào)用子程序的程序稱為“主程序”。 11 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第6章 典型數(shù)控銑削加工編程實(shí)例分析 如圖6-1所示蓋板零件。預(yù)加工蓋板外輪廓，毛柸材料為鋁板，尺寸如下圖所示。 圖6-1 蓋板零件 6.1 工藝分析 （1）分析可知φ40mm的孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此考慮以φ40mm的孔和Q面找定位置，夾緊力加在p面上(注：毛柸件上φ40mm和2xφ8mm的孔一加完畢) （2）給據(jù)毛柸板料較薄、尺寸精度要求不高等特點(diǎn)，以采用粗、精兩刀完成輪廓加工。粗加工直接加工在毛柸件上按照計(jì)算出的基點(diǎn)走

30、刀，并利用數(shù)控系統(tǒng)的刀具半徑補(bǔ)償功能精加工余量留出。精加工余量0.2mm。 （3）有于毛柸材料為鋁板，不以采用硬質(zhì)合金刀具，選擇φ12mm普通高速鋼立銑刀進(jìn)行加工。為了避免停車換到，考慮粗、精加工采用統(tǒng)一把道具。 (4)安全面高度為10mm. 6.2 基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算 如圖6-2所示零件輪廓線由三段圓弧和五段直線連接而成。由圖可見(jiàn)，幾點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算比較簡(jiǎn)單。選擇A點(diǎn)坐標(biāo)為原點(diǎn)，建立工件坐標(biāo)系，并在此坐標(biāo)系內(nèi)計(jì)算個(gè)基點(diǎn)坐標(biāo)。 13 圖6-2 基點(diǎn)坐標(biāo)系 6.3 加工路線的確定 為了得到比較光滑的零件輪廓，即使編程簡(jiǎn)單，考慮粗加工和精加

31、工均采用順銑方法，即安A→B→C→D→E→F→G→H→A切削。 6.4 數(shù)控程序的編制 O0001 G92 X0 Y0 Z0 刀具到大安全高度 G00 Z10 S1000 M03 G00 X-10 刀具到達(dá)初始點(diǎn) Z-12 落刀 G41 G01 X0 Y0 D01 F100 粗加工刀具半徑補(bǔ)償 M98 P1002

32、 調(diào)用子程序、粗加工 G40 G00 X-10 刀具回初始點(diǎn) G41 G01 X0 Y0 D02 F80 精加工半徑補(bǔ)償 M98 P1002 調(diào)用子程序、精加工 G40 G00 X-10 刀具回初始點(diǎn) G00 Z10 刀具到達(dá)安全高度 M05 13 M30 1002 G01 Y20

33、 A→B X10 B→C G03 X25 Y35 R15 C→D G02 X75 Y35 R25 D→E G03 X90 Y20 R15 E→F G01 X100 F→G Y0 G→H X0 H→A M99

34、 子程序結(jié)束 總 結(jié) 數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備，是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與普及，現(xiàn)代化企業(yè)對(duì)于懂得數(shù)控加工技術(shù)、能進(jìn)行數(shù)控加工編程的技術(shù)人才的需求量必將不斷增加。而數(shù)控銑床是一類很重要的數(shù)控機(jī)床，在數(shù)控機(jī)床中所占的比最大，在航天、汽車制造、一般機(jī)械加工和模具制造業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。 本文就數(shù)控銑床的概述、零件加工中的編程方法、編程步驟、工藝分析、程序編制等問(wèn)題進(jìn)行探討與分析，具有一定得實(shí)用性。要實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關(guān)鍵。本文雖然只對(duì)一例數(shù)控銑床加工零件

35、的進(jìn)行了編程分析，但它具有一定的代表性。數(shù)控銑床至少有三個(gè)控制軸，即X、Y軸、Z軸，可同時(shí)控制其中任意兩個(gè)軸聯(lián)動(dòng)，也能控制三個(gè)甚至個(gè)多個(gè)坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，主要用于各類較復(fù)雜的平面、曲面和殼類零件的加工。故數(shù)控銑床可以加工普通車床無(wú)法加工的復(fù)雜曲面，加工精度高，質(zhì)量容易保證，發(fā)展前景十分廣闊，因此掌握數(shù)控車床的加工編程技術(shù)尤為重要。 不同的數(shù)控銑床，不同的數(shù)控系統(tǒng)，其編程原理基本上是相同的，但所用指令有不同之處。故我們以后要多見(jiàn)一些數(shù)控機(jī)床，多了解一些關(guān)于數(shù)控的知識(shí)，來(lái)充實(shí)自己。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我把自己在三年中所學(xué)的知識(shí)得到了全面的運(yùn)用。也使我認(rèn)識(shí)到了自己所學(xué)知識(shí)的局限性。在以后漫長(zhǎng)的人生道路上，

36、我要努力充實(shí)自己的大腦，讓大腦中裝滿豐富多彩的知識(shí)。 15 參考文獻(xiàn) [1] 張麗華．等數(shù)控編程與加工技術(shù)，大連理工大學(xué)出版社，2004； [2] 李新德．機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，中國(guó)商業(yè)出版社，2006； [3] 李新德．公差與配合，中國(guó)商業(yè)出版社，2006； [4] 李新德等．機(jī)械制圖，中國(guó)商業(yè)出版社，2006； [5] 趙大興．工程制圖，高等教育出版社，2006； [6] 趙長(zhǎng)明等．?dāng)?shù)控加工設(shè)備工藝及設(shè)計(jì)，高等教育出版社，2003； [7] 劉書華．?dāng)?shù)控機(jī)床與編程，機(jī)械工業(yè)出版社，2001； [8] 劉雄偉等．?dāng)?shù)控加工理論與編程技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版

37、社，2000； [9] 林清安．Proe/ENGINEER零件設(shè)計(jì)—基礎(chǔ)篇，北京大學(xué)出版社，2000； [10] 任仲貴．CAD/CAM原理，清華大學(xué)出版社，1999. 16 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 17 致 謝 三年的大學(xué)生活一晃而過(guò)，回首走過(guò)的歲月，心中倍敢充實(shí)，論文即將完成只日感慨良多。首先誠(chéng)摯感謝我的論文指導(dǎo)老師張政老師，從論文的設(shè)計(jì)、整改及論文的定稿過(guò)程中，自始至終都傾注著心血。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)之道、寬厚仁慈的胸懷、積極樂(lè)觀的生活態(tài)度，兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神為我們樹立了一輩子的學(xué)習(xí)典范。 我還要感謝我的同學(xué)們來(lái)到這個(gè)陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間的友情，維系著那份家的融洽。三年里 ，我有喜怒哀樂(lè)都是人生當(dāng)中美好的回憶，以后的路祝大家一帆風(fēng)順。 18 18 19