基于FANUC OI mate c典型零件的編程與加工畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院2010 年 11 月 1 日蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目基于fanuc 0i mate c典型零件的編程與加工系 別機(jī)械工程系專(zhuān) 業(yè)數(shù)控應(yīng)用技術(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一. 設(shè)計(jì)題目：基于fanuc 0i mate c典型零件的編程與加工二設(shè)計(jì)目的（6） 了解fanuc 0i mate c數(shù)控銑床的基本原理及加工的特點(diǎn)。（6） 了解數(shù)控加工工藝分析（6） 了解數(shù)控銑削加工編程的內(nèi)容和步驟。（6） 掌握數(shù)控銑削加工程序的編程結(jié)構(gòu)、格式和零件的數(shù)控編程方法。（6） cad/cam軟件完成零件的三維造型，進(jìn)行加工軌跡設(shè)計(jì)，實(shí)

2、現(xiàn)加工仿真。（6） 掌握數(shù)控銑床的操作方法。三設(shè)計(jì)要求1. 機(jī)床操作安全要求由教師和實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)教師組織學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)動(dòng)員和安全教育。要求學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)要做到以下幾點(diǎn)：（1）進(jìn)行編程操作前，應(yīng)熟悉數(shù)控銑床的操作說(shuō)明書(shū)，并嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作。（2）檢查數(shù)控銑床各部分機(jī)構(gòu)是否完好，各按鈕是否能自動(dòng)復(fù)位。（3）車(chē)間工具都應(yīng)放在固定位置，不可隨意亂放，愛(ài)護(hù)工具、經(jīng)常保持量具的清潔，用后擦凈，涂油后放入盒中；工作位置周?chē)鷳?yīng)經(jīng)常保持整潔清潔。（4）數(shù)控加工時(shí)精力應(yīng)高度集中，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)應(yīng)立即切斷電源，并向指導(dǎo)教師報(bào)告。（5）操作過(guò)程中出現(xiàn)銑床故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)向指導(dǎo)教師反映。2. 設(shè)計(jì)質(zhì)量要求（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)

3、過(guò)程中要認(rèn)真學(xué)數(shù)控畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，并按照內(nèi)容要求進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，保證畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度，按時(shí)保質(zhì)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中要勤思考、勤問(wèn)、勤做、勤總結(jié)，不斷積累編程經(jīng)驗(yàn)技巧，提高對(duì)數(shù)控加工工藝分析和編程能力。 （3）按要求撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 （4）按要求的精度加工出給定零件3. 零件圖及技術(shù)要求加工零件如圖所示，材料為45鋼，毛坯尺寸：長(zhǎng)x寬x高為200mmx150mmx50mm。四設(shè)計(jì)任務(wù)（1） 零件圖工藝分析（2） 確定裝夾方案（3） 確定裝夾順序（4） 選擇加工用量具（5） 合理選擇切削用量（6） 擬訂數(shù)控銑削加工工序卡（7） 根據(jù)加工工序步驟編寫(xiě)加工程序五應(yīng)完成的技術(shù)資料.1 畢業(yè)設(shè)

4、計(jì)說(shuō)明書(shū)（3000字左右）2. 技術(shù)資料（1）繪制裝夾方式圖（2）填寫(xiě)數(shù)控加工工序卡、刀具卡（3）編制加工程序清單（4）cad/cam軟件完成零件的三維造型，進(jìn)行加工軌跡設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)加工仿真六設(shè)計(jì)時(shí)間進(jìn)度安排2011年四月中旬之前交論文初稿；五月中旬論文答辯 目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)摘 要前 言1.開(kāi)題報(bào)告1.1 數(shù)控技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)必須遵循的一般原則1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的步驟1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 1.3.1 介紹fanuc 0i mate c數(shù)控加工的特點(diǎn) 1.3.2 零件的設(shè)計(jì)1.3.3 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)1.3.4 加工程序的編制1.3.5 數(shù)控操作技能2.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2.1緒論2.2 工藝分析與選擇2

5、.2.1 零件圖工藝分析2.2.3確定加工順序2.2.4刀具選擇2.2.5 切削用量選擇2.2.6 擬定數(shù)控切削加工工序卡 2.3主要加工程序2.3.1 確定編程原點(diǎn) 2.3.2按工序編制各部分加工程序:及其加工路線2.3.3利用cad/cam軟件完成零件的三維造型，進(jìn)行加工軌跡設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)加工仿真。2.4 主要操作步驟設(shè) 計(jì) 小 結(jié)致 謝參考文獻(xiàn)摘 要大家都知道，數(shù)控加工是目前的一門(mén)新的專(zhuān)業(yè)，熱門(mén)專(zhuān)業(yè)，正在高速發(fā)展，數(shù)控加工程序是有多道復(fù)雜的程序組成的，這就為我們學(xué)習(xí)帶來(lái)不便，為了使學(xué)習(xí)更方便，使用更加有條理，我編寫(xiě)了這份典型零件的數(shù)控銑床銑削編程與操作設(shè)計(jì)，希望為大家的工作、學(xué)習(xí)帶來(lái)方便。我

6、的這份畢業(yè)設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、摘要、前言、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等多個(gè)部分。設(shè)計(jì)的主要是內(nèi)容是對(duì)我們機(jī)械類(lèi)加工日常加工中常見(jiàn)的工件取其中的一典型零件進(jìn)行系統(tǒng)的編程與操作設(shè)計(jì)，從數(shù)控加工前應(yīng)做的準(zhǔn)備開(kāi)始到數(shù)控加工工藝分析、數(shù)控刀具及其選擇、工件裝夾方式與數(shù)控加工夾具的選擇、程序編制中的數(shù)值計(jì)算、數(shù)控加工程序的編制、數(shù)控銑削加工、及自動(dòng)編程技術(shù)等內(nèi)容等數(shù)控加工時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題做了一一的說(shuō)明。其中數(shù)控機(jī)床我們現(xiàn)在用的是日本fanuc系統(tǒng)的，包括編程語(yǔ)言都是fanuc系統(tǒng)的。由于水平有限，自己對(duì)設(shè)計(jì)的完成還不是很完善，有不足之處，希望老師斧正?！娟P(guān)鍵詞】fanuc 0i mate c 工藝分析 數(shù)控編程 cad/c

7、am 軌跡設(shè)計(jì) 前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)學(xué)習(xí)生活的很重要的一部分，是我們?cè)谛W(xué)習(xí)的最后的一個(gè)環(huán)節(jié)，是評(píng)價(jià)我們是否是一個(gè)合格大學(xué)生的一個(gè)很重要標(biāo)準(zhǔn)，因此在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，我都是懷著很重視的態(tài)度去做的。在剛接到要做畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，我一下子感到無(wú)從下手，有點(diǎn)迷茫，由于從沒(méi)有做過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)幾天的查找資料，我發(fā)現(xiàn)數(shù)控加工是機(jī)械行業(yè)一門(mén)新的專(zhuān)業(yè)，數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作的技術(shù)。它廣泛用于機(jī)械制造和自動(dòng)化領(lǐng)域，較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及各類(lèi)機(jī)電一體化設(shè)備上。同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的

8、飛速發(fā)展，對(duì)數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。隨著改革開(kāi)放深入發(fā)展，全國(guó)特別是國(guó)有大中型企業(yè)及三資企業(yè)，在生產(chǎn)中都廣泛地應(yīng)用了數(shù)控加工技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助加工技術(shù)。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，從而導(dǎo)致對(duì)專(zhuān)業(yè)人才的大量需求。隨著民營(yíng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)(如廣東，浙江、江蘇、山東)，數(shù)控人才更是供不應(yīng)求， 所以我覺(jué)得數(shù)控行業(yè)有著十分廣闊的前景，所以就有試著做這方面設(shè)計(jì)的念頭，又因?yàn)槲覀冊(cè)谛r(shí)也開(kāi)了這方面的課程，我對(duì)數(shù)控的編程又有一定的了解，就選擇基于fanuc 0i mate c典型零件的編程與加工這個(gè)課題。 要成為數(shù)控編程員就要具備：掌握數(shù)控加工工藝知識(shí)和數(shù)控機(jī)床的

9、操作，掌握機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造專(zhuān)業(yè)知識(shí)，熟練掌握三維cadcam軟件，如ug、proe等；熟練掌握數(shù)控手工和自動(dòng)編程等技術(shù)；這樣的高的要求就更能考察我們的綜合知識(shí)掌握的怎么樣，所以我愿意接受這個(gè)任務(wù)，來(lái)自我檢驗(yàn)一下自己是否合格一個(gè)的大學(xué)生。經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的準(zhǔn)備，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告以段落，一個(gè)多月的忙碌對(duì)我來(lái)說(shuō)有著豐富的收獲，我學(xué)到了很多，我學(xué)會(huì)了如何與同學(xué)、老師的溝通，學(xué)會(huì)了與同學(xué)配合完成任務(wù)，學(xué)會(huì)了如何利用圖書(shū)、網(wǎng)絡(luò)搜集信息等等。1.開(kāi)題報(bào)告數(shù)控技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)包括零件圖樣的設(shè)計(jì)、數(shù)控加工工藝分析、數(shù)控刀具及其選擇、工件裝夾方式與數(shù)控加工夾具的選擇、程序編制中的數(shù)值計(jì)算、數(shù)控加工程序的編制、數(shù)控銑削

10、加工、數(shù)控手動(dòng)編程及自動(dòng)編程技術(shù)、cad/cam軟件的加工軌跡設(shè)計(jì)和加工仿真等內(nèi)容。1.1 數(shù)控技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)必須遵循的一般原則（1） 結(jié)合本校數(shù)控基地的情況，合理安排合計(jì)內(nèi)容。也可以采用與校外企業(yè)合作的方式設(shè)計(jì)課題。（2） 必須保障人身安全和設(shè)備安全，在編程操作前應(yīng)熟悉數(shù)控機(jī)床的操作說(shuō)明書(shū)，并按照操作規(guī)程操作。（3） 兼顧加工精度和加工效率，在保證加工精度的前提下，認(rèn)真進(jìn)行工藝分析，制定出合理的工藝方案，選擇合理的切削用量。（4） 注意培養(yǎng)獨(dú)立獲取知識(shí)、新技術(shù)、新信息的能力，掌握科學(xué)研究的 方法1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的步驟必須利用設(shè)計(jì)前一周的時(shí)間研究設(shè)計(jì)計(jì)劃和任務(wù)書(shū)，了解所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的工藝性和公差等級(jí)

11、，在初步明確設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，可以步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的論證。（1） 設(shè)計(jì)零件圖樣（充分發(fā)揮自己的想象力設(shè)計(jì)零件）（1） 分析零件圖樣 根據(jù)任務(wù)書(shū)，畫(huà)出零件圖，并對(duì)工件的形狀、尺寸、精度等級(jí)、表面粗糙度、刀具及等技術(shù)進(jìn)行分析。（2） 確定加工工藝方案根據(jù)上述的的分析，選擇加工方案，確定加工順序，加工路線、裝夾方式、切削用量材料等，要求有詳細(xì)的設(shè)計(jì)過(guò)程和合理的參數(shù) （3） 數(shù)值計(jì)算根據(jù)零件圖的尺寸，確定工藝路線及設(shè)計(jì)的坐標(biāo)系，計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡，得到刀位數(shù)據(jù)（4） 編寫(xiě)零件加工程序 根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的功能指令及程序格式，逐步編寫(xiě)加工程序單，寫(xiě)出有關(guān)的工藝文件如工序卡、數(shù)控刀具卡、刀具明細(xì)表、加工工序單等。（5

12、）仿真加工校驗(yàn)程序，程序編完后，利用宇龍仿真軟件，輸入毛坯尺寸，對(duì)零件進(jìn)行仿真加工，并判斷程序是否正確。1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容1.3.1介紹fanuc 0i mate c數(shù)控加工的特點(diǎn) 日本fanuc公司的數(shù)控系統(tǒng)具有高質(zhì)量、高性能、全功能，適用于各種機(jī)床和生產(chǎn)機(jī)械的特點(diǎn)，在市場(chǎng)的占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他的數(shù)控系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 （1）系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝，各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。（2）具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力。其工作環(huán)境溫度為045，相對(duì)濕度為75。（3）有較完善的保護(hù)措施。fanuc對(duì)自身的系統(tǒng)采用比較好的保

13、護(hù)電路。（4）fanuc系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項(xiàng)功能。對(duì)于一般的機(jī)床來(lái)說(shuō)，基本功能完全能滿(mǎn)足使用要求。（5）提供大量豐富的pmc信號(hào)和pmc功能指令。這些豐富的信號(hào)和編程指令便于用戶(hù)編制機(jī)床側(cè)pmc控制程序，而且增加了編程的靈活性。（6）具有很強(qiáng)的dnc功能。系統(tǒng)提供串行rs232c傳輸接口，使通用計(jì)算機(jī)pc和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)高速的dnc操作。（7）提供豐富的維修報(bào)警和診斷功能。fanuc維修手冊(cè)為用戶(hù)提供了大量的報(bào)警信息，并且以不同的類(lèi)別進(jìn)行分類(lèi)。fanuc-0i銑床圖片如圖所示：1.3.2零件的設(shè)計(jì) （設(shè)計(jì)靈感來(lái)自高級(jí)工培訓(xùn)時(shí)的所學(xué)，球

14、面和sin曲線）1.3.3 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)（1） 零件圖的工藝性分析（2） 加工方法的選擇（3） 工序的劃分（4） 加工路線的安排（5） 走刀路線及工步順序（6） 加工刀具的選擇1.3.4 加工程序的編制（1）加工工藝分析（2）數(shù)值計(jì)算（3）程序校驗(yàn)與首件試切1.3.5 數(shù)控操作技能（1）認(rèn)知階段（2）聯(lián)系階段（3）自動(dòng)化階段2.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2.1緒論1.數(shù)控加工就是將加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)輸入到機(jī)床，機(jī)床的控制系統(tǒng)對(duì)輸入信息進(jìn)行運(yùn)算與控制，并不斷地向直接指揮機(jī)床運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功能部件機(jī)床的伺服機(jī)構(gòu)發(fā)送脈沖信號(hào)，伺服機(jī)構(gòu)對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行交換和放大處理，然后由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床，從而加工零件，所以數(shù)控

15、加工的關(guān)鍵是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取，即數(shù)控編程。 2.數(shù)控編程及其發(fā)展數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床不同，整個(gè)加工過(guò)程中不需要人的操作，而由程序來(lái)進(jìn)行控制。在機(jī)床上加工零件時(shí)，首先要分析零件圖樣的要求、確定合理的加工路線及工藝參數(shù)、計(jì)算刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡及其位置數(shù)據(jù)；然后把全部工藝過(guò)程以及其他輔助功能（主軸的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)、切削液的開(kāi)與關(guān)、變速、換刀等）按運(yùn)動(dòng)順序，用規(guī)定的指令代碼及程序格式編制成數(shù)控加工程序，經(jīng)過(guò)調(diào)試后記錄在控制介質(zhì)上；最后輸入到書(shū)空機(jī)床的數(shù)控裝置中，以此控制數(shù)控機(jī)床完成工件的全部加工過(guò)程。因此，把從零件圖樣開(kāi)始到獲得正確的程序載體為止的全過(guò)程稱(chēng)為零件加工程序的編制。 數(shù)控編程一般分為手工編

16、程和自動(dòng)編程兩種。（1）手工編程。手工編程是指程序編制的整個(gè)過(guò)程步驟幾乎全部是由日人工來(lái)完成的。對(duì)于幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需要的加工程序不長(zhǎng)，計(jì)算也比較簡(jiǎn)單，出錯(cuò)的機(jī)會(huì)較少，這時(shí)用手工編程即及時(shí)又經(jīng)濟(jì)，因而手工編程仍被廣泛地應(yīng)用于形狀簡(jiǎn)單的點(diǎn)位加工及平面輪廓加工中。但是工件復(fù)雜，特別是加工非圓弧曲線、曲面等表面，或工件加工程序比較長(zhǎng)的，使用手工編程將十分煩瑣、費(fèi)時(shí)，而且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，常會(huì)出現(xiàn)手工編程工作跟不上數(shù)控機(jī)床加工的情況。影響數(shù)控機(jī)床的開(kāi)動(dòng)率。此時(shí)必須用自動(dòng)編程的方法編制程序。（2）自動(dòng)變成。自動(dòng)編程有兩種：apt軟件編程和cam軟件編程。apt軟件是利用計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的處理程序后置處

17、理程序進(jìn)行處理，以得到加工程序的編程方法。在具體的編程過(guò)程中，除擬定工藝方案仍主要依靠人工方案外，（有些自動(dòng)編程系統(tǒng)能自動(dòng)確定 最佳的加工工藝參數(shù)），其余的工作，包括數(shù)值計(jì)算、編寫(xiě)程序單、制作控制介質(zhì)、程序檢驗(yàn)等各項(xiàng)工作均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。編寫(xiě)人員只需根據(jù)圖樣的要求，使用數(shù)控語(yǔ)言編寫(xiě)出零件加工的源程序，送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、后置處理，編寫(xiě)出零件加工程序單，賓噶在屏幕模擬顯示加工過(guò)程，及時(shí)修改，直至自動(dòng)穿出數(shù)據(jù)加工紙帶，或?qū)⒓庸こ绦蛲ㄟ^(guò)直接通信的方式送入數(shù)控機(jī)床，指揮機(jī)床工作。cam軟件是將加工零件以圖形形式輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算前置處理，在屏幕上形成加工軌跡，及

18、時(shí)修改，再通過(guò)后置處理形式加工程序輸入數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。自動(dòng)編程的出現(xiàn)使得一些計(jì)算煩瑣、手工編寫(xiě)橫困難的?；蚴止o(wú)法編出的程序都能實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)根據(jù)零件的具體加工位置和零件的工藝特點(diǎn)，可以選擇手工編程、也可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)編程的方式。2.2 工藝分析與選擇2.2.1 零件圖工藝分析從結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和技術(shù)要求、定位基準(zhǔn)及毛坯等方面對(duì)零件圖進(jìn)行工藝分析。該零件的加工表面由平面、圓弧成型槽、sin曲線、球面及4個(gè)20的沉頭孔組成；尺寸標(biāo)注完整，幾何條件充分；各尺寸均未標(biāo)注有公差，所有表面的表面粗糙度均為ra6.3um,尺寸精度和表面質(zhì)量要求均不高；材料為45鋼，無(wú)熱處理要求。 2.2.2確定裝夾方

19、案由于夾具確定了零件在數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，因而根據(jù)要求夾具能保證零件在機(jī)床坐標(biāo)系的正確坐標(biāo)方向，同時(shí)協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工上表面，可選用平口鉗裝夾(如圖所示)，用底面及相領(lǐng)兩側(cè)定位，壓板壓緊即可，選擇上述裝夾方式結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，能保證加工要求，便于實(shí)施。2.2.3確定加工順序 該零件結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，精度要求不高，為了減少工藝裝備、提高功效，普通機(jī)床只需加工六個(gè)面，其余的特征在數(shù)控銑床上加工完成。因此，無(wú)論是普通機(jī)床加工，還是數(shù)控銑床加工，由于表面粗糙度均為ra6.3um，因而都需要經(jīng)過(guò)粗、精加工來(lái)完成。加工順序的選擇直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。按照

20、基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原則確定加工順序，即粗加工定位基準(zhǔn)面（底面）粗、精加工上表面內(nèi)輪廓銑削、圓弧成型槽、球面、sin曲線精加工底面并保證尺寸50mm.2.2.4刀具選擇刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時(shí)，選擇刀具通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。與傳統(tǒng)的加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具的要求更高，不僅要求精度高、剛度高、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。 選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周

21、邊輪廓的加工，常采用立銑刀，銑削平面時(shí)應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀，對(duì)一些主體型面和斜角輪廓形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形刀、錐形刀和盤(pán)形刀。曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較低平坦部位時(shí)，刀具以球頭頂端刃切削，切削條件較差，因而采用環(huán)形銑刀。表2-1本設(shè)計(jì)中刀具的選擇：序號(hào)刀具編號(hào)刀具規(guī)格名稱(chēng)數(shù)量加工表面刀尖半徑 /mm備注1t01125mm硬質(zhì)合金端面銑刀1銑削上下表面0.52t0216硬質(zhì)合金鍵槽銑刀1銑削內(nèi)輪廓和sin曲線3t039.8鉆頭1鉆10底孔4t0440鏜銑刀1鏜10內(nèi)孔表面0.225*255t0516球頭刀1銑削sr50的球面編制李敏審

22、核李敏批準(zhǔn)日期2.2.5 切削用量選擇切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、切削深度或?qū)挾取⑦M(jìn)給速度（進(jìn)給量）等。切削用量的大小對(duì)切削力、切削速率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。對(duì)于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并應(yīng)編入程序單內(nèi)。合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工或精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定?？紫导庸で邢饔昧恳?jiàn)表2。該零件材料切削性能較好，銑削平面、內(nèi)輪廓、球面和sin曲線，留0.5mm精加工余量，其次一刀完成粗銑。確定主軸轉(zhuǎn)

23、速時(shí)，先查切削用量手冊(cè)，硬質(zhì)合金銑刀加工加工45鋼時(shí)的切削速度為45-90m/min，取v=70m/min,然后根據(jù)銑刀直徑計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速，并填入工序卡中（若機(jī)床為有級(jí)調(diào)速，應(yīng)選擇與計(jì)算結(jié)果接近的轉(zhuǎn)速）。 n=1000v/3.14d確定進(jìn)給率時(shí)，根據(jù)銑刀齒數(shù)、主軸轉(zhuǎn)速和切削用量手冊(cè)中給的每齒進(jìn)給量，計(jì)算進(jìn)給速度并填入工序卡片中。 vf=fn=fn* zn背吃刀量的選擇應(yīng)根據(jù)加工余量確定。粗加工時(shí)，一次進(jìn)給應(yīng)盡可能切除全部余量。在中等功率的機(jī)床上，背吃刀量可達(dá)8-10mm。半精加工時(shí)，背吃刀量取為0.5-2mm。精加工時(shí)背吃刀量取為0.2-0.4mm. 表2-2數(shù)控加工刀具與切削用量參數(shù)刀具編號(hào)加

24、工內(nèi)容刀具參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速s/（r/min）進(jìn)給量f/(mm/min)背吃刀量ap /mm0110鉆孔9.8鉆頭20040190210h7粗鏜鏜銑刀600400.810h7精鏜鏜銑刀500300.2034*20鉆孔20鉆頭500306.504內(nèi)輪廓、sin曲線16硬質(zhì)合金鍵槽銑刀80050505球面16球頭銑刀600300.52.2.6 擬定數(shù)控切削加工工序卡把零件加工順序、所采用的刀具和切削用量等參數(shù)編入表3所示的加工工序卡中以指導(dǎo)編程和加工操作 表2-3 數(shù)控加工工序卡單位名稱(chēng)蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院產(chǎn)品名稱(chēng)代號(hào)零件名稱(chēng)零件圖號(hào)數(shù)控技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)端蓋工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱(chēng)使用設(shè)備車(chē)間平口虎鉗和一面兩銷(xiāo)f

25、anuc0imc銑床數(shù)控中心工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)/mm刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速/mm進(jìn)給速度/mm背吃刀量/mm備注01粗銑定位基準(zhǔn)面（底面）t0112518040402粗銑上表面t0112518040403精銑上表面t01125180250.504鉆10通孔t0210500306.505粗鏜10h7內(nèi)孔表面t0310600400.806精鏜10h7內(nèi)孔表面t0310600250.207粗銑內(nèi)輪廓t041680050508精銑內(nèi)輪廓t0416800300.209鉆40孔t054060040510粗銑球面t061670050511精銑球面t0616700400.212銑sin曲線t04168005

26、05編制李敏審核李敏批準(zhǔn)李敏11月5日1頁(yè)2.32主要加工程序2.3.1 確定編程原點(diǎn)銑床上編程坐標(biāo)原點(diǎn)的位置是任意的，他是編程人員在編制程序時(shí)根據(jù)零件的特點(diǎn)來(lái)選定的，為了變成方便，一般要根據(jù)工件形狀和標(biāo)注尺寸的基準(zhǔn)以及計(jì)算最方便的原則來(lái)確定的工件上某一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，具體選擇注意如下幾點(diǎn)：(1) 編程坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選在零件圖的尺寸基準(zhǔn)上，這樣便于坐標(biāo)值的計(jì)算，并減少計(jì)算錯(cuò)誤。(2) 編程坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)盡量選在精度較高的精度表面，以提高被加工零件的加工精度。(3) 對(duì)稱(chēng)的零件，編程坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)設(shè)在對(duì)稱(chēng)中心上；不對(duì)稱(chēng)的零件，編程坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)設(shè)在外輪廓的某一角上。(4) z軸方向的零點(diǎn)一般設(shè)在工件表面。本設(shè)計(jì)選

27、擇20通孔的中心處為工件編程x、y軸原點(diǎn)坐標(biāo)，z軸原點(diǎn)坐標(biāo)在工件上表面。 2.3.2按工序編制各部分加工程序:及其加工路線、注（用fanuc系統(tǒng)）（1）選一個(gè)210x150x50的毛坯 （2）粗銑定位基準(zhǔn)面（底面），采用平口鉗裝夾，如圖3：在mdi方式下，用125mm平面端銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為180r/min，可以用g92指令銑基準(zhǔn)面.程序如下：o001g54g90g21g40;g92x0y0z0m03s180;g01x250.f200y80.;x0;g00z10.m30;g92指令是規(guī)定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的指令，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)又稱(chēng)編程零點(diǎn)。當(dāng)用絕對(duì)尺寸編程時(shí)，必須先建立一坐標(biāo)系，用來(lái)確定刀具起點(diǎn)在坐

28、標(biāo)系中的坐標(biāo)值。格式：g92x-y-z-(銑床、加工中心)，坐標(biāo)值x.y.z為刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的初始位置。執(zhí)行g(shù)92指令時(shí)，機(jī)床不動(dòng)作，即x、y.、z軸均不移動(dòng)，但crt顯示器上的坐標(biāo)值發(fā)生了變化。 (3)粗銑上表面，將初銑的底面反過(guò)來(lái)，（注意上表面應(yīng)露出超過(guò)25mm）進(jìn)行粗銑上表面，進(jìn)給速度為100mm/min其余與步驟1相同。(4)精銑上表面，進(jìn)給速度為25mm/min，其余同步驟1（5）鉆20的通孔，用20的麻花鉆。程序如下：o002g54g90g21g40;g00x0y0;z100.z10.m03s800g99g73x0y0z-55.r3.q-1000f60 g00z50.; g2

29、8g91m5;m30;加工路線如圖所示：g73g89是模態(tài)指令，一旦指定將一直有效，直到出現(xiàn)其他孔加工固定循環(huán)指令，或固定循環(huán)取消指令（g80），或g00，g01,g02,g03等插補(bǔ)指令時(shí)才失效。因此，多孔加工時(shí)該指令只需要指定一次。以后的程序段只給孔的位置即可。在固定循環(huán)中，刀具半徑尺寸補(bǔ)償(g41,g42）無(wú)效；刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償（g43,g44）有效。編程中如果返回起始點(diǎn)（g98）、返回r點(diǎn)（參考點(diǎn)）（g99）如圖所示（6） 10的鏜刀粗、精加工通孔，程序如下： o003g54g90g21g40;g00x0y0;z100.m03s500;z10.g76x0y0z-55.r5.p-1000f8

30、0;g00z100.g28g91x0y0m05;m30;加工路線如圖所示：（7）16硬質(zhì)合金鍵槽銑刀粗精銑內(nèi)輪廓 程序如下：o004; (主程序) g54g90g21g40;m03s800;g00x0y20.;g00z100.;z50.;g68x0y0r0;m98p2001;g68x0y0r90.;m98p2001;g68x0y0r180.;m98p2001;g68x0y0r270.;m98p2001;g69;g40g90g00z100.;g00x0y0;m05;m30; o2001（子程序）g43g01z20.h01g41x0y-20.d01g01z2.f200g01y45.z-5.f150

31、x29.4059g03x34.3404y49.1935r5.g02x64.1935y19.3404r-26.g03x60.0036y14.5967r5.g01u-5.f200x-5.g00z20.m99 在編程中應(yīng)用主程序調(diào)用子程序的方法可以更加簡(jiǎn)化編程，優(yōu)化程序，有利于程序的修改和重復(fù)調(diào)用，在實(shí)際工作中取得事半功倍的作用。數(shù)控程序有兩種形式，主程序和子程序。一般情況下，cnc根據(jù)主程序的運(yùn)行，但是但主程序中遇到呼調(diào)子程序的指令時(shí)，轉(zhuǎn)到子程序運(yùn)行，但子程序中遇到返回主程序的指令時(shí)控制返回到主程序。cnc最多能儲(chǔ)存200個(gè)主程序和子程序，可從儲(chǔ)存的主程序中選出程序運(yùn)行機(jī)床。調(diào)用子程序的編程格式：

32、m98 p其中：p后共有7為數(shù)字，前3位為調(diào)用次數(shù)，省略時(shí)為調(diào)用一次；后4位為所調(diào)用的子程序號(hào)。坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)指令g68/g69該指令可使編程圖形按照指定旋轉(zhuǎn)中心及旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)一定的角度，g68開(kāi)始坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)，g69用于取消坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)功能。由于加工內(nèi)輪廓不能夠直接下刀，而采取螺旋下刀或者斜線下刀，以免發(fā)生撞刀、使刀具磨損。螺旋下刀：g02/g03 x-y-r-z- 斜線下刀：g01 x-y-z-（8）鉆40的孔 程序如下：o005 （主程序）g54g90g21g40m03s800g00z100.z20.g01z10.f200g00x60.y45.m98p2002g00x60.y-45.m98p20

33、02g00x-60.y-45.m98p2002g00x-60.y45.m98p2002g00z100.m05m30o2002 （子程序）g90g99g73z-10.r5.q1000f40g00z10.m99（9）16球頭銑刀銑削球面 程序如下： o006 g54g90g00z100.m03s1500x0y0z5.#3=63.while#3le84.do1#1=46*cos#3#2=46*sin#3g01z-#2f500g41x#1d01g03i-#1g40g01x0y0#3=#3+1end1g00z100.m30宏程序：是一種零件的編程方法，是在標(biāo)準(zhǔn)cnc編程方法的基礎(chǔ)上附加控制特征，以使功能

34、更加強(qiáng)大，更具有靈活性。是最接近于真實(shí)編程語(yǔ)言的一種編程方法，它直接使用cnc系統(tǒng)，宏程序本身不是語(yǔ)言，而只是一種cnc機(jī)床的特殊用途的軟件，是結(jié)構(gòu)化的常規(guī)子程序。宏程序與子程序的差異：1、 可修改的程序數(shù)據(jù)2、 可修改的程序流程3、 數(shù)據(jù)可在兩個(gè)程序之間傳遞4、 重復(fù)可有回路5、 測(cè)量可連續(xù)使用（10）16硬質(zhì)合金鍵槽銑刀銑削sin曲線 程序如下： o007g54g90g00z100.m03s900x30.y-30.z5.g01y0d02f1000x0#3=0n11#1=#3/4#2=5*sin#3g01x#1y#2f1000#3=#3-5if#3ge-400goto11g40x-180.g

35、00z100.x0y00.m30零件加工時(shí)調(diào)頭加工，加工sin曲線對(duì)刀時(shí)由于sin曲線的振幅為5，所以對(duì)y軸時(shí)應(yīng)該輸入y軸的坐標(biāo)值再加上5.。2.3.3利用cad/cam軟件完成零件的三維造型，進(jìn)行加工軌跡設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)加工仿真 proe實(shí)體建模如圖所示：利用proe進(jìn)行nc加工通孔加工（左為屏幕演示、右為nc檢測(cè)）加工內(nèi)輪廓如圖所示（左為屏幕演示、右為nc檢測(cè)）加工sin曲線如圖所示（左為屏幕演示、右為nc檢測(cè)）2.4 主要操作步驟1. 先開(kāi)機(jī)床接同通cnc和機(jī)床電源，系統(tǒng)啟動(dòng)后進(jìn)入“加工”操作區(qū)jog運(yùn)行方式檢查機(jī)床開(kāi)啟后發(fā)現(xiàn)機(jī)床會(huì)出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)，這時(shí)，需按下k1，使機(jī)床加上驅(qū)動(dòng)力。這時(shí)才能正常

36、操作機(jī)床。2. 回參考點(diǎn)回參考點(diǎn)只能在jog的方式下運(yùn)行。用機(jī)床控制面板上“回參考點(diǎn)鍵”啟動(dòng)回參考點(diǎn)。在“回參考點(diǎn)”窗口中顯示該坐標(biāo)軸是否必須回參考點(diǎn)：如出現(xiàn)“”，則說(shuō)明未回參考點(diǎn)，如出現(xiàn)，則說(shuō)明已回參考點(diǎn)，按下坐標(biāo)方向鍵（正方向鍵），把每坐標(biāo)都回參考點(diǎn)，通過(guò)選擇另一方式如mda auto或jog來(lái)結(jié)束回參考點(diǎn)。3. 參數(shù)設(shè)定在cnc進(jìn)行工作前，必須對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，對(duì)機(jī)床和刀具進(jìn)行調(diào)整：1輸入刀具參數(shù)及刀具補(bǔ)償參數(shù)2輸入/修改零點(diǎn)偏置3輸入設(shè)定數(shù)值刀具參數(shù)包括刀具幾何參數(shù)，磨損量參數(shù)、刀具量參數(shù)和刀具型號(hào)參數(shù)等。有些參數(shù)如r參數(shù)則一般不需修改 4. 裝夾工件按照前面指定的裝夾方式裝夾工件5. 對(duì)刀把每一把刀具都調(diào)到自己設(shè)定的編程零點(diǎn)，把編程零點(diǎn)所在機(jī)床坐標(biāo)值輸入機(jī)床中6. 輸入程序把自己編的程序輸入機(jī)床定一個(gè)名字，對(duì)程序進(jìn)行檢查，確保程序本身沒(méi)有錯(cuò)誤以及也沒(méi)有輸入錯(cuò)誤。7. 模擬仿真按下mdi 鍵，按擴(kuò)展鍵，再按編程仿