板类零件模具上压板数控加工工艺分析与程序编制

1、 编号 淮安信息职业技术学院淮安信息职业技术学院毕毕业业论论文文题 目板类零件模具上压板的数控板类零件模具上压板的数控加工工艺分析与程序编制加工工艺分析与程序编制学生姓名学 号系 部*系专 业数控技术班 级指导教师顾问教师二零一一年摘 要摘摘 要要本次的毕业设计针对该板类零件模具上压板进行加工，上压板的加工质量将直接影响机器的性能和使用寿命，由此我首先对上压板的结构特征和工艺进行了仔细的分析，然后确定了一套合理的加工方案，加工方案要求简单、合理，操作方便，并能保证零件的加工质量。在对板类零件模具上压板加工工艺分析之后，将使用数控铣床进行加工来降低加工时间，提高成品质量，提升工效。数控铣床的编程

2、可以使用手动与自动两种方式，通过对这两种编程的比较，在此我选择运用手动和自动编程编制了该零件的数控加工程序。在工艺设计中充分考虑了加工设备的选用，夹具的选择，加工顺序的安排、工步的划分，走刀路线和切削用量的确定等。关键词：关键词：板类零件模具上压板、数控加工、工艺分析、程序编制目 录I目目 录录摘摘 要要 .I I目目 录录 .IIII第第 1 1 章章 绪论绪论 .1 11.1 数控机床的发展.11.2 本课题研究的背景.11.3 本课题研究的内容.11.4 本论文所做的工作 .1第第 2 2 章章 板类零件模具上压板的数控加工工艺分析板类零件模具上压板的数控加工工艺分析 .2 22.1 板

3、类零件模具上压板的零件图.22.2 板类零件模具上压板的数控加工工艺分析与设计.22.2.1 板类零件模具上压板的工艺分析.22.2.2 板类零件零件毛坯的确定.32.2.3 选择加工方法.42.2.4 板类零件模具上压板的定位基准的确定.42.2.5 板类零件模具上压工艺路线的制定.42.2.6 板类零件模具上压板夹具的选择.42.6.7 板类零件模具上压板切削用量的选择.42.6.8 板类零件模具上压板的切削刀具选择.42.6.9 板类零件模具上压板加工设备的选用.5第第 3 3 章章 板类零件模具上压板的加工工艺路线设计板类零件模具上压板的加工工艺路线设计 .6 63.1 板类零件模具上

4、压板切削用量的确定.63.2 板类零件模具上压板加工工序卡片.93.2.工序与工步的划分 .103.3 板类零件模具上压板加工工序设计.11第第 4 4 章章 板类零件模具上压板加工程序编制板类零件模具上压板加工程序编制 .22224.1 编程简介.224.2 编程方法.224.3 板类零件模具上压板的自动编程.224.4 板类零件模具上压板零件数控加工程序.35致致 谢谢 .3737参考文献参考文献 .3838*学院毕业设计论文0第第1章章 绪论绪论1.1 数控机床的发展数控机床的发展随着社会生产了的发展，如今机床生产小批量或大批量的机械零件、配件等不在需要一系列的手动操作，取而代之的是数控

5、机床。数控机床经过几十年的发展，还是有一大批高档数控系统的国产市场完全依靠进口，这样就会形成受益于人的局面。究其原因,国产中高端数控系统的差距主要表现在技术成熟度低、可靠性不高、质量不稳定、精度不高,正因为如此,对于质量的保证才显得尤其重要。随着先进制造技术的发展,不仅要求机床具有优越的性能和高度的自动化功能,更要求具有性能与功能的维持性、可靠性、维修性和维修保障性,即要求机床具有可信性。1.2 本课题研究的背景本课题研究的背景该零件是一个板类零件模具的上压板，该零件凸台上的两个孔起主要作用，大孔起到排气的作用，螺纹孔则起到固定模具的作用，中间大孔用于推出成型零件。本文根据空压机吸气阀盖头的零

6、件图，全面合理的进行工艺分析和进行数控编程。1.3 本课题研究的内容本课题研究的内容板类零件模具上压板的加工工艺设计为本课题的研究内容，对此研究查阅的大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。1.4本论文所做的工作本论文所做的工作本文根据板类零件模具上压板零件的图纸及技术要求，选择合适的毛坯，确定定位基准，制定走到路线，选择合适的刀具，确定切削用量，在所选的机床上加工零件，最后用手动和自动来编制零件的程序。第 1 章 绪论1第第2 2章章 板类零件模具上压板的数控加工工艺分析板类零件模具上压板的数控加工

7、工艺分析2.1板类零件模具上压板的零件图板类零件模具上压板的零件图 图 2-1 板类零件模具上压板的零件图图 2-1 为板类零件模具上压板的零件图，材料为 45 钢，零件尺寸为148mm*118mm*26mm（长*宽*高）,小批量生产。2.2板类零件模具上压板的数控加工工艺分析与设计板类零件模具上压板的数控加工工艺分析与设计2.2.1 板类零件模具上压板的工艺分析板类零件模具上压板的工艺分析图 2.1-1 所示为板类零件模具上压板零件的加工图，该零件主要由底板和凸台组成，凸台轮廓的形状较复杂，其中凸台外轮廓表面、两个 12H7 通孔和28 通孔的表面粗糙度要求较高，为 Ra1.6。零件材料为

8、45 钢，切削加工性能较好。根据上述分析，凸台外轮廓表面、两个 12H7 通孔和 28 通孔的加工应分粗、精加工两个阶段进行，以保证起表面粗糙度的要求。*学院毕业设计论文22.2.2 板类零件零件毛坯的确定板类零件零件毛坯的确定根据图纸规定的材料及机械性能选择毛坯，图纸标定的毛坯材料为 45 钢，即所选材料为 45 钢。零件的尺寸为 148mm*118mm*26mm（长*宽*高） ，依据零件图中对零件表面粗糙度的精度要求较低，所以在加工时不需要留有一定的加工余量。因此所选毛坯件的尺寸为 148mm*118mm*32mm（长*宽*高） 。第 2 章 板类零件模具上压板的数控加工工艺分析32.2.

9、3 选择加工方法选择加工方法1. 板类零件模具上压板的上表面和凸台表面的表面粗糙度为 Ra3.2，可以选择先粗铣后精铣的方法。2孔加工方法的选择孔加工前，为便于钻头引正，先用中心钻钻孔，最后用铰刀铰孔。内孔表面的加工方法取决于内孔表面的尺寸精度和表面粗糙度 Ra，对于精度较高、粗糙度 Ra 值较小的表面，一般不能一次加工到规定的尺寸，需要划分几个加工阶段进行加工。该零件孔系加工方案选择如下：通孔 2X12H7，表面粗糙度值为 Ra1.6，无尺寸公差要求，选择先钻后铰的方案。通孔 28，表面粗糙度值为 Ra1.6，无尺寸公差要求，选择先钻后扩孔的方案。螺纹孔 2XM12-7H 无尺寸公差要求，选

10、择先钻通孔后攻螺纹的加工方法。2.2.4 板类零件模具上压板板类零件模具上压板的的定位基准的确定定位基准的确定 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求，因此，粗基准选择毛坯的平面即可。根据凸台的加工，孔的加工的要求，定位基准选择底板的底面。2.2.5 板类零件模具上压工艺路线的制定板类零件模具上压工艺路线的制定选择粗基准时，主要考虑的是如何保证各加工表面有足够的余量，使之不加工。根据凸台的加工，孔的加工的要求，定位基准选择上压板板的底面。2.2.6 板类零件模具上压板夹具的选择板类零件模具上压板夹具的选择通过零件图可发现该零件

11、比较规则，因此在加工时要保证正确定位并夹紧，保证整个零件的表面质量、尺寸精度、加工效率。所以选择机床用平口虎钳进行装夹，并把该零件的底面进行定位。2.6.7 板类零件模具上压板切削用量的选择板类零件模具上压板切削用量的选择因为该零件材料切削性能较好，所以铣削平面，台阶面及轮廓时，留0.5mm 精加工余量，孔加工精铰余量留 0.1mm，精镗余量留 0.2mm。当选择主轴转速与进给速度时，先查切削用量手册，确定切削速度与每齿进给量，然后根据 Vc=dn/1000,和 Vf=nZfz 计算主轴转速与进给速度，可是在实际生产中，通常使用经验值。2.6.8 板类零件模具上压板的切削刀具选择板类零件模具上

12、压板的切削刀具选择零件上、下表面采用端铣刀加工，根据侧吃刀量选择端铣刀直径，使铣*学院毕业设计论文4刀工作时有合理的切入、切出角；并且铣刀直径应尽可能包容工件整个加工宽度，第 2 章 板类零件模具上压板的数控加工工艺分析5以提高加工精度和效率，以及避免产生接刀痕。凸台及其轮廓采用立铣刀加工，刀具半径 R 受轮廓最小曲率半径的限制，所以取 R=6mm。孔加工个工步的刀具直径根据加工余量和孔径确定。此零件所选刀具详见表 2-2 板类零件模具上压板数控加工刀具卡片。表 2-2 板类零件模具上压板数控加工刀具卡片产品名称或代号30-02零件名称板类零件模具上压板零件图号YMJ-30-02序号刀具号刀具

13、规格名称数量加工表面备注1T0180硬质合金端面铣刀1铣削上、下平面2T0212硬质合金立铣刀1铣削台阶面、外轮廓及内轮廓、扩28通孔3T033中心钻1钻中心孔4T0426钻头1钻28通孔5T0511.8钻头1钻2X12H7通孔6T0610.8钻头1钻2XM12-H7螺纹通孔7T0790倒角铣刀1对4个通孔倒角8T0812铰刀1铰2X12H7通孔9T09M12机用丝锥1攻2XM12-7H螺纹通孔编 制池玉龙审核批 注年 月 日共 页第 页2.6.9 板类零件模具上压板加工设备的选用板类零件模具上压板加工设备的选用由于加工内容集中内容集中在上平面内，只需单工位加工即可完成，再根据所要加工的零件的

14、材料和和加工精度，故选择立式加工中心，选用 FANUC 铣床，型号为 Series Oi Mate -MB。工件一次装夹中自动完成铣、钻、扩、铰、攻螺纹等工步的加工。*学院毕业设计论文6第第3章章 板类零件板类零件模模具上压板的加工工艺路线设计具上压板的加工工艺路线设计3.1板类零件模具上压板切削用量的确定板类零件模具上压板切削用量的确定该零件材料切削性能较好，铣削平面、台阶面及内、外轮廓时，留 0.5mm精加工余量，精绞时余量留 0.1mm。在选择主轴的转速时，首先查看切削用量手册，在切削用量手册中确定切削速度和每齿的进给量，然后按照公式 Vc=dn/1000,和 Vf=nZfz 计算主轴转

15、速与进给速度的大小。1. 80 硬质合金端面铣刀 （1）粗铣：铣削深度：。fammap7 . 2每齿进给量：根据参考文献7实用数控加工手册表 8.19，取zf。铣削速度：根据参考文献7实用数控加工手册表 8.18，zmmfz/15. 0V取。机床主轴转速：min60mV n ， 所以取 min/85.2388014. 360100010000rdVnmin/250rn 80 面铣刀的齿数为 6，所以 进给量为： fVmin22515. 06250mmnzfVzf（2）精铣：铣削深度：。pammap3 . 0每齿进给量：根据参考文献7实用数控加工手册表 8.19，取zf。铣削速度：根据参考文献7

16、实用数控加工手册表 8.18，z/1 . 0 mmfzV取。机床主轴转速，由式（1.1）得：min/120mV n，所以取min/7 .4778014. 3120100010000rdVnmin/500rn 进给量：fVmin/3001 . 06500mmnzfVzf2. 12 硬质合金立铣刀同 1 可以计算出：（1）粗铣时主轴转速取 ：（铣削外轮廓深度为 15.7mm，内轮廓为6.7mm） ，所以取 n=1600； min/16001214. 360100010000rdVn进给量： fVmin6401 . 041600mmnzfVzf第 3 章 板类零件模具上压板的加工工艺路线设计7（2）

17、精铣时主轴转速取：（铣削深度 0.3mm） ；min/31841214. 3120100010000rdVn所以主轴转速 n 取 3000r/min进给量：fVmin900mmnzfVzf3. 钻所有孔的 3 中心孔切削深度为：，根据参考文献7数控加工工艺表 6-8，取mmap5进给量：=0.7 。切削速度：根据参考文献数控加工工艺表 6-ffV8，取切削速度：=2m/min。VV所以机床主轴转速，公式有：n，取=220r/minmin/212314. 3210001000rdvnn进给量：fmin80mmnzfVzf4、钻孔 28 至 26根据参考文献数控加工工艺表 6-4，钻孔 28 时先

18、采取的是钻到 26，切削深度：pammap5进给量：根据参考文献数控加工工艺表 6-8，取。切削frmmVf/4 . 0速度：参照参考文献数控加工工艺表 6-8，取。机床主轴转Vmin/20mV 速，由式有：n，取min/2452614. 32010001000rdvnmin/250rn 进给量： fVmin80mmnzfVzf5.钻孔 2-12根据参考文献数控加工工艺表 6-4，钻孔时先采取的是 12 钻到 11.8切削深度：pammap5进给量：根据参考文献数控加工工艺表 6-8，取。切frmmVf/15. 0削速度：参照参考文献数控加工工艺表 6-8，取。机床主轴Vmin/20mV 转速

19、，由式有：n，取min/5408 .1114. 32010001000rdvnmin/540rn *学院毕业设计论文8进给量： fVmin80mmnzfVzf6. 铰 2-12 孔切削深度： pammap26进给量：根据参考文献数控加工工艺表 6-10，取。切frmmVf/75. 0削速度：参照参考文献数控加工工艺表 6-10，取。机床主轴Vmin/5mV 转速，公式有：n，取min/1331214. 3510001000rDVnmin/150rn 进给量： fVmin80mmnzfVzf7. 钻孔 2-10.8切削深度：pammap5进给量：根据参考文献数控加工工艺表 6-8，取。切frmm

20、Vf/15. 0削速度：参照参考文献数控加工工艺表 6-8，取。机床主轴Vmin/20mV 转速，由式有：n，取min/76.5898 .1014. 32010001000rdvnmin/600rn 进给量： fVmin80mmnzfVzf8.攻 2XM12-7H 螺纹孔切削深度：pammap19， min/100rn min1001001mmVzf第 3 章 板类零件模具上压板的加工工艺路线设计93.2板类零件模具上压板加工工序卡片板类零件模具上压板加工工序卡片表 3-1 板类零件模具上压板数控加工工序如下表所示产品名称或代号零件名称零件图号单位名称30-02板类零件模具上具板YMJ-30-

21、02工序号程序编号夹具名称使用设备车间平口虎钳FANUC 数控铣床机加工车间工步号工步内容刀具号刀具规格（mm）主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）背吃刀量（mm）备注1粗、精铣定位精准面T01802505002253002粗、精铣上表面T01802505002253003粗、精铣台阶面外轮廓T0212160030006409004粗、精铣台阶面内轮廓T0212160030006409005钻所有孔的中心孔T033220806钻 28 通孔至 26T0426250807扩 28 通孔T021230009008钻 2-12H7通孔至 11.8T0511.8540809钻 2-M12H7

22、通孔至 10.8T061060080104 个通孔倒角T0790倒角铣刀150010011铰 2-12H7通孔T081215080*学院毕业设计论文10续表 3-1：12攻 2XM12-H7螺纹孔T09M12100100编 制池玉龙审核批 注年 月 日共 页第 页3.2.工序与工步的划分工序与工步的划分板类零件模具上压板的加工工序与工步如下:1.装夹好零件以后把上端面上加工好：(1)选用80的面铣刀铣端面（粗、精）；2把零件反面装夹(1)选用80的面铣刀铣端面（粗、精）(2)选用12的铣刀粗、精铣凸台内、外轮廓；(3)选用3中心钻加工所有孔的中心孔：(4)选用26钻头加工一个28通孔至26；(

23、5)选用12铣刀扩凸台上28通孔；(6)选用11.8钻头加工两个12通孔至11.8；(7)选用12铰刀铰两个12通孔；(8)选用10钻头钻两个通孔；(9)选用90倒角铣刀倒10和12四个通孔；(10)选用 M12 机用丝锥把两个 12 孔加工成 M12-7H 螺纹孔。第 3 章 板类零件模具上压板的加工工艺路线设计113.3 板类零件模具上压板加工工序设计板类零件模具上压板加工工序设计1装夹好零件后加工表3-2 选用80的面铣刀铣上端面（粗、精）产品名称或代号零件名称材 料零件图号工厂数控加工工序卡 30-02 板类零件模具上压板45 钢YMJ-30-02工序号程序编号夹具名称设备名称车 间1

24、、2O0001平口虎钳FANUC 数控铣床机加工车间工步号工步内容刀具号主轴转速(r.min-1)进给速度*（mm.min-1）背吃刀量/mm备注180 的面铣刀粗、精铣定位基准端面1500（粗）600（精）120（粗）80（精）3手动编程280 的面铣刀粗、精铣上表面1500（粗）600（精）120（粗）80（精）3手动编程编 制池玉龙审 核批 准共 11 页第 1 页对刀：手摇使刀具碰到工件表面，并产生少量的铁屑，记录下 Z 值，然后将刀具移出。工件基准面加工完成后，反面装夹工件，加工另一端面。*学院毕业设计论文12第 3 章 板类零件模具上压板的加工工艺路线设计132、反面加工，加工突台

25、表3-3 选用12的铣刀粗、精铣工件外轮廓产品名称或代号零件名称材 料零件图号工厂数控加工工序卡30-02板类零件模具上压板45 钢YMJ-30-02工序号程序编号夹具名称设备名称车 间3平口虎钳FANUC 数控铣床机加工车间工步号工步内容刀具号主轴转速(r.min-1)进给速度*（mm.min-1）背吃刀量/mm备注312 的铣刀粗、精铣底板轮廓21600（粗）3200（精）480（粗）920（精）4.5自动编程编 制池玉龙审 核批 准共 11 页 第 2 页对刀：用刀具在工件的左侧面，轻微使刀具侧切削刃碰到工件，几下X坐标a，保证Y轴不变抬刀，把刀具移到工件右侧，重复刚才的动作，几下X轴坐

26、标b，可得到工件中心的X坐标为（a+b）/2；同理保证其X值不变，移动刀具至工件的上一侧和下一侧，碰工件，记录下Y坐标为c和d，可得到工件中心的Y坐标为（c+d）/2，用刀具接触工件上端面，可得到Z轴坐标。*学院毕业设计论文14表3-4 12的铣刀粗、精铣凸台内轮廓产品名称或代号零件名称材 料零件图号工厂数控加工工序卡 30-02 板类零件模具上压板 45 钢 YMJ-30-02 工序号程序编号夹具名称设备名称车 间4平口虎钳FANUC 数控铣床机加工车间工步号工步内容刀具号主轴转速(r.min-1)进给速度*（mm.min-1）背吃刀量/mm备注412的铣刀粗、精铣凸台轮廓21600（粗）3

27、200（精）480（粗）920（精）3自动编程编 制池玉龙审 核批 准共 11 页第 3 页对刀：此处不需对刀，工件坐标系直接使用上一步的坐标。第 3 章 板类零件模具上压板的加工工艺路线设计15表3-5 3的中心钻钻五个中心孔产品名称或代号零件名称材 料零件图号工厂数控加工工序卡30-02板类零件模具上压板45 钢 YMJ-30-02 工序号程序编号夹具名称设备名称车 间5O0002平口虎钳FANUC 数控铣床机加工车间工步号工步内容刀具号主轴转速(r.min-1)进给速度*（mm.min-1）背吃刀量/mm备注53 中心钻头钻五个中心孔3220803手动编程编 制池玉龙审核批准共 11 页

28、第 4 页对刀：X、Y 轴坐标不变，使刀具碰到工件突台上表面，可得到 Z 轴坐标。*学院毕业设计论文16表 3-6 26 钻头加工 28 通孔至 26产品名称或代号零件名称材 料零件图号工厂数控加工工序卡 30-02 板类零件模具上压板45 钢 YMJ-30-02 工序号程序编号夹具名称设备名称车 间6O0003平口虎钳FANUC 数控铣床机加工车间工步号工步内容刀具号主轴转速(r.min-1)进给速度*（mm.min-1）背吃刀量/mm备注626 钻头加工 28 通孔至 264250803手动编程编 制池玉龙审 核批 准共 11 页第 5 页对刀：X、Y 轴坐标不变，使刀具接触凸台上端面，即

29、可得到 Z 轴坐标。第 3 章 板类零件模具上压板的加工工艺路线设计17表3-7 12铣刀扩26通孔至28产品名称或代号零件名称材 料零件图号工厂数控加工工序卡 30-02 板类零件模具上压板45 钢 YMJ-30-02工序号程序编号夹具名称设备名称车 间7O0004平口虎钳FANUC 数控铣床机加工车间 工步号工步内容刀具号主轴转速(r.min-1)进给速度*（mm.min-1）背吃刀量/mm备注712 铣刀扩 26 孔至28232009203手动编程编 制池玉龙审核批准共 11 页第 6 页对刀：X、Y 轴坐标不变，使刀具深入孔的孔底 2-3mm，即可得到 Z 轴坐标。*学院毕业设计论文1

30、8表3-8 11.8钻头加工两个12通孔至11.8产品名称或代号零件名称材 料零件图号工厂数控加工工序卡 30-02 板类零件模具上压板45 钢 YMJ-30-02工序号程序编号夹具名称设备名称车 间8O0005平口虎钳FANUC 数控铣床机加工车间 工步号工步内容刀具号主轴转速(r.min-1)进给速度*（mm.min-1）背吃刀量/mm备注811.8 钻头加工两个12 通孔至 11.85540803手动编程编 制池玉龙审核批准共 11 页第 7 页第 3 章 板类零件模具上压板的加工工艺路线设计19对刀：X、Y 轴坐标不变，使刀具接触凸台上端面，即可得到 Z 轴坐标。表3-9 选用10.8

31、钻头加工两个10.8通孔产品名称或代号零件名称材 料零件图号工厂数控加工工序卡 30-02 板类零件模具上压板45 钢YMJ-30-02工序号程序编号夹具名称设备名称车 间10O0006平口虎钳FANUC 数控铣床机加工车间工步号工步内容刀具号主轴转速(r.min-1)进给速度*（mm.min-1）背吃刀量/mm备注1010.8 钻头加工两个10.8 通孔6600804.5手动编程编 制池玉龙审核批 准共 11 页第 8 页*学院毕业设计论文20对刀：X、Y 轴坐标不变，使刀具碰到工件内轮廓底表面，可得到 Z 轴坐标。表3-10 选用90倒角铣刀对11.9通孔倒角产品名称或代号零件名称材 料零

32、件图号工厂数控加工工序卡 30-02 板类零件模具上压板45 钢 YMJ-30-02工序号程序编号夹具名称设备名称车 间11O0007平口虎钳FANUC 数控铣床机加工车间工步号工步内容刀具号主轴转速(r.min-1)进给速度*（mm.min-1）背吃刀量/mm备注11选用90倒角铣刀715001004.5手动编程编 制池玉龙审核批准共 11 页第 9 页第 3 章 板类零件模具上压板的加工工艺路线设计21对刀：X、Y 轴坐标不变，使刀具碰到工件内轮廓底表面，可得到 Z 轴坐标。表3-11 12铰刀扩11.8通孔至12产品名称或代号零件名称材 料零件图号工厂数控加工工序卡 30-02 板类零件

33、模具上压板45 钢 YMJ-30-02工序号程序编号夹具名称设备名称车 间9O0008平口虎钳FANUC 数控铣床机加工车间 工步号工步内容刀具号主轴转速(r.min-1)进给速度*（mm.min-1）背吃刀量/mm备注*学院毕业设计论文22912 铰刀铰 11.8 通孔至 128150806手动编程编 制池玉龙审核批准共 11 页第 10页对刀：X、Y 轴坐标不变，使刀具碰到工件突台上表面，可得到 Z 轴坐标。表3-12 选择M12机用丝锥攻2XM12-7H内螺纹产品名称或代号零件名称材 料零件图号工厂数控加工工序卡 30-02板类零件模具上压板45 钢 YMJ-30-02工序号程序编号夹具

34、名称设备名称车 间12O0009平口虎钳FANUC 数控铣床机加工车间工步号工步内容刀具号主轴转速(r.min-1)进给速度*（mm.min-1）背吃刀量/mm备注第 3 章 板类零件模具上压板的加工工艺路线设计2312M12 机用丝锥攻2XM12-7H 内螺纹91001006手动编程编 制 池玉龙审 核批 准共 11 页第 11页对刀：X、Y 轴坐标不变，使刀具碰到工件内轮廓底表面，可得到 Z 轴坐标。 第第4章章 板类零件模具上压板板类零件模具上压板加工程序编制加工程序编制4.1 编程简介编程简介数控编程分自动编程和手工编程。手工编程是由人工完成刀具轨迹计算及加工程序的编制工作。当零件形状

35、不十分复杂或加工程序不太长时，采用手工编程方便、经济。自动编程是利用计算机通过自动编程软件完成对刀具运动轨迹的计算、加工程序的生成及刀具加工轨迹的动态显示等。对于加工零件形状复杂，特别是涉及三维立体形状或刀具运动轨迹计算繁琐时，常采用自动编程。本文中所设计的空压机吸气阀盖头零件的凸台轮廓较复杂，加工工艺繁琐，所需的程序多，因此选择用手工和自动编程编制。4.2 编程方法编程方法 （1）手工编程手工编程就是指数控编程内容的工作全部由人工完成。对加工形状较简单的工件，其计算量小，程序短，手工编程快捷、简单。对形状复杂的工件采用手工编程有一定的难度，有时甚至无法实现。一般来说，由直线和圆弧组成的工件轮

36、廓采用手工编程，非圆曲线、列表曲线组成的轮廓采用自动编程。（2）自动编程 自动编程 (Automatic Programing),即：计算机辅助编程(Computer Aided Programing)。使用计算机进行数控机床程序编制工作，即由计算机自动地进行数值计算，编写零件加工程序单，自动地打印输出加工程序单，并将程序记录到穿孔纸带上或其他的数控介质上。 4.3 板类零件模具上压板的自动编程板类零件模具上压板的自动编程粗铣内外轮廓粗铣内外轮廓（1）启动 NX6.0。双击 UG NX6.0 的图标，进入 UG NX6.0 界面。*学院毕业设计论文24（2）打开模型文件。在主菜单中选择【文件】

37、【打开】命令，在系统自动弹出的“打开”对话框中选择正确的路径和文件名，单击“OK”按钮，打开零件模型。（3）进入加工模块。点击【开始】【加工】命令，然后在【加工环境】中的“要创建的 CAM 设置”中选择“mill_contour”,点击“确定” ，进入加工模块。工件原点坐标系的设置点击屏幕右下角【几何视图】 ，屏幕会弹出【操作导航器-几何】对话框，双击【MCS_MILL】 ，对话框”按钮，系统弹出如图 4-1 所示的“CSYS”对话框，在【机床坐标系】中的下拉菜单中选择“自动判断” ，鼠标单击工件凸台上表面。在【间隙】对话框的【安全设置选项】下拉菜单中选择“平面” ，点击“指定平面”图标，鼠标

38、点击工件凸台上表面，在“偏置”中输入 10，点击“确定” 。图 4-1设置几何体设置几何体（1）指定部件。在操作导航器中双击图标“WORKPIECE” ，系统弹出如图4-2 所示的“铣削几何体”对话框，在该对话框中单击“指定部件”按钮，系统弹出“部件几何体”对话框，在该对话框中选中“几何体”选项，单击“全选”按钮，选择图形区所有可见的零件几何体模型，单击“确定” ，返回“铣削几何体”对话框。（2）指定毛坯。在如图 4-2 所示的“铣削几何体”对话框中单击“指定毛坯”，系统弹出 “毛坯几何体”对话框，在该对话框选中“自动块”选项，单击“确定” ，返回“铣削几何体”对话框，单击鼠标中键，结束几何体

39、的选择。 第 4 章 板类零件模具上压板加工程序编制25（3）在屏幕右下角点击【加工方法试图】系统弹出如图所示的【加工方法】对话框，分别双击粗铣和精铣，设置粗铣“部件余量”为 0.5mm、 “内公差”为0.05mm、 “外公差”为 0.12mm：精铣 “部件余量”为 0mm、 “内公差”为 0.01mm、 “外公差”为 0.01mm。图 4-2创建刀具创建刀具在屏幕右上角单击【创建刀具】按钮，系统弹出如图 4-3 所示的“创建刀具”对话框，选择“类型”为“mill-contour”（轮廓铣） ，在“刀具子类型”下选择“MILL”（铣刀） ，在“名称”文本框中输入“D12”，单击对话框中的“确定

40、”按钮，系统弹出如图4-4 所示的“铣刀-5 参数”对话框，在“直径”文本框中输入“12”，在“底圆角半径”文本框中输入“0”，在“长度”文本框中输入“75”，在“刀刃长度”文本框中输入“50”，在“刀具号”文本框中输入“1”，单击对话框中的“确定”按钮。*学院毕业设计论文26图 4-3 图 4-4创建型腔铣及操作创建型腔铣及操作单击【创建操作】 ，系统自动弹出如图 4-5 所示的“创建操作”对话框,第 4 章 板类零件模具上压板加工程序编制27 图 4-5 图 4-6选择“类型”为“mlii-contour”，选择“操作子类型”为“CAVITY-MILL”（型腔铣） ， “程序”、 “刀具”

41、、 “几何体”、 “方法”和名称分别设置为“PROGRAM” 、 “D12” 、“WORKPIECE” 、 “MILL-ROUGH” 、 “AA1” ，单击对话框中的“确定”按钮将打开如图 4-6 所示的“型腔铣”对话框。指定切屑区域指定切屑区域在“型腔铣”对话框中单击【指定切削区域】图标，系统弹出“切削区域”对话框，选择工件的内外轮廓侧壁以及内外轮廓的底面作为切削区域，单击确定键，返回“型腔铣”对话框。刀轨生成刀轨生成（1）切削模式：在“切削模式”下拉列表中选择“跟随周边”。（2）歩距：在“歩距”下拉列表选择“刀具平直”。（3）平面直径百分比：在“平面直径百分比”对话框中输入“60” 。（4

42、）全局每刀深度：在“全局每刀深度”文本输入框中输入“0.5”。（5）切削参数。在“型腔铣”对话框中单击【切削参数】图标，系统弹出“切削参数”对话框， “策略”选项卡中，设置“切削方向”为“逆铣”、 “切削顺序”为“深度优先”、 “图样方向”为“向内”、 “壁清理”选择“岛清理”；“余量”选项卡参数中，选中*学院毕业设计论文28使用“底部面和侧壁余量一直”，部件侧面余量采用“继承自：MILL-ROUGH”为0.5， “内公差”为 0.“（6）非切削移动。在“型腔铣”对话框中单击【非切削移动】图标，系统弹出“非切削移动”对话框， “进刀”选项卡参数设置中，倾斜角度设置为 5。其余参数采用系统默认。

43、单击鼠标中键，返回“型腔铣”对话框。（7）进给和速度。在“型腔铣”对话框中单击【进给和速度】图标，系统弹出 “进给和速度”对话框，设置“主轴速度（rpm） ”为“1600”、 “进给率”的“切削”为“640mmpm；在进给率对话框中， “进刀”选项输入“500” 。单击鼠标中键，返回“型腔铣”对话框。（8）在“型腔铣”对话框中指定了所有的参数后，单击对话框底部操作组的【生成】图标，生成如图 4-7 所示的型腔铣粗加工刀轨。图 4-7单击“型腔铣”对话框底部操作组的【确认】图标。系统弹出“刀轨可视化”对话框，选择“2D 动态”， “生成 IPW”选项选择“粗糙”，单击播放按钮，型腔铣粗加工效果如

44、图 4-8 所示。确认刀轨正确后，单击对话框中的“确定”按钮关闭对话框，完成型腔铣操作的创建。第 4 章 板类零件模具上压板加工程序编制29图 4-8后处理后处理在操作导航器中选择，再单击加工【操作】工具栏上的【后处理】图标，系统弹出“后处理”对话框，如图 4-9图 4-9 在对话框的“后处理器”下选择“Fanuc_0i_mate.def”，在“输出文件”下设置好文件的存放路径和文件名，在“单位”下拉菜单中选择“公制/部件”，选中“列出输*学院毕业设计论文30出”单选项，单击对话框中的“确定”按钮，在文件的存放目录下找到产生的 NC程序文件，用记事本打开如图 4-10 所示的型腔铣粗加工的 N

45、C 程序。图 4-10精铣内外轮廓底面精铣内外轮廓底面创建面铣削及操作：创建面铣削及操作：修改加工方法修改加工方法 在打开 AA2 的“型腔铣”对话框中， “刀轨设置”中的“方法”下拉菜单中选择“MILL-FINISH”(精铣)。指定切屑区域指定切屑区域,设置驱动参数设置驱动参数在“型腔铣”对话框中单击【指定切削区域】图标，系统弹出如图 4-11 所示的“切削区域”对话框，图 4-11单击“全重选”按钮，系统弹出“重新选择”窗口，单击“确定”按钮，单击“视图”工具条上的【顶部】图标，将模型切换成俯视图，选择内外轮廓的侧壁为切第 4 章 板类零件模具上压板加工程序编制31削区域，单击鼠标中键，返

46、回“轮廓区域”对话框。在“切削模式”下拉列表中选择“配置文件” ；“全局每刀深度”设置为“0.2” 。刀轨设置刀轨设置（1）切削参数。在“轮廓区域”对话框中单击【切削参数】图标，系统弹出“切削参数”对话框， “策略”选项卡下的“切削方向”选择“顺铣”、 “图样方向”选择“内向”。其余参数不变。单击鼠标中键，返回“型腔铣”对话框。（2）进给和速度。在“型腔铣”对话框中单击【进给和速度】图标，系统弹出如图所示的“进给和速度”对话框，设置“主轴速度（rpm） ”为“3000”、 “进给率”的“切削”为“900mmpm”；“进刀”选项输入“500” 。单击鼠标中键，返回“型腔铣”对话框。 生成刀轨生成

47、刀轨在“型腔铣”对话框中指定了所有的参数后，单击对话框底部操作组的【生成】图标 生成如图 4-12 所示的型腔精加工刀轨。检验刀轨检验刀轨单击“型腔铣”对话框底部操作组的【确认】图标。系统弹出“刀轨可视化”对话框，选择“2D 动态”， “生成 IPW”选项选择“精细”，单击播放按钮， 确认刀轨正确后，单击对话框中的“确定”按钮关闭对话框，完成轮廓区域操作的创建。图 4-12后处理后处理在操作导航器中选择 ，再单击加工【操作】工具栏上的【后处理】图标，系统弹出 “后处理”对话框，在对话框的“后处理器”下选择“Fanuc_0i_mate.def”，在“输出文件”下设置好文件的存放路径和文件名，在“

48、单位”下拉菜单中选择“公制/部件”，选中“列出输出”单选项，单击对话框中的“确定”按钮，在文件的存放目录下找到产生的 NC 程序文件，用记事本打开如图 4-13 所示的型腔铣粗加工的 NC 程序。*学院毕业设计论文32图 4-13创建面铣削及操作创建面铣削及操作单击【创建操作】 ，系统自动弹出如图 4-14 所示的“创建操作”对话框, 图 4-14 图 4-15选择“类型”为“mlii-planar”，选择“操作子类型”为“FACE_MILLING_AREA”（面铣削区域） ， “程序”、 “刀具”、 “几何体”、 “方法”和名称分别设置为第 4 章 板类零件模具上压板加工程序编制33“PRO

49、GRAM” 、 “D12” 、 “WORKPIECE” 、 “MILL-FINISH” 、 “AA3” ，单击对话框中的“确定”按钮将打开如图 4-15 所示的“型腔铣”对话框。指定切屑区域指定切屑区域在“面铣削区域”对话框中单击【指定切削区域】图标，系统弹出“切削区域”对话框，选择工件的内外轮廓的底面作为切削区域，单击确定键，返回“面铣削区域”对话框。刀轨生成刀轨生成（1）切削模式：在“切削模式”下拉列表中选择“跟随周边”。（2）歩距：在“歩距”下拉列表选择“刀具平直”。（3）平面直径百分比：在“平面直径百分比”对话框中输入“75” 。（4）切削参数。在“面铣削区域”对话框中单击【切削参数】

50、图标，系统弹出“切削参数”对话框， “策略”选项卡中，设置“切削方向”为“顺铣”、 、 “图样方向”为“向内”、 “壁清理”选择“岛清理”；“余量”选项卡参数中，选中使用“底部面和侧壁余量一直”，部件侧面余量采用“继承自：MILL- FINISH”为“0” ， “内公差”为“0” 。（5）非切削移动。在“面铣削区域”对话框中单击【非切削移动】图标，系统弹出“非切削移动”对话框， “进刀”选项卡参数设置中，倾斜角度设置为 5。其余参数采用系统默认。单击鼠标中键，返回“面铣削区域”对话框。（6）进给和速度。在“面铣削区域”对话框中单击【进给和速度】图标，系统弹出 “进给和速度”对话框，设置“主轴速

51、度（rpm） ”为“3000”、 “进给率”的“切削”为“900mmpm；在进给率对话框中， “进刀”选项输入“500” 。单击鼠标中键，返回“面铣削区域”对话框。（7）在“面铣削区域”对话框中指定了所有的参数后，单击对话框底部操作组的【生成】图标，生成如图 4-16 所示的面铣削区域精加工刀轨。*学院毕业设计论文34图 4-16单击“面铣削区域”对话框底部操作组的【确认】图标。系统弹出“刀轨可视化”对话框，选择“2D 动态”， “生成 IPW”选项选择“粗糙”，单击播放按钮，型腔铣粗加工效果如图 4-17 所示。确认刀轨正确后，单击对话框中的“确定”按钮关闭对话框，完成面铣削区域操作的创建。

52、图 4-17后处理后处理在操作导航器中选择，再单击加工【操作】工具栏上的【后处理】图标，系统弹出“后处理”对话框，如图 4-18第 4 章 板类零件模具上压板加工程序编制35图 4-18在对话框的“后处理器”下选择“Fanuc_0i_mate.def”，在“输出文件”下设置好文件的存放路径和文件名，在“单位”下拉菜单中选择“公制/部件”，选中“列出输出”单选项，单击对话框中的“确定”按钮，在文件的存放目录下找到产生的 NC程序文件，用记事本打开如图 4-19 所示的型腔铣粗加工的 NC 程序。图 4-19*学院毕业设计论文364.4 板类零件模具上压板零件数控加工程序板类零件模具上压板零件数控加工程序O0001;（铣削上端面加工主程序）（铣削上端面加工主程序）G54 G90 G40 G69 G15 M03 S250(精铣时 S=500);G00 Z10;X120 Y24;G01 Z-2.7 F225（精铣时Z=3、F=300）;X-120;Y-24;X120;G00 Z100;M05;M30;O0002(中心钻定位中心钻定位)G90 G58 G94 G15 G40 G54