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第 - 0 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) 畢 業(yè) 論 文 底板零件的數(shù)控銑削加工工藝及編程 姓 名_______________ 系 別_______ ___ 專(zhuān) 業(yè)_______________ 年 級(jí)_______________ 指導(dǎo)教師_______________ 年 月 日 第 - 1 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) 目錄 摘要 ............................................................- 3 - 前言 ............................................................- 3 - 1 零件圖藝紙工分析 .............................................- 3 - 2 零件的裝夾方案 ................................................- 6 - 3 加工工藝進(jìn)給路線 ..............................................- 7 - 4 銑削加工的刀具和切削用量 ......................................- 8 - 5 程序編制 ......................................................- 9 - 5.1 工件坐標(biāo)系的確定 ............................................- 9 - 5.2 程序的編制 ..................................................- 9 - 5.2.1 自動(dòng)編程 .................................................- 11 - 5.2.2 編程方法的選擇 ...........................................- 11 - 致 謝 ..........................................................- 13 - 附 錄 ..........................................................- 15 - 第 - 2 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) 底板零件的數(shù)控銑削加工工藝及編程 摘要 此零件為一底板零件，加工此零件以前，要先分析零件圖紙，找出所需的 數(shù)據(jù)，確定零件形狀；然后確定加工的裝夾方案，設(shè)計(jì)合理的夾具；接著就是 根據(jù)分析圖紙所得的數(shù)據(jù)，以及裝夾的方法，編寫(xiě)加工工藝路線及設(shè)定銑削參 數(shù)與銑削用量；最后就是根據(jù)前面的分析，編寫(xiě)加工程序，進(jìn)行零件加工。 關(guān)鍵詞 數(shù)控銑床加工 工藝分析 編程設(shè)計(jì) 前言 數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個(gè)基礎(chǔ)是否牢固直 接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。因此， 世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。 在我國(guó)，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來(lái)取得了相當(dāng)大 的進(jìn)步。特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以PC平臺(tái)為基礎(chǔ)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng) 走在了世界前列。但是，我國(guó)在數(shù)控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問(wèn)題， 特別是在技術(shù)創(chuàng)新能力、商品化進(jìn)程、市場(chǎng)占有率等方面情況尤為突出。在新 世紀(jì)到來(lái)時(shí)，如何有效解決這些問(wèn)題，使我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域沿著可持續(xù)發(fā)展的道路， 從整體上全面邁入世界先進(jìn)行列，使我們?cè)趪?guó)際競(jìng)爭(zhēng)中有舉足輕重的地位，將 是數(shù)控研究開(kāi)發(fā)部門(mén)和生產(chǎn)廠家所面臨的重要任務(wù)。 現(xiàn)就一平面槽形零件數(shù)控銑削加工工藝分析舉例。 平面槽形零件是數(shù)控銑削加工中常見(jiàn)的零件之一.其輪廓曲線由直線-圓弧、 圓弧-圓弧、圓弧-非圓曲線以及非圓曲線等組成.加工中多采用兩軸以上聯(lián)動(dòng)的 數(shù)控銑床,加工工藝過(guò)程也大同小異.下面以下圖所示的平面槽形凸輪為例,分析 其數(shù)控銑削加工工藝。 1 零件圖藝紙工分析 程序編制人員在進(jìn)行工藝分析時(shí)，要有機(jī)床說(shuō)明書(shū)、編程手冊(cè)、切削用量 表、標(biāo)準(zhǔn)工具、夾具手冊(cè)等資料，根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精 度等選用合適的機(jī)床，制定加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用刀具， 第 - 3 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) 夾具和切削用量等。此外，編程人員應(yīng)不斷總結(jié)、積累工藝分析方面的實(shí)際經(jīng) 驗(yàn)，編寫(xiě)出高質(zhì)量的數(shù)控加工程序。 數(shù)控銑床加工除了具有普通銑床加工的特點(diǎn)外，還有以下特點(diǎn)： （1）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。 （2）能加工普通機(jī)床無(wú)法加工或難加工的零件。 （3）能加工一次裝夾定位后，需進(jìn)行多道工序加工的零件。 （4）加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。 （5）生產(chǎn)自動(dòng)化程序高，可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。有利于生產(chǎn)管理自 動(dòng)化。 通過(guò)圖 1.1 所示零件圖可知，此零件是一種平面槽形零件，其輪廓為在一 個(gè)（250×125×14）mm 的長(zhǎng)方形板塊上有 4 個(gè) Φ14mm 的通孔，在 4 個(gè)通孔上 又有 4 個(gè) Φ33mm 的盲孔，在零件中間 Φ96mm 的凸臺(tái)上有 4 個(gè)槽寬為 14mm 的鍵 槽和 4 個(gè) R39 的圓弧，凸臺(tái)中心位置，也就是工件坐標(biāo)系位置，有一個(gè) （18×18）mm 的方行通孔，在通孔上有一個(gè) Φ33mm 的盲孔。 圖 1.1 第 - 4 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) 此零件可在兩軸以上聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床上進(jìn)行加工，由于此零件涉及的刀較 多，在加工中心上進(jìn)行銑削加工較為方便。 零件的材料為 45 鋼，切削較好，不易變形。 在毛坯加工時(shí)，一般采用外輪廓順銑，內(nèi)輪廓逆銑的方法加工，這樣加工 平穩(wěn)，表面質(zhì)量好，逆銑時(shí)，刀具從加工表面切入，切削厚度逐漸增大，刀具 的刀齒容易磨損，而且刀具切離工件時(shí)的垂直分力會(huì)使工件脫離工作臺(tái)，因此 需要較大的加緊力。順銑時(shí)，刀具從待加工表面切入，切削厚度由最大逐漸減 小，刀具切離工件時(shí)的垂直分力會(huì)時(shí)工件始終壓向工作臺(tái)，減小了工件在加工 中的振動(dòng)，因而能夠提高零件的加工精度、表面加工質(zhì)量和刀具的耐用度。計(jì) 算機(jī)輔助編程一般采用小的吃刀量，快的進(jìn)給率，手工編程一般采用大的吃刀 量，小的進(jìn)給率。 此零件的成形尺寸為（250×125×14）mm，所選擇的毛坯必須大于或等于 零件的尺寸，這樣在加工時(shí)可以保證零件的切削到位，故選擇零件的毛坯大小 為（260×130×30）mm。由于所選擇的毛坯余量充足，完成此零件的加工可兩 次裝夾，第一次裝夾，銑削零件的甲面，完成零件的輪廓加工，在裝夾乙面銑 削甲面時(shí)，可進(jìn)行甲面的上平面淺銑，以此來(lái)保證甲平面的精度，也保證了第 二次裝夾基準(zhǔn)時(shí)的精度。由于是對(duì)整個(gè)平面的銑削，可使用面積較大的面銑刀 來(lái)進(jìn)行加工，這樣可節(jié)省一部分時(shí)間，以此來(lái)提高生產(chǎn)率。對(duì)中間凸臺(tái)的加工， 可先用面銑刀在工件坐標(biāo)系處銑削一個(gè) Φ96mm 的圓形凸臺(tái)，留取單邊余量為 0.5mm，可供再次精加工所用。在進(jìn)行中間凸臺(tái)上的鍵槽加工時(shí)，由于鍵槽的寬 度為 14mm，可直接使用 Φ14mm 的硬質(zhì)合金立銑刀進(jìn)行加工。對(duì)于零件上的五 個(gè)通孔，可進(jìn)行先點(diǎn)孔再鉆削的方式加工孔系，這樣有助后面的刀具在定位、 進(jìn)刀。為了保證孔系尺寸的精度，在用麻花鉆鉆削時(shí)可留少許余量，供下一把 鉸刀的鉸削到位。在進(jìn)行工件坐標(biāo)系 O 處的方形通孔加工時(shí)，由于方形通孔的 圓弧半徑為 5mm，故選用刀具為 Φ10mm 的硬質(zhì)合金立銑刀，如果所選擇的刀具 直徑太大，在加工時(shí)方形通孔的圓弧就有可能出現(xiàn)過(guò)銑欠銑，所選擇的刀具直 徑過(guò)小，也不易于圓弧的加工，故所要銑削圓弧的大小，決定著刀具直徑的大 小；第二次裝夾銑削乙面，完成零件的厚度加工。零件的定位基準(zhǔn)為毛坯的底 面和外輪廓，將零件程序編制好以后，經(jīng)過(guò)程序校驗(yàn)及加工仿真確認(rèn)，方可進(jìn) 行加工，在加工前還需對(duì)刀來(lái)建立工件坐標(biāo)系，由于此零件呈前后左右對(duì)稱(chēng)狀， 第 - 5 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) 故選擇工件坐標(biāo)系為毛坯中心點(diǎn)上表面。對(duì)刀是為了確定編程員設(shè)定的基準(zhǔn)坐 標(biāo)系，即工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，這個(gè)坐標(biāo)系由對(duì)刀確定。 對(duì)刀步驟如下： （1）安裝工件 將工件毛坯裝夾在工作臺(tái)上的平口鉗上，用手動(dòng)方式分別使 Z 軸、X 軸、Y 軸回到機(jī)床參考點(diǎn)，采用點(diǎn)動(dòng)方式、手輪進(jìn)給方式、快速進(jìn)給方式，分別移動(dòng) X、Y、Z 軸，將主軸刀具先移到 X 方向的對(duì)刀基準(zhǔn)面-工件毛坯右端面。 （2）啟動(dòng)主軸 在手輪進(jìn)給的方式轉(zhuǎn)動(dòng)手搖脈沖發(fā)生器，慢慢移動(dòng)機(jī)床 X 軸，使刀具側(cè)面 接觸工件 X 方向的基準(zhǔn)面，使工件上出現(xiàn)一微小切痕，此時(shí)記下 X 軸毛坯右側(cè) 面的數(shù)值 用手輪方式抬刀離工件表面有 10mm 左右，移至工件左側(cè)下刀，用同樣的方 式，使刀具輕微接觸工件左側(cè)基準(zhǔn)面，記下 X 左側(cè)的數(shù)值。 X 軸的兩個(gè)數(shù)值相加除以 2，即為工件 X 軸的中心點(diǎn)用同樣的方法找出工件 Y 軸的中心點(diǎn)用同樣的方法找出工件 Y 軸的中心點(diǎn) Z 軸的坐標(biāo)為工件上表面。 用刀具輕微接觸工件中間位置，記下 Z 值。 （3）建立坐標(biāo)系，把 X、Y、Z 值輸入 G54。 2 零件的裝夾方案 由于所加工的零件是板類(lèi)零件，毛坯可裝夾在數(shù)控機(jī)床上的平口鉗上進(jìn)行 加工，選擇零件毛坯大小必須大于或等于零件尺寸大小，故選擇毛坯大小為 （260×130×30）mm，為了防止在加工時(shí)刀具與平口鉗發(fā)生干涉，工件最大背 吃刀量和平口鉗應(yīng)留足余量。由于成型零件的厚度為 14mm，一次裝夾不能完成 零件的加工，故需兩次裝夾來(lái)完成零件的加工。 第一次裝夾定位基準(zhǔn)為乙面及毛坯外輪廓，由于成形零件的厚度為 14mm， 在甲面還要淺銑 1mm，銑削外輪廓時(shí)，刀具相對(duì)于工件坐標(biāo)系至少要下刀 16mm, 為了保證刀具不與平口鉗發(fā)生干涉，故選擇毛坯應(yīng)高出平口鉗 20mm，以保證零 件的正常加工。 在銑削乙面時(shí)，可用面銑刀來(lái)進(jìn)行零件的成形加工。 在毛坯裝夾時(shí)，一定要保證毛坯在加工時(shí)的牢固、穩(wěn)定，保證工件表面在 同一水平面。 第 - 6 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) 為了防止零件表面的誤差和工件在加工時(shí)的松動(dòng)，可做好以下幾點(diǎn)： （1）在裝夾毛坯時(shí)，可使用等高墊塊來(lái)保證工件表面的平衡度及牢固、穩(wěn) 定性。 （2）毛坯的裝夾一定要放在平口鉗的中間位置，這樣在加工時(shí)不易松動(dòng)。 （3）為了保證零件的表面精度，最好用面銑刀淺銑一遍，這樣既保證了表 面的精度，又保證了第二次裝夾的定位精度。 3 加工工藝進(jìn)給路線 完成此零件的加工大致使用了 5 把刀具。以刀具的使用順序來(lái)劃分工序， 如下： 第 1 把刀為 Φ60mm 的硬質(zhì)合金面銑刀，使用目的是保證零件上表面在同一 平面上，并能節(jié)約銑削平面及銑削中間凸臺(tái)的時(shí)間。 由于面銑刀底部中心沒(méi)有刀刃，若直接從毛坯頂部垂直下刀，毛坯會(huì)頂住 刀具，故一般采用從毛坯外部進(jìn)刀、退刀，這樣可避免產(chǎn)生沖擊而造成刀具的 損壞，同時(shí)又能保護(hù)加工面不會(huì)留下刀痕。 由于面銑刀的直徑較大，不能銑削中間凸臺(tái)的成型輪廓，故面銑刀只銑削 中間凸臺(tái)的圓形輪廓，為了保證中間凸臺(tái)輪廓的精度，中間凸臺(tái)單邊留余量為 0.5mm，供再次精銑所用。 工序 1 第 1 步： 相對(duì)于工件坐標(biāo)系加工深度為 1m，進(jìn)給路線為對(duì)整個(gè)甲 平面的銑削 工序 1 第 2 步： 相對(duì)于工件坐標(biāo)系加工深度為 5mm，進(jìn)給路線為環(huán)形銑削 留取中間 Φ96mm 的圓形凸臺(tái)，并留取單邊 0.5mm 的余量，供再次精加工所用。 第 2 把刀為 Φ3mm 的硬質(zhì)合金中心鉆頭，使用目的是點(diǎn)孔，幫助第 3 把刀 定位、進(jìn)刀。 工序 2 第 1 步：相對(duì)于工件坐標(biāo)系加工深度為 5mm，分別鉆四個(gè)圓孔。 工序 2 第 2 步：相對(duì)于工件坐標(biāo)系加工深度為 5mm，鉆中間方孔。 第 3 把刀為 Φ13.8mm 的高速鋼麻花鉆，使用目的為下一把刀的成形鉆削四 個(gè)圓孔及中間方孔做準(zhǔn)備。 工序 3： 相對(duì)于工件坐標(biāo)系加工深度為 18mm，分別鉆四個(gè)圓孔及方孔。 第 4 把刀為 Φ14mm 的硬質(zhì)合金鉸刀 工序 4：相對(duì)于工件坐標(biāo)系加工深度為 18mm，分別鉸四個(gè)圓孔及方孔。 第 - 7 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) 第 5 把刀 Φ14mm 的硬質(zhì)合金立銑刀，使用目的是銑削五處的盲孔及工件外 輪廓、中間凸臺(tái)成型輪廓。 工序 5 第 1 步：相對(duì)于工件坐標(biāo)系加工深度為 7mm ，分別加工周四個(gè)直徑 為 33 的圓孔 工序 5 第 2 步：相對(duì)于工件坐標(biāo)系加工深度為 10mm，加工中間直徑為 33 的圓孔。 工序 5 第 3 步：相對(duì)于工件坐標(biāo)系加工深度為 18mm，進(jìn)給路線為順銑毛坯 外輪廓。 工序 5 第 4 步：相對(duì)于工件坐標(biāo)系加工深度為 5mm，進(jìn)給路線為精銑單邊 余量為 0.5mm 的圓形凸臺(tái)→四處鍵槽→四處圓弧。 第 6 把刀為 10mm 的硬質(zhì)合金立銑刀，使用目的是銑削工件坐標(biāo)系中間處 R5 的方形通孔。 工序 6：相對(duì)于工件坐標(biāo)系加工深度為 18mm，進(jìn)給路線為對(duì)中間方形輪廓 的加工。 4 銑削加工的刀具和切削用量 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中重要內(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。 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；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)， 可選鑲硬質(zhì)合金的玉米銑刀。選擇立銑刀加工時(shí)，刀具的有關(guān)參數(shù)，推薦按經(jīng) 驗(yàn)數(shù)據(jù)選取。曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較平坦部位時(shí)，刀具以球 頭頂端刃切削，切削條件較差，因而應(yīng)采用環(huán)形刀。在單件或小批量生產(chǎn)中， 為取代多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)機(jī)床，常采用鼓形刀或錐形刀來(lái)加工飛機(jī)上一些變斜角零件 加鑲齒盤(pán)銑刀，適用于在五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床上加工一些球面，其效率比用 球頭銑刀高近十倍，并可獲得好的加工精度。 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速(切削速度)、背吃刀量、進(jìn)給量。對(duì)于不同的加工 方法，需要選擇不同的切削用量，并應(yīng)編入程序單內(nèi)。 第 - 8 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) 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，但也應(yīng) 考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(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。 銑削加工的刀具和砌削用量具體選擇如表 4.1 所示。銑刀及其參素的選取 主要根據(jù)被加工零件的材料加工性、零件表面幾何形狀以及尺寸來(lái)進(jìn)行；切削 用量的選取則主要根據(jù)被加工零件材料的特點(diǎn)、刀具性能和加工精度來(lái)進(jìn)行。 在數(shù)控銑削加工中，為了提高加工效率，通常盡量選擇接近加工尺寸的銑刀， 單側(cè)吃刀量取銑刀直徑的 1/3 或 1/2；銑削速度的進(jìn)給速度一般根據(jù)實(shí)驗(yàn)或經(jīng) 驗(yàn)來(lái)選取加工效率和刀具壽命的最佳綜合值。精銑時(shí)切削速度應(yīng)選擇高些，以 便盡量提高零件表面的加工質(zhì)量。 本平面槽形零件的材料為鑄鐵，屬于一般材料，在加工時(shí)切削性能好 表 4.1 銑削參數(shù)表 工序 刀 具 切 削 參 數(shù) 余 量 名稱(chēng) 刀片材料 切削轉(zhuǎn)度 進(jìn)給量 （mm） 背吃刀 量 面銑刀 T01 硬質(zhì)合金 350r/min 80 2 0.5 中心鉆 T02 硬質(zhì)合金 1500r/min 40 麻花鉆頭 T03 高速鋼 600r/min 40 0.15 鉸刀 T04 高速鋼 200r/min 40 立銑刀 T05 硬質(zhì)合金 1200r/min 60 立銑刀 T06 硬質(zhì)合金 1200r/min 60 5 程序編制 5.1 工件坐標(biāo)系的確定 工件坐標(biāo)系確定的是否合適，對(duì)編程和加工是否方便有著十分重要的影響， 一般將工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選擇在工件的一個(gè)重要基準(zhǔn)點(diǎn)上。由于所加工的零件 形狀關(guān)于中心點(diǎn)呈前后左右對(duì)稱(chēng)，故將工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)定在工件中心的表 面上，這可使輪廓上節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算比較方便。 5.2 程序的編制 在編制數(shù)控加工程序前，應(yīng)首先了解數(shù)控程序編制的主要工作內(nèi)容、程序 編制的工作步驟、每一步應(yīng)該遵循的工作原則，才能最終獲得滿足要求的數(shù)控 程序。 第 - 9 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) 在數(shù)控加工中，程序設(shè)計(jì)是個(gè)重要的技術(shù)工作，設(shè)計(jì)程序應(yīng)合理有序，該 快速的地方快速，該慢速的地方慢速，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)下還應(yīng)考慮的加工效 率，理想的數(shù)控程序不僅應(yīng)保證加工出符合零件圖樣要求的合格零件，還應(yīng)使 數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮，使數(shù)控機(jī)床能安全、可靠、高 效的工作。 編制程序的方法主要有兩種：手工編制程序和自動(dòng)編制程序。 （1）手工編程的定義 手工編程是指主要由人工來(lái)完成數(shù)控機(jī)床程序編制 各個(gè)階段的工作。當(dāng)被加工零件形狀不十分復(fù)雜和程序較短時(shí)，都可以采用手 工編程的方法。 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)機(jī)會(huì)較少，這時(shí)用手工編程既經(jīng)濟(jì)又及時(shí)，因而手工編程被廣泛地應(yīng)用于 形狀簡(jiǎn)單的點(diǎn)位加工及平面輪廓加工中。沈陽(yáng)機(jī)床但對(duì)于一些復(fù)雜零件，特別 是具有非圓曲線的表面，或者零件的幾何元素并不復(fù)雜，但程序量很大的零件 (如一個(gè)零件上有許多個(gè)孑 L 或平面輪廓由許多段圓弧組成)，或當(dāng)銑削輪廓時(shí)， 數(shù)控系統(tǒng)不具備刀具半徑自動(dòng)補(bǔ)償功能，而只能以刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行編 程等特殊情況，由于計(jì)算相當(dāng)繁瑣且程序量大，手工編程就難以勝任，即使能 夠編出程序來(lái)，往往耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，而且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)，當(dāng)采用 手工編程時(shí)，一個(gè)零件的編程時(shí)間與在機(jī)床上實(shí)際加工時(shí)間之比，平均約為 30：1，而數(shù)控機(jī)床不能開(kāi)動(dòng)的原因有 20％—30％是由于加工程序編制困難， 編程所用時(shí)間較長(zhǎng)，造成機(jī)床停機(jī)。普通車(chē)床因此，為了縮短生產(chǎn)周期，提高 數(shù)控機(jī)床的利用率，有效地解決各種模具及復(fù)雜零件的加工問(wèn)題，沈陽(yáng)機(jī)床采 用手工編制程序已不能滿足要求，而必須采用“自動(dòng)編制程序”的方法。 (2)手工編程的意義 手工編程的意義在于加工形狀簡(jiǎn)單的零件(如直線與 直線或直線與圓弧組成的輪廓)時(shí)，快捷、簡(jiǎn)便；不需要具備特別的條件(價(jià)格 較高的硬件和軟件等)；對(duì)機(jī)床操作或程序員不受特殊條件的制約；還具有較大 的靈活性和編程費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)。 手工編程在目前仍是廣泛采用的編程方式，即使在自動(dòng)編程高速發(fā)展的將 來(lái)，手工編程的重要地位也不可取代，仍是自動(dòng)編程的基礎(chǔ)。在先進(jìn)的自動(dòng)編 程方法中，許多重要的經(jīng)驗(yàn)都來(lái)源于手工編程，并不斷豐富和推動(dòng)自動(dòng)編程的 發(fā)展。 第 - 10 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) (3)手工編程的不足 手工編程既繁瑣、費(fèi)時(shí)，又復(fù)雜，普通車(chē)床而且容易 產(chǎn)生錯(cuò)誤。其原因是： 1)零件圖上給出的零件形狀數(shù)據(jù)往往比較少，而數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)功能要求 輸入的數(shù)據(jù)與零件形狀給出的數(shù)據(jù)不一致時(shí)，沈陽(yáng)機(jī)床就需要進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué) 計(jì)算，而在計(jì)算過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生人為的錯(cuò)誤。 2)加工復(fù)雜形面的零件輪廓時(shí)，圖樣上給出的是零件輪廓的有關(guān)尺寸，而 機(jī)床實(shí)際控制的是刀具中心軌跡。因此，有時(shí)要計(jì)算出刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡的坐 標(biāo)值，這種計(jì)算過(guò)程也較復(fù)雜。對(duì)有刀具半徑補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng)，要用到一 些刀具補(bǔ)償?shù)闹噶?，并要?jì)算出一些數(shù)據(jù)，這些指令的使用和計(jì)算過(guò)程也比較 繁瑣復(fù)雜，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。 3)當(dāng)零件形狀以抽象數(shù)據(jù)表示時(shí)，就失去了明確的幾何形象，普通車(chē)床在 處理這些數(shù)據(jù)時(shí)容易出錯(cuò)。無(wú)論是計(jì)算過(guò)程中的錯(cuò)誤，還是處理過(guò)程中的錯(cuò)誤， 都不便于查找。 4)手工編程時(shí)，編程人員必須對(duì)所用機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)以及對(duì)編程中所用到 的各種指令、沈陽(yáng)機(jī)床代碼都非常熟悉。這在編制單臺(tái)數(shù)控機(jī)床的程序時(shí)，矛 盾還不突出，可以說(shuō)不大會(huì)出現(xiàn)代碼弄錯(cuò)問(wèn)題。但在一個(gè)編程人員負(fù)責(zé)幾臺(tái)數(shù) 控機(jī)床的程序編制工作時(shí)，由于數(shù)控機(jī)床所用的指令、代碼、程序段格式及其 他一些編程規(guī)定不一樣，普通車(chē)床所以就給編程工作帶來(lái)了易于混淆而出錯(cuò)的 可能性。 5.2.1 自動(dòng)編程 自動(dòng)編程是指借助數(shù)控語(yǔ)言編程系統(tǒng)或圖形編程系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)來(lái)自動(dòng)生 成零件加工程序的過(guò)程。編程人員只需根據(jù)加工對(duì)象及工藝要求，借助數(shù)控語(yǔ) 言編程系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)控編程語(yǔ)言或圖形編程系統(tǒng)提供的圖形菜單功能，對(duì)加工 過(guò)程與要求進(jìn)行較簡(jiǎn)便的描述，而由編程系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出加工運(yùn)動(dòng)軌跡，并輸 出零件數(shù)控加工程序。由于在計(jì)算機(jī)上可自動(dòng)地繪出所編程序的圖形及進(jìn)給軌 跡，所以能及時(shí)地檢查程序是否有錯(cuò)，并進(jìn)行修改，沈陽(yáng)機(jī)床得到正確的程序。 按輸入方式的不同， 自動(dòng)編制程序可分為語(yǔ)言數(shù)控自動(dòng)編程、普通車(chē)床 圖形交互自動(dòng)編程和語(yǔ)音提示自動(dòng)編程等等?，F(xiàn)在我國(guó)應(yīng)用較廣泛的主要是圖 形交互式編程。 第 - 11 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) 5.2.2 編程方法的選擇 在數(shù)控機(jī)床發(fā)展的過(guò)程中，在研制出各種數(shù)控機(jī)床的同時(shí)，也研制出了各 種編程方法。至今，主要有手工編程和自動(dòng)編程兩種方法，其他方法可視為這 兩種方法的擴(kuò)展，它們各有其適用范圍。究竟選擇哪一種編程方法，通常應(yīng)根 據(jù)被加工零件的復(fù)雜程度、數(shù)值計(jì)算的難度與工作量大小、現(xiàn)有設(shè)備(相應(yīng)硬件 與軟件)以及時(shí)間和費(fèi)用等進(jìn)行全面考慮，權(quán)衡利弊，予以確定。一般而言，加 工形狀簡(jiǎn)單的零件，沈陽(yáng)機(jī)床例如點(diǎn)位加工或直線切削零件，用手工編程所需 的時(shí)間和費(fèi)用與用自動(dòng)編程所需的時(shí)間和費(fèi)用相差不大，因此采用手工編程比 較合適。而當(dāng)被加工零件形狀比較復(fù)雜，如復(fù)雜的模具，若不采用自動(dòng)編程， 不僅在時(shí)間和費(fèi)用上不合理，普通車(chē)床有時(shí)甚至用手工編程方法無(wú)法完成。 程序見(jiàn)附錄！ 第 - 12 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) 致 謝 本人在畢業(yè)課題的設(shè)計(jì)中，學(xué)習(xí)了不少的新知識(shí)，體會(huì)到了學(xué)習(xí)的重要性， 同時(shí)，感謝學(xué)校具遠(yuǎn)瞻的規(guī)劃與教育，給予我們良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，并提供給我 們對(duì)學(xué)業(yè)及個(gè)人生涯發(fā)展的多元信息，幫助我們成長(zhǎng)。 感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對(duì)我的關(guān)懷和重視，使我得以發(fā)揮自己的特長(zhǎng)，找到人生的 價(jià)值。 感謝三年來(lái)陪伴我們學(xué)習(xí)與生活的恩師，感謝您們對(duì)我精心的教育，感謝 您們沒(méi)使我的學(xué)習(xí)變成勞作而成為一種快樂(lè)；.感謝您們讓我明白自身的價(jià)值；. 感謝您們幫助我發(fā)現(xiàn)了自己的專(zhuān)長(zhǎng)，而且讓我把事情做得更好。感謝您們?nèi)萑?我的任性與錯(cuò)誤，不僅教會(huì)了我知識(shí)，更教會(huì)了我如何做事，如何做人。 特別感謝恩師的諄諄教導(dǎo)，他的悉心指導(dǎo)與斧正，對(duì)于論文. 架構(gòu)之啟迪， 及其內(nèi)容的細(xì)心斟酌與指導(dǎo)，倍極辛勞。 最后感謝三年來(lái)陪伴我一起的同學(xué)們，伙伴們，所有的歡笑和淚水、成功 和失敗、驕傲和苦惱，我們?cè)黄鸱窒恚荒鞘俏覀兦啻褐凶顮N爛的一頁(yè)，最輝 煌的回憶，而回憶中的每個(gè)人，都是栩栩如生，這些都將是我一生的財(cái)富。三 年時(shí)間雖然短暫，但它必將在我的記憶里永恒。 第 - 13 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1] 吳國(guó)華《金屬切削機(jī)床》[第二版],北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.2. [2] 余英良《數(shù)控加工編程及操作》北京:高等教育出版社，2005.1 [3] 陸劍中 孫家寧《金屬切削原理與刀具》北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.4 [4] 倪森壽《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》北京:教育出版社，2005.3 [5] 劉守勇《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具》北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2000. 第 - 14 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) 附 錄 本例參考程序如下（使用 FANUC-O-MA 數(shù)控系統(tǒng)）： O0319 N100 G90 G00 G54 X-200 Y-40 Z100 N102 M06 T0101 N104 G00 Z10 M03 S800 M08 N106 G01 Z-1 F80 N108 X125 N110 Y0 N112 X-125 N114 Y40 N116 X125 N118 G00 Z10 N120 X-200 Y0 N122 G41 G01 X-150 Y0 D01 N124 G01 X-125 N126 G02 X-125 Y0 I125 J0 N128 G01 X-80 N130 G02 X-80 Y0 I80 J0 N132 G01 X-48.5 N134 G02 X-48.5 Y0 I48.5 J0 N136 G00 Z100 M09 N138 G40 N140 M06 T0202 N142 G00 X-70 Y40 Z10 M03 S2000 M08 N144 G99 G81 Z-5 R5 F20 N146 X70 N148 Y-40 N150 X-70 N152 G80 G00 Z10 N154 G00 X0 Y0 N156 G99 G81 X0 Y0 Z-5 R5 N158 G80 G00 Z100 M09 N160 M06 T0303 N162 G00 X-70 Y40 Z10 M03 S600 M08 N164 G99 G81 Z-18 R5 F30 N166 X70 N168 Y-40 N170 X-70 N172 X0 Y0 第 - 15 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) N174 G80 G00 Z100 M09 N176 M06 T0404 N178 G00 X-70 Y40 Z10 M03 S150 M08 N180 G99 G81 Z-18 R5 F30 N182 X70 N184 Y-40 N186 X-70 N188 X0 Y0 N190 G80 G00 Z100 M09 N192 M06 T0505 N194 G41 G00 X-70 Y40 Z10 D02M03 S900 M08 N196 G01 Z-7 F30 N198 X-53.5 Y40 N200 G03 X-60.5 Y40 I-16.5 J0 N202 G00 Z10 N204 X70 Y40 N206 G01 Z-7 N208 X53.5 Y40 N210 G03 X53.5 Y40 I16.5 J0 N212 G00 Z10 N214 X70 Y-40 N216 G01 Z-7 N218 X53.5 Y-40 N220 G03 X53.5 Y-40 I16.5 J0 N222 G00 Z10 N224 X-70 Y-40 N226 G01 Z-7 N228 X-53.5 Y-40 N230 G03 X-53.5 Y-40 I-16.5 J0 N232 G00 Z10 N234 X0 Y0 N236 G01 Z-10 N238 X16.5 Y0 N240 G03 X16.5 Y0 I-16.5 J0 N242 G40 G00 Z10 N244 X-150 Y62.5 N246 G41 X-125 Y62.5 D03 N248 G01 Z-20 N250 X125 N252 Y-62.5 N254 X-125 N256 Y65 N258 G00 Z10 N260 X-48 Y0 第 - 16 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) N262 G01 Z-5 N264 G02 X-48 Y0 I48 J0 N266 G00 Z10 N268 G40 N270 G00 X-65 Y0 N272 G01 Z-5 N274 X-28 N276 G00 Z10 N278 X0 Y65 N280 G01 Z-5 N282 Y28 N284 G00 Z10 N286 X65 Y0 N288 G01 Z-5 N290 X28 N292 G00 Z10 N294 X0 Y-65 N296 G01 Z-5 N298 Y-28 N300 G00 Z10 N302 X-56.57 Y30 N304 G01 Z-5 N306 G03 X-30 Y56.57 R39 N308 G00 Z10 N310 X30 Y56.57 N312 G01 Z-5 N314 G03 X56.57 Y30 R39 N316 G00 Z10 N318 X56.57 Y-30 N320 G01 Z-5 N322 G03 X30 Y-56.57 R39 N324 G00 Z10 N326 X-30 Y-56.57 N328 G01 Z-5 N330 G03 X-56.57 Y-30 R39 N332 G00 Z100 M09 N334 M06 T0606 N336 G00 X0 Y0 Z10 M03 S750 M08 N338 G01 Z-18 F30 N340 X4 N342 Y4 N344 X-4 N346 Y-4 N348 X4 第 - 17 - 頁(yè) 共 18 頁(yè) N350 Y4 N352 X0 Y0 N354 G00 Z100 N356 M30