机械系数控技术专业毕业设计论文

中等职业学校专业骨干教师国家级培训

数控技术应用专业结业论文 河南邓州市职教中心 李晓静

内容提要：此次设计是基于华中数控系统的XH714D加工中心的板类零件编程与加工。设计借助了现阶段所学的专业知识,认真分析了该零件在数控加工中的相关工艺过程。加工内容包括了铣削凸台平面、凸台轮廓、型腔；钻、铰通孔、攻螺纹等。

一 零件分析

1.1 零件材料分析

由零件图可知：零件材料为45#钢，为优质碳素结构钢。含碳量在0.42～0.50%之间，属于高强度中碳钢。具有良好的综合力学性能，切削性能良好。

1.2 零件结构分析

该零件为一个小型的板类零件，其毛坯尺寸为124×104×44mm。零件由带圆角的矩形凸台、带圆槽的凸台、五边形凸台，带圆角的型腔、通孔和两个螺纹孔组成。其上的五边形凸台为内接正五边形。

1.3 零件精度分析

由图纸可知零件的各尺寸精度要求均较高。零件毛坯留有一定的余量，凸台及凸台轮廓、型腔、通孔、螺纹孔等的精度要求较高，其中高精度要求的加工内容为：带圆角的矩形凸台轮廓、带圆槽的凸台上表面、型腔、通孔，均为7级精度要求；螺纹孔为6级精度要求。

二 加工方案

平面、平面轮廓在镗铣类数控机床上的加工方法是铣削。经粗铣的平面，尺寸精度可达IT12～IT14级（指两平面之间的尺寸），表面粗糙度Ra值可达12.5~50?m。经粗、精铣的平面，尺寸精度可达IT7～IT9级，表面粗糙度Ra值可达1.6~3.2?m。

孔加工方法比较多，有钻、扩、铰、镗等。大直径孔还可采用圆弧插补方式进行铣削加工。孔的加工方式与其所能达到的精度有很紧密的联系。为提高孔的位置精度，在钻孔工步前需要安排锪平端面和打中心孔工步。

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对螺纹加工，要根据孔径大小采取不同的处理方式，一般情况下，直径在M6～M20mm之间的螺纹，通常采用攻螺纹的方法加工；M6mm以下，M20mm以上的螺纹只在加工中心上完成底孔加工，攻丝可通过其他手段进行。

该凸模零件由于是中小批量生产，从经济、时效等方面考虑铣六方在普通铣床上完成加工，余下的平面及凸台轮廓、通孔、螺纹孔在XH714D立式加工中心上加工完成。该零件的机械加工工艺详见表2-1：

表2-1 五边形凸台零件机械加工工艺过程卡 机械加工工艺过程卡 序号 1 2 零件名称 五边形凸模 图号 0703 材料 45# 件数 300 毛坯类型 板料 毛坯尺寸 124×104×44mm 工序 名称 下料 铣 工序内容 下料：124×104×44mm 粗、精铣六方至120×100×40mm 机床 气割 X52 工 装 200mm钢板尺 φ80盘铣刀；200×0.02mm游标卡尺 200×0.02mm游标卡尺 200×0.02mm游标卡尺 深度游标卡尺 200×0.02mm游标卡尺、内径千分尺 M10-6H螺纹塞规 铣各凸台至图纸要求 XH714D 3 数控加工 铣两个型腔至图纸要求 XH714D 钻、铰孔至图纸要求 攻螺纹孔至图纸要求 4 5 6 去毛刺 检验 入库 钳工去毛刺 照图检验各部尺寸及形位公差 清洗，涂油入库 XH714D XH714D 工艺设计 日期 共1 页 第 1 页 三 确定数控加工内容

数控加工具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、生产效率高等特点。数控机床适于加工的内容有：

（1）工件上的曲线轮廓表面，特别是由数学表达式给出的非圆曲线和列表曲线等曲线轮廓。 （2）给出数学模型的空间曲面或通过测量数据建立的空间曲面。 （3）形状复杂，尺寸烦多，曲线与检测困难的地方。 （4）能在一次装夹中顺带铣出来的简单表面或形状

（5）用通用铣床加工难以观察、测量和控制进给内、外凹槽。

（6）采用数控铣削能成倍提高生产率，大大减轻体力劳动的一般加工内容。

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由该零件的加工方案可知，零件需要下料、铣、钻孔、攻螺纹等工序的加工，零件第一次粗铣——铣六方，加工内容较为简单，普通机床就可以保证其精度。并且加工过程中需要多次装夹，为了节约成本，提高加工效率，选择在普通铣床上加工完成。粗铣主要是去除较大余量，并为数控铣削准备精确定位基准。

各凸台、孔距的精度要求较高，圆弧等的加工在普通机床上不易控制，其精度也难以保证。而这些工序的加工又只需单工位加工即可完成，故考虑在数控铣床或数控加工中心上进行加工。

分析零件的数控加工内容及过程，知加工中所需刀具在10把左右，为了减少换刀时间，提高加工效率，确定第3工序在数控加工中心上加工。

四 数控工序加工工艺设计

设计数控加工工艺实际就是设计各工序的加工工步，主要从精度和效率两方面考虑。

4.1 数控加工工序加工内容精度分析

本工序的工序图如图4-1-1所示：

由零件的加工方案可知：本工序加工内容中精度要求较高的有：带圆角的矩形凸台的长为1000宽为800?0.035mm（取100.018±0.017mm）,

?0.03mm（取80.015±0.015mm），深

为20?0.03mm。带圆槽的凸台宽度为70±0.02mm，深为10?0.02mm;两型腔的长、宽均为150深30?0.01?0.018mm（取15.009±0.009mm），

mm（取3.005±0.005mm）。

通孔为?12H7mm。螺纹孔为

M10?6Hmm右旋螺纹孔，孔深为20mm，孔距分别为50?0.02mm，40?0.02mm。

带圆角的矩形凸台对工件对称中心线对称度要求为0.04mm；对上道工序加工的基准面平行度要求为0.03mm。带圆槽的凸台上表面对零件底面的平行度要求为0.03mm。带圆角的矩形凸台轮廓表面粗糙度为Ra1.6?m，其余表面和侧面的粗糙度均为Ra3.2?m。未注公差的须按GB1804-2000标准中的中等公差等级加工。

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4.2 数控工序加工工步设计及各工步走刀路线图

4.2.1 数控工序加工工步设计

根据全部加工表面按先粗，半精，再精加工分开进行；在一次定位装夹中，尽可能完成所有能

够加工的表面的原则，以及对所要加工零件加工内容的分析，确定如下加工顺序： （１）粗铣各凸台及凸台轮廓；其走刀路线如表4-2-2至表4-2-4所示： （２）精铣各凸台及凸台轮廓；其走刀路线如表4-2-5至表4-2-7所示： （３）粗、精铣两型腔；其走刀路线如表4-2-8、表4-2-9所示： （４）钻中心孔；其走刀路线如表4-2-10所示： （５）钻Φ12H7通孔；其走刀路线如表4-2-11所示： （６）粗扩Φ12H7通孔; 其走刀路线如表4-2-11所示： （７）粗铰Φ12H7通孔;其走刀路线如表4-2-11所示： （８）精铰Φ12H7通孔；其走刀路线如表4-2-11所示： （９）钻螺纹底孔；其走刀路线如表4-2-12所示： （10）攻螺纹；其走刀路线如表4-2-12所示：

具体的工步内容及工步顺序见表4-2-1数控加工工序卡片。

表4-2-1 数控加工工序卡片 数控加工工序卡片 O0001~O0005夹具名称 机用虎钳 零件名称 盖板类 材料 45#钢 零件图号 0703 工步程序编号 使用设备 XH714D 车间 进给速度数控车间 主轴转速 号 工步内容 刀号 刀量具规格/mm 备注 S（r/min） F(mm/min) 1 粗铣100×80带圆角凸台粗铣带圆槽凸台、粗铣五边形凸台 精铣五边形凸台、精铣70凸台、精铣100×80凸台 粗、精铣2×15-15型腔 钻各孔中心孔 钻Φ12H7孔到φ11mm 粗铰Φ12H7孔11.85mm 粗铰Φ12H7孔至11.95mm T01 ?16 697 314 2 3 4 5 6 7 T02 T03 T04 T05 T06 T07 ?16 ?6 ?3 ?11 ?11.85 ?11.95 697 1062 1061 724 135 133 84 106.2 85 145 108 108 - 4 -

8 9 10 精铰φ12孔至图纸要求 钻M10螺纹底孔 攻丝 T08 T09 T10 ?12H7 ?8.5 M10-6H 130 106.2 720 106 42.5 1080 第1页 编 制 审核 批准 共1页 4.2.2 数控加工工序各工步走刀路线图

走刀路线可分为孔加工进给路线和铣削加工进给路线。在安排孔的加工走刀路线时，在保证孔的加工精度和表面粗糙度要求的同时，应寻求最短路线；在安排轮廓铣削加工的进给路线时，应尽量沿着轮廓的切线方向切入切出。结合该零件的材料，为提高表面精度，粗铣时可采用逆铣，精铣时采用顺铣。该零件的数控加工走刀路线如表4-2-2至表4-2-12所示：

表4-2-2 粗铣带圆角凸台走刀路线图 数控加工走刀路线图 机床型号 工序号 3 加工内容 工步号 1 程序号 共 11 页 O0002 第 1 页 XH714D 粗铣带圆角凸台 粗铣100×80mm 带圆角凸台 编 程 校 对 符号 含义 审 批 抬刀 下刀 编程原点 起刀点 走刀方向 走刀线相交 铰孔 行切

表4-2-3 粗铣70带圆槽凸台走刀路线图 数控加工走刀路线图 机床型号 工序号 3 加工内容 工步号 2 程序号 共 11 页 O0003 第 2 页 XH714D 粗铣带圆槽凸台 粗铣70带圆槽凸台 编 程 校 对

- 5 -

审 批 符号 含义

表4-2-4 粗铣五边形凸台走刀路线图 抬刀 下刀 起刀点 走刀方向 走刀线相交 铰孔 编程原点 行切 数控加工走刀路线图 机床型号 XH714D 工序号 3 加工内容 工步号 3 程序号 共 11 页 O0004 第 3 页 粗铣五边形凸台 粗铣五边形凸台 编 程 校 对 符号 含义

表4-2-5 精铣五边形凸台走刀路线图 抬刀 下刀 编程原点 起刀点 走刀方向 走刀线相交 审 批 铰孔 行切 数控加工走刀路线图 机床型号 XH714D 工序号 3 加工内容 工步号 4 程序号 共 11 页 O0001 第 4 页 精铣五边形凸台 精铣五边形凸台 编 程 校 对 - 6 -

审 批 符号 含义

表4-2-6 精铣带圆槽凸台走刀路线图 抬刀 下刀 起刀点 走刀方向 走刀线相交 铰孔 行切 编程原点 数控加工走刀路线图 机床型号 XH714D 工序号 3 加工内容 工步号 5 程序号 共 11 页 O0001 第 5 页 精铣带圆槽凸台 精铣70带圆槽凸台 编 程 校 对 符号 含义

表4-2-7 半精铣、精铣带圆角凸台走刀路线图 审 批 走刀线相交 行切 抬刀 下刀 编程原点 起刀点 走刀方向 铰孔 数控加工走刀路线图 机床型号 XH714D 工序号 3 加工内容 工步号 6 程序号 共 11 页 O0001 第 6 页 半精铣、精铣带圆角凸台 半精铣、精铣 100×80带圆角凸台 编 程 校 对

审 批 - 7 -

符号 含义

抬刀 下刀 编程原点 起刀点 走刀方向 走刀线相交 铰孔 行切

表4-2-8 粗铣型腔走刀路线图 数控加工走刀路线图 机床型号 XH714D 工序号 3 加工内容 工步号 粗铣型腔 7 程序号 共 11 页 O0005 第 7 页 粗铣型腔 编 程 校 对 审 批 符号 含义 抬刀 下刀 编程原点 起刀点

走刀方向 走刀线相交 铰孔 行切 表4-2-9 精铣型腔走刀路线图 数控加工走刀路线图 机床型号 XH714D 工序号 3 加工内容 工步号 精铣型腔 8 程序号 共 11 页 O0001 第 8 页 精铣型腔 编 程 - 8 -

校 对 审 批 符号 含义 抬刀 行切 下刀 编程原点 起刀点 走刀方向 走刀线相交 铰孔

表4-2-10 钻各孔中心孔走刀路线图

数控加工走刀路线图 机床型号 工序号 3 加工内容 工步号 钻中心孔 9 程序号 共 9 页 O0001 第 11 页 XH714D 钻各孔中心孔 编 程 校 对 符号 含义

表4-2-11 钻、铰φ12H7通孔走刀路线图 走刀方向 审 批 走刀线相交 铰孔 抬刀 下刀 编程原点 起刀点 行切 数控加工走刀路线图 机床型号 XH714D 工序号 3 加工内容 工步号 钻、铰 10 程序号 共 11 页 O0001 第 10 页 钻、铰φ12H7通孔 编 程 - 9 -

校 对 审 批 符号 含义

表4-2-12 攻螺纹孔走刀路线图

抬刀 下刀 起刀点 走刀方向 走刀线相交 行切 编程原点 铰孔 数控加工走刀路线图 机床型号 XH714D 工序号 3 加工内容 工步号 攻螺纹 11 程序号 共 11 页 O0001 第 11 页 钻、攻M10螺纹孔 编 程 校 对 符号 含义 抬刀 下刀 编程原点 起刀点 走刀方向 走刀线相交 审 批 铰孔 行切 4.3 数控工序工艺系统选择

4.3.1 数控机床及机床参数的选择

此零件为中小批量加工。故其毛坯可以在普通机床上完成粗加工，其余内容在数控机床上加工。在普通机床上加工毛坯时，首先确定一个加工基准面，以保证在加工时平行度的要求，为在数控机床上的加工准备好定位基准面。根据零件尺寸和加工精度的要求，综合分析现有机床可知XH714D立式数控加工中心适合于此工件的加工。XH714D立式数控加工中心的主要技术参数如表4-4-1：

表4-4-1 XH714D加工中心主要技术参数表 数控系统 工作台尺寸 X轴行程 Y轴行程 Z轴行程

FANUC 0i mate-MB 900×400mm 630mm 400mm 500mm - 10 -

T型槽(槽宽×槽距) 快速移动速度X、Y轴 Z轴 切削进给速度 主轴锥孔 主轴转速范围 主轴电机功率 最大刀具(直径×长度) 刀柄型号 外形尺寸 18×125mm 20000mm/min 15000mm/min 1-5000mm/min NO.40 锥度7:24 60-8000r/min 7.5/11kW Φ105×250mm BT40/MAS403 2575×2545×2770mm 4.3.2 数控加工刀具的选择

根据数控加工内容，所需刀具有立铣刀、键槽铣刀、中心钻、麻花钻、铰刀、机用丝锥等，其规格依据加工尺寸选择。粗铣时铣刀直径应选小一些，以减少切削力矩，但也不能太小，以免影响加工效率；精铣时铣刀直径应选大一些，以减少接刀痕迹。考虑到两次走刀间的重叠量及减少刀具种类，结合该零件加工实际，确定粗、精铣凸台及其轮廓的刀具直径都选为φ16mm。其他刀具根据孔径尺寸确定。

常用的刀具材料有：高速钢、硬质合金、工具钢、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。而生产中常用的刀具材料主要是高速钢和硬质合金两类。考虑到该工序无需高速切削，为节约成本，选择使用高速钢刀具。

刀柄柄部根据主轴锥孔和拉紧机构选择。XH714型加工中心主轴锥孔为ISO40，适用刀柄为BT40（日本标准JISB6339）,故刀柄柄部选择BT40型式。具体刀具见表4-4-2。

表4-4-2 数控加工刀具卡片

工刀具步号 号 1 2 3 4 5 6 7 8

T01 T02 T03 T04 T05 T06 T07 T08 φ16立铣刀 φ16立铣刀 φ6键槽铣刀 φ3中心钻 φ11钻头 φ11.85铰刀 φ11.95铰刀 φ12H7铰刀 BT40-ER40-90 BT40-ER16-50 BT40-ER11-50 BT40-ER40-45 BT40-M1-45 BT40-M1-45 BT40-M1-45 BT40-M1-45 16 16 6 3 φ11 11.85 11.95 12H7 刀具名称 刀具型号 直径/mm 长度/mm H H01 H02 H03 H04 H05 H06 H07 H08 D D01 D02 D03 D04 D05 D06 D07 D08 - 11 -

补偿号补偿号备注 刀具 补偿值/mm

9 10 T09 T10 φ8.5钻头 M10丝锥 审核 BT40-M1-100 BT40-G12-130 8.5 M10 批准 H09 H10 共1页 D09 D10 第1页 编 制 4.4 切削用量的选择

合理选择切削用量的原则是：粗加工时，以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是：先选取背吃刀量或侧吃刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速度。

4.4.1 背吃刀量、侧吃刀量的确定

背吃刀量和侧吃刀量的确定主要根据机床、夹具、刀具、工件的刚度和被加工零件的精度要求来

决定。由此原则，再结合该工序所要保证的表面粗糙度要求，确定粗铣时的背吃刀量或侧吃刀量取3～5mm；半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取1.5mm；精铣时背吃刀量或侧吃刀量取0.5mm.

4.4.2 主轴转速、切削进给速度的计算

（1）切削进给速度F是切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位为mm/min。

F?fzzn

式中：F——切削进给速度，单位为mm/min；

fz——铣刀每齿进给量，单位为mm/z；

n——铣刀的转速，单位为r/min;

。 z——铣刀齿数，单位为‘齿’

（2）主轴转速（铣削）

n?1000vc ?d式中：vc——切削速度,单位为m/min；

d——铣刀直径，单位为mm；

n——主轴转速，单位为r/min。

（3）孔加工时主轴转速

S?1000vc ?d式中：vc——切削速度,单位为m/min；

d——切削刃选定点处所处对应的工件或刀具的回转直径，单位为mm；

- 12 -

S——工件或刀具的转速，单位为r/min。

（4）进给速度的计算

F?Sf

式中：F——进给速度，单位为mm/min f——进给量，单位为mm/r

S——工件或刀具的转速，单位为r/min。

（5）攻螺纹时主轴转速

S?1200?k P式中：P——工件螺纹的螺距或导程，mm；

k——保险系数，一般取80；

S——主轴转速，r/min。

（6）攻螺纹时的进给速度

攻螺纹时的进给量的选择决定于螺纹的导程，由于使用了带有浮动功能的攻螺纹夹头，攻螺纹时进给速度可略小于理论计算值，即

F?PS

式中：P——加工螺纹的导程，mm；

S——加工螺纹时主轴转速，r/min。

综上所述，则：

（1）?16.的立铣刀粗加工 Vc=35m/min fz=0.15mm/z z=3

S=

1000Vc=697r/min ?dF?fzzn=0.15×3×697=314mm/min

（2）?16.的立铣刀精加工 Vc=35m/min fz=0.04mm/z z=3

S=

1000Vc=697r/min ?d- 13 -

F?fzzn=0.04×3×697=84mm/min

（3）?6键槽铣刀粗加工 Vc=20m/min fz=0.12mm/z z=2

S=

1000Vc?d=1062r/min F?fzzn=0.12×2×1062=254.9mm/min

（4）?6键槽铣刀精加工 Vc=20m/min fz=0.05mm/z z=2

S=

1000Vc?d=1062r/min F?fzzn=0.12×2×1062=106.2mm/min

（5）?3的中心钻 Vc=10mm/min f=0.08mm/r

S=

1000Vc?d=1061r/min F=Sf=1061×0.08=85mm/min

（6）?11的钻头 Vc=25mm/min f=0.2mm/r

S=

1000Vc?d=724r/min F=Sf=724x0.2=145mm/min

（7）?11.85铰刀 Vc=5mm/min f=0.8 mm/r

S=

1000Vc?d=135r/min F=Sf=0.8x135=108mm/min

（8）?11.95铰刀 Vc=5mm/min f=0.8 mm/r

S=

1000Vc?d=133r/min F=Sf=0.8x133=106mm/min

（9）?12的钻头 Vc=20mm/min f=0.15mm

S=

1000Vc?d=530r/min F=Sf=0.15x530=79.5mm/min

（10）?8.5的钻头 Vc=20mm/min f=0.15mm

S=

1000Vc?d=749.3r/min F=Sf=0.15x749.3=112.4mm/min

（11）M10-6H丝锥Vc=4mm/min P=1.5mm

- 14 -

S?1200?k P1200?80?720r/min 1.5S?F?PS

F?1.5?720?1080mm/min

4.4.3 数控加工夹具的选择

通过对各种夹具和零件加工过程的分析可知，该零件形状较简单、尺寸较小，在普通铣床上加工后的尺寸为120×100×40（mm）。由于是小批量生产，结合加工中心常用的夹具种类，综合考虑零件加工的生产准备时间和经济性要求，确定此零件在数控加工中心上加工时选用随机床附带的机用虎钳进行装夹。其装夹示意图如图4-4-1所示：

装夹说明：

因为工序中的带圆角矩形凸台轮廓和上道工序加工的B面有平行度要求，故选择不需在本道工序加工的B面为主要定位基准面与虎钳固定钳口贴合，工件顶面高于钳口20～25mm装夹。本装夹方案虽为过定位装夹方案，但能够提高工件的刚度，使工件在加工过程中更加稳定。

图4-4-1 数控加工装夹示意图

4.4.4 检测量具的选择

在实际加工零件的质量控制中，检测是一个非常重要的环节。其中检测量具是必不可少的，检测直接影响着零件的合格与否。选择测量器具的主要依据是被测量对象的数量、材质、公差值的大小及外形、部位、尺寸大小等几何形状特点等，在确保测量精度的前提下，考虑具体的生产环境，测量工艺过程的可行性和经济性，所选测量器具或测量仪器的精度应与被测工件的加工精度相适应。因为是小批量生产，应当优先选用通用测量器具。结合该零件的检测项目及精度，选择的检测量具如表4-4-3所示：

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表4-4-3 检测量具表

序号 1 2 3 4 5 6 7 量具名称 游标卡尺 深度游标卡尺 直角尺 塞尺 内径千分尺 百分表及表架 螺纹量规 规格 150×0.02mm 250×0.02mm —— —— —— —— —— 数量 1 1 1 1 1 各1 1 用途 检测内径、外轮廓宽度 检测型腔深度、凸台深度、孔深度 检测平行度和垂直度 检测平行度和垂直度 检查孔直径 检测平行度 检测螺纹 4.5 编程相关点坐标准备

数控加工零件时，手工编程尺寸及自动编程零件建模图形的尺寸都不能简单地直接取零件图上的基本尺寸，故对图形尺寸按下列步骤做调整： 1.精度高的尺寸：将基本尺寸换算成平均尺寸。

2.几何关系：保持原重要的几何关系，如角度、相切不变。

3.精度低的尺寸：通过修改一般尺寸保持零件原有几何关系，使之协调。 4.节点坐标尺寸的计算：按调整后的尺寸计算有关未知节点的坐标尺寸。

5. 修正编程尺寸：按调整后的尺寸编程并加工一组工件，测量关键尺寸的实际分散中心并求出常值系统性误差，再按此误差对程序尺寸进行调整，修改程序。

将精度高的基本尺寸换算成平均尺寸如下： （1）1000?0.035?0.03mm换算为80.015±0.015mm mm换算为100.018±018mm （2）800?0.018mm换算为15.009±0.009mm mm换算为?12.009?0.009mm （4）150（3）?120（5）30?0.018?0.01mm换算为3.005?0.005mm

其他编程节点坐标如图4-5-1，坐标值见表4-5-1所示：

图 4-5-1 编程节点坐标 表4-5-1 编程节点坐标值

序

X Y 序X Y 序X Y 序X Y - 16 -

号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.000 -60.000 60.000 60.000 -60.000 -40.009 40.009 50.009 50.009 40.009 0.000 50.000 50.000 50.000 号 11 -40.009 13 -50.009 14 -35.707 15 35.707 48.990 45.000 45.000 48.990 35.707 40.008 30.008 -50.000 12 -50.009 号 21 -35.707 22 -48.990 35.000 10.000 10.000 -10.000 -10.000 23.251 19.747 14.283 8.213 6.749 号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 -32.768 -34.232 -30.728 0.000 14.266 8.817 -8.817 -14.266 -25.000 25.000 10.253 15.717 21.787 15.000 4.635 -12.135 -12.135 4.635 -20.000 20.000 -30.008 23 -45.000 -35.000 24 -45.000 -35.000 25 -48.990 -10.000 26 -26.264 -10.000 27 -17.729 10.000 10.000 35.000 28 -17.729 29 -21.234 30 -26.698 -40.008 16 -40.008 17 -30.008 18 30.008 40.008 19 20 4.6 程序编制及程序说明

综上分析，编制出该零件数控加工的程序及其说明见表4-6-1：

表4-6-1 数控加工的程序及其说明

% O0001 ; G21G17G49G40G64G80G69G90; G91G28 Z0 ; T01M06 ; G54G90G00 X-80.Y0.S697M03 ; G43H01Z50.M08 ; G01Z0.F100; M98P00030002; G90G00Z50.; G00X-80.Y0.; G01Z0F150; M98P00020003; G90G00Z50.; G00X-70.Y-35.; G01Z0F200; M98P00020004; G90G01Z20.F200; G49G00Z50.; M05; G91G28 Z0 ; T02M06 ; G54G90G00 X0.Y-50.S697M03 ; G43H01Z50.M08 ; G01Z20.F100; G41G01X0Y-39.2705D02; G01Z-5.0F84; G01X-14.2658Y4.6353； X0Y15.; X14.2658Y4.6353;

程序开始符 主程序程序名 安全代码 回参考点 选换一号刀 快速定位,主轴正转 建立刀具长度正补偿，冷却液开 下刀至工件上表面 调用3次2号子程序 Z方向快速定位 快速定位 以 的速度下刀至工件上表面 调用2次3号子程序 Z方向快速定位 快速定位 下刀至工件上表面 调用2次4号子程序 抬刀 取消刀具长度补偿 主轴旋转停止 回参考点 选换2号刀 快速定位，主轴正转 建立刀具长度补偿 下刀 建立刀具半径左补偿 下刀（精铣五边形凸台轮廓） - 17 -

X8.8168Y-12.1353; X-17.7542Y-12.1353; G90G01Z20.; 抬刀 G00X-50.Y0.; 快速移动 G01Z-10.0； 下刀（精铣带圆槽凸台轮廓） G02X-35.7071Y35.R50.; G01X35.7071; G02X48.9898Y10.R50.; G01X45.; G03X45.Y-10.R10.; G01X48.9898; G02X35.7071Y-35.R50.; G01X-35.7071; G02X-48.9898Y-10.R50.; G01X-45.; G03X-45.Y10.R10.; G01X-70.; G90G00Z20.; 抬刀 G90G00X-70.Y40.; 快速定位 G01Z-15.F84; 下刀（精铣带圆角矩形凸台） G01X40.0Y40.0; G02X50.0Y30.0R10.0; G01Y-30.0; G02X40.Y-40.R10.0; G01X-40.0F100; G02X-50.0Y-30.0R10.0; G01Y30.0; G02X-40.0Y40.0R10.0; G01X70.0; G00Z20.0; 抬刀 G40G00X80.Y0; 取消刀具半径补偿 G49G00Z50; 取消刀具长度补偿 M05; 主轴旋转停止 G91G28Z0; 回参考点 T03M06; 换3号刀 G54G90G00X-28.5788Y16.5S1062M03; 快速定位，主轴正转 G43H03Z50.M08 ; 建立刀具长度正补偿 G01Z0.F100; 下刀 M98P00020005; 调用2次5号子程序 G90G01Z30.F300; 抬刀 G90G00X28.5788Y-16.5; 快速定位 G90G01Z0.F100; 下刀 M98P00020005; 调用2次5号子程序 G90G01Z20.F300; 抬刀 G49G00Z50; 取消刀具长度补偿 - 18 -

M05; 主轴旋转停止 G91G28Z0; 回参考点 T04M06; 选换4号刀 G54G00G90X-25.0Y-20.0S1061M03; 快速定位 G43H04Z80.M08 ; 建立刀具长度正补偿 G90G01Z50.F150; 到达开始平面 G98G81X-25.0Y-20.0Z-8.0R10.F85; 钻中心孔，回到开始平面 X25.0Y20.0 G99G81X0Y0Z-3.0R10.F85; 钻中心孔，回到R平面 G49G00Z100; 取消刀具长度补偿 M05; 主轴旋转停止 G91G28Z0; 回参考点 T05M06; 换5号刀 G54G90G00X0Y0S724M03; 快速定位 G43H05Z50.; 建立刀具长度补偿 G98G81X0Y0Z-43.R10. F145; 钻孔，回到开始平面 G49G00Z50.; 取消刀具长度补偿 M05; 主轴旋转停止 G91G28Z0; 回参考点 T06M06; 换6号刀具 G54G90G00X0Y0S135M03; 快速定位 G43H06Z50.; 建立刀具长度正补偿 G98G85X0Y0Z-43.R10. F108; 铰孔，回到开始平面 G49G00Z50.; 取消刀具长度补偿 M05; 主轴旋转停止 G91G28Z0; 回参考点 T07M06; 选换7号刀 G54G90G00X0Y0S133M03; 快速定位 G43H07Z50.; 建立刀具长度补偿 G98G85X0Y0Z-43.R10. F106; 铰孔 G49G00Z50.; 取消刀具长度补偿 M05; 主轴旋转停止 G91G28Z0; 回参考点 T08M06; 选换8号刀 G54G90G00X0Y0S106.2M03; 快速定位 G43H07Z50.; 建立刀具长度正补偿 G98G85X0Y0Z-43.R10. F42.5; 铰孔 G49G00Z50.; 取消刀具长度补偿 M05; 主轴旋转停止 G91G28Z0; 回参考点 T09M06; 选换9号刀 G54G90G00X25.Y20.S749.3M03; 快速定位 G43H08Z40.; 建立刀具长度正补偿 G99G83X25.Y20.Z-43.R20. Q4.4F112.4; 钻螺纹底孔 X-25.Y-20.； - 19 -

G49G00Z50.; 取消刀具长度补偿 M05; 主轴旋转停止 G91G28Z0; 回参考点 T10M06;（攻螺纹） 换10号刀 G54G90G00X25.Y20.S720M03; 快速定位 G43H09Z50.; 建立刀具长度补偿 G98G84X25.Y20.Z-27.R5.F1.5; 攻螺纹 X-25.Y-20.; G49G00Z50.; 取消刀具长度补偿 M30; 程序停止并返回开始处

O0002; 2号子程序 G91G01Z-5.F314; 增量方式下刀粗铣、半精铣带圆角矩形凸台 G90G01X-60.Y50.; X-60.Y-50.; X60.Y-50.; X60.Y50.; X-60.Y50.; G42G01X-53.756Y0D01; G01X-50.0088Y-30.0075; G03X-40.0088Y-40.0075R10.; G01X40.0088; G03X50.0087Y-30.0075R10.; G01Y30.0075F; G03X40.0088Y40.0075R10.; G01X-40.0087; G03X-50.0087Y30.0075R10.; G01Y-75.; G40X-80.Y0F300; M99； 返回子程序

O0003; 3号子程序名 G91G01Z-5.F314; 增量方式下刀粗铣带圆槽凸台 G90G42G01X-60.Y10.D01; G01X-45.; G02X-45.Y-10.R10.; G01X-48.9898; G03X-35.7071Y-35.R50.; G01X35.7071; G03X48.9898Y-10.R50.; G01X45.; G02X45.Y10.R10.; G01X48.9898; G03X35.7071Y35.R50.; G01X-35.7071; - 20 -

G03X-50.Y0.R50.; G40G01X-80.Y0.F200; M99； 返回子程序

O0004; 4号子程序名 G91G01Z-2.5F; 增量方式下刀粗铣五边形凸台 G90G01X35.7071Y-35.; G03X48.9898Y-10.R50.; G01X45.; G02X45.Y10.R10.; G01X48.9898F; G03X35.7071Y35.R50.; G01X-35.7071; G03X-48.9898Y10.R50.; G01X-45.; G02X-45.Y-10.R10.; G01X-48.9898F100; G03X-43.3013Y-25.R50; G01X43.3031; G03X47.697Y-15.R50.; G01X16.8234； G01X20.0726Y-5.; X36.3397; G02X36.3397Y5.R10.; G01X23.3218; X24.2582Y7.882; X14.4611Y15.; X47.697Y15.; G03X43.3013Y25.R50.; G01X0Y25.5066; X-43.3013Y25.; G03X-47.697Y15.R50.; G01X-14.4611Y15.; X-24.2582Y7.882; X-23.3218Y5.; X-36.3397Y5.; G02X-36.3397Y-5.R10.; G01X-20.0726Y-5.; X-16.8234Y-15.; X-47.697Y-15.; M99； 返回子程序

O0005; 5号子程序名 G91G02X5.1962Y-3.Z-1.5R3.F254.9; 增量方式下刀粗铣两型腔 G02X0Y0I-2.5981J1.5; - 21 -

G02X-4.5981Y-1.0981R4.; G01X-3.0311Y1.75; G02X-0.183Y0.683R0.5; G01X3.5Y6.0622; G02X0.683Y0.183R0.; G01X6.0622Y-3.5; G02X0.183Y-0.683R0.5; G01X-3.5Y-6.0622; G02X-0.683Y-0.183R0.5; G01X-3.0311Y1.75; G02X-0.5981Y4.9641R4.; M99； 返回子程序 % 结束符 参考文献

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[4] 张秀珍，晋其纯主编 机械加工质量控制与检测 北京：北京大学出版社，2008.9 [5] 陈宏钧 主编 实用机械加工工艺手册，北京：北京出版社

[6] 杨伟群 主编 数控工艺培训教程 北京：清华大学出版社，2006年

[7] 陈根琴，宋志良 主编 机械制造技术 北京：北京理工大学出版社，2007年8月

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7lh5.html