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1、 毕业设计用纸摘 要数控编程即数控机床加工程序的编制，它是数控机床使用中最重要的一个环节。数控编程分手工编程和自动编程。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。自动编程是计算机通过自动编程软件完成对刀具的运动轨迹的自动计算，自动生成加工程序并在计算机屏幕上动态地显示出刀具加工轨迹。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，采用自动编程。本次毕业设计的课题是冲孔模（标模）的数控加工编制三菱系统加工中心点孔的程序。冲孔模（标模）是很典型的模具类型，结构比较简单、但精度要求高、要加工的孔多、工序
2、很长且具有较广泛的代表性，通过本次课题的完成，使其熟悉实际生产中工程图的全貌和具体要求，其次熟悉实际生产中工艺设计的全方法。对三菱等系统的加工中心的加工工艺特性也有了一定的了解。通过本课题的完成，使学生首先感觉到合作配合工作的重要性，其次熟悉实际生产中的程序设计过程及方法，更多的了解子程序在实际加工生产中的重要地位。关键词： 数控、手工编程、自动编程、子程序全套CAD图纸，联系153893706目 录第一章 引言 3第二章 课题研究 521课题研究的主要内容 522研究的方法 62. 3 具体步骤和措施 (编程) 8 第三章 结 论 28致 谢 29参考文献 201. 附录A（1#板程序） 3
3、12. 附录B（2#板子程序） 333. 附录C（3#板子程序） 354. 附录D（4#板子程序） 375. 附录E（5#板子程序） 396.附录F（6#板子程序） 427.附表刀库刀号及刀补表 43第一章 引 言本次毕业设计的课题是冲孔模（标模）的数控加工编制三菱系统加工中心点孔的程序。冲孔模（标模）是很典型的模具类型，结构比较简单、但精度要求高、要加工的孔多、工序很长且具有较广泛的代表性，通过本次课题的完成，使其熟悉实际生产中工程图的全貌和具体要求，其次熟悉实际生产中工艺设计的全方法。对三菱等系统的加工中心的加工工艺特性也有了一定的了解。通过本课题的完成，使学生首先感觉到合作配合工作的重要
4、性，其次熟悉实际生产中的程序设计过程及方法，更多的了解子程序在实际加工生产中的重要地位。最后学会独立分析解决问题、编写（纂写）毕业设计说明书（论文）、查找参考资料的方法。在数字化制造技术中，计算机数控技术和数控编程技术是最重要的技术之一，它直接面对加工对象和操作者，数控及其编程技术的熟悉和掌握程度也直接影响到制造系统的成效。目前以数控机床和加工中心为重要组成部分的柔性制造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS）已越来越多，数控机床的应用已渗透到机械制造业的各个领域。数控编程作为数控加工的关键技术之一，其程序的编制效率和质量在很大程度上决定了产品的加工精度和生产效率。尤其是随着数控加工不断
5、朝高速、精密方向的发展，提高数控程序的编制质量和效率对于提高制造企业的竞争力有着重要的意义。随着CAD/CAM软件的不断普及应用，数控编程的模式逐渐由自动编程取代手工编程。但CAM软件编程和手工编程有着各自的特长，且现有的CAM软件不能满足所有数控系统的特殊功能，充分结合两种编程模式，对于提高编程的效率和质量有着重要的意义。由于历史的原因，国内企业普通数控机床和高精密数控机床并存的局面将持续很长时间，对于传统的普通数控机床，无法实现高速切削加工，采用高速切削加工的编程策略难以发挥普通数控机床的加工效率，且传统数控机床普遍内存容量有限，因此合理有效地利用传统数控机床的特性，结合CAM软件自动编程
6、和手工编程两种方式，编制简洁合理的小容量数控程序，有着非常现实的意义。因此就要求我们在编程时适当的地方运用子程序和用户宏程序。在实际数控加工编程中，充分利用CAM软件的功能，配合手工编程，如宏程序的应用、代码段及子程序的调用等，可以充分提高数控编程的效率。实际应用中，针对同一类产品的多个相同加工特征的情况，以手工编程（或以CAM编程代结合手工编程）时，如能充分利用子程序功能，既可减少建模的工作量，也可提高程序的简洁性，降低程序的错误率。在多数数控系统中，子程序调用都有专门的指令，如在三菱、FANUC、华中等系统中有M98/M99，在DeckelMaho系统中有G14或G22等。同时用户宏程序应
7、用可以提高编程效率降低程序字节数，早期的普通数控机床系统都具有内存容量小的特征，但数控系统大多都提供用户宏程序的功能。使用用户宏程序可以有效地解决比较规则的曲面、圆角、型腔和外形轮廓等加工特征。使用宏程序时，要求思路清楚，语法正确。一般的数控系统提供的宏程序功能由条件判断语句、逻辑运算、算术运算、循环控制语句、系统变量及用户变量设置等组成。第二章 课题研究2.1 课题研究的主要内容：2.1.1编制实际生产中三菱系统回基准点的程序（O110）O110G90;G91 G28 Z0.; XO. Y0.;G00 X_ Y_ ;(对刀所得的基准点坐标)M30;%2.1.2根据（1-6）#板的尺寸修改工件
8、中心坐标值，以便系统识别(即G54的设定)。其程序段为：G91 G00 X_ Y_;M30;%2.1.3编排刀库，同时给定长度补偿（注：为方便对不同标模板的生产通常我们以平口钳上表面对刀；为防止对刀划伤工件表面我们通常加一高度固定的标准垫块）。2.1.4冷冲模标模（1#-6#）板的孔加工要求及点的存放原则（子程序运用） 六块标模板中（SC、DG、EL）孔的加工几乎相同，我们主要介绍（1#-6#）中几类不相同的孔的加工特点及子程序的应用： 1#板中两导套孔为40+0.08/0.011（要求滑配），必须安排一下工序：点孔预钻孔扩孔铣刀扩孔镗孔 ，因此我们须另外存放此两孔坐标，我们将其存入程序（O1
9、001）中，便于点孔后的铣镗削加工。2#板四个导柱（SP）孔的（尺寸150.0025-18+0.2/+0.4），因此我们也需要另存此类点，并对其加工工艺另做说明。3#板中比其他板多了SS孔但其加工要求与SC等孔相同，此处不另做说明，但其DP孔（或者在非标模板的加工时冲针固定孔的加工）需要打2.0的穿丝孔，就要求我们另外存放该类孔（子程序）。并制定次类孔的加工工艺。4#板增加DP孔为线割孔需打穿丝孔与DP孔一起存放，其他加工工艺同3#板。5#板需要注意其材料选择，根据材料（如SKD11、PX5等材料）另设加工参数。6#板由于为反面沉头，特别是导柱孔（22-0.0130*5+0.2/+0.4）需要
10、加工中心加工，所以我们就必须避免二次装夹，这就要求我们在编程时根据其反面加工的特点对其Y坐标（或X坐标）值镜像后再加工，三菱系统用指令G51.1取消用G50.1。2.2加工的具体步骤：2.2.1看图纸标模图纸比较简单，图纸只要易读懂（由于我们研究的是子程序的应用没有必要搞复杂。当然，在实际生产中复杂图是不可避免的，由于与本课题关系不是太密切就不做选择。）。值得一提的是6#板（底板）在实际加工中由于其沉头在图纸上显示为虚线，因此我们一读图就能知道沉头为反面沉头，尤其是导柱孔，为了减少二次装夹的误差我们要从反面加工，这就要求我们点的位置需要镜像，一般我们选用Y轴镜像。2.2.2加工工艺的制定图2-
11、1 加工流程 数控加工工艺路线设计中应注意以下几个问题：I工序的划分根据数控加工的特点，数控加工工序的划分一般可按下列方法进行：（a）以一次安装、加工作为一道工序。这种方法适合于加工内容较少的工件，加工完后就能达到待检状态。（b）以同一把刀具加工的内容划分工序。有些工件虽然能在一次安装中加工出很多待加工表面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如控制系统的限制（主要是内存容量），机床连续工作时间的限制（如一道工序在一个工作班内不能结束）等。此外，程序太长会增加出错与检索的困难。因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多。（c）以加工部位划分工序。对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将加工部位分成
12、几个部分，如内腔、外形、曲面或平面，并将每一部分的加工作为一道工序。（d）以粗、精加工划分工序。对于经加工后易发生变形的工件，由于粗加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗、精加工的都要将工序分开。II 顺序的安排顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行：（1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；（2）先进行内腔加工，后进行外形加工；（3）以相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数；III 数控加工工艺与普通工序的
13、衔接数控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如衔接得不好就容易产生矛盾。因此在熟悉整个加工工艺内容的同时，要清楚数控加工工序与普通加工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点，如要不要留加工余量，留多少；定位面与孔的精度要求及形位公差；对校形工序的技术要求；对毛坯的热处理状态等，这样才能使各工序达到相互满足加工需要，且质量目标及技术要求明确，交接验收有依据。1） 标模1#6#板的图纸：（见论文副本标模工程图纸）2）读解装夹定位方式由于加工零件均为板料，我们选择平口钳装夹即可，3）选择刀具。根据工件材料，机床性能，刀具材料，选择所需的刀具。（见附表2）4）读解工序卡片看工艺卡片可以知道加工顺
14、序、切削用量、刀具号等工艺参数，在此基础上开始编程。23具体步骤和措施：2.3.1查找资料为了能够搞好毕业设计，我在百度网上查找了与自己设计有关的资料，也到学校与设计有关的书籍。2.3.2编写程序1）加工方法 所需加工方法有：钻削、镗削、铰削和铣削等。针对加工表面的形状，尺寸和技术要求不同，采用不同的加工方案。这次设计中，我主要是编制孔的程序，孔加工固定循环指令格式如下： 73G89XYZRQPFK；其中XY：孔定位数据，取值与G90/G91有关；Z：孔底平面位置，取值与G90/G91有关；R：R点平面位置，取值与G90/G91有关；Q：在G73/G83方式中指每次的加工深度，在G76/G87方式在红指规定
