模具制造工艺学编程题
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四、编程综合题1、如图1所示曲线槽图形。
毛坯为100mm×100mm×14mm,六个面已经过精加工,保证了各面相互的垂直度及平行度。
试进行加工工艺分析,编写程序加工出如图中所示的φ80圆台及中间曲线凹槽。
并说明各程序段的意义。
工件材料为铝材。
图1 轮廓图形答:1、根据图纸要求,确定工艺方案及加工路线(1)以已精加工过的底面为定位基准,用数控铣床的台钳夹紧工件的两侧。
台钳固定于铣床工作台上。
(2)工步顺序①铣刀先加工外圆,再加工曲线内槽;②考虑到工件的材料为铝材,材质较软。
切削深度设为4mm;③采用刀具半径左补偿进行编程;④只加工了中间φ80的凸台,凸台周围平面的编程加工未作考虑。
加工曲线内槽时,未采用斜线或螺旋下刀。
2、编写程序%0101G54G90X0Y0Z0;绝对坐标编程,设置对刀点G17G00X0Y0Z50; 刀具快速定位M03S2000;Z5;X20Y-44F100; 刀具快速移动至外圆切削起点G01Z-4; 切深4mmG41X0Y-40D01; 刀具左补偿,D01=4mmG02X0Y-40I0J40; 铣削φ80圆台G40G01X-20Y-44; 切线铣出,取消刀补G00Z5; 快速抬刀X0Y15; 刀具快速移动至曲线内槽起点G01Z-4; 切深4mmG42X0Y0D02; 刀具右补偿,D02=4mmG02X-30Y0I-15J0; 顺时针铣曲线槽左边小圆弧X30Y0I30J0; 铣曲线槽左边大圆弧X0Y0I-15J0; 铣曲线槽右边小圆弧G40G01X0Y15; 切线铣出,取消刀补G00Z50; 快速抬刀X0Y0; 刀具快速移动至对刀点M05M30; 主程序结束2、如图2所示,工件材料为45#钢,试进行加工工艺分析,编写采用固定循环方式加工图中各孔的程序。
并说明各程序段的意义。
Φ40的底孔已铸出。
图2 零件图答:1、根据图纸要求,确定工艺方案及加工路线(1)以工件已精加工过的底面为定位基准,两侧用压板压紧,固定于铣床工作台上。
为避免加工到机床的工作台,工件的下部要避空。
(2)工步顺序①中间Φ40的底孔已铸出,使用刀具T01镗孔刀镗中间孔。
②使用T02的Φ13钻头钻两侧孔;③使用T03锪孔钻加工两侧的台阶孔;④钻削两侧孔之前未钻中心孔,实际加工时必须先钻中心孔。
2、编写程序按机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的钻孔加工工艺过程编写成程序清单。
加工程序如下:%0102T01; 镗中间孔G54G90G00X0Y0Z100;绝对坐标编程,设置对刀点G01G43H01Z50; 刀具长度补偿,刀具进给至进刀点M03S500F30;G98G85X0Y0R3Z-45; G85粗镗循环,返回R点平面G80G28G49Z0M00; 取消粗镗循环,返回参考点,程序暂停T02M06; 钻两侧孔G00Z100; 刀具快速移至进刀点X-60Y0; 刀具移至第一个孔的中心M03S600;G01G43H02Z30; 刀具长度补偿,刀具进给至进刀点G98G73G90X-60Y0R-15Z-48Q-4K1F40; G73钻孔循环,钻第一个孔,返回R点平面G98G73G90X60Y0R-15Z-48Q-4K1F40; G73钻孔循环,钻第二个孔,返回R点平面G80G28G49Z0M00; 取消钻孔循环,返回参考点,程序暂停T03M06; 锪两侧孔GOOZ100; 刀具快速移至进刀点X-60Y0; 刀具移至第一个孔的中心G01G43H03Z30M03S350; 刀具长度补偿,刀具进给至进刀点G98G82X-60Y0R-15Z-32P100F25; G82锪孔循环,锪第一个孔,返回R点平面G98G82X60Y0R-15Z-32P100F25; G82锪孔循环,锪第二个孔,返回R点平面G80G28G49Z0; 取消锪孔循环,返回参考点,程序暂停M05M30; 程序结束3、编写图3所示轮廓图形的加工程序。
毛坯为120mm×60mm×14mm板材,3mm深的外轮廓已粗加工过,周边留0.5mm余量。
试进行加工工艺分析,编写程序精加工出如下图所示的外轮廓及φ16mm的孔。
并说明各程序段的意义。
工件材料为铝材。
图3 轮廓图形答:根据图纸要求,确定工艺方案及加工路线(1)以底面为定位基准,用机用台钳夹紧工件毛坯两侧,台钳固定于铣床工作台上。
(2)工步顺序:①钻孔φ16mm;②按OABCDEFGH线路铣削轮廓。
(3)采用刀具左补偿,顺铣加工。
(4)C点的内凹尖角无法加工,此处可不作考虑。
2、编写程序(1)加工φ16mm孔程序(手工安装好φ16mm钻头)%0103G54G90X0Y0Z0;绝对坐标编程,设置对刀点M03S100;G17G00X40Y25;在XOY平面内加工G98G81X40Y30Z-10R15F100;钻孔循环G00Z50;取消循环,快速退刀M05M02(2)铣轮廓程序(手工安装好ф12mm四刃立铣刀,不考虑刀具长度补偿) %0104G54G90G41G00X-20Y-10Z-5D01;刀具半径补偿,快速定位M03S1250;G01X5Y-10F400;刀具进给至切削起点G01Y30;铣削OAX10Y40C10;铣削ABX26.771Y40;铣削BCG02X58.856Y31.667R20;铣削CDG03X68.284Y25R10;铣削DEG01X85Y25;铣削EFX90Y20C5;铣削FGX90Y0;铣削GHX-10Y0;铣削HOG00X0Y0Z100;快速抬刀G40;取消刀补M05M30;程序结束4、工件图形如图4所示。
毛坯为70mm×70mm×14mm板材,六个面已经过精加工,保证了各面相互的垂直度及平行度。
试进行加工工艺分析,编写程序加工出如图所示的凹槽。
并说明各程序段的意义。
工件材料为铝材。
图4-59轮廓图形答:1、根据图纸要求,确定工艺方案及加工路线(1)以已精加工过的底面为定位基准,用数控铣床的台钳夹紧工件的两侧。
台钳固定于铣床工作台上。
(2)工步顺序①铣刀先走两个圆轨迹,粗加工凹槽;②每次切削深度为2mm;③加工中间φ16mm的凸台时,未采用刀具半径补偿;④采用刀具半径左补偿,加工50mm×50mm四周R6倒圆的正方形槽。
⑤实际加工时,可通过改变刀补值对圆的正方形槽进行精加工。
改变半径值对中间φ16mm的圆凸台进行精加工。
(3)虽然铝材材质较软,但为便于和钢件的加工接轨,编程加工零件的曲线内槽时,采用了斜线下刀。
2、编写程序考虑到所加工槽的深度为4mm,分两刀加工,每刀切深2mm。
为简化加工程序,可采用子程序。
该工件的加工程序如下:%0105G54G90X0Y0Z0;绝对坐标编程,设置对刀点G17G00X0Y0Z10; 刀具快速定位M03S1200;G01X16Y16F200;Y-16Z-2;斜线下刀,切削深度-2mmY0; 回到下刀点M98P101; 调用程序号为101的子程序G01X16Y16F200;Y-16Z-4;斜线下刀,切削深度-4mmY0; 回到下刀点M98P101; 调用程序号为101的子程序G01Z5M09;G00X0Y0Z25;M05M30; 主程序结束子程序:%101 程序号为100的子程序G03X13Y0I-13J0; 铣削φ16的圆台G01X17;G03X17Y0I-17J0; 铣削φ24的圆台G41G01X24Y18D01; 刀具左补偿,铣削四角倒圆的正方形槽G03X18Y24I-6J0;G01X-18;G03X-24Y18I0J-6;G01Y-18;G03X-18Y-24I6J0;G01X18;G03X24Y-18I0J6;G01Y0;G40G01X15Y0; 取消刀补M99; 子程序结束5、如图5所示的图形。
零件的外圆φ130及中间φ28的圆孔已经在车床上加工完成。
试进行加工工艺分析,要求编写程序加工内外径分别为φ40及φ120的圆槽和四个梯形通孔。
并说明各程序段的意义。
零件材料为45#钢。
图5 旋转铣槽图6 节点坐标图答:1、工艺方案①根据工件的尺寸形状特点,确定以工件的外圆进行定位装夹。
用三爪卡盘定位夹紧工件的外圆,使用杠杆百分表进行定位。
再用压板压紧三爪卡盘,固定于铣床工作台上。
②加工圆槽采用φ20平底四刃立铣刀,按φ120的圆形轨迹编程,采用逐步加大刀具补偿半径的方法,一直至铣出φ40的内圆为止。
③加工梯形槽采用φ10的平底四刃立铣刀,以右前方的梯形槽为基本图形进行编程。
在深度上分四次进刀切削(实际加工时每刀下2mm)。
其余三个槽孔则通过旋转功能铣出。
由于梯形槽的宽度仅20mm,刀具只需沿槽的周围切削一周,即可完成梯形槽的加工。
(可通过改变刀补,进行梯形槽的粗、精加工。
④为方便加工四个梯形通孔时下刀,避免铲刀,要先采用螺旋下刀,加工出下刀孔。
⑤加工中间圆环槽时要采用先采用螺旋下刀加工下刀孔,避免铲刀。
⑥实际生产时,为保证加工精度,可通过变换刀补来进行粗、精加工的设置。
节点计算通过计算机分析或数学计算,右前方的梯形槽节点的坐标分别为:A(46.306,18.862),B(37.749,21.794),C(30.741,17.748),D(28.117,10.460),如图6所示。
2、编写程序以工件的上表面中心点为对刀点。
编写程序如下:%0106G54G90X0Y0Z0;绝对坐标编程,设置对刀点G17G00X0Y0Z10; 刀具快速定位M03S600;X40;G03I-40Z-5; 螺旋下刀,加工φ90、内径φ70深4mm的圆环槽G41X60D01; 刀具左补偿,D01=10G03I-60; 加工外径φ120,内径φ104的圆环槽G01G40X40; 取消刀补G41G01X60D02; D02=20。
在圆环槽内直线切削G03I-60; 加工外径φ100,内径φ80的圆环槽G01G40X40; 取消刀补G41G01X60D03; D03=30。
在圆环槽内直线切削G03I-60; 加工外径φ80,内径φ60的圆环槽G01G40X40; 取消刀补G41G01X60D04; D03=40。
在圆环槽内直线切削G03I-60; 加工外径φ60,内径φ40的圆环槽G01G40X40; 取消刀补G00Z10; 刀具返回进给起点G28Z25M05; 返回参考点,主轴停G28X0Y0;M00; 程序停止,换刀G29X0Y0; 从参考点返回G00Z10; 刀具移至进刀点M03S1800;M98P100; 调用程序号为100的子程序G68X0Y0P90; 旋转变换,原点为X0Y0,角度为90度M98P100; 调用程序号为100的子程序G69; 取消旋转变换功能G68X0Y0P180; 旋转变换,原点为X0Y0,角度为180度M98P100; 调用程序号为100的子程序G69; 取消旋转变换功能G68X0Y0P270; 旋转变换,原点为X0Y0,角度为270度M98P100; 调用程序号为100的子程序G69; 取消旋转变换功能G00Z25; 快速抬刀M05 M30; 主程序结束子程序:%100 程序号为100的子程序G00X40; 刀具快速定位G01X43F100G03I-3Z-6; 螺旋下刀,加工φ16深5mm的圆孔M98P110; 调用程序号为110的子程序G01X43G03I-3Z-5; 螺旋下刀,加工φ16深5mm的圆孔G01Z-20F100; 切深20mmM98P110; 调用程序号为110的子程序G01X43G03I-3Z-5; 螺旋下刀,加工φ16深5mm的圆孔M98P110; 调用程序号为110的子程序G01X45G03I-3Z-5; 螺旋下刀,加工φ16深5mm的圆孔M98P110; 调用程序号为110的子程序G00Z10; 快速抬刀X0Y0; 刀具定位M99; 子程序返回%110 程序号为110的子程序G01G41X46.306Y18.862D05; 刀具左补偿,D05=5。