机械设计说明书—心形板零件的数控加工

本科毕业设计（论文）题目：心形板零件的数控加工I心形板零件的数控加工 摘 要此次毕业设计主要研究两个典型零件心形板的数控铣削加工，该零件通过两种不同的软件进行铣削加工。首先完成的内容是对这两个典型零件的零件图绘制，分别对两个零件通过UG建模和PRO/E建模并完成其三维图的绘制，继而用UG和MasterCAM分别进行加工铣削，通过对零件图结构和工艺分析、加工设备选择、定位基准和装夹方式确定、毛坯的确定、刀具选择、背吃刀量的确定、进给速度和切削速度的选择、切削用量确定、加工顺序及进给路线的确定、数控加工工序确定以及程序的编制和后置处理等方面全面进行了一个典型零件的数控加工工艺性的分析，最后综合UG加工和MasterCAM的加工方式的不同，并对其这两种方法的加工铣削性能进行分析对比，最终得出UG与MasterCAM加工方法的区别和差距，完成该零件的工艺规程（包括工艺卡片、工序卡和数控刀具卡）的制作。关键词：UG建模；数控加工；PRO/E建模；Heart Shaped Plate Parts of NC MachiningAbstractThe graduation design mainly studies two typical parts of heart-shaped plate CNC milling, the parts in two different software for milling.Is the content of the first complete detail drawings of the two typical parts, respectively for the two parts by UG modeling and PRO/E modeling and complete the three dimensional figure drawing, and then using UG and MasterCAM for machining milling respectively, based on the detail drawing structure and process analysis, process equipment selection, positioning base and the clamping way to determine, the determination of blank, cutting tool selection, the determination of turning back, the choice of feed speed and cutting speed, cutting parameter determination, the determination of processing order and the feed line, determine nc machining process and program compiled and post processing and so on comprehensive technology of nc machining for a typical components of the analysis, the final comprehensive UG machining and MasterCAM way is different, and these two methods of processing and milling performance analysis comparison, finally it is concluded that the difference between UG and MasterCAM machining method and the gap, to complete the parts of process planning (including process CARDS, process and nc tool).Key Words: UG modeling；CNC programming；PRO/E modeling；IV目 录1 绪论11.1数控机床的加工特点1 1.2数控机床的发展趋势1 1.3 论文概述12 UG建模2 2.1 进入UG NX8.0界面3 2.2新建部件文件3 2.3绘制草图3 2.4拉伸操作3 2.5倒斜角创建63 PRO/E建模7 3.1 进入Pro/E4.0界面7 3.2新建部件文件7 3.3绘制草图74 典型零件数控加工工艺分析84.1零件图工艺分析84.2确定毛坯84.3定位基准的选择84.4选择加工设备84.5刀具的选择84.5.1铣刀类型的选择9 4.5.2铣刀类参数的选择10 4.5.3刀具材料10 4.6切削用量的选择10 4.6.1 背吃刀量的选择11 4.6.2 进给速度的选择11 4.6.3选择切削速度11 4.6.4主轴转速12 4.6.5切削用量的确定12 4.7切削液选择13 4.8数控加工刀具卡13 4.9工序卡13V 4.10数控加工走刀路线图195 加工程序的编制23 5.1 编程简介23 5.2 编程方法23 5.3 加工程序23 5.4心形槽、圆弧槽和内槽的自动编程29 5.4.1创建程序29 5.4.2创建刀具29 5.4.3创建几何体29 5.4.4创建操作30 5.4.5指定切屑区域31 5.4.6刀轨生成31 5.4.7后置处理32总 结37参考文献38致 谢39毕业设计（论文）知识产权声明40毕业设计（论文）独创性声明41VI 1 绪论1.1数控加工机床的特点（1）自动化程度高，具有很高的生产效率。 （2）对加工对象的适应性强。 （3）加工精度高，质量稳定。 （4）易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。1.2数控机床的发展趋势3随着计算机、微电子、信息、自动控制、精密检测及机械制造技术的高速发展，机床的数控技术有了长足的发展。近几年一些相关技术的发展，如刀具及新材料的发展，主轴伺服和进给系统、超高速切削等技术的发展。目前数控机床正朝着高速度、高精度、高工序集中度、高复合化和高可靠性等方向发展。世界数控技术及其装备的发展趋势主要体现在以下的方面。（1）高速高效高精度（2）柔性化 （3）工艺复合化和多轴化（4）实时智能化（5）结构新型化（6）编程技术自动化（7）集成化（8）开放式闭环控制模式1.3论文概述本次毕业设计主要研究两个类似典型零件的数控铣削加工，并通过UG建模和POR/E建模建立加工零件，通过UG和MasterCAM进行数控加工工艺分析和加工程序的编制完成本次毕业设计。章节主要内容如下：（1）绪论 （2）UG建模和POR/E建模（3）典型零件数控加工工艺分析 （4）UG加工和MasterCAM加工 （5）UG加工和MasterCAM加工的区别和差异2 UG建模UG建模主要是通过草图绘制，拉伸，求差以及求和等布尔操作命令，建立零件三维线框模型的过程；而Pro/E建模是通过草图绘制、拉伸、倒角、孔、剪切等命令进行三维的建模过程的。典型零件的零件图如图1.1所示：图1.1 零件图392.1 进入UG NX8.0界面62.2新建部件文件（1）选择菜单命令【文件】/【新建】，或者单击新建按钮，弹出【文件新建】对话框。（2）在【文件新建】对话框中选择建模选项卡，并在“名称”文本框中输入“xinxingban”确定存放的路径为“E：/biyesheji”单击【确定】按钮，新建文件进入建模模块。2.3绘制草图 （1）选择菜单命令【插入】/【草图】按钮，系统弹出【创建草图】对话框。 （2）接受系统默认的设置，单击【确定】按钮，进入草图绘制操作环境。 （3）绘制草图曲线并对其进行几何约束和尺寸约束。草图如图2.1所示： 图2.1 草图2.4拉伸操作（1）选择菜单命令【插入】/【设计特征】/【拉伸】，或者单击拉伸按钮，弹出【拉伸】对话框。 图2.2 拉伸 图2.3 底板 （2）在【拉伸】对话框的下拉列表中选择“相连曲线”。 （3）在【拉伸】对话框的在“开始”和“终点”分别输入“0”和“15”，单击【应用】按钮，生成典型零件的底板。在【拉伸】对话框的在“开始”和“终点”分别输入“0”和“19” ，单击【应用】按钮，生成图形如图2.4所示： 图2.4 外轮廓分别在【拉伸】对话框的在“开始”和“终点”输入“0”和“23” ，“0”和“29” ，“0”和“32”生成图形如图2.5所示：图2.5 三维模型选择菜单命令【插入】/【组合体】/【求和】，或者单击求和按钮，弹出【求和】对话框。如图2.6所示： 图2.6求和选择求和的部件，单击【确定】按钮。分别在【拉伸】对话框的“开始”和“终点”输入“21”和“23” ，“18”和“21” ，“27”和“32” ，“29”和“32” ，在【拉伸】对话框“布尔”下拉列表中选择“求差”项，生成图形如图2.7所示： 图2.7 心形槽、圆弧槽和内槽的拉伸沉孔和通孔的拉伸，在【拉伸】对话框的“开始”和“终点”输入“14”和“19” ，“0”和“19” ，“0”和“32”，生成图形如图2.8所示： 图2.8 沉孔和通孔的拉伸（4）单击【确定】按钮，完成拉伸操作。2.5倒斜角创建选择菜单命令【插入】/【细节特征】/【倒斜角】，弹出【倒斜角】对话框。选择需要倒斜角的边，在距离框中输入“3” ，单击【确定】，完成倒斜角的创建。如图2.9所示：图2.9 倒斜角心形板零件的建模完成，三维模型如图2.10所示：图2.10 三维模型 3 Pro/E建模3.1 进入Pro/E4.0界面3.2新建部件文件3.3绘制草图 选择菜单命令【插入】/【拉伸】按钮，进入草图绘制操作环境，绘制草图曲线并对其进行几何约束和尺寸约束。如图所示： 图3.1 草图 图3.2 三维建模 4 典型零件数控加工工艺分析4.1零件图工艺分析8该零件由平面、孔和凹槽等构成，各凸台的轮廓由直线和圆弧组成，各几何元素之间关系明确，尺寸标注完整、正确。其中对零件的外轮廓尺寸要求比较高（0.02mm）；零件上表面的表面粗糙度Ra为1.6m,要求也比较高。此零件整体轮廓有一定难度，但对零件加工工艺要求不是很高，各凸台轮廓以及凹槽的尺寸没有公差要求，钻孔的表面粗糙度Ra=12.5m，未注公差为IT12级，该零件对于几何公差也没有要求13。但从零件图可以看出，该零件外轮廓复杂，椭圆凸台、六边形凸台、圆弧槽和心形槽的工艺分析和数控编程有一定难度。对于凸台、凹槽和孔的加工分粗、精加工两个阶段进行，以保证其尺寸精度和表面粗糙度要求。零件的材料为LC4，切削加工性能较好，无热处理和硬度要求。 4.2确定毛坯 该零件，其材料为LC4，故选用铝件毛坯，小批量生产，其毛坯的尺寸为185mm135mm35mm（139mm99mm25mm）。4.3定位基准的选择4.4选择加工设备根据被加工零件的外形和材料等条件，选用XK713A数控铣床，其系统为FANUC Series oi Mate.MB。4.5刀具的选择4.5.1铣刀类型的选择铣刀类型应与被加工工件的尺寸与表面形状相适合。加工较大的平面应该选择面铣刀；加工凸台、凹槽及平面轮廓应选择立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔可选择镶硬质合金的玉米铣刀；曲面加工常采用球头铣刀；加工曲面较平坦的部位常采用环形铣刀；加工空间曲面、模具型腔或凸模成型表面多选用模具铣刀；加工封闭的键槽选择键槽铣刀11。4.5.2铣刀类参数的选择a. 面铣刀主要参数的选择可转位面铣刀的直径为16630mm。粗铣时，铣刀直径应小些，精铣时，铣刀直径应大些，尽量包容工件的整个加工宽度。因为铣削加工时冲击力较大，所以刀具前角要小些，硬质合金刀具的前角应更小。铣削加工强度和硬度高的材料可选用负前角。面铣刀的磨损主要发生在后刀面上，因此后角选取应加大。对于单次平面铣削，面铣刀的直径可参照下式选择D=（1.31.6）B (4.1)式中 D.面铣刀直径（mm） B.铣削宽度（mm） b. 立铣刀主要参数的选择根据工件的材料、刀具的加工性质，立铣刀的参数与刀具角度的选取如表3.1所示。选取立铣刀可按推荐的下述经验数据进行。刀具半径r应该小于零件内腔轮廓面的最小曲率半径，一般取r=（0.80.9）。1）零件的加工高度H（1/4 1/6）r，以保证刀具具有足够的刚度。2）对盲孔（深槽），选取L=H+（510）mm（L为刀具切削部分长度，H为零件高度）。3）加工外形及通孔（槽），选取L=H + r+（510）mm（r为刀尖半径）。4）加工肋时，刀具直径 D=（510）b (b为肋的厚度)。5）粗加工内腔轮廓面时铣刀最大直径Dmax 按下式计算： (4.2)式中： D.轮廓的最小凹圆角直径； .圆角邻边夹角等分线上的精加工余量； 1.精加工余量； .圆角两邻边的最小夹角。4.5.3刀具的材料（1）高速钢 又称白钢，它含有W、Cr、Mo、V、Co等元素。它不仅可以用来制造钻头、铣刀，还可以用量制造齿轮刀具、成形铣刀等复杂刀具。但由于其允许的切削速度较低（50m/min），所以大多用于数控机床的低速加工。 （2）硬质合金 硬质合金是有硬度和熔点都很高的碳化物（WC、TiC等），用co mo ni做粘结剂制成的粉末冶金产品。在中速和大切削中发挥出优良的切削性能。常用的硬质合金有钨钴合金、钨钛合金等。 （3）陶瓷材料 陶瓷是含有金属氧化物和氮化物的无机非金属材料。陶瓷材料具有高硬度、高强度、耐磨性好、化学性能稳定性好、摩擦因素低、价格低廉等优点。 （4）立方氮化硼（CBN） CBN是人工合成的高硬度材料，其硬度和耐磨性仅次于金刚石，有极好的高温硬度，与陶瓷材料相比，其耐热性和化学稳定性稍差，但冲击韧度和抗破坏性能较好。 （5）聚晶金刚石（PCD） PCD作为最硬的刀具材料，硬度很高，具有很好的耐磨性，它能够以高硬度和高精度加工软的有色金属材料，但它对冲击敏感，容易破裂，而且对黑色金属中的铁的亲和力强，容易引起化学反应，一般只能用于加工非铁零件。4.6切削用量的选择铣削加工的切削参数包括切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。背吃刀量ap 为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为mm。端铣时，ap 为切削层深度；而圆周铣时，ap 为被加工表面的宽度。侧吃刀量ae 为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为 mm。端铣时，ae 为被加工表面的宽度；而圆周铣时，ae 为切削层深度。切削用量先择的标准是：在保证零件加工精度和表面粗糙度的前提下，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具寿命并充分发挥机床的性能，最大限度的提高生产率，降低成本。从保证刀具寿命的角度出发，铣削切削用量的选择方法是先选择背吃刀量（或侧吃刀量），其次确定进给速度，最后确定切削用量。4.6.1背吃刀量的选择背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定。 （1）粗铣时一般一次进给应尽可能切除全部余量，在中等功率机床上，背吃刀量可达810mm。在工件表面粗糙度值Ra要求为12.525m时，如果圆周铣的加工余量小于5mm，端铣的加工余量小于6mm，粗铣一次进给就可以达到要求。但在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，应分两次进给完成。 （2） 半精铣时，端铣的背吃刀量或周铣的侧吃刀量一般在0.52mm 内选取，加工工件的表面粗糙度Ra可达3.212.5m。 （3） 精铣时，端铣的背吃刀量一般取0.31mm，周铣的侧吃刀量一般取0.20.5mm，加工工件的表面粗糙度Ra可达0.83.2m。4.6.2进给速度的选择 铣削加工的进给速度F是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量，单位为mm/min；进给量是铣刀转一周，工件与铣刀沿进给方向的相对位移量，单位mm/r。对于多齿刀具，其进给速度F、刀具转速n、刀具齿数z、进给量f及每齿进给量fz的关系为：F=fn=fz z n4.6.3选择切削速度铣削的切削速度Vc与刀具的寿命、每齿进给量、侧吃刀量以及铣刀齿数成反比，而与铣刀直径成正比。其原因是当fz、ap、ae和z增大时，切削刃负荷增加，而且同时工作的齿数也增多，使切削热增加，刀具磨损加快，从而限制了切削速度的提高。为提高刀具寿命允许使用较低的切削速度。但是加大铣刀直径则可改善散热条件，提高切削速度9。表4.1 铣削加工的切削速度参考值工件材料硬度/HBW 切削速度/(m/min)高速钢铣刀硬质合金铣刀 钢2251842661502253251236541203254256213675铸铁190 21366615019026091845901603204.5102130铝701201002002004004.6.4主轴转速数控铣床一般是以刀具旋转实现主运动，因此，按上述方法确定切削速度后，应把切削速度转换为主轴转速，其转换公式为n=1000（Vc/D） (4.3)式中 D.铣刀直径（mm）。 Vc.切削速度(mm/min)。计算出来的n值要进行圆整处理，如数控机床的主轴速度是分级变速的，则要选取最接近n值的速度档位。4.6.5切削用量的选择该零件材料切削性能较好，铣削平面、台阶面及轮廓时，留0.2mm精加工余量。选择主轴转速时，先查切削用量手册，确定切削速度与每齿进给量，然后按式Vc=dn/1000,和Vf=nZfz计算主轴转速与进给速度。a. 80铣刀 1）粗铣：铣削深度ap：ap =2.8mm。每齿进给量：查表4.3 铣刀每齿进给量参考值，取。铣削速度：查表4.4 铣削加工的切削速度参考值，取。机床主轴转速： （4.5） 取 进给速度F：F=fn=160mm/min 2）精铣：铣削深度：ap：ap =0.2mm。每齿进给量：查表4.3 铣刀每齿进给量参考值，取。铣削速度：查表4.4 铣削加工的切削速度参考值，取。机床主轴转速： （4.6）取进给速度F：b. 20铣刀 1）粗铣时取 进给速度F： 2）精铣时取 进给速度F： 4.7切削液的选择常用的冷却液主要有三种表4.2所示：表4.2 常用冷却液冷却液名称主要成份主要作用水溶液水、防锈添加剂冷却乳化液水、油、乳化剂冷却、润滑、清洗切削油矿物油、动植物油、极压添加剂或油性润滑 切削液应根据工件材料，刀具材料，加工方法和技术要求等具体情况进行选用。下述几条供参考：（1）高速的刀具红硬性差，需采用切削液，硬质合金刀具红硬性好，一般不加切削液；若硬质合金刀具使用切削液，必须连续、充分的浇注；不能间断。（2）切削铸铁和铝合金时，一般不用切削液。如要使用切削液，选用煤油为宜。（3）粗加工时，以冷却为主，可选用水溶液或低浓度的乳化液，精加工时，主要以润滑为主，可选用切削油或浓度高的乳化液。（4）低速加工时，可选用油性较好的切削油；重切削时，可选用极压切削液。综上所述：根据我选择的材料铸铁我选择乳化液为冷却液。它的主要作用是：冷却、润滑、清洗而且还有一定的防锈作用。4.8数控加工刀具卡根据零件结构特点，铣削心形凹槽和圆弧凹槽，铣刀直径受槽宽限制，同时考虑到铝的材质，因此对刀具的选用如表4.3所示：表4.3 数控加工刀具卡片单位名称工序号程 序编 号 产 品名 称零 件名 称材料零 件图 号心形板LC4序 号刀具号刀具名称刀具规格备注直径/mm长度/mm1T01面铣刀80实测硬质合金2T02立铣刀20实测高速钢3T03键槽铣刀8实测高速钢4T04麻花钻24实测高速钢5T05麻花钻8实测高速钢6T06麻花钻5实测高速钢编 制审 核批 准年 月 日共 页第 页4.9工序卡（1）80的面铣刀粗精铣工件上平面，如表4.4所示表4.4 工序卡1单位名称产品名称或代号零件名称零件图号心形板工序号程序编号夹具名称使用设备车间001O0001平口钳数控铣床CNC 工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转数/（r/min）进给速度/（mm/min）切削深度/mm1粗加工上平面T014001602.82精加工上平面T016001200.2编制审核批 准共 页第 页（2）20的立铣刀粗精铣外轮廓、椭圆、内耳、圆和六边形，如表4.5所示：表4.5 工序卡2单位名称产品名称或代号零件名称零件图号心形板工序号程序编号夹具名称使用设备车间002O0002到06平口钳数控铣床CNC工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转数/（r/min）进给速度/（mm/min）切削深度/mm1粗铣外轮廓T02150012082粗铣外轮廓T0215001208.83精铣外轮廓T022000800.24粗铣椭圆T0215001203.85精铣椭圆T022000800.26粗铣内耳T0215001201.87精铣内耳T022000800.28粗铣圆T0215001208.89精铣圆T022000800.210粗铣六边形T0215001205.811精铣六边形T022000800.2编制审核批 准共 页第 页（3）8的键槽铣刀粗精铣圆弧槽和内槽，如表4.6所示：表4.6 工序卡3单位名称产品名称或代号零件名称零件图号心形板工序号程序编号夹具名称使用设备车间006O0007平口钳数控铣床CNC工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转数/（r/min）进给速度/（mm/min）切削深度/mm1粗铣圆弧槽T03150012013.82精铣圆弧槽T032000800.23粗铣内槽T0315001202.84精铣内槽T032000800.2编制审核批 准共 页第 页（4）22的麻花钻钻24的通孔，8的麻花钻钻8的通孔和6的麻花钻钻6的通孔。如表4.7所示：表4.7 工序卡4单位名称产品名称或代号零件名称零件图号心形板工序号程序编号夹具名称使用设备车间007O0009平口钳数控铣床CNC工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转数/（r/min）进给速度/（mm/min）切削深度/mm124通孔T04300203528通孔T0510001203536通孔T06100012035编制审核批 准共 页第 页 （5）8的键槽铣刀铣六边形C3的倒角，如表4.8所示：表4.8 工序卡8单位名称产品名称或代号零件名称零件图号心形板工序号程序编号夹具名称使用设备车间008O0008平口钳数控铣床CNC工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转数/（r/min）进给速度/（mm/min）切削深度/mm1六边形C3的倒角T0525002003编制审核批 准共 页第 页4.10数控加工走刀路线图 在数控加工中，常常要注意并防止刀具在运动中与夹具、工件等发生意外的碰撞，为此必须设法告诉操作者关于编程中的刀具路线，使操作者在加工前就有所了解，同时应设计好夹紧位置并控制夹紧元件的高度，这样可以减少事故的发生10。（1）铣上平面走刀路线如表4.9所示：表4.9 走刀路线图1数控加工走到路线图工序号001机床型号XK713A程序号O0001加工内容上平面符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向 （2）铣外轮廓走刀路线如表4.10所示：表4.10 走刀路线图2数控加工走到路线图工序号002机床型号XK713A程序号O0002加工内容外轮廓符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向（3）铣外轮廓走刀路线如表4.11所示：表4.11 走刀路线图3控加工走到路线图工序号003机床型号XK713A程序号O0003加工内容椭圆符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向（4）铣内耳走刀路线如图4.12所示：表4.12走刀路线图4数控加工走到路线图工序号004机床型号XK713A程序号O0004加工内容内耳符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向（5）铣圆走刀路线如图4.13所示：表4.13 走刀路线图5数控加工走到路线图工序号005机床型号XK713A程序号O0005加工内容圆符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向（6）铣六边形走刀路线如图4.14所示：表4.14 走刀路线图6数控加工走到路线图工序号006机床型号XK713A程序号O0006加工内容六边形符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向（7）铣心形槽走刀路线如图4.15所示：表4.15 走刀路线图7数控加工走到路线图工序号007机床型号XK713A程序号O0007加工内容心形槽符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向5 加工程序的编制5.1 编程简介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。本文中所设计的心形板零件难度适中，局部加工工艺繁琐，所需的程序多，因此选择用手工和自动编程编制。5.2 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）自动编程自动编程就是利用计算机专用软件完成数控机床程序编制工作。常用的自动编程软件有Mastercam，UG，Pro/E，Cimatron，CAXA等。程序编制人员只需根据零件图样的要求使用数控语言，由计算机进行数值计算和工艺参数处理，再通过通信方式传入数控机床12。 5.3 加工程序（1）铣外轮廓程序如表5.1所示：表5.1 铣外轮廓程序加工程序程序注释O0002主程序名（20立铣刀铣外轮廓）N10 G54 G94 G90 G40 G69 G15 M03 S1500设定工件坐标系N20 G00 X.85 Y.100快速移动点定位N30 G00 Z20快速下降至Z20mmN40 G01 Z.9.9 F120下降至Z.9.9mmN50G01G41X.95Y.75D01F120(D01=10.2)建立刀具半径左补偿，D01=10.2N60 M98 P0003调用外轮廓子程序N70 G40 G00 X.85 Y.100回起刀点N80 G01 Z.19.8 F120N90G01G41X.95Y.75D01F120(D01=10.2)N100 M98 P0003N110 G40 G00 X.85 Y.100N120 M03 S2000N130 G01 Z.20 F80N140 G01G41X.95Y.75D01F120(D02=10)N150 M98 P0003N160 G00 Z150N170 G40 X0 Y0取消刀具半径补偿N180 M05N190 M30O0021子程序名（20立铣刀铣外轮廓）N10 Y60，R15N20 X65N30 X85 Y40N40 Y.60, R15N50 X.65N60 G03 X.85 Y.40 R20逆时针圆弧插补铣削N70 Y.15N80 G00 Z20根据程序O0002加工出心形板外轮廓如图5.1所示：图5.1 （2）铣椭圆程序如表5.2所示：用20立铣刀粗精铣长轴为150，短轴为110的椭圆。粗铣程序，刀具补偿D03=35mm，D01=10.2mm，第一次下刀Z=.6.4mm，第二次下刀Z=.12.8mm。精铣程序，刀具补偿D02=10mm，Z=.13mm。每层铣削调用椭圆子程序，需要调用子程序6次。如表5.2所示：表5.2 铣椭圆程序加工程序程序注释O0003主程序名（20立铣刀铣椭圆）N10 G54G94G90G40G69G15M03S1500N20 G00 X.75 Y.100 Z50N30 G01 Z.6.4 F500N40 G01G41X.75Y.60D01F120(D03=35)建立刀具半径左补偿，D01=35N50 G01 Y0N60 G65 P0005调用椭圆外轮廓子程序N70 G00 G40 X0 Y0N80 M05N90 M30O0031子程序名（20立铣刀铣椭圆）N10 #1=180设置变量#1N20 WHILE#1GE.180DO1#1变量大于等于.180时执行循环N30 #2=75*COS#1设置变量#2N40 #3=55*SIN#1设置变量#3N50 G01 X#2 Y#3直线插补切削N60 #1=#1.0.5每次切削变量递减0.5N70 END1循环结束N80 G01 Y5Y轴直线插补进给N90 G00 Z50Z轴抬刀N100 M99子程序结束，返回到主程序根据程序O0003加工出心形板椭圆轮廓如图5.2所示：图5.2 椭圆（3）铣内耳程序如表5.3所示：用20立铣刀粗精铣内耳。粗铣内耳刀补D01=10.2mm。精铣内耳刀补D01=10mm，转速S=2000r/min。表5.3 铣内耳程序加工程序程序注释O0004主程序名（20立铣刀铣内耳）N10 G54G94G90G69G15G40M03S1500N20 G00 X.65 Y.92.5N30 G00 Z20N40 G01 Z.10.8 F120N50 G01G41X.55Y.60D01(D01=10.2)建立刀具半径左补偿，D01=10.2N60 Y72.5N70 G00 X65N80 Y72.5N90 G00 G40 X.65 Y.92.5取消刀具半径补偿N100 G00 Z100N110 G41 X0 Y0N120 M05;N130 M30根据程序O0004加工出心形板内耳如图5.3所示：图5.3 内耳（4）铣削六边形凸台程序如表5.4所示：表5.4 六边形凸台程序加工程序程序注释O0006主程序名（铣六边形凸台）N10 G54G90G94G15G40M03S1500N20 G00 X50 Y.80N30 Z20N40 G01 Z.5.8 F120N50 G42X50Y.70D01(D01=10.2)N60 M98 P0009N70 G15 G40 G00 X50 Y.80N80 G01 Z.6 F80N90 G42X50Y.70D02(D02=10)N100 M98 P0009N110 G00 Z150 N120 G15 G40 X0 Y0N130 M05N140 M30O0061子程序名（铣六边形凸台）N10 G16 G01 X50 Y0N20 Y60N30 Y120N40 Y180N50 Y240N60 Y300N70 Y0N80 G00 Z20N90 M99根据程序O0006加工出心形板六边形凸台如图5.4所示：图5.4 六边形凸台（5）8键槽铣刀铣削C3倒角程序如表5.5所示：表5.5 铣C3倒角程序加工程序程序注释O0008主程序名（铣削C3倒角）N10 G54G94G90G40G69G15M03S2500N20 G00 X50 Y0N30 Z20N40 G01 Z0 F200N50 G65 P0011N60 G00 Z150N70 X0 Y0N80 M05N90 M30O0009子程序名（铣削C3倒角）N10 #1=0设置变量#1N20 WHILE#1LE4DO1#1变量小于等于4mm,并开始执行1N30 #2=42.38+#1*1.155设置变量#2N40 G16极坐标指令N50 G01 Z.#1 X#2 Y0 F100直线插补切削N60 Y.60 F2000N70 Y.120N80 Y180N90 Y120N100 Y60N110 Y0N120 #1=#1+0.05每次切削变量增加0.05mmN130 G15极坐标指令取消N140 END1结束执行N150 M99子程序结束，返回到主程序根据程序O0003加工出心形板C3倒角如图5.2所示：图5.4 C3倒角5.4心形槽、圆弧槽和内槽的自动编程5.4.1创建程序在【插入】工具栏上单击【创建程序】图标，系统将弹出的“创建程序”对话框，单击“确定”按钮。5.4.2创建刀具在【插入】工具栏上单击【创建刀具】按钮，系统弹出如图附.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“D20”，单击对话框中的“确定”按钮，系统弹出如图所示的“铣刀.5参数”对话框，在“直径”文本框中输入“20”，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”。如图5.5所示。图 5.5 创建刀具5.4.3创建几何体在操作导航器的空白处单击鼠标右键，系统弹出快捷菜单，在该快捷菜单中选择“几何视图”命令，在操作导航器中出现图标，用鼠标左键双击该图标，系统弹出对话框。在对话框中的“安全设置选项”选择“自动”、“安全距离”文本框内输入“20”。在“Mill orient”对话框中单击“CSYS对话框”按钮，系统弹出如图4.4所示的“CSYS”对话框，在该对话框中的“参考”下拉列表框中选择“WCS”选项，使加工坐标系与工作坐标系重合。分别单击两个对话框中的“确定”按钮。 图 5.6 Mill Orient 图 5.7 铣削几何体在操作导航器中双击图标，系统弹出如图4.5所示的“铣削几何体”对话框。（1）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”单选按钮，在“过滤方法”下拉列表框中选择“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，单击鼠标中键，返回“铣削几何体”对话框。（2）指定毛坯。在如图4.5所示的“铣削几何体”对话框中单击“指定毛坯”钮，系统弹出如图所示的“毛坯几何体”对话框，在该对话框选中“自动块”单选按钮，单击鼠标中键，返回“铣削几何体”对话框，单击鼠标中键，结束几何体的选择。 5.4.4创建操作在操作导航器的空白处单击鼠标右键，系统弹出快捷菜单，在该快捷菜单中选择“加工方法视图”命令，用鼠标左键双击图标，系统弹出如图所示的“铣削方法”对话框，设置“部件余量”为0.5mm、“内公差”为0.05mm、“外公差”为0.12mm：用鼠标左键双击图标，系统弹出“铣削方法”对话框，设置“部件余量”为0mm、“内公差”为0.01mm、“外公差”为0.01mm。如图4.6所示。单击【插入】工具栏上的【创建操作】图标，系统自动弹出如图4.7所示的“创建操作”对话框，选择“类型”为“mlii.contour”，选择“操作子类型”为“CAVITY.MILL”（型腔铣），“程序”、“刀具”、“几何体”、“方法”和名称分别设置为“PROGRAM”、“D20”、“WORKPIECE”、“MILL.ROUGH”、“CU”，单击对话框中的“确定”按钮将打开如图所示的“型腔铣”对话框。 图 5.8 铣削方法 图 5.9 创建操作5.4.5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，选择切削区域，单击确定键，返回“型腔铣”对话框。如图4.8所示。图 5.10 指定切削区域5.4.6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）全局每刀深度。在“全局每刀深度”文本输入框中输入“4.8”。（4）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”选项卡参数如图所示，设置“切削方向”为“逆铣”、“切削顺序”为“层优先”、“图样方向”为“向外”、“壁清理”为“自动”，并选中“岛清理”，“余量”选项卡参数如图所示，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.ROUGH为“0.5”，“内公差”为“0”。（5）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，倾斜角度设为“5”。 .（6）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“1000”、“进给率”的“切削”为“120mmpr”。单击鼠标中键，返回“型腔铣”对话框。（7）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4.9所示的型腔铣粗加工刀轨。图 5.11 粗加工刀轨 图 5.12 粗加工效果图单击“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”，单击播放按钮，型腔铣粗加工效果如图4.10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。5.4.7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。 图 5.13 后处理 图 5.14 程序 在对话框的“后处理器”下选择“Fanuc_0i_mate”，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4.12所示的心形槽粗加工的NC程序。精铣心形槽程序的自动编程在操作导航器中选择下的“MILL_ROUGH”下的“CU”，单击鼠标右键，在系统弹出的快捷菜单中选择“复制”命令。在“MILL_FINISH”下粘贴。全局每刀深度为“5”。（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“外向”，余量设为“0”其余参数不变。（2）非切削移动。倾斜角度设为“5”。（3）进给和速度。在“轮廓区域”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“1200”、“进给率”的“切削”为“80mmpr”。单击鼠标中键，返回“轮廓区域”对话框。 生成刀轨在“轮廓区域”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5.15所示的型腔精加工刀轨。图 5.15 精加工刀轨检验刀轨单击“轮廓区域”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”，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5.16 精加工效果图 图 5.17 程序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”，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4.15所示的心形槽精加工的NC程序。 粗精铣内槽和圆弧槽程序的自动编程在操作导航器中选择