切弧轴零件工艺及程序
数控车床中加工凹圆弧方法
数控车床中加⼯凹圆弧⽅法当代教育实践与教学研究凹圆弧加⼯在机械加⼯中很常见，可⽤于普通车床加⼯，也可⽤于数控车床加⼯。
本⽂以FANUC 0i Mate 系列数控车床加⼯凹圆弧为例，对凹圆弧加⼯⽅法进⾏分析。
⼀、数控车床中加⼯凹圆弧的⽅法数控车床利⽤圆弧插补功能对圆弧轮廓进⾏加⼯，精度⾼且产品⼀致性好，现在机械加⼯中已⼴泛使⽤。
数控车床加⼯凹圆弧时要尽量少⽤或不⽤成型车⼑，需要分粗、精加⼯。
1.粗车半圆弧凹⾯时，⼏种常见的切削路线如下图所⽰：同⼼圆形式编程时，⼀⼑为⼀个程序段，要确定每⼀⼑的起点与终点的坐标值以及圆弧半径。
程序段格式为：G02 X(U) Z(W) R F ，其中每⼀⼑的X、Z值或U、W值及半径R值均不同。
等径圆形式编程时，⼀⼑为⼀个程序段，在保持半径R值不变的条件下，将起点坐标Z值保持不变，X值相应变⼤，在⼯件上加⼯出凹圆弧，圆弧终点X值与起点⼀致，Z值与起点相差⼀个直径值。
第⼆⼑只需将调整后的起点X值相应变⼩些即可，以后⼏⼑类似。
程序段格式为：G02 X(U) Z(W) R F ，其中由于每⼑终点与起点相⽐X值不变，Z值固定，程序格式简化为：G02 W R F 。
三⾓形形式编程时，⼀⼑为两个程序段，关键是确定每个程序段的起点与终点的坐标值。
程序段格式为：G01 X(U) Z(W) F 。
梯形形式编程时，⼀⼑为三个程序段，关键是确定每个程序段的起点与终点的坐标值。
程序段格式为：G01 X(U) Z(W) F 。
了解不同形式的切削路线的不同特点，有利于合理安排其⾛⼑路线。
切削路线分析如下：程序段最少的为同⼼圆及等径圆形式；⾛⼑路线最短的为同⼼圆形式；计算和编程最简单的为等径圆形式；⾦属切削率最⾼、切削⼒分布最合理的为梯形形式；精车余量最均匀的为同⼼圆形式。
另外，还有⼀种情况如下图所⽰：与上⾯⼏种情况类似属于分层车削，不同的是每⼀⼑起点与终点坐标不变，只把半径R值由⼤变⼩直⾄轮廓半径即可。
数控车床零件的工艺分析及编程典型实例
数控车床零件的工艺分析及编程典型实例更新日期：来源：数控工作室根据下图所示的待车削零件，材料为45号钢，其中Ф85圆柱面不加工。
在数控车床上需要进行的工序为：切削Ф80mm 和Ф62mm 外圆；R70mm 弧面、锥面、退刀槽、螺纹及倒角。
要求分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序。
图1 车削零件图1.零件加工工艺分析(1)设定工件坐标系按基准重合原则，将工件坐标系的原点设定在零件右端面与回转轴线的交点上，如图中Op点，并通过G50指令设定换刀点相对工件坐标系原点Op的坐标位置（200,100）(2)选择刀具根据零件图的加工要求，需要加工零件的端面、圆柱面、圆锥面、圆弧面、倒角以及切割螺纹退刀槽和螺纹，共需用三把刀具。
1号刀，外圆左偏刀，刀具型号为：CL-MTGNR-2020/R/1608 ISO30。
安装在1号刀位上。
3号刀，螺纹车刀，刀具型号为：TL-LHTR-2020/R/60/1.5 ISO30。
安装在3号刀位上。
5号刀，割槽刀，刀具型号为：ER-SGTFR-2012/R/3.0-0 IS030。
安装在5号刀位上。
(3)加工方案使用1号外圆左偏刀，先粗加工后精加工零件的端面和零件各段的外表面，粗加工时留0.5mm的精车余量；使用5号割槽刀切割螺纹退刀槽；然后使用３号螺纹车刀加工螺纹。
(4)确定切削用量切削深度：粗加工设定切削深度为3mm，精加工为0.5mm。
主轴转速：根据45号钢的切削性能，加工端面和各段外表面时设定切削速度为90m/min；车螺纹时设定主轴转速为250r/min。
进给速度：粗加工时设定进给速度为200mm/min，精加工时设定进给速度为50mm/min。
车削螺纹时设定进给速度为1.5mm/r。
2.编程与操作(1)编制程序(2)程序输入数控系统将程序在数控车床MDI方式下直接输入数控系统，或通过计算机通信接口将程序输入数控机床的数控系统。
然后在CRT 屏幕上模拟切削加工，检验程序的正确性。
第三讲典型轴类零件数控车削加工工艺及编程
B
准确定位
B
英制O米制OB：基本功能 0：选购功能 数控车设定—— A功能
2. 进给功能（F功能）
F 功能指令用于在程序中控制切削进给量，有两种指令模式： （1）每转进给模式（G99）
编程格式： G99 F ___； F后面的数字表示主轴每转一转刀具的进给量。 单位：mm/r。
说明：模态指令，一经指定直到被G98取代，一直有效。 系统默认状态，车床上一般常用此种进给量指令方式。
A’ 65，2
B’ 10.01，2
C‘ 18.01，-2
D’ 18.01，-20
E‘ 24，-25
F’ 28，-25 G‘ 48.016，-35 H’ 48.016，-51 I‘ 58.023，-51 J‘ 58.023，-58 K’ 62，-58
符号
含义
编程原点
零件外轮廓走刀路线
工序号 程序段号
工步号 加工内容
粗车左端外轮廓，X轴留0.4、 Z轴留0.1精加工余量
精加工左端面外轮廓，各加工 表面符图示要求
审核
产品名称或代号
零件名称
材料 零件图号
XXX
夹具名称
三爪卡盘
刀具号
刀具规格/ （mm）
主轴转速/ （r/min）
T01
25×25
粗600 精1000
螺纹轴
45钢
XXX
使用设备
车间
CK6132
数控车
进给速度/ 背吃刀量/ 备注 （mm/r） （mm）
恒转速控制 编程格式： S ～
S后面的数字表示主轴转速，单位： r/min。
注意：
在具有恒线速功能的机床上， S 功能指令可限制主轴最高转速
（1）主轴最高转速限制（G50）
数控机床加工程序编制-编程训练
编程训练一、简单编程题目例如 如图所示的外圆切槽加工，其加工程序如下：例如：如图所示，圆柱螺纹加工，螺纹的螺距为 1.5mm ，车削螺纹前工件直径φ42mm ，第一次进给背吃刀量0.3mm ，第二次进给背吃刀量0.2mm ，第三次进给背吃刀量0.10mm ，第四次进给背吃刀量0.08mm ，采用绝对值编程。
基点坐标 ：A(26,0) B(28,-1) C(28,-20) D(32,-20) E(42,-35) F(42,-50) G(45,-50)根据加工要求选用刀具：2号为外圆左偏精车刀。
切削用量表二、在GSK980-TD 数控车床上，加工如图所示零件，试编制精车加工程序。
U /2X三、在 FANUC O-TD数控车床上加工如图所示零件，试编制其加工程序。
已知条件：毛坯为φ60×95的棒料，材料为45钢。
从右端至左端轴向走刀切削；粗加工每次进给深度2.0mm，进给量为0.25mm/r；精加工余量X向0.4mm，Z向0.1mm；切槽刀刃宽4mm。
加工路线为：(1)粗车外圆。
从右至左切削外轮廓，采用粗车循环。
(2) 精车外圆。
右端倒角→φ20mm外圆→倒角→φ30mm外圆→倒角→φ40mm外圆。
(3)切断。
根据加工要求选用3把刀具：1号为外圆左偏粗车刀，2号为外圆左偏精车刀，3号为外圆切断刀。
答：设工件右端面为编程坐标原点。
（毛坯为锻件，余该零件的加工程序如下：程序说明答：该零件的加工程序如下：程序说明O0002；程序号G50 X100. Z50.；M03 S1000；T0100；N1；工序(一)外圆粗切削G00 G99 X44.0 Z1.0；G71 U2. R1.；外圆粗车循环点G71 P10 Q11 U1. W0.1 F0.15；X向精加工余量为0.5mm，Z向精加工余量0.1mm N10 G0 X0；工件轮廓程序起始序号(N10)，刀具以G0速度至X0 G01 Z0 F0.1 ；进刀至Z0X20.0 K-1.0；切削端面，倒角1×45ºZ-20.0；切削φ20外圆，长20mmX30.0 K-1.0；切削端面，倒角1×45ºZ-50.0；切削φ30外圆，长50mmX40 K-1.0；切削端面，倒角1×45ºZ-84.0；切削φ40外圆，长84mmN11 G01 X43.0；工件轮廓程序结束序号(N11)G00 X100. Z50. T0100；X轴、Z轴回换刀点T0202；M03 S500；N2；工序(二)外圆精车G00 X44.0 Z1.0；外圆精车循环点G70 P10 Q11；精车外圆指令，执行N10至N11程序段G00 X100. Z50. T0200；刀具回换刀点T0303；M03 S300；N3；工序(三)切断G0 X42.0 Z-84.0；切断刀循环点G01 X-1.；切断G04 X2；G01 X45. F0.1；G00 X100. Z50. T0300；X轴、Z轴回换刀点M30；程序结束四、在FANUC O-TD数控车床上加工如图所示零件，试编制其加工程序。
《数控加工工艺与编程》课程标准
《数控加工工艺与编程》课程标准1.课程概述1.1课程性质、地位和任务《数控加工工艺与编程》是机械类和相近类专业的高职学生必修的专业核心课程之一，也是一门教学做一体化课程。
根据数控工艺程序编制和数控机床操作岗位而设立，与之对应的职业资格证书是中级、高级工。
本课程的前导课程为《机械制图与CAD》、《机械设计》、《机械制造》、《互换性测量技术》、《数控机床》。
课程以操作为主，具有很强的实用性。
本课程介绍数控加工编程的基本知识，着重讲解数控程序的编制及数控程序的上机调试过程，让学生充分熟悉数控车床、数控铣床的有关操作，并具备加工中心机床和线切割机床操作、编程的一般知识，学习结束后需通过相关的数控车、数控铣及加工中心中高级证书的考核。
1.2课程设计思路在理念上改变传统的以学科体系为基础的教学思路，采用“以学生为中心以能力为本位”的课程模式，明确以培养“能工巧匠型的大学生”为培养目标，以训练职业能力为本位的新型教育教学模式。
以工作任务及工作过程为依据，整合、序化教学内容，做到技能训练与知识学习并重，通过校企合作，以岗位真实的工作任务为载体，设计课程项目模块；以工作过程为导向，实现“教、学、做”一体化。
每个项目的学习都按实际零件工作任务为载体设计的活动来进行，以工作任务为中心整合理论与实践，实现理论与实践一体化的教学。
教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力。
2.课程目标2.1总体目标通过课程学习应达到的要求：1.合理制订数控加工的工艺方案。
2.合理确定走刀路线、合理选择刀具及加工余量。
3.掌握编程中数学处理的基本知识及一定的计算机处理能力。
4.掌握常用准备功能指令、辅助功能指令、宏功能指令，手工编写一般复杂程度零件的数控加工程序。
5.具有调试加工程序，参数设置、模拟调整的基本能力。
2.2具体目标2.2.1知识目标（1）熟悉数控机床结构和工作原理；（2）掌握数控车床的工艺分析、编程指令及宇龙数控仿真软件的操作；（3）掌握数控铣床的工艺分析、编程指令及宇龙数控仿真软件的操作；（4）掌握数控加工中心的工艺分析、编程指令及宇龙数控仿真软件的操作；（5）掌握数控电火花线切割的工艺分析、编程指令及宇龙数控仿真软件的操作。
项目二简单阶梯轴零件的编程与加工
(二) 实例
如图所示，设零件各表面已完成粗加工，试分别用绝对坐标 方式和增量坐标方式 编写G00，G01程序段。 绝对坐标编程： G00 X18 Z2 A-B
G01 X18 Z-15 F50 B-C G01 X30 Z-26 G01 X30 Z-36 G01 X42 Z-36 C-D D-E E-F
功能互锁，状态保持
（1）程序停止M00：M00也可写为M0，执行M00指令后，程序 运行停止，显示“暂停”字样，按循环启动键后，程序继续运行。 （2）程序结束M02: M02也可以写成M2，在自动方式下，执行 M02指令，当前程序段的其它指令执行完成后，自动运行结束， 光标停留在M02指令所在的程序段，不返回程序开头。若要再次 执行程序，必须让光标返回程序开头。 (3)程序运行结束M30: 在自动方式下，执行M30指令，当前程 序段的其它指令执行完成后，自动运行结束，取消刀尖半径补偿， 光标返回程序开头。（是否返回程序开头由参数决定） （4）主轴功能M03/M04//M05: M03用于机床主轴顺时针方向旋 转（CW）,一般称为正转。M04用于机床主轴逆时针方向旋转 （CCW）,一般称为反转。M05指令表示主轴停转。 （5）M98/M99子程序调用: M98被规定为子程序调用指令，当 调用的子程序结束返回其主程序用M99。
2
2
或增量方式： G00 U-22.W-23.；
25
功能
二、直线插补指令（G01）
G01代码用于刀具直线插补运动。 G01指令使刀具以一定的进 给速度，从所在点出发，直线移动到目标点。因此G00指令可 以加工圆柱、圆锥面，倒角、端面、切槽等形状。 (一) 指令格式 G01 X（U）_ Z（W）_ F 式中：X、Z：为绝对编程时目标点在工件坐标系中的坐标； U、W：为增量编程时目标点坐标的增量； F：进给速度。进给速度有两种表示方法，一种是每分钟进给， 单位mm/min,另一种是每转进给，单位mm/r. 实际进给速度等 于速度F于进给速度修调倍率的乘积。
外轮廓加工 数控车床编程
三、程序编制
（下一页续表）
续表
外圆和端面加工误差分析
（下一页续表）
续表
在FANUC 0i系统中加工该零件。
零件图
第二节 车削圆弧面
1.掌握G02、G03指令的应用。 2.掌握G40、G41、G42指令的应用。 3.能正确合理地安排圆弧加工工艺路线。
一、G02/G03——顺圆加工/逆圆加工 1. 指令格式
第三章 外轮廓加工
在数控车床上经常加工类似中间轴的轴类零件，其外表面多为 外圆、端面、锥面及圆弧轮廓加工，是零件加工的基本步骤和 前期工步。
中间轴
第一节 车削外圆/端面及外锥面 第二节 车削圆弧面 第三节 外圆粗车复合循环G71/G70的应用 第四节 端面粗车复合循环G72/G70的应用 第五节 仿形切削粗车复合循环G73/G70
就会造成“欠切”或“过切”现象，产生加工表面的形状误差。
刀尖圆弧对加工产生的影响——车削锥面
消除车削加工产生误差的方法：采用刀具半径补偿功能。 编程时只需按工件轮廓编程，执行刀具半径补偿后，刀具自动 补偿误差值，从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状和尺寸的影 响。
（2）刀尖方位号 对应每个刀具补偿号，都有一组偏置量X、Z，刀尖圆弧半径 补偿量R和刀尖方位号TIP。
（2）在调用新刀具前或更改刀具补偿方向时，中间必须取消 前一个刀具补偿，避免产生加工误差。
（3）在G41或G42程序段后面加G40程序段，便可以取消刀尖 圆弧半径补偿。
程序的最后必须以取消偏置状态结束，否则刀具不能在终点定 位，而是停在与终点位置偏移一个矢量的位置上。
（4）G41、G42、G40是模态代码。 （5）在G41方式中，不要再指定G42方式，否则补偿会出错； 同样，在G42方式中，不要再指定G41方式。 （6）在使用G41和G42之后的程序段中，不能出现连续两个或 两个以上的不移动指令，否则G41和G42指令会失效。
轴类零件机械加工工艺规程设计
1.零件图的分析
设计说明书
由零件图可知，该零件属于轴类回转体零件，零件表面有圆弧，切槽，倒角，简 单螺纹，锥体，锥孔部分，是一个结构复杂的细长轴零件，零件的主体尺寸长度为 145mm，最大位置直径为Φ53mm，最右端有一段长 22mm 公称直径为Φ33mm 的普通 螺纹，并有 2×45º倒角，但零件中没有退刀槽，这就给零件的加工增加了一定的难度， 再是一段由直径为Φ35mm 和Φ44mm 之间连接的半径为 R24mm 的圆弧，要计算出交 点尺寸才可以编程，左端的孔加工也有一定的难度，最小直径部分要计算出尺寸，加 工时要保证孔的锥度和表面粗糙度，中间要有大量的计算。给整个设计带来了一定的 挑战。
因： VC=∏dn/1000
F= f×n
故主轴转速：n=（1000×110）/（3.14×60）=584r/min
进给速度：F= f×n=0.3×584=175 mm/min
考虑到刀具强度、机床刚度等实际情况，选择 n=600r/min F=200 mm/min
ap=3mm； （2）精车外圆时，选取 VC=130m/min ap=0.2mm f=0.1mm.
选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。根据零件 的分析所选择的刀具有：主偏角分别为 75º、30º的外圆车刀，宽度为 3.5mm 的切槽刀， 刀片材料为标准的 60º螺纹车刀。标准直径为Φ24 的麻花钻，内圆车刀。刀片材料为 YT15 或 YT30。 2.4 机床的选用
根据现有数控机床和零件的加工工艺可选用。华中数控系统（HNC-21），机床型 号为华中世纪星 21TCK1640 数控车床，功率：4KW，可选用的加工的工件毛坯为Φ60 ×150,高速档为：250～2500r/min,低速档为：75～790r/min。机床精度为 0.001,机床 辅住夹具有顶尖、尾座。
数控加工工艺大作业典型轴类零件的数控加工工艺设计.doc
目录1.零件图工艺分析2设备选择3确定零件的定位基准和装夹方式4确定加工顺序及进给路线5刀具的选择6确定切削用量7填写数控加工工艺文件轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图1.零件图工艺分析零件车削工艺分析如图1-1所示，零件材料处理为：45钢，下面对该零件进行数控车削工艺分析。
零件如图：图1-1 零件图1．1数控加工工艺基本特点数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同，但数控机床是自动进行加工，因而有如下特点：①数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂，加工的精度高，加工的表面质量高，加工的内容较丰富。
②数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。
这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点，这都无一例外的变成程序内容，正是由于这个特点，促使对加工程序正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错。
否则加工不出合格的零件。
在编程前我们一定要对零件进行工艺分析，这是必不可少的一步，如图1-1我要对该零件进行精度分析，选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。
该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧等表面组成。
可控制球面形状精度、30°的锥度等要求。
经上面的分析，我可以采用以下工艺措施：（1）为便于装夹，为了保证工件的定位准确、稳定，夹紧方面可靠，支撑面积较大，零件的左端是最大直径圆柱ф85mm，中段的圆柱ф80mm。
右端是螺纹，应先装夹毛坯加工出左端圆弧及圆柱ф85mm、ф80mm调头装夹ф80mm的圆柱加工右端螺纹、圆柱及锥面，毛坯选ф85×350mm。
1.2设备选择根据该零件的外形是轴类零件，只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。
我选择在本校的数控机床HNC-CK6140加工该零件。
1.3确定零件的定位基准和装夹方式1.3.1粗基准选择原则（1）为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。
（2）合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。
毕业设计(论文)-轴类零件的加工及工艺分析
毕业设计（论文）轴类零件的加工及工艺分析姓名：班级： 08数控技师2班学号：衡阳技师学院2011年 10月 10 日数控加工是机械制造中的先进的加工技术是一种高效率，高精度与高柔性特点的自动加工方法，数控加工技术可有效解决复杂、精密、小批多变零件的加工问题，充分适应了现代化生产的需要，制造自动化是先进制造技术的重要组成部分，其核心技术是数控技术，数控技术是综合计算机、自动技术、自动检测及精密机械等高新技术的产物，它的出现及所带来的巨大利益，已引起了世界各国技术与工业界的普遍重视，目前，国内数控机床使用越来越普及，如何提高数控加工技术水平已成为当务之急，随着数控加工的日益普及，越来越多的数控机床用户感到，数控加工工艺掌握的水平是制约手工编程与CAD/CAM 集成化自动编程质量的关键因素。
数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量发挥数控机床的前提条件，从数控加工的实用角度出发，以数控加工的实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在介绍数控加工切削基础，数控机床刀具的选用，数控加工的定位与装夹以及数控加工工艺基础等基本知识的基础上，分析了数控车削的加工工艺。
前言 (Ⅰ)摘要 (Ⅲ)第一章设计概要 (1)第二章实体设计 (1)第一节零件图 (1)第二节零件实体的构造 (2)第三章工艺分析 (2)第一节零件工艺分析 (3)第二节刀具的选择 (4)第三节确立工件的定位与夹具方案 (5)第四节确定走刀顺序和路线 (6)第五节切削用量的选择 (7)第六节数控加工工艺文件的填写 (7)第七节保证加工精度的方法 (9)第四章数控加工程序 (10)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)摘要：本次设计主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工，首先对数控加工技术进行了简单的介绍，然后根据零件图进行数控加工分析。
第一，根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及刀柄和零件的轮廓特点确定需要把刀具分别分为外圆粗车刀、外圆精车刀、外切槽刀、外螺纹刀、内镗孔刀、内切槽刀和内螺纹刀。
综合项目利用G00、G01编写图2所示零件的加工程序
格式： G01 X（U）— Z（W）— F— ； 刀具切削的终点坐标 说明：刀具在X、Z坐标系内，从刀具起点，严格按一直线形式，以F指 定的进给速度车削至终点，用于工件上直线部位的加工。 注意： 1：每一个G01程序段，刀具的切削轨迹只为一条直线
2：利用G01可以车端面、柱面、锥面，切断
例如：
直线插补（切削进给） 圆弧插补CW（顺时针） 圆弧插补CCW（逆时针）
G04
G28 G32 G50 G65 00 01 00 00 00
暂停、准停
返回参考点 螺纹切削 坐标系设定 宏程序命令
G90
G92 G94 G96 G97 02 03 01
外圆、内圆车削循环
螺纹切削循环 端面切削许循环 恒线速开 恒线速关
N0180 N0190 N0200 N0210 N0220 N0050 N0060
T0404 G00 G01 G00 G00 M09； M30；
F40 S400； （4号刀，刀宽4mm） X45 Z-55； （快速定位） X0 Z-55； （切断） X100； （X方向退刀） Z50； （Z方向退刀） （冷却液关） （程序结束）
小结：
介绍G00、G01的使用及其功能，通过举例详细说明 了零件编程的格式及方法，让学生掌握常用G指令的编程， 具备编制简单程序的能力。
作 业：
1. 写出G00、G01指令的含义 及格式。
思考
2. 请编写所示零件的精加工程序
A G01 G01 G01 G01 X60 U20 X60 U20
直线切削
B
图 2
Z-25；（绝对坐标） W-25；（相对坐标） W-25；（混合坐标） Z-25；（混合坐标）
综合项目：
数控车轴类零件工艺设计及程序编制
2013 届毕业设计 系 别：信息与工程系专业名称： 数 控 技 术 姓 名：学 号： 20100204012 班 级： 10 数 控 技 术 指导教师：2012 年 12 月 20 日MinBei Vocational And Technical College数控车轴类零件工艺设计及程序编制摘要随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。
高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。
而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。
并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。
本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。
通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。
关键词：轴类零件，工艺分析，数控编程，数控加工目录一引言 (1)二轴类零件加工工艺分析 (2)（一）典型轴类零件的加工工艺 (2)（二）数控车床的概述 (3)（三）分析加工对象 (6)（四）夹具和刀具的选择 (7)三零件工艺过程卡设计 (8)（一）数控加工步骤、工艺特点及内容 (8)（二）加工工序的划分 (9)（三）编制工艺过程卡 (10)（四）切削用量的确定 (10)（五）编制加工工序卡 (11)四数控车削编程及仿真 (12)（一）刀具加工进给路线的确定 (12)（二）本零件加工所用刀具 (13)（三）编程基础 (14)（四）斯沃数控仿真 (21)结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)数控车轴类零件工艺设计及程序编制李汪洋一、引言为了在激烈的巿场竞争中立于不败之地，各工业发达国家均投入了大量的资金，对现代制造技术进行研究开发，并提出了各式各样全新的制造模式。
数控车(铣)床编程与操作课题1 凹圆弧面零件加工
图4-7凹圆弧表面车削方式
表4-3各种粗车凹圆弧形式加工特点
形式
指令格式 G18 G02（G03）X Z R F G18 G02（G03）X Z CR= F
其中X、Z为圆弧终点坐标；R（CR）为圆弧半径；F为圆弧插补进给速度
（4）指令使用说明
1）G02、G03均为模态有效指令，一经使用，持续有效， 直到同组G代码（G00、G01）取代为止。
2）R（CR）为程序段有效代码，圆弧插补格式中不能省 略。
凹圆弧表面余量不均匀，背吃量及进给速度可选择较小一些。具体见表 4-4。
表4-4凹圆弧零件加工工艺
工步号
工步内容
刀具号
1
车右端面
T01
2
粗加工外轮廓，留0.4mm 精车余量
T01
背吃量 ap/(mm)
1～2
切削用量
进给速度 主轴转速 f/(mm/r) n/(r/min)
0.2
600
1～2
0.2
600
[知识学习]
一、编程指令
1.圆弧插补指令 （1）指令功能 使刀具按给定进给速度沿圆弧方向进行切削加工。 （2）指令代码 顺时针圆弧插补指令代码：G02（或G2） 逆时针圆弧插补指令代码：G03（或G3） 顺时针、逆时针判别方法：从不在圆弧平面的坐标 轴正方向往负方向看，顺时针用G02，逆时针用G03。
课题1 凹圆弧面零件加工
1.知识目标 ① 了解加工凹圆弧面车刀种类及选用。 ② 掌握圆弧插补方向的判断。 ③ 掌握G02、G03圆弧插补指令及终点坐标+
车削加工外圆弧类表面(切槽)
教学过程程序（环节）教学内容教师活动学生活动方法及提示1．新课引入（10分钟）1．复习G00、G01指令格式2．提出本节课的任务：⑴窄槽、宽槽、深槽的加工方法提出任务，激发学生学习兴趣⑴回答老师的提问。
⑵看投影仪，明确本节课的任务直接提出本节课任务。
2．必备知识（30分钟）一、槽的种类1.窄槽和宽槽：沟槽的宽度不大，采用切槽刀宽度等于槽宽的车刀，一次车出的沟槽称为窄槽。
沟槽宽度大于切槽刀头宽的槽称为宽槽。
2.浅槽和深槽：浅槽和深槽是相对而言，若槽深小于槽宽则可视为浅槽，槽深大于槽宽则可视为深槽。
二、槽的加工1.窄槽的加工窄槽加工时选用切槽刀宽等于槽宽的车刀，用G01指令进行直线切削。
精度要求较高时，用G04指令使刀具在槽底停留几秒，以光整槽底。
2.深槽的加工为了避免切槽过程中由于排屑不畅，使刀具前部压力过大出现扎刀和折断刀具的现象，应采用分次进刀的方式，刀具在切入工件一定深度后，停止进刀并回退一段距离，达到断屑和排屑的目的，注意应尽量选择强度较高的刀具。
3.宽槽的加工宽槽的宽度、深度的精度要求及表面质量相对较高。
在切削宽槽时常采用排刀的方式进行粗切，然后用精切槽刀沿槽的一侧切至槽底，精加工槽底至槽的另一侧，再沿侧面退出。
三、刀具刀位点的确定切槽刀有左右两个刀尖及切削中利用简洁语言配合课件进行讲解认真聆听，记录重要知识点。
抓住重点和难点进行讲解心处三个刀位点，加工径向槽进行对刀和编程时一般常用刀位点1。
四、切槽编程中应注意的问题1.在加工同类型槽的过程中采用同一个刀位点。
2.注意合理安排切槽后的退刀路线，避免刀具与零件的碰撞，造成车刀及零件的损坏。
3.切槽时，刀刃宽度、切削速度和进给量都不宜太大。
五、G代码指令1.暂停（延时）指令G04指令执行后，进行暂停至指定时间，暂停时间过后，继续执行下一段程序。
格式：G04 X（P）；说明：X（P）表示暂停时间，X单位是秒，P单位是毫秒。
例如G04 X5表示暂停5秒；G04 P5表示暂停5毫秒。
数控车床零件图15加工及工艺分析
数控车床零件图（15）加工及工艺分析作者：李沂摘要：当前数控技术的发展速度很快，作为一个机加工行业的人来说做好一份设计是非常重要的。
根据零件图纸的要求，从材料的选择，刀具的选用，装夹方案的确定，加工路线的设计，数值的计算，加工参数的设定，程序的编写，仿真加工，最后加工出符合零件图纸尺寸要求和形状要求的产品。
关键字：数控 , 加工 ,工艺分析 , 刀具一、课程设计的目的课程设计是在学完本专业所设的相关课程，并进行生产实习的基础上检查学生所学的基础理论知识与实际生产经验相结合的能力。
它要求学生较全面地综合运用本专业及其有关课程的理论和实践知识，进行相应科目的课程设计。
本课程设计是数控加工工艺与编程课程设计，具体设计内容为：根据给定工件图纸，编写加工工艺规程，并说明工艺装备仪器和各项参数的计算和选取方法。
其设计目的在于：1、培养学生运用机械制造工艺学与所涉及的有关课程（机械制造基础与实践、机械设计基础、互换性与检测技术、机械制图、AutoCAD、数控机床等）的知识，结合生产实习中掌握的实践技能，独立地分析和解决工艺问题，编写工艺规程的能力。
2、培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。
3、进一步巩固和加深学生识图、计算机绘图、参数计算、数控编程和编写技术文件等基本技能。
二、数控机床故障诊断与维修随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛。
以微处理器为基础，以大规模集成电路为标志的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益。
但同时，由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点，在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。
数控维修技术不仅是保障正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用，因此，目前它已经成为一门专门的学科。
另外任何一台数控设备都是一种过程控制设备，这就要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。
数控车床编程实例
数控车床编程实例例1．G01直线插补指令编程如下图所示安装装仿形工件请设置安装装仿形工件,各点坐标参考如下 X向余量4mm坐标点X 直径Z圆弧半径圆弧顺逆A00B300C30-48D64-58E84-73F84-1500-150FUNAC数控车编程如下:O9001N10 G50 X100 Z10 设立坐标系,定义对刀点的位置N20 G00 X16 Z2 M03 移到倒角延长线,Z 轴2mm 处N30 G01 U10 W-5 G98 F120 倒3×45°角N40 Z-48 加工Φ26 外圆N50 U34 W-10 切第一段锥N60 U20 Z-73 切第二段锥N70 X90 退刀N80 G00 X100 Z10 回对刀点N90 M05 主轴停N100 M30 主程序结束并复位G76螺纹切削复合循环,如下图加工螺纹为ZM60×2,工件尺寸见图,其中括弧内尺寸根据标准得到。
FUNAC数控车编程如下:O9010N10 T0101 换一号刀,确定其坐标系N20 G54 G00 X100 Z100 到程序起点或换刀点位置N30 M03 S400 主轴以400r/min 正转N40 G00 X90 Z4 到简单循环起点位置N50 G90 Z-30 加工锥螺纹外表面N60 G00 X100 Z100 M05 到程序起点或换刀点位置N70 T0202 换二号刀,确定其坐标系N80 M03 S300 主轴以300r/min 正转N90 G00 X90 Z4 到螺纹循环起点位置N95 G76 P020000N100 G76 Z-24N110 G00 X100 Z100 返回程序起点位置或换刀点位置N120 M05 主轴停N130 M30 主程序结束并复位xx就是变量号,关于变量号是什么意思再不知道的的话我也就没治了,不过还是教一下吧,变量号就是把数值代入到一个固定的地址中,固定的地址就是变量,一般0 TD系统中有#0~~~#100~#149~~~#500~#531关闭电源时变量#100~#149被初始化成“空”,而变量#500~#531保持数据.我们如果说#100=30那么现在#100地址内的数据就是30了,就是这么简单.好现在我来说一下H代码,大家可以看到A类宏的标准格式中#xx和xx都是数值,而G65表示使用A类宏,那么这个H就是要表示各个数值和变量号内的数值或者各个变量号内的数值与其他变量号内的数值之间要进行一个什么运算,可以说你了解了H代码A类宏程序你基本就可以应用了。
圆弧类零件的加工--教学案例
数控车编程与实训（教学案例）一、项目课题：圆弧类零件的加工二、问题分析：在掌握了数控编程基础理论后，需要进一步提高学生的操作技能。
为了使学生较快较好的掌握数控车床的基本操作，按照数控车床工中级工的技能标准进行训练。
根据轴类零件图，按照要求加工出零件。
任务分析：要完成本次课题，学生要完成以下几个方面的工作:1、看懂并分析零件图样（如上图）该零件图为圆弧类零件，在加工的过程中要分为粗加工、精加工，要根据工件毛坯尺寸分多次切削。
2、加工工艺分析（1）、编程原点的确定在工件右端面与轴线的交点处。
（2）、制定加工方案与加工路线选择数控机床及数控系统：GSK980TDB或 FANUC数控系统1）分析图纸，确定切削用量2）写出节点坐标值3）计算X向吃刀深度和走刀次数U=(36-16)／2=10 R=U-1=94）编写加工程序（3）工件的定位、装夹及刀具量具的选用工件的定位与装夹：使用三爪卡盘刀具： 93°外圆粗、精车车刀各一套量具：0—150mm游标卡尺0—25mm外径千分尺表7-1 工、量、刃具清单3、切削用量的选择4、参考程序（略）选择工件端面圆心为工件坐标系原点（毛坯φ36） 三、实训操作（一）、加工准备1)阅读零件图，并检查坯料的尺寸。
2)开机，机床回参考点。
3)输入程序并检查该程序。
4)安装刀具，夹紧工件 （二）、程序检测注意程序检测时，使机床机械锁定，刀具处于安全位置，按下启动键，适当降低进给速度，检查刀具运动轨迹是否正确。
若在机床机械锁定状态下，空运行结束后必须回机床参考点。
（三）、零件自动加工首先使各个倍率开关达到最小状态，按下循环启动键。
机床正常加工过程中适当调整各个倍率开关，保证加工正常进行。
（ 四）、零件检测零件加工结束后，进行尺寸检测，检测结果写在评分表中。
（五）、加工结束，清理机床松开夹具，卸下工件，保养机床并清理工作场地。
7-3 零件综合加工训练评分表四、注意事项1)装夹工件时，主轴换挡手柄要在空挡位或按下急停按钮。
数控手工编程的方法及步骤
数控手工编程的方法及步骤数控编程的要紧内容有：分析零件图样确定工艺过程、数值计算、编写加工程序、校对程序及首件试切。
编程的具体步骤讲明如下：1．分析图样、确定工艺过程在数控机床上加工零件，工艺人员拿到的原始资料是零件图。
依据零件图，能够对零件的外形、尺寸精度、表层粗糙度、工件材料、毛坯种类和热处理状况等进行分析，然后选择机床、刀具，确定定位夹紧装置、加工方法、加工顺序及切削用量的大小。
在确定工艺过程中，应充分考虑所用数控机床的指令功能，充分发扬机床的效能，做到加工路线合理、走刀次数少和加工工时短等。
此外，还应填写有关的工艺技术文件，如数控加工工序卡片、数控刀具卡片、走刀路线图等。
2．计算刀具轨迹的坐标值依据零件图的几何尺寸及设定的编程坐标系，计算出刀具中心的运动轨迹，得到全部刀位数据。
一般数控系统具有直线插补和圆弧插补的功能，关于外形对比简单的平面形零件〔如直线和圆弧组成的零件〕的轮廓加工，只需要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心〔或圆弧的半径〕、两几何元素的交点或切点的坐标值。
要是数控系统无刀具补偿功能，因此要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。
关于外形复杂的零件〔如由非圆曲曲折折曲曲折折折折线、曲曲折折曲曲折折折折面组成的零件〕，需要用直线段〔或圆弧段〕逼近实际的曲曲折折曲曲折折折折线或曲曲折折曲曲折折折折面，依据所要求的加工精度计算出其节点的坐标值。
3．编写零件加工程序依据加工路线计算出刀具运动轨迹数据和已确定的工艺参数及辅助动作，编程人员能够按照所用数控系统的功能指令及程序段格式，逐段编写出零件的加工程序。
编写时应注重：第一，程序书写的典型性，应便于表达和交流；第二，在对所用数控机床的性能与指令充分熟悉的本原上，各指令使用的技巧、程序段编写的技巧。
4．将程序输进数控机床将加工程序输进数控机床的方式有：光电阅读机、键盘、磁盘、磁带、存储卡、连接上级计算机的DNC接口及网络等。
目前常用的方法是通过键盘直截了当将加工程序输进〔MDI方式〕到数控机床程序存储器中或通过计算机与数控系统的通讯接口将加工程序传送到数控机床的程序存储器中，由机床操作者依据零件加工需要进行调用。
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S500 M03；（主轴正转转速500 ）
G00 X32 Z4;（快速定位至螺纹循环起点）
G92 X29 Z-24 F3;（第一条螺纹切削循环背吃刀量0.8mm）
X28.5;（第二次循环背吃刀量0.5mm）
X28.2;（第三次循环背吃刀量0.3mm）
X28.14;（第四次循环背吃刀=1.5）双头螺纹
4、相关计算
1）、求右端R25与S￠50切点处A的坐标
Tana= = a=53.13°
AC=X=sina=25sin53.13°=20 OC=Z=cosa=25cos53.13°=15
2）求左端R15与S￠50切点处B的坐标
Tanb= = b=53.13°
M30;（程序结束并返回程序开始）
O0002;（子程序名）
G01 U-6 F100;（增量值循环圆弧子程序）
G02 U-6 W-9 R15;
G02 U10 W-15 R25 ;（圆弧轮廓的加工）
G03 U0 W-30 R25;
G02 U-6 W-9 R15;
G01 W-5;
U22 W-15;
G00 U2 Z-45;（快速退刀）
G02 X40 W-15 R25;（精车圆弧R25）
G03 X40 W-30 R25;（精车圆弧R25）
G02 X33.985 Z-108 R15;（精车圆弧R15）
G01 W-5;（精车精车至￠34外圆）
X55.985 W-15;（精车圆锥）
Z-143;（精车￠56外圆）
G00 X100 Z100;（快速退刀）
N10 G00 X26 ;（起始至X起点）
G01 Z0;（至Z起点）
X30 Z-25;（车削外圆￠30x25）
X36 Z-35;（车削圆锥-粗车放大）
Z-54;（车削至L54处）
X50;（粗车￠50）
Z-113;（粗车至Z-113处）
X56;（抬刀至￠56处）
Z-143;（车削至终点）
N20 G00 U2;（结束段增量退刀2mm）
切弧轴零件工艺及程序
1、刀具设置
1号刀：93°正偏刀2号：切槽刀（刀宽5mm）3号：60°硬质合金三角形外螺纹车刀。4号：35°硬质合金外圆尖刀
2、装夹设置
夹具：三爪卡盘顶尖尾座装夹方式：一夹一顶
3、工艺落线
1）工件伸出三爪卡盘外145mm，找正后夹紧。
2）手动车削工件右端面
3）打中心孔
4）用活顶尖顶住中心孔，完成一夹一顶装夹方式。
G00 X100 Z100 ;（快速退刀）
T0202;（换2号切槽刀）
S450 M03;（更换主轴转速450 ）
G00 X60 Z-143;（快速定位至切断处---总长138mm+切槽刀刀宽5mm）
G01 X-2 F30 ;（切断）
G00 X100;（先退X方向）
Z100;（再退Z方向）
M05;(主轴停止)
S700 M03;（主轴正转转速700 ）
G00 X60.5Z-45;（快速定位至调用子程序的起点处）
M98 P00040002;（调用O0002号程序并调用4次）
G00 X50 Z2;（快速定位至精加工起点处）
S1200 M03 ;（主轴正转转速为1200 ）
G00 X26;（快速移动至精加工倒角X起点）
U-20;（消除循环增量）
M99;（子程序结束并返回主程序）
G00 X100 Z100;（快速退至换刀点）
T0202;（换2号切槽刀）
S450 M03;（主轴正转转速变为450 ）
G00 X40 Z-25;（快速移动至切槽起点）
G01 X26 F100;（直线进给切槽至X终点）
G00X100;（快速退刀至X100mm处）
Z100;（快速退至Z100mm处）
T0404;（换4号35°尖刀）
BD=X=Obsinb=25sin53.13°=20 OD=Z=Obcosb=25cos53.13°=15
3）求M30X3(P=1.5)双头螺纹的底径
d 1=D-2x0.62P=30-2x0.62x1.5=28.14
4)确定进刀分布：1mm 0.5mm 0.3mm 0.06mm
FANUC系统程序
O0001;(程序名)
G01 Z0F80;（直线移动至精加工倒角Z起点）
X29.8 Z-2;（倒角C2￠29.8为螺纹计算后的公称大径）
Z-18;（直线车削至左端倒角起点）
X26 W-2;（倒左端C2角）
Z-25;（车削至Z-25处）
X35.99 W-10;（车削圆锥并代入公差）
W-10;（车削圆柱）
G02 X30 W-9 R15;（精车圆弧R15）
G98 T0101;（分进给采用1号93°刀）
M03 S700;（主轴正转转速700 ）
G00 X62 Z2;（快速定位至循环起点）
G71 U2 R0.5;（规定循环背吃刀量为每次4mm退刀量为每次1mm）
G71 P10 Q20 U0.5 W0.05 F150;（从N10开始到N20结束精车余量为X0.5 Z0.05）
5）用93°外圆车刀粗车￠56x142.外径留0.5mm精车余量，（以下各粗车直径处均0.5mm精车余量）
6）粗车￠36x45外圆
7）粗车￠30x25外圆
8）用切槽刀车￠26x5退刀槽，再用切槽刀倒左右两端C2角。
9）用93°外圆车刀车右端圆锥
10）用35°外圆尖刀循环车削左端圆弧轮廓
11）用35°外圆尖刀精车工件所有轮廓
G00 X32 Z5.5;（快速定位并与第一条螺纹错开一个螺距P=1.5）
G76 P10160 Q80 R0.1;（采用G76精加工螺纹，精车一次，最小背吃刀量为80微米，
G76 X28.14 Z-24 R0 P930 Q350 F3;（精加工余量0.1mm螺纹牙深930微米第一）
（次背吃刀量350微米）