典型零件的数控车削编程
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）
轴类零件数控车削的工艺分析及编程
螺纹及倒角等表 面组成 ，其 中多个 直径 尺寸与轴 向尺 寸有 较 高 的尺寸精度要求。 件图尺寸标注完整 ， 零 符合数 控加工尺寸 标注要求 ； 轮廓 描述清楚完整 ； 零件材料 为 ４ ５钢 ， 切削加 工性 能较好 ， 热处 理和硬度要求。零件图样上带公差 的尺寸 ， 无 因 公差值较小 ， 编程 时不必取其平均值 ， 故 而取 基本尺寸 即工 质量和提高生 产率 的重要 环节 。粗车 时选 用强度高 、 耐磨度好 的刀具 ， 以满
足大 背吃刀量 、 大进 给量 的要求 ； 车时 选用精度 高 、 精 耐磨度 好 的刀具 ， 以保证 精度的要求 。根据零件 的外形 和加工要求 ，
选 用 选 用 ４把 刀 ：
量 的选择 原则 是 ： 保证零件加 工精度和表 面粗糙 度 ， 分发 挥 充
作者简介 ： 芳（９３ ）女 ， 廖 １６一 ， 广西南 宁人 ， 讲师 。 研究方 向为数控加工技术 。
１４ Ｏ
《 装备制造技术｝ ００ ２ １ 年第 ４ 期
刀具切削性 能 ， 保证 合理 的刀具耐用度 ； 充分发挥机床 的性 并 能， 最大 限度提 高生产率 ， 降低 成本 。根据 本例 中零件 的加工
心线为工艺基准 ，使用 三爪 自动定心卡盘夹住 ３ ｍ外 圆 ０ｍ
一
路线等 ， 按规定 的代码格 式编制成 数控加工程序 ， 数控车床在 程序的控制下 ， 自动加工 出各种形 状不同的零件。轴类 零件是
各种机械设备 中最主要和最基本 的典 型零 件 ，本文 以轴类零 件为例 ， 对数控车削加工 中的工艺分析及 编程做 些探讨。
重要设 备 ， 已广泛应 用于机械 加工中。在数控车削加 工前 ， 要 对所加 工的零件进行工艺分析 ， 定正确的加工方案 ， 确 将车床
数控车床典型零件加工实例
模块五数控车床典型零件加工实例本课题主要选取了两个实例，一个是模具数控车加工实例，一个是中级数控车床操作工应会试题。
学习目标知识目标：●了解数控车床典型零件的加工过程了解中级数控车床操作工应掌握的基本技能能力目标：●正确运用数控系统的指令代码，编制一般零件的车削加工程序。
实例1：加工如图1-80所示的对拼模具型腔。
用车床加工成形部分，如果采用普通车床加工，则必须要使用靠模，加工效率极低而且加工精度也较低。
所以采用数控车床进行加工最合适。
图1-80 对拼模具1．加工准备1）将两拼块分别加工成形。
2）在两拼块上装导钉，一端与下模板过渡配合，另一端与上模板间隙配合。
3）两拼块合装后外形尺寸磨正，对合平面磨平并保证两拼块厚度一致。
4）在花盘上搭角铁，将下模板固定在角铁上，拼合上模板并压紧，用千分表校正后固定角铁，安装示意图如图1-81所示。
图1-81 安装示意图2．所需刀具本工件需要通过钻孔、粗车、精车三个工步加工，钻孔时采用在尾架上装夹φ16mm的钻头手动进给，而粗车和精车则采用自动运行的办法。
粗车时用55°的内孔车刀，刀具号为T01，刀补号为01；精车时用35°的内孔车刀，刀具号为T02，刀补为02。
3．编写加工程序N10 M03 S500N20 T0101N30 G00 X0 Z3.0N40 G01 Z-30.0 F0.5N60 G01 Z-57.0N70 G00 X0N80 G00 Z-31.6N90 G01 X24.4 F0.2N100 G01 Z-50.4N110 G00 X0N120 Z3.0N130 G01 X18.3 Z3.0 F0.3N140 Z0N150 X22.0 Z-10.1N160 W-6.3N170 G02 X21.7 W-13.4 I6.45 J-6.8 N180 G03 X24.5 Z-50.4 I-11.1 J-11.0 N190 GO2 X20.8 Z-56.0 I7.55 J-5.6 N200 G01 X0N210 G00 Z200.0N220 G00 X200.0 T0100N230 T0202N240 G00 Z3.0N250 G01 X18.8 Z3.0 F0.3N260 Z0N280 W-6.3N290 G02 X22.2 W-13.4 I6.45 J-6.8N300 G03 X25.0 Z-50.4 I-11.1 J-11N310 G02 X21.3 Z-56.0 I7.55 J-5.6N320 G01 Z-58.0N330 G00 X0N340 G00 Z100.0N350 G00 X200.0 T0200N360 M05N370 M304．加工过程1）在尾架上装φ16mm的钻头，手动进给钻穿工件。
数控车床典型零件编程与仿真加工
实践与探索Exploration数控车床典型零件编程与仿真加工文/张耀明 唐六元定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误后再进行交换检查。
（8）特殊处理法。
当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段，其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件，甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。
对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时此法可能将故障消除。
维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者采取其他有效的方法。
二、电气维修与故障的排除 电气故障的分析过程也就是故障的排除过程。
因此电气故障的一些常用排除方法在上述的分析方法中已综合介绍过了，下面列举几个常见电气故障供维修者参考。
１．电源故障电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源，它的失效或者故障，轻者会丢失数据，重者会造成停机重者会毁坏系统局部甚至全部。
发达国家由于电力充足，电网质量高，因此其电气系统的电源设计考虑较少，这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足，再加上人为因素，难免出现由电源而引起的故障。
２．数控系统位置环故障 （1）位置环报警。
可能是位置测量回路开路、测量元件损坏、位置控制建立的接口信号不存在等。
（2）坐标轴在没有指令的情况下产生运动。
可能是漂移过大、位置环或速度环接成正反馈、反馈接线开路、测量元件损坏。
３．机床坐标找不到零点可能是零方向在远离零点、编码器损坏或接线开路、光栅零点标记移位、回零减速开关失灵。
４．机床动态特性变差如果机床动态特性变差，工件加工质量下降，甚至在一定速度下机床发生振动。
这其中有很大一种可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严重，或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的。
对于电气控制系统来说则可能是速度环、位置环和相关参数已不在最佳匹配状态，应在机械故障基本排除后重新进行最佳化调整。
典型轴类零件加工与软件编程
典型轴类零件加工与软件编程江苏工贸08技师摘要：轴类零件是各种机械设备中最主要最基础的典型零件，本文通过对典型轴类零件加工工艺分析，从装夹、刀具选择、切削用量、精度控制、软件使用等方面对零件批量生产工作进行优化，从而提高生产效率。
关键词：【轴类零件】、【数控车削】、【工艺分析】一、机械图纸分析1)以图1所示工件为基础，在数控车床上加工时应首先进行图纸分析，确定加工内容图12)图纸分析根据图纸标示，该零件长度160mm，最大直径56mm,材料选用45号碳素钢，故毛坯选用φ60×165尺寸，零件含有梯形螺纹、椭圆、V形槽等要素。
该零件的加工有一定精度要求，有一定加工难度表一二、工艺方案分析2.1 机床选择及装夹分析采用CK6140数控车床加工该零件夹具采用数控车床上最常用的三抓自定心卡盘，需调头装夹一次来完成整个零件的加工。
首先加工工件右端至V形槽结素，掉头装夹，加持φ44台阶轴，但因为加持部分较短工件在加工过程中会产生震动影响工件同轴度，并且可能出现加工事故。
所以在加工工件左端时应实用顶尖，进行一夹一顶的装夹方式，保证同轴度。
2.2 刀具选择与普通机床相比，数控车床对刀具要求更高，不仅要求刚性好，精度高，而且要求尺寸稳定、耐用度好、排屑断屑性能好，同时要求安装调整方便、以满足数控机床的高速切削。
对于本例中工件加工选择刀具，分别为：1、端面车刀--T01012、 45°外圆车刀--T02023、宽度为5mm的外切槽刀--T03034、 30°外梯形螺纹刀—T04042号刀用来加工外圆，因采用较大角度的刀具在加工椭圆时会产生干涉，影响工件形状精度故而选择45°外圆车刀以保证精度2.3 切削用量的选择数控编程时编程人员必须确定每道工序的切削用量并以指令的形式写入程序序中。
切削用量包括切削速度、进给速度及背吃刀量等。
对于不同加工方法，需要选用不同的切削用量。
切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度；并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。
典型零件外轮廓的数控车削
摘要：通过选取一些典型的零件，根据 ＳＩＮＵＭＥＲＩＫ ８０２ｓ系统，探索零件外轮廓数控车削的最优编程方法。 关 键 词 ：ｓｉｎｕｍｅｒｉｋ ８０２ｓ； 外 轮 廓 ； 数 控 车 削 中 图 分 类 号 ：ＴＧ５１９．１ 文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 引 言 在数 控 车 床 上 进 行 零 件 的 外 轮 廓 加 工 时，
本文通过选取一些典型的零件，基于 ＳＩＮＵＭＥＲＩＫ ８０２ｓ系统，对零件外轮廓 的 数 控 车 削 编 程 方 法 进 行 总 结。 １ 非 过 象 限 简 单 轮 廓 零 件 的 加 工
对于非过象限简单 轮 廓 （圆 弧 面、锥 面 等）零 件 的 加 工，一 般 用 ＳＩＮＵＭＥＲＩＫ ８０２ｓ 系 统 自 带 的 ＬＣＹＣ９３、ＬＣＹＣ９５ 和 ＬＣＹＣ９７ 循 环 即 可 完 成 加 工 程 序 的 编 制 ，设 置 相 关 的 参 数 ，输 入 编 写 的 程 序 即 可 完 成 零 件 加 工 ［１］，如 图 １ 所 示 。
１５，零件加工选用的毛坯尺寸为 ４０。 为 了 避 免 接 刀 痕 迹整个零件的轮廓加工就用一把刀（Ｒ 刀）加工。
图 ２ 非 过 象 限 较 复 杂 轮 廓 零 件 及 加 工 仿 真 图
数控车床基本编程指令
数控车床基本编程指令
数控车床（Computer Numerical Control Lathe）的基本编程指令通常是用来描述加工轴向、径向、切削速度、进给速度等方面的操作。
下面是一些常见的数控车床基本编程指令：
G代码：用于指定不同的功能和动作。
例如：
G00：快速定位
G01：直线插补
G02：圆弧顺时针插补
G03：圆弧逆时针插补
G04：暂停（延时）
G28：回零点
G71：开启公制单位
G72：开启英制单位
M代码：用于控制机床的辅助功能和动作。
例如：
M03：主轴正转
M04：主轴反转
M05：主轴停止
M08：冷却液开启
M09：冷却液关闭
M30：程序结束
X、Y、Z轴坐标控制：用于控制工件在不同轴向上的移动。
例如：
X10.0：将X轴移动到坐标10.0处
Y5.0：将Y轴移动到坐标5.0处
Z-2.0：将Z轴移动到坐标-2.0处
F代码：用于设定进给速度（切削速度）。
例如：
F100：设定进给速度为每分钟100毫米（或英寸）
S代码：用于设定主轴转速。
例如：
S1000：设定主轴转速为每分钟1000转
T代码：用于选择工具。
例如：
T0101：选择编号为0101的刀具
这些是最基本的数控车床编程指令，实际上还有更多用于高级功能和特定应用的指令。
正确理解和使用这些指令对于确保数控车床操作的准确性和效率至关重要。
典型车加工零件的数控加工
典型车加工零件的数控加工摘要:通过对典型车加工零件梯形螺纹的加工过程的实践,分析该零件的加工原理，进行精度和形位公差要求分析,确定高精度的加工工艺,并用数控车床加工出该零件,并结合梯形螺纹应用实例，详细分析了加工该类梯形螺纹的宏程序。
关键词:工艺分析车加工典型零件随着社会生产和科学技术的快速发展，数控车床加工在工业生产中被广泛应用。
数控车床受控于程序指令，数控加工的过程按程序指令自动运行，数控加工所涉及的内容也比较广泛，要根据数控车床的特性才能制定出合理的零件加工工艺。
1 加工原理根据梯形螺纹的特征，采用分层切削法和左右切削法相结合的原理，以梯形螺纹槽底左右两点的径向垂直线为主线，以每次直径值径向进给0.2～0.3mm，分别左右边各车一刀（螺纹车刀的左右刀尖对准螺纹槽底左边径向垂直线上），见图2和图3，完成一层的车削后，以此类推循环，直至加工到槽底。
相关计算公式如表1所示：2 梯形螺纹实际应用以实际梯形螺纹为例，尺寸为54mm长Tr36×6，同一刀尖点的定位点的距离为b=0.428mm（见图2及表1的计算），加工时，左右边各车一刀，完成一层的车削后，以此类推进行下一层的加工，直至加工到槽底，最后再左右分别精车一刀。
Tr36×6长度54mm梯形螺纹，左右垂直下刀分层车削，具体编程如下：O0001；T0101；M03S400；G00X37.Z7.；M08；#1=36；WHILE［#1GT29］DO1；G00Z7.；G92［#1］Z-54.F6；G00Z7.428；G92X［#1］Z-54.F6；#1=#1-0.4；END1G00Z7；G92X29.Z-54.F6；G00Z7.428；G92X29.Z-54.F6；G0X100.Z100.；（退刀）M05；（主轴停）M09；（冷却液关）M30；（程序结束）3 结语本文对梯形螺纹的实际数控加工进行详细的分析，采用合理的加工工艺及合适的夹具,由于梯形螺纹是形状较复杂、有一定精度要求、且为了提高生产率，需要多把刀具进行加工批量生产。
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。
数控加工工艺典型零件加工工艺
数控加工工艺典型零件加工工艺数控加工工艺是现代制造业中广泛应用的一种加工方式，通过计算机控制机床进行加工，具有高效、精确、灵活等优点。
本文将介绍数控加工工艺中的典型零件加工工艺，包括加工流程、工艺要点等内容。
一、数控车削加工工艺1.材料准备：选择适当的材料，并进行切割、锯割等预处理。
2.工件夹紧：将工件固定在数控车床上，确保夹紧紧固可靠。
3.刀具选择：根据工件的形状和加工要求，选取合适的车刀。
4.刀具安装：安装车刀，并进行刀具的装夹和调整。
5.工艺参数设置：根据工件的材料和形状等因素，设置合适的进给速度、转速等参数。
6.加工操作：根据数控程序要求，启动车床进行加工操作。
7.加工检测：加工完成后，对工件进行检测，确保加工尺寸和表面质量符合要求。
二、数控铣削加工工艺1.材料准备：选择适当的材料，并进行锯割、修整等预处理。
2.工件夹紧：将工件夹紧在数控铣床上，确保夹紧稳固可靠。
3.刀具选择：根据工件形状和加工要求，选取合适的铣刀。
4.刀具安装：安装铣刀，并进行刀具的装夹和调整。
5.工艺参数设置：根据工件的材料和形状等因素，设置合适的进给速度、转速等参数。
6.加工操作：根据数控程序要求，启动铣床进行加工操作。
7.加工检测：加工完成后，对工件进行检测，确保加工尺寸和表面质量符合要求。
三、数控钻削加工工艺1.材料准备：选择适当的材料，并进行切割、车削等预处理。
2.工件夹紧：将工件夹紧在数控钻床上，确保夹紧牢固。
3.钻头选择：根据工件的孔径和加工要求，选取合适的钻头。
4.钻头安装：安装钻头，调整好钻头的位置和长度。
5.工艺参数设置：根据工件材料和孔径等因素，设置合适的进给速度、转速等参数。
6.加工操作：根据数控程序要求，启动钻床进行加工。
7.加工检测：加工完成后，对孔径进行检测，确保尺寸和位置精度符合要求。
本文介绍了数控加工工艺中的典型零件加工工艺，包括数控车削、数控铣削和数控钻削等。
通过严格的工艺流程和参数设置，可以保证工件的加工精度和质量。
典型轴类零件的数控车削工艺与加工标准实验报告
电子科技大学计算机学院实验报告（实验）课程名称典型轴类零件的数控车削工艺与加工电子科技大学教务处制表电子科技大学实验报告学生姓名：dfkjf;laj lk 学fg dfg 指导教师：实验地点：工程训练中心114 实验时间：f2012-4fsdf -15一、实验室名称：工程训练中心二、实验项目名称：典型轴类零件的数控车削工艺与加工三、实验学时：32四、实验原理：轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴的长径比小于 5 的称为短轴，大于 20 的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。
轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。
轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：1、尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5~IT7）装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低。
（IT6~IT9）。
2、几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。
对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。
3、相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。
通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。
普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001~0.005mm。
4、表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为 Ra2.5~0.63?m，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为 Ra0.63~0.16?m。
（二）、轴类零件的毛坯和材料及热处理）、轴类零件的毛坯和材料及热处理轴类零件的毛坯和材料1、轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。
数控车床编程实例
3.4 典型零件的数控车削编程举例 练习与思考题
3.4.1 数控车床刀具补偿
3.4
典
数控机床中刀具补偿有两种：刀具位置尺寸补
型 零
偿和刀具半径尺寸补偿.
件
1．刀具位置补偿
的 数
当采用不同尺寸的刀具加工同一轮廓尺寸的零
控 件,或同一名义尺寸的刀具因换刀重调、磨损以及切
车 削
削力使工件、刀具、机床变形引起工件尺寸变化时，
型 B、C的坐标.（以工件右端为原点）
零
件 A点的坐标为：XA= 4.616 (直径值)
3.4
数控车床总是按“假想刀尖”点来对刀,使刀尖位置与程序中的起
典 刀点（或换刀点）重合.所谓假想刀尖如图3-73所示，b为圆头车刀，
型 P点为圆头刀假想刀尖，相当于a图中尖头刀的刀尖点。
零
件
的
数
控
车
削
编
程
举
例
图3-73 圆头车刀刀尖半径和假象刀尖
3.4 典 型 零 件
若假想刀尖加工如图3-74所示工件轮廓AB移动,即P1P2与AB重 合，并按AB尺寸编程，则必然产生图a中欠切的区域ABCD，造成 残留误差.因此按图b所示，使车刀的切削点移至AB，并沿AB移动， 从而可避免残留误差，但这时假想刀尖轨迹P3P4与轮廓在X方向和 Z方向分别产生误差ΔX和ΔZ。
控
（2）加工工艺性分析
车 削
编程原点选在装夹端的中心面
编
程
举
例
3.4
（3）确定工序和装夹方式
典
以Ø85mm外圆及右中心孔为工艺基准,用三爪自定心
型 零
卡盘夹持Ø85mm外圆，用机床尾座顶尖顶住右中心孔.工
毕业论文《典型轴类零件数控车床加工编程设计与工艺设计》
典型轴类零件数控车床加工编程设计与工艺设计摘要数控车床是应用数控技术的车床，也就是装了数控系统的车床，是严格按照从外部输入加工程序来自动对被加工零件进行车削加工。
它是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高科技的产物数控技术是现代制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，离开了数控技术，先进制造技术就成了无本之木。
数控技术的广泛使用给机械制造业生产方式、生产结构、管理方式带来深刻的变化，它的关联效益和辐射能力更是难以估计。
数控技术及数控装备已成为关系国家战略和体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。
本论文主要通过对典型轴类零件的加工工艺分析和加工编程设计，进一步了解与掌握数控原理的理解，零件的识图与合理加工工艺的设计，并且进一步加强对数控G代码编程的熟练应用。
关键词数控加工工艺编程 G代码The typical shaft parts CNC lathe programming design and process designAbstract CNC lathe application lathe CNC technology, lathe CNC system that is installed, in strict accordance with the input from the external processing program to automatically turning machining parts to be machined.It is a comprehensive application of computer, automatic control, automatic detection and precision machinery and other high-tech products CNC technology is the modern manufacturing automation, flexible foundation for integrated production, left the CNC technology, advanced manufacturing technology became a forest without trees. The extensive use of CNC technology to bring profound changes to the mode of production, machinery manufacturing, production structure, management style, and its associated benefits and the ability to radiate more difficult to estimate. NC and CNC equipment has become the country's strategy and reflects the country's comprehensive national strength level of basic industry, the level of core mark is a measure of the degree of modernization of a country's manufacturing industry, numerical control machine tools and production process has become manufacturing the development direction of the industry.This thesis through the typical shaft parts processing technology analysis and processing of programming designed to further understanding and mastery the CNC understanding of the principles, parts of the knowledge map and reasonable process design, and further strengthen the skilled application of CNC G-code programming.Keywords CNC machining process programming G code目录引言 (3)第一章数控技术 (4)1.1 国内外数控发展概况 (4)1.2数控技术发展趋势 (5)1.2.1性能发展方向 (5)1.2.2 功能发展方向 (7)第二章零件图纸设计与分析 (11)2.1 零件图纸设计 (11)2.2 机床的选择 (11)第三章零件的夹具与刀具设计 (13)3.1 数控机床夹具 (13)3.1.1机床夹具的组成 (13)3.1.2机床夹具的作用 (15)3.1.3 零件的夹具设计 (16)3.2 数控机床的刀具 (16)3.2.1 数控刀具的分类 (16)3.2.2 数控刀具的选用 (17)3.3.3 零件的刀具选用 (22)第四章零件的加工工艺 (23)4.1 数控车削的加工工艺内容 (23)4.2数控车削的加工工艺分析 (23)4.2.3 零件的工艺步骤 (26)第五章零件切削用量的选定 (27)5.1 切削用量的选择 (27)5.2 切削用量的内容 (27)第六章零件主要操作步骤及程序的编制 (29)6.1加工顺序及路线 (29)6.2机床的操作步骤: (29)6.3零件的安装及装夹方式 (29)夹具是机床的一种附加装置，工件的装夹与数控车床一般使用三爪自动定心卡盘装夹工件。
典型轴类零件的数控车削工艺与加工实验报告
电子科技大学机电学院标准实验报告（实验）课程名称典型轴类零件的数控车削工艺与加工学生姓名：学号：指导老师：日期：电子科技大学教务处制表电子科技大学实验报告学生姓名：学号：指导教师：实验地点：工程训练中心114 实验时间：一、实验室名称：工程训练中心二、实验项目名称：典型轴类零件的数控车削工艺与加工实验学时：32三、实验原理：在软件中进行设计绘图，运用G代码，将工艺文件编制成数控加工程序，输入数控车床，加工出零件。
四、实验目的：1.了解典型零件的特点、生产过程与应用；2.学习工程制造工艺，学习工程手册的使用，掌握典型零件的毛坯制造、热处理、机加工方法；3.将传统加工与现代制造技术有机结合，合理制定数控加工工艺，正确使用数控设备及刀夹量具；4.培养和提高综合分析轴类零件的问题和解决问题的能力，以及培养科学的研究和创造能力。
五、实验内容1.轴类零件的功用、结构特点及技术要求；2.轴类零件的毛坯和材料及热处理；3.运用Mastercam9.0进行轴的设计以及程序的生成；4.轴类零件的安装方式；5.数控车削工艺；6.编制数控车削程序加工出所设计的零件；7.数控车床的操作。
六、实验器材（设备、元器件）：计算机、数控车床、90°外圆车刀、93°偏头仿形车刀、60°螺纹刀、切槽刀、量具及金属材料。
七、实验步骤：1.设计零件，绘制图形。
2.轴类零件的功用，结构特点及技术要求。
3.轴类零件的毛坯材料及热处理。
4.结构设计、工艺分析。
5.轴类零件的数控工艺、编程。
6.上机操作加工。
7.检验。
八、实验数据及结果分析：1.被加工零件的零件图。
（见附件）2.数控加工工艺文件。
（见附件）3.数控加工程序（见附件）。
4.结果分析：在整个加工过程中，存在加工误差，原由是：1)对刀引起的加工误差，尽管加工时，对刀点尽量选在工件的设计基准或工艺基准上;2)进给线对零件的加工精度和表面粗糙度的直接影响，在实验中尽量保证了进给线长短的合理设计;3)加工时刀具的磨损导致零件尺寸不合格；4)加工工艺上刀具的选着以及工艺安排上努力做到最优化。
数控加工工艺与编程第4章：数控车工艺与编程
程序输入与调试过程
程序输入
将编写好的数控程序通过输入设备输入到数控系统中。
程序调试
在正式加工前进行程序调试，检查程序是否正确、合理，确保加 工过程顺利进行。
调试方法
可采用空运行、单段运行等方式进行程序调试，观察机床动作和 加工轨迹是否符合要求。
加工过程中异常情况处理
异常情况识别
在加工过程中，应注意观察机床的运行状态、切削声音、切削力 等，及时发现异常情况。
数控车削加工特点
高精度、高效率、高柔性、高自 动化。
数控车削加工应用范围
01
02
03
回转体类零件
数控车削加工广泛应用于 各种回转体类零件的加工， 如轴类、盘类、套类等。
复杂曲面类零件
通过数控车削加工中心的 复合加工，可实现复杂曲 面类零件的加工。
特殊材料加工
数控车削加工可用于各种 金属、非金属材料的加工， 如铝合金、钛合金、陶瓷 等。
工序划分
加工顺序安排
合理安排各工序的加工顺序，确保加 工过程高效、顺畅。
将零件的加工过程划分为若干个工序， 每个工序对应一个特定的加工操作。
切削用量选择
切削深度选择
根据刀具和机床的性能，选择合 适的切削深度，以保证加工效率
和刀具寿命。
进给量选择
根据切削条件和加工要求，选择合 适的进给量，以保证加工精度和表 面质量。
螺纹类零件编程实例
以普通外螺纹为例，介绍螺纹类零件的编程方法，包括车 削螺纹的切削用量选择、刀具选择、切削参数设置和宏程 序编写等。
综合类零件编程实例
综合类零件的结构特点
综合类零件是指结构复杂、形状多样的零件，可能包含轴类、盘套类和螺纹类等多种结构 要素。
数控车削加工工艺典型轴类零件如图4-1所示,毛坯
2.数控车床的布局
数控车床的主轴、尾座等部件相对床身的布局形式与普通车床基本一致。因 为刀架和导轨的布局形式直接影响数控车床的使用性能及机床的结构和外观，所 以刀架和导轨的布局形式发生了根本的变化。另外，数控车床上一般都设有封闭 的防护装置，有些还安装了自动排屑装置。 （1）床身和导轨的布局
数控车床床身导轨与水平面的相对位置如图4-2所示，它有5种布局形式。一 般来说，中、小规格的数控车床采用斜床身和卧式床身斜滑板的居多，只有大型 数控车床或小型精密数控车床才采用平床身，立床身采用的较少。
图4-5所示壳体零件封闭内腔的成型面，“口小肚大”，在普通车床上是较 难加工的，而在数控车床上则很容易加工出来。
图4-5 成型内腔壳体零件示例
（2）高精度零件的加工 零件的精度要求主要指尺寸、形状、位置、表面精度要求，其中表面精度主要指
表面粗糙度。例如：尺寸精度高（达0.001mm或更小）的零件；圆柱度要求高的圆柱 体零件；素线直线度、圆度和倾斜度均要求高的圆锥体零件；线轮廓要求高的零件 （其轮廓形状精度可超过用数控线切割加工的样板精度）；在特种精密数控车床上， 还可以加工出几何轮廓精度极高（达0.0001mm）、表面粗糙度极小（Ra达0.02µm） 的超精零件,以及通过恒线速切削功能,加工表面质量要求高的各种变径表面类零件等。
φ42
0 -0.04
30 50
1.6 1.6
120
图4-1 典型轴类零件
40
φ32
0 -0.04
R5
R15
φ32
0 -0.1
R18 φ30
C2
C2
M28x3(P1.5)
5x2
25
3.2
其余
4.1 数控车削简介
数控加工中心典型零件编程实例
数控加工中心典型零件编程实例摘要：数控加工工艺复杂，从选择合适的机床到确定工序内容，从分析零件图样到设计加工工序，从调整工序程序到合理分配加工容差以及最后的编制程序，无一不显示着其复杂性。
但数控加工也有适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件和一次装夹定位后，可进行多道工序加工的零件以及加工精度高、加工质量稳定可靠等优点。
本文就以一典型零件的加工为例来说明数控加工特点。
一：数控加工工艺分析主要包括以下几方面：1)选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。
2)分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。
3)设计数控加工工序。
如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。
4)调整数控加工工序的程序。
如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。
5)分配数控加工中的容差。
6)处理数控机床上部分工艺指令。
总之，数控加工工艺内容较多，有些与普通机床加工相似。
二：数控铣床加工的特点数控铣削加工除了具有普通铣床加工的特点外，还有如下特点：1、零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、壳体类零件等。
2、能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。
3、能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。
4、加工精度高、加工质量稳定可靠。
5、生产自动化程序高，可以减轻操作者的劳动强度。
有利于生产管理自动化。
6、生产效率高。
7、从切削原理上讲，无论是端铣或是周铣都属于断续切削方式，而不像车削那样连续切削，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。
在干式切削状况下，还要求有良好的红硬性。
三：数控加工案例例1：如图9.1所示，为一长方形板类零件，工件材料为45号钢，六面已加工，试分析孔加工工艺及编写该零件的加工程序。
利用MasterCAM软件实现典型零件数控车自动编程
Science &Technology Vision 科技视界MasterCAM 是集计算机辅助设计和计算机辅助制造一体的软件,利用其CAD 功能绘制工程图纸,CAM 功能设计刀具路径(NCI),然后通过各种不同类型的后置处理程序(PST)产生不同CNC 机床所需的NC 程序,输入数控机床后对零件加工成型,从而达到数控自动加工的目的。
MasterCAM 软件在机械加工行业普遍使用,可应用于数控车(镗)床、数控铣床、加工中心、数控线切割机床等。
由于数控系统的繁杂和功能区别较大,并且数控车床编程在根本上依赖于循环功能的使用,因此在计算机中,MasterCAM 软件CAM 编程效率远远高于手工编程,并且CAM 可以做出用循环做不出的内凹异形件。
1车削加工的典型零件车削加工主要对象是回转零件,基本的车削内容有车外圆、车端面、切断、和车槽、钻孔、镗孔、车锥面、车成形面,车螺纹等。
其实,每个二维刀具轨迹都是由一条直线、圆弧、聚合线等串联而成的曲线。
图1为数控车削加工的典型零件。
从图1可以看出,该典型零件的车削加工内容包括:车端面、车外圆、车螺纹、车槽、车锥面、车椭圆面,钻孔、铰孔、切断。
图1数控车典型零件图如果采用手工自动编程,需要计算各元素基点、节点和刀位点轨迹的坐标。
特别是对于参数曲线(椭圆曲线),其刀位点轨迹是通过插补方式计算的,即在确定的编程允许误差内,用直线或圆弧、抛物线逼近非圆曲线,非圆曲线精度要求越高,逼近的直线或圆弧段越短,节点越多,计算越复杂。
而对于MasterCAM 软件,利用其CAD 功能绘制图纸,用其CAM 功能设计刀具路径,通过后置处理程序产生NC 程序,由计算机自动计算刀位点轨迹,从而实现该零件的数控车自动编程,简单高效。
2加工工艺分析MasterCAM 自动编程是建立在数控加工工艺基础上的。
加工工艺的主要内容有:分析图纸,选择毛坯并确定装夹方式,确定各表面的加工顺序和加工次数、选择合适刀具和切削参数。
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典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
若假想刀尖加工如图3-74所示工件轮廓AB移动，即P1P2与AB 重合，并按AB尺寸编程，则必然产生图a中欠切的区域ABCD，造 成残留误差。因此按图b所示，使车刀的切削点移至AB，并沿AB 移动，从而可避免残留误差，但这时假想刀尖轨迹P3P4与轮廓在X 方向和Z方向分别产生误差ΔX和ΔZ。
典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
图3-76 按刀尖圆弧中心轨迹编程
典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
（2）具有刀具半径补偿功能的系统补偿 在现在高级的数控车床控制系统，为使编程简单方便，数控车床一般 都设置了刀尖圆弧半径补偿功能，而且可以根据刀尖的实际情况，选择刀 位点轨迹，编程和补偿都十分方便。对于具有刀具半径补偿功能的数控系 统，在编程时，只要按零件的实际轮廓编程即可，而不必按照刀具中心运 动轨迹编程。使用刀具半径补偿指令，并在控制面板上手工输入刀具半径， 数控装置便能自动地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即执 行刀具半径补偿后，刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而加工出 所要求的工件轮廓。
从以上分析可以看出，数控系统进行刀具位置补偿，就是用刀补 值对刀补建立程序段的增量值进行加修正，对刀补撤销段的增量值 进行减修正。 这里的1号刀是标准刀，我们只要在加工前输入与标准刀的差I∆、K∆ 就可以了。在这种情况下，标准刀磨损后，整个刀库中的刀补都要 改变。为此，有的数控系统要求刀具位置补偿的基准点为刀具相关 点。因此，每把刀具都要输入I∆、K∆，其中I∆、K∆是刀尖相对刀具相 关点的位置差（图3-71）。
图3-70
刀具位置补偿示意
如图3-70所示，车床的刀架 装有不同尺寸的刀具。设图示刀 架的中心位置为各刀具的换刀点， 并以l号刀具的刀尖B点为所有刀 具的编程起点。 当换2号刀具加工时，2号刀 具的刀尖在C点位置，要想运用A、 B两点的坐标值来实现从C点到A 点的运动，就必须知道B点和C点 的坐标差值，利用这个差值对B 到A的位移量进行修正，就能实 现从C到A的运动。
图3-71 刀具位置补偿
按基准刀尖编程
按刀架中心编程
当前车刀 刀架转位
X1
基准 车刀
磨损补偿 Zm
Xm
几何补偿
Xj
Z1
X 2
Zj
Z2
典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
2．刀具半径补偿 （1）不具备刀具半径补偿功能的系统补偿 在通常的编程中，将刀尖看作是一个点，然而实际数 控切削加工中为了提高刀尖的强度，降低加工表面粗糙度， 刀尖处成圆弧过渡刃。在切削内孔、外圆及端面时，刀尖 圆弧不影响其尺寸、形状，但在切削锥面和圆弧时，则会 造成过切或少切现象（见图3-72）。此时可以用刀尖半径 补偿功能来消除误差。 简易数控系统不具备半径补偿功能，因此，当零件精度 要求较高且又有圆锥或圆弧表面时，要么按刀尖圆弧中心 编程，要么在局部进行补偿计算，来消除刀尖半径引起的 误差。
图3-72
刀尖圆弧产生过切和少切的现象
典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
1)按假想刀尖编程加工锥面 数控车床总是按“假想刀尖”点来对刀，使刀尖位置与程序中的起 刀点（或换刀点）重合。所谓假想刀尖如图3-73所示，b为圆头车刀， P点为圆头刀假想刀尖，相当于a图中尖头刀的刀尖点。
图3-73 圆头车刀刀尖半径和假象刀尖
典型零件的数控车削编程
1 数控车床刀具补偿
典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
数控机床中刀具补偿有两种：刀具位置尺寸补偿和刀具半径尺寸 补偿。 1．刀具位置补偿 当采用不同尺寸的刀具加工同一轮廓尺寸的零件，或同一名义尺 寸的刀具因换刀重调、磨损以及切削力使工件、刀具、机床变形引起 工件尺寸变化时，为加工出合格的零件，必须进行刀具位置补偿。
（a） 补偿前产生过切现象 （b）加入补偿后的切削 图3-74圆头车刀加工锥面补偿示意图
典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
2）按假想刀尖编程加工圆弧 如果按假想刀尖编程车削半径为R的凸凹圆弧表面AB时，会出 现如图3-75所示的情况。图中（a）为车削半径为R的凸圆弧，由于 r的存在，则刀尖P点所走的圆弧轨迹并不是工件所要求的圆弧形状。 其圆心为“O‘”，半径为“R＋r”，此时编程人员仍按假想刀尖P 点进行编程，不考虑刀尖圆弧半径的影响，即粗实线轮廓应按图中 虚实线参数进行编程。但要求加工前应在刀补拔码盘上给 z向和x 向分别加一个补偿量r。同理，在切削凹圆弧，如图3-75（b）时， 则在x向和z向分别减一个补偿量r。
典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
（a）凸圆弧加工 （b）凹圆弧加工 图3-75 圆头车刀加工凸凹圆弧刀补示意图
典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
3）按刀尖圆弧中心轨迹编程 不具备刀具半径补偿功能的数控系统，除按假想刀尖轨迹数据编 程外，还可以按刀心轨迹编程。如图4-76所示手柄零件是由3段凸圆 弧和凹圆弧构成的，这时可用轮廓虚线轨迹所示的3段等距线迹进行 编程，即O1圆半径为R1+r，O2圆半径为R2+t，O3圆半径为R3-r，三 段圆弧的终点坐标由等距的切点关系求得。这种方法编程比较直观， 常被使用。
典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
利用机床自动进行刀尖半径补偿时，需要使用G40、G41、G42指令。 当系统执行到含T代码的程序指令时，仅仅是从中取得了刀具补偿的 寄存器地址号(其中包括刀具几何位置补偿和刀具半径大小)，此时并不会 开始实施刀尖半径补偿。只有在程序中遇到G41、G42、G40指令时，才开 始从刀库中提取数据并实施相应的刀径补偿。
2 典型零件的数控车削编程举例
典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
一、典型零件数控车削编程的步骤： 1、零件图样分析 2、加工工艺性分析（含基点、节点坐标的计算及
编程原点的确定）
3、确定工序和装夹方式 4、选择刀具和确定走刀路线
5、选择切削用量