轴类零件车床加工编程
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）
数控车床加工轴类零件的编程方法
数控车床加工轴类零件的编程方法摘要数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的。
数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。
这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。
数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。
这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的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。
关键词：轴类零件；数控车削；工艺设计目录摘要 .............................................................................................................................................. 第一章概述 ..............................................................................................................................1.国内外数控发展概况.............................................................................................................. 第二章工艺方案分析...................................................................................................................2.1 零件图..................................................................................................................................2.2工艺设计及零件图分析.......................................................................................................2.3确定加工方法.......................................................................................................................2.4确定加工方案....................................................................................................................... 第三章工件的装夹 ........................................................................................................................3.1定位基准的选择...................................................................................................................3.2定位基准选择的原则...........................................................................................................3.3确定零件的定位基准...........................................................................................................3.4装夹方式的选择...................................................................................................................3.5数控车床常用装夹方式.......................................................................................................3.6确定合理的装夹方式........................................................................................................... 第四章刀具及切削用量.................................................................................................................4.1选择数控刀具的原则...........................................................................................................4.2选择数控车削用刀具...........................................................................................................4.3设置刀点和换刀点...............................................................................................................4.4确定切削用量....................................................................................................................... 第五章典型轴类零件加工...............................................................................................................5.1 轴类零件加工的工艺分析..................................................................................................5.2 典型轴类零件加工工艺......................................................................................................5.3 手工编程.............................................................................................................................. 第六章结束语 ................................................................................................................................ 第七章致谢词 .............................................................................................................................. 参考文献 ............................................................................................................................................第一章概述1.1国内外数控发展概况随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。
轴类零件外圆轮廓在数控车床上的编程加工
２ ０ Ｎ０ ０８ １ ７
ｄ Ｔｅｃｈ ｏｇｙ ｎｎｏ ｎｏｌ Ｉ ｖａｔ ｏ Ｈｅｒ ｄ ｉｎ ａｌ
工 技 术
轴 类零件外 圆轮 廓在数控车床 上的编 程加工
鲍 智扬 （ 浙江金华 实验中学教育集 团 浙江金华 ３ １０ ） ２ ０ ０ 摘 要： 数控 车床 能够加 工轴类或 盘类零件 的各种 回转表 面、 曲面及 各类 螺纹等轮 廓 ， 轴类零件 外 圆轮廓 尤其适宜在数控 车床 上加工 ， 灵活 的运 用 多种数控 编程指 令 ， 保证 产品精度 ， 能够有效 的提 高产品加 工效率 。 关键词 ： 圆轮 廓 Ｇ７ 外 １指令 Ｇ７ ３指令 Ｇ７ ０指令 刀尖 圆弧补偿 中 图分类号 Ｔ １ ４ １ Ｄ ＋． ６ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６４ ０ ８ （０ ８０ （） ０ １ － ２ １ ７ — ９Ｘ ２０ ）６ｂ一 １ ０ ６ 精 常 复 合循 环 Ｇ １ ７ 、仿形 复合循 环 Ｇ７ 及精 廓 形 状 基 本 接 近 时 的 粗 车 ， 用 复 合 循 环 圆或 曲 线 轮 廓 轮 廓 时 ， 加 工 轨 迹 运 用 宏 ３ 程序 进行编程 ， 则可 以 把 宏 程 序 编 入 精 加 加 工循 环 ７ 等 编 程 指 令 在轴 类 零 件 外 圆轮 Ｇ ３ 令 来完 成 ， 编 程 格 式 为 ： Ｏ ７指 其 Ｇ７３ Ｕ Ｗ — Ｒ一； 工 程 序 段 中 ， Ｇ ３ 令 循 环加 工 ； 由 ７ 指 如要 运 的 编 廓 粗 加 工 中运 用 较 多 ， 程 加 工过 程 中 Ｇ７３ Ｐ Ｑ Ｕ— — — 一； Ｗ Ｆ ＳＴ 用 Ｇ７ 指 令 时 ， 以把 椭 圆 或 曲线 轮 廓 留 ｌ 可 熟 要 悉 编 程 指 令 、 灵活 的 选 择 和 运 用 各 个 运 用 Ｇ７ ３指令 进 行 编 程 加 工 时
数控车床编程与操作项目二 轴类零件加工任务四多阶梯轴零件加工
T0202 M03 S800 F0.1 G00 G42 X52.Z2. G70 P50 Q150 G00 G40 X100.Z100.
M00 M05 T0303 M03 S400 G00 X50. Z-85. G01 X0 F0.08 X52. F0.3 G00 X100.Z100.
M30
换精加工车刀 设置转速与进给速度 快速移到循环起点,建立刀补 调用精加工循环,进行精加工 退刀准备换刀并取消刀补 暂停,主轴停,测量 换切断刀 设置转速与进给速度 快速移至X50. 快速移至Z-85. 切断 刀具沿+X方向退刀 刀具退回至换刀点 程序结束
数控机床上首件加工均采用试切和试测方法保证尺寸精度，具 体做法：当程序运行到N170程序段时，停车测量精加工余量。 根据精加工余量设置精加工刀具（T02号）磨损量，避免因对刀 不精确而使精加工余量不足而出现不可修复的废品。然后再运 行精加工程序，程序运行至N230时，停车测量，根据测量结果 ，修调精加工车刀刀补磨损值，再次运行精加工程序，直至零 件尺寸达到要求为止。
程序内容 G00 T0101 G40 G97 G99 F0.2
M03 S600 X52. Z2. G71 U1.5 R0.5 G71 P50 Q150 U0.4 W0.1 G00 X0. G01 Z0. X15.994 X19.994 Z-2. Z-15. X27.994 Z-25. X39.992 Z-45. Z-55. X-47.992 Z-70. Z-85. G00 X100.Z100 M00 M05
【实施训练】
一、加工准备 二、对刀操作 三、空运行及仿真 四、零件自动加工及锥度控制
数控机床上首件加工均采用试切和试测方法保证尺寸精度，具体做法：当 程序运行到N170程序段时，停车测量精加工余量。根据精加工余量设置精 加工刀具（T02号）磨损量，避免因对刀不精确而使精加工余量不足而出 现不可修复的废品。然后再运行精加工程序，程序运行至N230时，停车测 量，根据测量结果，修调精加工车刀刀补磨损值，再次运行精加工程序， 直至零件尺寸达到要求为止。例 T02号刀具X磨损量设为0.3mm，Z方向磨 损量设为0.2mm。精加工程序运行后，实测外圆尺寸比编程尺寸大0.22mm， 则把X方向磨损量修改为0.3mm－0.22mm=0.08mm；实测长度方向尺寸比 编程尺寸大0.15mm，则把Z方向磨损量修改为0.2mm－0.15mm=0.05mm。 重新修改为磨损量后，重新运行精加工程序，直至达到尺寸要求。首件加 工尺寸调好后，可以将程序中的暂停指令删除即可进行批量零件的生产， 加工中不需要再测量和控制尺寸，直至刀具磨损为止。
10任务十 简单轴类零件的编程及加工(一)
《数控车削编程与加工技术》任务十：简单轴类零件的编程及加工授课教师：授课地点：授课班级：授课时间：芜湖市职教中心数控与机电教研室【课题】简单轴类零件的编程及加工【教材分析】由电子工业出版社出版，谢晓红主编的《数控车削编程与加工技术（第二版）》是教育部职业教育与成人教育司推荐教材，是根据中等职业学校数控技术应用专业领域技能型紧缺人才培养培训指导方案编写的。
本书由葛金印、王猛老师主审，本教材是根据数控车床编程与操作员职业岗位要求设置的课程，重点介绍了数控车床相关的基础知识，FANUC O-TD数控系统的编程技术、加工技术训练，以及中级数控车床操作工技能训练。
对于“简单轴类零件的编程及加工”，教材中对其加工工艺要求和难点作了必要的说明，并例举了几个典型零件的加工工艺分析和编程，我们选择了教材中“案例 5.1”作为教学任务，其中所涉及到的基本要素，具有很好的代表意义。
【学情分析】通过前面的学习，同学们对数控车床组成与工作原理、数控车削加工工艺及编程已经有了一个基本的了解。
从本章开始，将学习常用指令的编程与加工。
简单轴类零件的轮廓形状，大部分由直线和圆弧构成。
因此，作为初学者，首先应熟练运用直线、圆弧插补指令进行程序编制和加工。
【教学目标】（一）知识目标了解简单轴类零件的数控车削加工工艺（二）能力目标掌握G00、G01指令的编程格式及特点（三）情感态度与价值观简单轴类零件的编程与加工运用的是数控车削加工中最基础的指令。
对于初学者，一定要有踏实认真的学习态度，充分理解各指令的指令格式、用法和走刀路径，切忌不可马虎大意。
另外，课堂上所授的是FANUC系统的指令，同学们在工厂里，要灵活运用课堂所学，要懂得举一反三，对于不同系统的机床要学会自己进行工艺分析。
【教学重点】简单轴类零件的加工程序的编写【教学难点】简单轴类零件加工工艺分析【教学手段】采用多媒体教学。
【教学时间】四课时任务引领：5分钟知识准备：50分钟示范任务：55分钟分组练习：45分钟任务评价：15分钟任务总结：5分钟布置作业：5分钟【教学策略】（一）教法设计采用任务驱动教学法，以简单轴的加工为任务引领，工艺分析与指令学习贯穿始终。
数控车床编程实例
如图2-16所示工件，毛坯为φ45㎜×120㎜棒材，材料为45钢，数控车削端面、外圆。
1．根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线1）对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ45外圆，使工件伸出卡盘80㎜，一次装夹完成粗精加工。
2）工步顺序①粗车端面及φ40㎜外圆，留1㎜精车余量。
②精车φ40㎜外圆到尺寸。
2．选择机床设备根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。
故选用CK0630型数控卧式车床。
3．选择刀具根据加工要求，选用两把刀具，T01为90°粗车刀，T03为90°精车刀。
同时把两把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。
4．确定切削用量切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。
5．确定工件坐标系、对刀点和换刀点确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系，如前页图2-16所示。
采用手动试切对刀方法（操作与前面介绍的数控车床对刀方法基本相同）把点O作为对刀点。
换刀点设置在工件坐标系下X55、Z20处。
6．编写程序(以CK0630车床为例)按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。
该工件的加工程序如下：N0010 G59 X0 Z100 ；设置工件原点N0020 G90N0030 G92 X55 Z20 ；设置换刀点N0040 M03 S600N0050 M06 T01 ；取1号90°偏刀，粗车N0060 G00 X46 Z0N0070 G01 X0 Z0N0080 G00 X0 Z1N0090 G00 X41 Z1N0100 G01 X41 Z-64 F80 ；粗车φ40㎜外圆，留1㎜精车余量N0110 G28N0120 G29 ；回换刀点N0130 M06 T03 ；取3号90°偏刀，精车N0140 G00 X40 Z1N0150 M03 S1000N0160 G01 X40 Z-64 F40 ；精车φ40㎜外圆到尺寸N0170 G00 X55 Z20N0180 M05N0190 M02实例二如图2-17所示变速手柄轴，毛坯为φ25㎜×100㎜棒材，材料为45钢，完成数控车削。
CA6140车床轴类零件的加工
第一节轴类零件的加工一、轴类零件的分类、技术要求轴是机械加工中常见的典型零件之一。
它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。
按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等如图1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。
图1 轴的种类根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面：⑴尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。
⑵几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。
其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。
⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。
⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。
支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。
⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。
二、轴类零件的材料、毛坯及热处理1．轴类零件的材料⑴轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65 Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。
⑵轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。
毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。
2．轴类零件的热处理锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。
零件数控车床编程与操作加工
包 头 职 业 技 术 学 院
结构工艺性 几何要素 尺寸标注
该零件的结构工艺性好，便于装夹加工。因此，可选用标准刀具 进行加工。
该零件轮廓几何要素定义完整，尺寸标注符合数控加工要求，有 统一的设计基准，且便于加工、测量。
数控教研室
学习环节一：制定工艺方案
033 该零件外圆面 3000.033 、 4100.04 、 2100.、长度 70 0.1 尺寸 和 20 0.1 尺寸精度要求较高，其中外圆柱面尺寸公差等级 为IT8-IT9级，图中未注尺寸公差按IT12级处理。该零件表面质
零件数控车床编程与操作加工
学习情境8—典型轴类零件车削加工 1.学习情境8.1-典型轴类零件1的车削加工
2.学习情境8.2-典型轴类零件2的车削加工 3.学习情境8.3-典型轴类零件3的车削加工
包头职业技术学院-数控教研室
学习情境8—典型轴类零件车削加工 职业能力
包 1.能对轴类零件进行数控车削加工工艺分析并制定加工工艺路线。 头 2.能正确选择轴类零件数控车削加工所用刀具材料及刀具几何参数，并能 职 正确使用所选刀具进行加工。 业 3.能合理选择加工轴类零件所用切削用量。 技 4.能正确编写轴类零件的数控车削加工程序。 术 5.能合理使用数控车床对类轴零件进行加工。 学 6.能选择并使用相关量具对轴类零件进行质量检测。 院 7.能对轴类零件进行质量评估并能初步分析超差原因。 8.能制定轴类零件数控车削加工工艺规程。 9.能计算轴类零件加工过程尺寸链尺寸。 10.能选择、使用轴类零件加工夹具。
该零件采用外圆柱面进行定位，生产类型为中批生产故在安排 工艺应采用工序集中原则。 该零件要求锐角倒钝，故编程时在锐角处安排1×450的倒角。 该零件生产批量为单件生产，因此，要按单件小批生产类型制 定工艺规程。 数控教研室
数控车---简单轴类零件的编程与加工.
课题七数控车---简单轴类零件的编程与加工教学目的:1.使学生熟悉掌握FANUC-0i Mate-TB数控系统的G50、G96、G97、G98、G99、G00、G01等指令;2．使学生掌握简单轴类零件的编程与加工.重点:G50、G96、G97、G98、G99、G00、G01等指令的应用;自动回机床参考点（G28）及工件坐标系设定（G50）难点:G50、G96、G97、G98、G99、G00、G01等指令的应用;自动回机床参考点（G28）及工件坐标系设定（G50）一、旧课复习1、怎样从写字板中调用程序?2、如何对刀?3、怎样自动加工工件?4、如何测量工件?二、新课的教学内容（一）常用的G代码1.快速定位指令G00（1）功能：用于非切削快速定位，使刀具以点位控制方式,从刀具所在点快速移动到目标点。
移动速度由系统内部参数决定。
不能由程序改变，但可用倍率开关改变。
不同的系统有不同的速度，一般都在10～30m/min之间。
在加工程序中，有绝对值和增量值有两种表达方法。
（2）格式：G00 X（U）Z（W）（3）说明：X、Z：绝对坐标方式时的目标点坐标；U、W：增量坐标方式时的目标点坐标。
G00的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉。
图7-1 采用绝对坐标G00X37Z30 图7-2 采用相对坐标G00U25W202 . 直线插补G01（1）功能：使刀具以给定的进给速度，从所在点出发，直线移动到目标点。
（2）格式：G01 X（U）Z（W） F（3）说明：X、Z: 绝对坐标方式时的目标点坐标；U、W: 增量坐标方式时的目标点坐标。
F是进给速度。
3 . 暂停指令（G04）（1）功能：该指令可使刀具做短时间的停顿, 即刀具作短时的无进给运动（2）格式：G04 X（U）G04 P（3）说明：X、U指定时间，允许带小数点；秒P指定时间，不允许带小数点，毫秒（4）应用场合：车削沟槽或钻孔时，为使槽底或孔底得到准确的尺寸精度及光滑的加工表面，在加工到槽底或孔底时，应暂停适当时间；使用G96车削工件轮廓后，改成G97车削螺纹时，可暂停适当时间，使主轴转速稳定后再执行车螺纹，以保证螺距加工精度要求。
轴类零件车床操作步骤
切削三要素：切削速度，进给量和背吃刀量。
切削速度：与车床主轴转速有关，切削速度=转速×д×工件待加工表面直径/1000。
工件材质、工件尺寸、工件是否进行热处理、切削工件的车刀都与转速有关，还需掌握车床转速和中滑板的进给量的调整。
进给量：分为中滑板的进给量和大滑板的进给量。
根据滑板的精度和刻度，要正确读数，如：假设大滑板的精度每格0.5mm，中滑板的精度每格0.02mm，如图所示，要将直径35mm、长度88mm的铁棒车成直径30mm、长度85mm 的铁棒，则对刀后大滑板水平进给3mm（大滑板转盘转3mm/0.5mm=6格），中滑板纵向进给（35-30）/2=2.5mm（中滑板转盘转2.5/0.02=12.5格）。
背吃刀量：车削时工件上待加工表面直与已加工表面间的垂直距离。
操作步骤如下：1、毛坯：材质45# ，直径38mm的铁棒加工成如上图所示的多台阶轴。
2、装夹方法：采用两顶尖装夹保证其位置精度，粗车时采用三爪定心卡盘定位。
3、刀具和量具的选择：1）刀具：45°车刀、90°车刀、切断刀、A形ф4中心钻等。
2）量具：游标卡尺、25-50mm的外径千分尺等。
4、读图：分析采用什么工艺加工此零件，锥度如何计算，测量切断刀厚度。
5、车削顺序①用三爪定心卡盘夹持直径为38mm的坯料，用扳手夹紧坯料，夹紧后必须取下扳手，伸出长度不小于100mm，启动车床（事先调好转速和进给量），将手柄向上提，保证主轴正转，车削端面；若轴的径向跳动和轴向跳动度没有具体要求或跳动不大，则车端面后，不需钻中心孔；若跳动度有具体要求或跳动太大，车端面之后需要钻ф4中心孔（查表选用）；车外圆直径由ф38到ф35（作用是去除铁棒表面的锈蚀部分，保证铁棒见光），车削至卡盘处，再车削ф25×10的工艺台阶。
②调头找正夹牢（扳手操作如上），启动车床将大划板划到工件端面附近，保证大划板整数刻度（如50mm）与刻线对齐，同时保证工件长度不小于85mm，然后向上提手柄，车削端面，截总成至尺寸85mm处，用车刀刻一条线，钻ф4中心孔。
台阶轴类零件的数控车加工工艺设计与编程
项目2 数控车床的加工任务1 台阶轴类零件的加工工艺设计与编程1.1 任务使用数控车床加工的工件如图8-1所示。
毛坯为ø30×50mm的圆钢，材料为45#钢，加工批量为单件。
通过对图样分析，根据工件材料的加工特性，选择加工机床和加工刀具、卡具，确定加工参数；设计加工工艺卡；编写加工程序。
图8-1 台阶轴工件图1.2 工艺设计1.2.1 图形的分析此工件简称为轴头，加工数量仅1个，所需加工内容为ø26和ø28的外圆，且没有公差要求，料长50mm，没有其他特殊要求。
1.2.2 45＃钢加工性能分析强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件，如曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。
调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
但表面硬度较低，不耐磨。
可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。
零件毛坯需经校直，粗车后热处理调质，精车前人工时效以稳定组织，消除应力，减少变形。
工序间置放以吊挂为好。
1.2.3 选用数控车床分析针对图8-1所示零件，其最大外形尺寸为ø30mm，而且加工精度要求不是很高，目前市场上见到的数控车床基本都能满足以上要求。
故选用系统FANUC-0i-T系列经济型，型号CAK6136，无级变速，前置刀架（注：机床选择满足加工直径即可）。
1.2.4 装卡方式的确定加工件的毛坯相对较长，加工长度较短，且未要求同轴，即可采用三爪卡盘装卡，要求伸出卡盘长度为35mm左右即可，装卡要紧。
1.2.5 刀具的选择刀具的选择标准为能够满足加工刀尖角越大越好。
所以刀具的选择上要根据零件来定。
此零件需要加工端面，且有垂直的台阶，故选择的刀具要满足这两个部位切削的要求。
这里选择如图8-2所示刀具，主偏角93度外圆车刀，刀杆厚度20mm；刀片的选择可根据所加工的45#钢来选P类，型号需与刀杆相匹配，故选择CNMG型号的，刀具的切削刃选择HM系列的，材质选择NC3020,刀尖圆弧半径0.4mm。
轴类零件数控加工工艺及编程
毕业论文题目：轴类零件数控加工工艺及编程轴类零件数控加工工艺及编程摘要：数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的。
数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂，这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。
数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂，这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容。
正由于这个特点，促使对加工程序的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。
关键词：轴类零件数控车削工艺设计一、零件加工工艺分析1.零件图分析如图1.1所示该零件从结构上来看包括内﹑外表面：内表面主要是孔，外表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成，其中多个直径以及宽度尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度要求，适合数控车削加工；球面Sφ48㎜的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用；零件材料为45钢，该材料具有较高的强度以及较好的韧性﹑塑性；无热处理和硬度要求。
图1.12.工艺分析(1)如图1.1所示内孔直径φ28,圆柱尺寸φ35﹑φ42和φ52,宽度尺寸4和3,取中值作为编程的尺寸依据。
其他尺寸皆取基本尺寸作为编程尺寸依据。
(2)φ52的圆柱与φ28的孔有较高的同轴度要求,加工时必须以同一个定位基准进行加工。
(3)φ28的公差等级为IT8表面粗糙度Ra为1.6，宜采用钻→扩→铰进行加工以保证尺寸和表面粗糙度的要求。
(4)在轮廓曲线上，有三处为圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。
(5)零件中有比较大的圆弧需要进行加工，为了不使加工过程中出现过切现象选择较大副偏角的车刀进行加工。
数控技术毕业设计(论文)-轴类零件的加工工艺与编程
##########职业技术学院数控技术专业毕业设计说明书设计题目轴类零件的加工工艺与编程学生姓名####学号#########指导教师#####专业数控技术年级 2008级摘要随着科学技术的飞速发展和经济竞争的日趋激烈,产品更新速度越来越快,复杂形状的零件越来越多,精度要求越来越高,多品种、小批量生产的比重明显增加,激烈的市场竞争使产品研制生产周期越来越短,传统的加工设备和制造方法已难以适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件的高速高质量加工要求。
本课题来源于生产，是对所学知识的应用，它包括了三年所学的全部知识，在数控专业上具有代表性，而且提高了综合运用各方面知识的能力。
程序的编制到程序的调试，零件的加工运用到了所学的AutoCAD、 CAXA制造工程师软件、数控机床操作、子程序、刀具的选择、零件的工艺分析、数学处理、工艺路线等一系列的内容。
这将所学到的理论知识充分运用到了实际加工中，切实做到了理论与实践的有机结合。
关键词：数控；加工；工艺；编程目录1引言 (1)1.1数控技术的发展及趋势 (1)1.2数控车削加工工艺分析的主要内容 (2)2轴类零件的加工工艺设计 (3)2.1轴类加工的内容及工艺分析 (3)2.1.1轴类零件加工的内容 (3)2.1.2轴类零件加工的工艺分析 (4)2.2轴类零件工艺路线的拟定 (4)2.2.1工艺路线的确定 (4)2.2.2辅助工序的安排 (6)2.3数控机床及其工艺设备的选择 (6)2.3.1数控机床的选择 (6)2.3.2检测量具的选择 (7)2.4轴类零件切削用量参数的确定 (7)2.4.1确定主轴转速 (7)2.4.2确定进给速度 (8)2.4.3确定背吃刀量 (8)2.5拟定数控加工工艺卡 (8)2.5.1 数控加工工序 (8)2.5.2 数控加工工序表 (9)2.6刀具的选择 (9)2.6.1刀具 (9)2.6.2确定对刀点与换刀点 (10)3轴类零件夹具的选用 (12)3.1对轴类零件夹具的基本要求 (12)3.2.1 夹具的类型 (12)3.2.2零件的安装 (12)4车削零件数控加工的编程 (13)4.1数控坐标系的确定 (13)4.2走刀路线的确定 (13)4.3程序编制 (14)5结论 (22)6致谢 (23)7参考文献 (24)1引言1.1数控技术的发展及趋势机床数控系统，即计算机数字控制(CNC)系统是在传统的硬件数控(NC)的基础上发展起来的。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
引言数控技术是数字程序控制数控机械实现自动化工作的技术。
它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。
随着科技的迅猛发展，自动控制技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。
同时，社会经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。
数控加工和编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过课程设计使我们学会了对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用，同时使我们对本专业也有了较完整的、系统的认识，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力，与此同时也培养了我们对科学的研究和创造能力。
数控技术不断的发展，很快会普及到中国的制造业领域，成为工业发展的标志，数控技术的成熟也是当代科学发展的标志，所以数控技术也是国家经济的体现，中国经济正在快速向新兴工业化道路迈进，制造业已经成为国民的经济支柱产业。
1 课程性质和任务《数控编程技术》课程设计是近机类专业的重要的综合性实践教学课程。
是对学生数控机床加工工艺、实施能力、数控编程及加工调整能力的综合评价。
本课程设计是在《机械制造技术》的基础上，结合本阶段已学课程及其它相关教学内容，使学生能掌握数控机床加工的特点及其发展前景，掌握数控系统的工作原理和加工编程的方法，并能理论联系实际解决数控机床加工编程的实际问题；培养学生数控加工编程的应用能力。
本课程设计是在学完数控编程之后，进行的一个实践性教学环节，它一方面要求学生能根据零件图，用ISO码编制数控加工程序，熟悉加工程序的输入、检查、编辑及执行方法，另一方面，为今后的毕业设计以及今后从事数控加工工作进行的一次综合性训练。
2 课程设计目的及基本要求2.1 课程设计目的⑴巩固和加深学生所学课程的理论知识，培养学生设计、计算、绘图、计算机应用能力，使学生逐步树立正确的设计思想。
⑵掌握数控机床加工工艺的编制，学会使用常用功能指令和固定循环指令的编程方法及应用；会用选刀、换刀、对刀、刀补和固定循环编制一个轴类、套类或箱体类零件的数控加工程序。
⑶提高学生独立分析问题、解决问题的能力，逐步增强实际工程训练。
⑷训练学生围绕设计内容查阅有关规范、设计手册等资料的能力。
⑸训练学生撰写技术文件的基本技能。
⑹加强理论联系实际，培养学生科学严谨、实事求是的工作作风和勇于探索的创新精神。
2.2 课程设计基本要求⑴设计题目以中等复杂程度的轴类零件或较简单的箱体类零件为主。
⑵零件工艺性分析应重点分析零件的结构形状，可加工性，材料特性，及适合在那类数控机床上加工等内容。
⑶编制的数控加工工艺过程卡片应突出数控加工的特点，工序、工步安排合理，定位基准选择得当，加工精度符合要求，加工效率高。
⑷工艺参数应查阅有关手册，要求认真。
⑸要求绘制零件图、工艺卡编制、编写数控加工程序、设计说明书。
3 轴类零件的数控车床加工程序编制3.1 零件工艺性分析在编程前一定要对零件进行工艺分析，这是必不可少的一步。
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。
在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。
因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。
3.1.1数控加工工艺的基本特点数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。
⑴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。
这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。
⑵数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。
这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的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。
3.1.2 数控加工工艺的主要内容数控加工工艺主要包括以下方面：⑴选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容；本零件的主要工序内容包括：粗车端面，车外圆，车退刀槽，倒角，加工外螺纹，检验。
零件图形及尺寸如下图3-1所示。
图3-1 轴类零件⑵零件图纸的数控工艺性分析该零件表面由圆柱，锥面，螺纹组成。
有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求，粗糙度选为Ra1.6。
尺寸标注完整，轮廓描述清楚。
工件材料为45钢，在进行数控加工前要进行调质处理，硬度要求为HRB140～160。
该零件的数控加工为先粗加工，再精加工外轮廓，再车外螺纹。
通过对该零件图的工艺分析，采取的工艺措施如下下文所示。
⑶制订数控工艺路线。
工序一：下料。
选择加工零件的毛坯尺寸为Φ30X80。
工序二：热处理。
对零件进行调制处理使零件的硬度达到HRB140～160。
工序三：数控车床车削。
装夹毛坯有孔一端加工无孔端。
粗车端面进行对刀，然后用93°外圆车刀车削外轮廓。
工序四：数控车床车削。
用切断刀切槽，用60°外螺纹刀车螺纹。
工序五：检验。
3.1.3数控加工零件的合理选择在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。
第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。
第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。
无论哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。
概括起来有三点，即零件技术要求能否保证，对提高生产率是否有利，经济上虽否合算。
数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件：⑴多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件；⑵轮廓形状复杂，对加工精度要求较高的零件；⑶用普通机床加工时，需要有昂贵的工艺装备（工具、夹具和模具）的零件；⑷需要多次改型的零件；⑸价值昂贵，加工中不允许报废的关键零件；⑹需要最短生产周期的急零件。
零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则；A．零件图样上尺寸标注方法应适应数控加工的特点，在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸直接给出坐标尺寸。
B．构成零件轮廓的几何元素的条件应充分在手工编程时，要计算每个基点坐标。
在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。
因此在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分。
如果构成零件几何元素条件不充分，编程时则无法下手。
此外，还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差是否为以得到保证，有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。
3.1.4加工方法的选择与加工方案的确定⑴加工方法的选择加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。
由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。
⑵加工方案确定的原则零件上比较精确表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。
对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。
3.1.5工序与工步的划分一般工序划分有以下几种方式⑴按零件装卡定位方式划分工序由于每个零件结构形状不同，各表面的技术要求也有所不同，故加工时，其定位方式则各有差异。
一般加工外形时，以内形定位；加工内形时又以外形定位。
因而可根据定位方式的不同来划分工序。
⑵按粗、精加工划分工序根据零件的加工精度、刚度和变形等因素杰划分工序时，可按粗、精加工分开的原则来划分工序，即先作粗加工再精加工。
此时可用不同的机床或不同的刀具进行加工。
通常在一次安装中，不允许将零件的某一部分表面加工完毕后，再加工零件的其它表面。
⑶按所用刀具划分工序为了减少换刀次数，压缩空程时间，减少不必要的定位误差，可按刀具集中工序的方法加工零件，即在一次装夹中，尽可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，然后再换另一把刀加工其它部位。
工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。
在一个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量，对不同表面进行加工。
为了便于分析和描述较复杂的工序，在工序内又细分为工步。
总之，工序与工步的划分要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。
此零件的车削加工包括粗车端面对刀，倒角，车外轮廓，车锥面，切槽加工和车外螺纹。
3.1.6零件的安装与夹具的选择在数控机床上加工零件时，定位安装的基本原则与普通机床相同，也要合理选择定位基准和夹紧方案。
为了提高数控机床效率确定定位基准与夹紧方案时应注意下列三点：⑴力求设计、工艺与编程计算的基准统一；⑵减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面；⑶避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。
确定零件轴线和左端为定位基准。
采用三爪自动定心卡盘卡紧。
加工顺序采用由右向左的原则确定，最后车内孔。
零件要求的精度机床完全能够满足，所以编程时全部采用其基本尺寸。
3.1.7刀具的选择与切削用量的确定⑴刀具的选择数控车床能兼作粗、精加工。
为使粗加工能以较大切削深度、较大进给速度地加工，要求粗车刀具强度高、耐用度好。
精车首先是保证加工精度，所以要求刀具的精度高、耐用度好。
为减少换刀时间和方便对刀，应可能多地采用机夹刀。
数控车床还要求刀片耐用度的一致性好，以便于使用刀具寿命管理功能。
在使用刀具寿命管理时，刀片耐用度的设定原则是以该批刀片中耐用度最低的刀片作为依据的。
在这种情况下，刀片耐用度的一致性甚至比其平均寿命更重要。
刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。
编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。
与传统的加工方法相比，数控加工对刀具的要求更高。
不仅要求精度高、刚度高、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。
这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。
根据零件加工的工艺要求需选用三把刀：T01号刀车外圆；T02号刀切槽，刀刃宽4mm；T03号刀车螺纹。
图3-2 T0193°外圆车刀图3-3 T02切断刀图3-4 T0360°外螺纹刀⑵切削用量的确定表3-2 切削用量的确定3.1.8对刀点和换刀点的确定在编制加工程序时，要正确地选择“对刀点”和“换刀点”的位置。
“对刀点”就是在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。
由于程序段从该点开始执行，所以对刀点心也叫做“程序起点”或“起刀点”。
选择对刀点的原则是：⑴要便于数学处理和简化程序编制⑵在机床上找正容易；⑶加工过程中检查方便；⑷引起的加工误差小。