数控车削加工工艺及加工程序编制

合肥通用职业技术学院毕业设计论文

题目：数控车削加工工艺及加工程序编制系别：数控与材料工程系

专业：数控技术

学制：三年

姓名：李鹏

学号：12110214

指导教师：葛婧

二O一四年五月十六日

摘要

随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控技术及数控机床在当今机械制造业中起着重要地位。而现在机械产品的性能，结构，形状和材料的不断的改进，精度不断提高，生产类型由大批量生产向多品种小批量转化。对零件加工质量和精度要求越来越高。而数控技术是现代化加工设备的基础，又是精密、高效、高可靠性、高柔性加工技术的支撑。发展先进制造技术必须以数控技术为基础。现代数控机床是综合应用了计算机、自动控制、自动检测以及精密机械等高新技术的产物，集成了数控仿真，可以检查出代码的正确性，从而可以提高编程质量，减少出错率，加快编程速度，是典型的机电一体化产品，是完全新型的自动化机床；这显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）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。

关键词工艺分析,编程方案,进给路线,尺寸控制

目录

摘要 (2)

第一章数控加工技术概述 (5)

1.1 数控技术 (5)

第二章数控加工工艺 (8)

2.1加工方法的选择 (8)

2.2加工工序的编排原则 (9)

2.3工件的装夹 (9)

2.4对刀点和换刀点位置的确定 (10)

2.5加工路线的确定 (10)

2.6刀具及切削用量的选择 (11)

第三章数控和加工程序的格式及编程方法 (15)

3.1程序的结构 (15)

3.2 程序的格 (16)

3.3主程序和子程序 (16)

3.4常用的地址符及含义 (16)

3.5机床的常用编程指令 (17)

3.6 数控程序的编制方法及步骤 (19)

第四章具体零件加工 (21)

4.1零件图工艺分析 (22)

4.2确定工件的定位与装夹方案 (22)

4.3确定走到顺序及走刀路线 (22)

4.4切削用量的选择 (23)

4.5零件的具体加工程序 (23)

4.6数控加工工艺文件的填写 (27)

第五章零件图加工步骤 (28)

5.1输入零件加工程序 (28)

结论 (29)

致谢 (30)

参考文献 (31)

第一章数控加工技术概述

1.1数控技术

数控技术是本世纪中期发展起来的机床控制技术，是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术。数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备。

这里先介绍“数控”，“数控机床”,“数控系统”等基本概念。（1）数控与数控车床

数控是数字控制的简称，英文为Numerical Contro l，简称NC。数控(Numerical Control,NC数字控制)是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；1938年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的发展。

现在，数控技术也叫计算机数控技术(Computer Numerical Control ) 数控机床（Numerical Control MACHINE TOOLS)技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备。简单地说就是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床。国际定义为：数控机床是一种有程序控制的机床。该系统能逻辑地处理具有特定代码和其他的符号编码指令规定的程序。

（2）数控系统

数控系统是数字控制系统简称，英文名称为Numerical Control System，早期是由硬件电路构成的称为硬件数控（Hard NC），1970年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统。（3）计算机控制系统

计算机数控（Computerized numerical control,简称CNC）系统是

用计算机控制加工功能，实现数值控制的系统。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。

（4）数控加工

数控加工是根据零件图样及工艺要求等原始条件编制零件数控加工程序，输入数控系统，控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件加工。是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。

（5）数控程序

数控程序或零件是输入数控系统中的，使数控机床执行一个确定加工任务的具有特定代码和编程的一系列指令。在零件加工过程中引入数字控制技术后，刀具的运动轨迹完全按照数控系统的指令移动，这些不同指令的组合称为数控程序。在数控加工过程中，刀具切削的基本原理同常规的机械加工没有本质上的区别，但数控程序的引入使得数控加工与常规的机械加工过程有着显著的区别。由于数控程序的使用，使得数控加工过程同机械加工技术、计算机应用技术以及数字计算紧密地结合在一起，从而能够完成各种复杂形状零件的机械加工。

数控加工指令中，刀具运动位置是以运动功能（G指令）、坐标点的方式给出的。刀具的运动轨迹是以一系列与零件轮廓相关的坐标数据点给出的，这些数据点控制着加工过程中刀具移动的位置，依据机床运动的组合形成不同形式的加工轮廓。

数据点是通过直角坐标系表述的。根据工件形状和定位装夹方式设定加工坐标系，编程数值计算包括工件轮廓的基点和节点坐标的计算。

所谓基点是指组成工件轮廓的各几何元素之间的连接点，如二维平面轮廓中的两直线交点、直线与圆弧的交点或切点、圆弧与圆弧之间的交点或切点等。对于平面轮廓是直线和圆以外的非圆曲线，如渐开线、样条曲线等，在数控程序设计时要采用直线或圆弧逼近它们，即将这些曲线按等间距或等弧长分割成许多小段，用直线或圆弧逼近这些小段，从而取代非圆曲线。逼近直线或圆弧小段与曲线的交点或切点称为节点。节