目录
一、数控车床加工工艺
1.1数控车床加工工艺特点 (2)
1.2数控车床加工工艺内容 (2)
二、图纸的分析及工艺处理
2.1 工艺分析 (2)
2.2 工艺处理 (3)
2.3 选择设备 (3)
2.4 确定零件的定位基准和装夹方式 (3)
2.5确定加工顺序及进给路线 (3)
2.6刀具选择 (3)
2.7切削用量选择 (4)
2.8数控车零件程序清单 (7)
2.9数控仿真截图 (8)
三、数控铣床加工工艺
3.1 零件图工艺分析 (9)
3.2确定装夹方案 (10)
3.3确定加工顺序 (10)
3.4刀具选择 (10)
3.5 切削用量选择 (13)
四、主要加工程序
4.1 确定编程原点 (13)
4.2 机床的选择 (14)
4.3 数控铣XKG-028零件程序清单 (14)
4.4 数控仿真截图 (18)
五、设计总结 (19)
六、参考文献 (20)
一、数控车床加工工艺
1.1、数控车床加工的工艺特点
数控车床加工与普通车床加工在许多方面遵循的原则基本上是一致的。但数控车床加工自动化程度高，控制功能强，设备费用高，因此也就相应形成了数控车床加工工艺的自身特点。
1.2、数控车床加工工艺内容
（1）选择并确定适合在数控车床上加工的零件并确定工序内容。
（2）分析被加工零件图纸的数控加工工艺，明确加工内容与技术要求。
（3）确定零件加工反感，制定数控加工工艺路线，如划分工序、安排加工顺序等。
（4）设计数控加工工序，制定定位夹紧方案，划分工步，规划走刀路线，选择刀辅具，确定切削用量，计算工序尺寸及工差等。
（5）数控加工专用技术文件的编写。
二、图纸的分析及工艺处理
2.1、工艺分析
轴类零件是机械加工中不可缺少的一类零件，在机械装配中起着举足轻重的作用。工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定的合理与否，对程序编制、机床的加工效率和零件加工精度都有重要影响。该零件右端有两
个C1mm的倒角,该零件右端为螺纹，螺纹之后为退刀槽。如下图1-1零件图所示。
工件总长为130mm，转直径为68mm的轴类零件250*65mm棒料装夹时应注意控制毛坯外伸量，提高装夹刚性。在车削过程中先粗加工外轮廓，最后精加工时需要切削两次，以去除毛刺，以提高表面质量。
2.2、工艺的处理
（1）毛坯选择长度为130mm，最大回转直径为68mm，因此可选择Φ68x130 mm，材料为45钢。
（2）数控加工前的零件预加工零件毛坯在热处理前先进行粗车加工，为数控车削加工工序提供可靠的工艺基准：
2.3、选择设备
根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6240数控车床。
2.4、确定零件的定位基准和装夹方式
①内孔加工
定位基准：内孔加工时以外圆定位；
装夹方式：用三爪自动定心卡盘夹紧。
②外轮廓加工定位基准：确定零件左端外圆为定位基准；
装夹方式：加工外轮廓时，为保证一次安装加工出全部外轮廓，用三爪自动定心卡盘夹紧零件左端外圆。
加工顺序的确定按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。结合本零件的结构特征，可先加工内孔各表面，然后加工外轮廓表面。由于该
零件为单件小批量生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓表面车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进行
2.5、确定加工顺序及进给路线
装夹方式：加工外轮廓时，为保证一次安装加工出全部外轮廓，用三爪自动定心卡盘夹紧零件左端外圆。
加工顺序的确定按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。结合本零件的结构特征，可先加工内孔各表面，然后加工外轮廓表面。由于该零件为单件小批量生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓表面车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进行
2.6、刀具选择
将所选定的刀具参数填入表1轴承套数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。注意：车削外轮廓时，为防止副后刀面与工件表面发生干涉，应选择较大的副偏角，必要时可作图检验。本例中选κ=55 。
2.7、切削用量选择
根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量，然后利用公式v c=πdn/1000和vf = nf，计算主轴转速与进给速度（计算过程略），计算结果填入表5-15工序卡中。
背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.1～0.4㎜较为合适。
表2各工序刀具切削参数
表5 数控加工走刀路线图
机床型
号XK5032
程
序
段
号
N10～
N170
加工内
容
车轮廓周边第8 页
下转
第9
页
编程
校对
审批
符号
含义抬刀下刀
编程原
点
起刀点走刀方向走刀线相交爬斜坡铰孔行切
2.8、数控车零件程序清单
O0001
N10 G92 X200. Z110.
N20 G00 X28. Z2.
S700 M03
T03
N30 X18.M08
N40 G01 X24. Z-1.F0.08
N50 Z-25
N60 X30.
N70 X45.Z-45.
N80 Z-50.09
N90 G02 X40. Z-116.62
R55.
N100 G01 Z-125.
N110 G03 X35.06
Z-176.59 R44.
N120 G02 X30. Z-188.67
R20.1
N130 G01 Z-195.
N140 X44.
N150 X50. Z-198.
N160 Z-210.
N170 X60.
N180 G00 X200. Z110. M09
N190 M01
N200 G00 X36.Z-25.
S500 M03
T02 M08
N220 G01 X20.F0.05
N230 G00 X50.
N240 X200. Z110. M09
N250 M01
N260 G00 X26.Z5.
S300 M03
T0404 M08
N280 G32 X22.8 Z-21.5 F1.5 (切螺纹) N290 X22.5
N300 X22.3
N310 X22.268
N320 G00 X200.Z110. M09
三、数控铣床加工工艺
3.1 零件图工艺分析
该零件图主要由平面、孔系及外轮廓组成，内孔表面的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔及光加工方法选择原则，表面粗糙度要求较高，可采用钻——扩——铰方案，。没有要求的按IT11-IT12处理，平面轮廓常采用的加工方法有数控铣、线切割及磨削等。在本设计中，平面与外轮廓表面粗糙度要求Ra6.3mm,可采用粗铣——精铣方案。选择以上方法完全可以保证尺寸、形状精度和表面粗糙度要求。
3.2确定装夹方案
由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置，因而根据要求夹具能保证零件在机床坐标系的正确坐标方向，同时协调零件与机床坐标系的尺寸根据零件的结构特点，此工件从图样中可以看到轮廓的后表面和下表面粗糙度值要求较高，零件采用平口钳装夹。在安装工件时，要注意工件安装，要放在钳口中间部位。安装虎钳时，要对它的固定钳口找正，工件加工部分要高出钳口，避免刀具与钳口发生干涉。安装工件时注意工件上浮，在零件粗加工时要保证夹紧力足够大，但又不能把工件夹压变形。所有表面需铣削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都可以保证。
3.3确定加工顺序
加工顺序的选择直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原则确定加工顺序，即粗加工定位基准面（底面）——粗、精加工上表面——外轮廓铣削——￠40mm外圆及其台阶面——钻孔——铣四角
3.4刀具选择
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。图为一面
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。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀，铣削平面时应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀，对一些主体型面和斜角轮廓形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、鼓形刀、锥形刀和盘形刀。曲面加工常采用球头铣刀，但加工曲面较低平坦部位时，刀具以球头顶端刃切削，切削条件较差，因而采用环形铣刀。
件图号
机床型号程
序
段
号
加
工
内
容
铣轮廓周边及孔、槽第页
下转第
页
编程
校对
审批
符号
含义
抬
刀下
刀
编
程
原
点
起刀点走刀方向走刀线相交爬斜坡铰孔行切
3.5 切削用量选择
切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。切削用量的大小对切削力、切削速率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。对于不同的加工方法，需选择不同的切削用量，并应编入程序单内。
合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也考虑经济性和加工成本；半精加工或精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
孔系加工切削用量见表2。该零件材料切削性能较好，铣削平面、￠40mm
外圆及其台阶面和外轮廓面时，留0.5mm精加工余量，其次一刀完成粗铣。
确定主轴转速时，先查切削用量手册，硬质合金铣刀加工加工铸铁（190-260HB）时的切削速度为45-90m/min，取v=70m/min,然后根据铣刀直径计算主轴转速，并填入工序卡中（若机床为有级调速，应选择与计算结果接近的转速）。
N=1000v/3.14D
确定进给率时，根据铣刀赤数、主轴转速和切削用量手册中给的每齿进给量，计算进给速度并填入工序卡片中。
Vf=Fn=Fn* Zn
背吃刀量的选择应根据加工余量确定。粗加工时，一次进给应尽可能切除全部余量。在中等功率的机床上，背吃刀量可达8-10mm。半精加工时，背吃刀量取为0.5-2mm。精加工时背吃刀量取为0.2-0.4mm.四、主要加工程序
四、主要加工程序
4.1 确定编程原点
铣床上编程坐标原点的位置是任意的，他是编程人员在编制程序时根据零件的特点来选定的，为了变成方便，一般要根据工件形状和标注尺寸的基准以及计算最方便的原则来确定的工件上某一点为坐标原点，具体选择注意如下几点：(1)编程坐标原点应选在零件图的尺寸基准上，这样便于坐标值的计算，并减少计算错误。
(2)编程坐标原点应尽量选在精度较高的精度表面，以提高被加工零件的加工精度。
(3)对称的零件，编程坐标原点应设在对称中心上；不对称的零件，编程坐标原点应设在外轮廓的某一角上。
（4）确定工件坐标系选中间Φ16H8孔为XY坐标原点，选距离被加工表面30mm 处为工件坐标系Z0点，选距离工件5mm处为R点平面。针对零件图样设定加工内容如下：以下表面为精基准，粗铣上表面，选用Φ100面铣刀
1.用Φ25的硬质合金刀铣外轮廓
2.铣凸台，选用Φ60立铣刀铣选用
3.钻、铰孔3×Φ16H8，分别选用Φ15的钻头和Φ15.6扩孔钻头Φ16的
铰刀
4.铣型腔，选用Φ12立铣刀铣选用
5.铣3×C1倒角，选用Φ16倒角刀
6.去毛刺，终检。
4.2．机床的选择
根据零件的加工尺寸范围、机床的精度与工序的安排、功率与工序的要求和生产率与工件生产类型，选择立式铣床XK5025
4.3、数控铣XKG-028零件程序清单
编写数控加工程序
O0001
N10 G54 G17 G90 S300 M03 M08 T01 粗铣定位基准面（底面）
N20 G00 X-130 Y40
N30 G43 Z-33.5 H01
N40 G01 X70 F70
N50 Y-40
N60 X-130
N70 G00 G94 Z0 M05
N80 G30 Y0
N90 G00 X-130 Y40
N100 G43 Z-34 H01 S350 M03
N110 G01 X70 F50 F减小，此时为精铣N120 Y-40
N130 X-130
N140 G00 G49 Z0 M05 主轴停
N150 M30 换面，粗精铣上表面N160 G54 G17 G90 S300 M03 M08 T01
N170 G00 X-130 Y40
N180 G43 Z-33.5 H01
N190 G01 X70 F70
N200 Y-40
N210 X-130
N220 G00 G94 Z0 M05
N230 G30 Y0
N240 G00 X-130 Y40
N250 G43 Z-34 H01 S350 M03
N260 G01 X70 F50
N270 Y-40
N280 X-130
N290 G00 G49 Z0 M05
N300 M30
N310 G54 G17 G90 S360 M03 M06 T02 换Φ25的硬质合金刀，对刀
N320 G00 X0 Y0 粗铣外轮廓
N330 G43 H02 Z-30
N340 G00 X76 Y51
N350 Z-30
N360 G01 G42 Y-51 D03 F100
N370 G01 G91 X-152
N380 G91 Y102
N390 G91 X152 精铣外轮廓
N400 G49 Z0
N410 G54 G17 G96 S900 M03
N420 G43 H03 Z-30
N430 G00 X75 Y50
N440 Z-30
N450 G01 G41 Y-50 D03 F80
N460 G91 X-150
N470 G91 Y100
N480 G91 X150
N490 G00 G49 Z0 粗铣台阶面
N500 G54 G17 G90 S360 M03 M06 M08 T03
N510 G00 X0 Y0
N520 G43 H03 Z-30
N530 G00 X77 Y0
N540 Z-44
N550 G01 G41 X0 Y-52 D04 F100
N560 G91 X-77 Y52
N570 G91 X77 Y52
N580 G91 X77 Y-52 精铣台阶面
N590 G00 X75 Y0
N600 G01 G41 X0 Y-50 D04 F70
N610 G91 X-75 Y50
N620 G91 X75 Y50
N630 G91 X75 Y-50 铣圆柱面
N640 G54 G17 G90 S400 M03 M08
N650 G00 X0 Y0
N660 X21.5
N670 G01 Z-39.6 F70 留精加工余量0.4mm
N680 G02 X21.5 Y0 R21.5
N690 G00 X0 Y0
N700 X20
N710 G01 Z-40 F60
N720 G02 X20 Y0 R20
N730 G00 Z0 M05 钻削底孔循环
N740 G30 Y0 M06 T04
N750 G00 X0 Y0
N760 Z+60
N770 G43 Z0 H05 S1000 M03
N780 G90 G99 G81 Z-112 R-30 F50
N790 X-40 Y0
N800 X40 Y0
N810 G00 G49 Z0 M05 扩孔循环
N820 G30 Y0 M06 T05
N830 G00 X0 Y0
N840 Z+60
N850 G43 Z0 H05 S1000 M03
N860 G90 G99 G81 Z-112 R-30 F50
N870 X-40 Y0
N880 X40 Y0
N890 G00 G49 Z0 M05 铰孔循环
N900 G30 Y0 M06 T06
N910 G00 X0 Y0
N920 Z+60
N930 G43 Z0 H05 X1000 M03
N940 G90 G99 G85 Z-112 R-30 F50
N950 X-40 Y0
N960 X40 Y0
N970 G00 G49 Z0 M05 换刀铣各槽
N980 G90 G54 M03 M06 M08 T07
N990 G00 X56.7 Y35.9 顺时针从右上角开始铣槽1 N1000 G01 Z-59 F70
N1010 X75 Y50
N1020 G00 Z-30 抬高至安全高度
N1030 X56.7 Y-26.8 顺时针从右上角开始铣槽2 N1040 G01 Z-59 F70
N1050 X75 Y-50
N1060 G00 Z-30
N1070 X-56.7 Y-26.8 顺时针从右上角开始铣槽3 N1080 G01 Z-59 F70
N1090 X-75 Y-50
N1100 G00 Z-30
N1110 X-56.7 Y26.8 顺时针从右上角开始铣槽4 N1120 G01 Z-59 F70
N1130 X75 Y50 倒角
N1140 G00 Z0 M05 M09
N1150 M06 T08
N1160 G00 X40 Y0
N1170 G01 G43 Z-45 H08 F70 倒右边φ16孔角
N1180 G00 Z0
N1190 X0 Y0
N1200 G01 G43 Z-35 H08 F70 倒中间φ16孔角
N1210 G00 Z-30
N1220 X-40 Y0
N1230 G01 G43 Z-45 H08 F70 倒左边φ16孔角
N1240 G00 X0 Z0
N1250 M30
4.4 数控仿真截图
五、设计总结
两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．通过这次编程设计，本人在多方面都有所提高。通过这次编程设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压编程设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了冷冲压编程设计等课程所学的内容，掌握冷冲压编程设计的方法和步骤，掌握冷冲压编程设计的基本的编程技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了编程的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。
在这次设计过程中，体现出自己单独设计编程的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。
在此感谢我们的李铁刚老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；这次编程设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。
同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。
六、参考文献
(1)杨老记 . 机械制图. 北京:机械工业出版社, 1986
(2)余英良 . 数控加工编程及操作. 北京:高等教育出版社, 1989
(3)华茂发 . 数控机床加工工艺. 北京:机械工业出版社,1991
(4)伍友德 , 李先跃 .车刀刃磨技术第二版. 北京:化学工业出版社,
1992
(5)陆剑中（上海理工大学）, 周志明（南京工程学院）. 金属切原理与
刀具. 北京:机械工业出版社,1994
(6)沈建峰 , 朱勤惠 . 数控加工生产实例. 北京:化学工业出版社, 1996
(7)陈于萍 , 高小康 . 互换性与测量技术第二版. 北京:高等教育出版
社, 1998
(8)孙小捞 . 数控技术实训. 北京:机械工业出版社, 2001