下载文档原格式
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。
目录摘要 (3)绪论 (5)一、选择本课题的目的及意义 (5)二、数控机床及数控技术的应用与发展 (5)（一）数控机床的应用与发展 (5)（二）数控技术的应用与发展 (6)三、对课题任务的阐述 (6)第二章工艺方案分析 (7)2.2零件图分析及毛坯的选择 (7)2.3设备的选择 (8)2.5确定加工方法 (10)2.6确定加工方案 (10)第三章确定零件的定位基准和装夹方式 (12)1．粗基准选择原则 (12)2．精基准选择原则 (12)3．定位基准 (12)4.装夹方式 (12)第四章工艺过程 (13)1．工序与工步的划分 (13)2．工步的划分 (13)第五章确定加工顺序及进给路线 (14)1．零件加工必须遵守的安排原则 (14)2．进给路线 (14)第六章刀具及切削用量的选择 (14)6.1选择数控刀具的原则 (14)6.2选择数控车削用刀具 (15)6.3设置刀点和换刀点 (16)6.4切削用量的选择 (16)1．背吃刀量的选择 (16)选择背吃刀量： (16)2．主轴转速的选择 (17)3．进给量的选取 (17)4．进给速度的选取 (17)7.1轴类零件加工工艺分析 (18)7.2典型轴类零件加工工艺 (20)7.3加工坐标系设置 (21)7.4手工编程 (22)第八章结束语 (25)第九章致谢词 (26)参考文献 (27)摘要数控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的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势。
而数控加工技术是随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，是机械制造业人员长期从事数控加工时间的经验总结。
数控铣床典型零件加工实例集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）模块五 数控铣床典型零件加工实例本单元从综合数控技术的实际应用出发，列举了典型数控铣削编程实例，如果希望掌握这门技术，就应该仔细的理解和消化它，相信有着举一反三的效果。
一、数控铣床加工实例1——槽类零件 毛坯为70㎜×70㎜×18㎜板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图2-179所示的槽，工件材料为45钢。
图2-179 凹槽工件1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线1）以已加工过的底面为定位基准，用通用机用平口虎钳夹紧工件前后两侧面，虎钳固定于铣床工作台上。
2）工步顺序① 铣刀先走两个圆轨迹，再用左刀具半径补偿加工50㎜×50㎜四角倒圆的正方形。
② 每次切深为2㎜，分二次加工完。
2．选择机床设备根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。
3．选择刀具现采用φ10㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。
4．确定切削用量切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。
5．确定工件坐标系和对刀点在XOY 平面内确定以工件中心为工件原点，Z 方向以工件上表面为工件原点，建立工件坐标系，如图2-118所示。
采用手动对刀方法（操作与前面介绍的数控铣床对刀方法相同）把点O 作为对刀点。
学习目标知识目标： ●学会对工艺知识、编程知识、操作知识的综合运用 能力目标： ●能够对适合铣削的典型零件进行工艺分析、程序编制、实际加工。
6．编写程序考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完。
为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。
该工件的加工程序如下：O0001; 主程序N0010 G90 G00 Z2. S800 T01 M03;N0020 X15.Y0 M08;N0030 G01 Z-2. F80;N0040 M98 P0010; 调一次子程序，槽深为2㎜N0050 G01 Z-4.F80;N0060 M98 P0010; 再调一次子程序，槽深为4mmN0070 G00 Z2.N0080 G00 X0 Y0 Z150. M09;N0090M02 主程序结束O0010 子程序N0010G03 X15. Y0 I-15.J0；N0020 G01 X20.；N0030 G03 X20. YO I-20. J0；N0040 G41 G01 X25. Y15.；左刀补铣四角倒圆的正方形N0050 G03 X15. Y25. I-10. J0；N0060G01 X-15.；N0070 G03 X-25. Y15. I0 J-10.；N0080G01 Y-15.N0090 G03 X-15. Y-25. I10. J0;N0100 G01 X15.;N0110 G03 X25. Y-15. I0 J10.;N0120 G01 Y0;N0130 G40 G01 X15. Y0; 左刀补取消N0140 M99; 子程序结束7.程序的输入（参见模块四具体操作步骤）8.试运行（参见模块四具体操作步骤）9.对刀（参见模块四具体操作步骤）10.加工选择“自动方式”，按“启动”开始加工。
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。
数控车床零件加工工艺分析一、数控车床的加工工艺1.数控车床主要加工对象数控车床的主要加工对象有：精度要求高的回转体零件、表面粗糙度要求高的回转体零件、表面形状复杂的回转体零件、带特殊螺纹的回转体零件。
2.数控车床加工工艺的主要内容选择适合在数控车床上加工的零件，确定工序内容；分析被加工零件的图样，明确加工内容和技术要求；确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线；加工工序的设计；数控加工程序的调整。
3.数控车床加工路线的拟订车削加工工艺路线的拟订是制定车削工艺规程的重要内容之一，其主要内容包括：选择各加工表面的加工方法、划分加工阶段、划分工序以及安排工序的先后顺序等。
（1）加工方法的选择。
每一种表面都有多种加工方法，具体选择时应根据零件的加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸及生产类型等因素，选用相应的加工方法和加工方案。
（2）加工阶段的划分。
粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分多余的金属，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品；半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定精度，留有一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备；精加工阶段：其主要任务是保证主要表面达到规定的尺寸精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量；光整加工阶段：对零件精度和表面粗糙度要求很高的表面，需要进行光整加工，其主要目的是提高尺寸精度、减小表面粗糙度。
（3）工序的划分原则。
工序集中原则：指每一道工序包括尽可能多的加工内容，从而使工序的总数减少。
工序分散原则：就是将工件加工分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少。
（4）加工顺序的安排。
先粗后精、先远后近、内外交叉原则、基面先行原则。
二、零件加工工艺分析1.零件图的分析图1如图1，该零件是一个典型的螺纹轴（带内孔）零件。
零件长度中等，而且长度尺寸要求不高，均属于自由公差范围。
该工件右侧有一直径为28mm、公差为0.021mm、深度为14mm的内孔，表面粗糙度值为1.6μm，可以作为同轴配合的孔。
典型零件数控加工工艺分析及编程
姓名：
班级：
学号：
指导老师：
（单位：江苏省盐城技师学院邮编：224002）
2009-4-10
典型零件数控加工工艺分析及编程
【摘要】针对典型零件选择机床、夹具、刀具及量具，拟定加工工艺路线、切削用量等，编写数控加工的程序。
【关键词】工艺编程
一、数控加工工艺路线的设计
工艺路线是指零件加工所经过的整个路线，也就是列出工序名称的简略工艺过程。
工艺路线的拟定是制订工艺规程的重要内容，其主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序及整个工艺过程的工序数目和工序内容。
数控加工工艺路线的设计与通用机床加工工艺路线的设计的主要区别在于它往往不是只从毛坯到成品的整个过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。
因此在工艺路线设计中一定要注意到，由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中，因而要与其它加工工艺衔接好。
⒈工序的划分
根据数控加工的特点，数控加工工序的划分一般可按下列方法进行：
⑴以一次安装、加工作为一道工序。
这种方法适合于加工内容较少的零件，加工完后就能达到待检状态。
⑵以同一把刀具加工的内容划分工序。
有些零件虽然能再一次安装加工中加工很多代加工表面，但考虑到程序太长，会受到某些限制（主要是内存容量），机床连续工作时间的限制（如一道工序在一个工作班内不能结束）等，此外，程序太长会增加出错与检索的困难。
因此程序不能太长，一道工序内容
不能太多。
⑶以加工部位划分工序。
对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内腔、外形、曲面或平面，并将每一部分的加工作为一道工序。
⑷以粗、精加工划分工序。
对于加工后易发生变形的工件，由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗、精加工的过程，都要将工序分开。
⒉顺序的安排
顺序的安排应根据零件的结构和毛坯，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。
顺序安排一般应按以下原则进行：
⑴上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插于通用机床加工工序的也应综合考虑;
⑵先进性内腔加工,后进行外形加工;
⑶以相同定位、夹紧方式或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重负定位次数和换刀次数。
⑷同时还应遵循切削加工顺序的安排原则：先粗后精、先主后次、先面后孔、基准先行。
二、数控编程
数控编程就是生产用数控机床进行零件加工的数控程序的过程。
数控程序是由一系列程序段组成，把零件的加工过程、切削用量、位移数据以及各种辅助操作，按机床的操作和运动顺序，用机床规定的指令及程序各式排列而成的一个有序指令集。
零件加工程序的编制是实现数控加工的重要环节，特别是对于复杂零件的加工，其编程工作的重要性甚至超过数控机床
本身。
此外，在现代生产中，产品形状及质量信息往往需通过坐标测量机或直接在数控机床上测量来得到，测量运动指令也有赖于数控编程来产生。
因此，数控编程对于产品质量控制也有着重要的作用。
数控加工的工艺分析应注意：
1、首先要对零件进行合理的工艺分析。
由于零件加工工序多，甚至要在一次装夹下，完成所有轮廓的粗加工、半精加工与精加工。
所以合理地安排各工序加工的顺序，有利于提高加工精度和提高生产率。
2、为提高机床利用率，尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便于操作者在运行程序前，及时修改刀具补偿参数。
3、在手工编程时要计算基点或节点坐标。
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。
如圆弧与直线，圆弧与圆弧在图样上相切。
4、对于编好的程序，必须进行认真检查，并在加工前对程序进行模拟。
因为采用手工编程比自动编程出错率要高，特别是在加工时，为临时加工而编程时，出错率更高，认真检查程序并对程序进行模拟就显得尤为重要。
三、典型零件的分析
如下图所示的零件：
（注：其中曲线为抛物线，且方程为Y=2PX，P=10）
1、根据图示要求确定加工工艺：
①加工方式：采用立铣；
②加工设备：FANUC数控系统的立式加工中心；
③毛坯材料：材料45#钢，规格：90mm×90mm×21mm；
④加工刀具：Φ10立铣刀、Φ8立铣刀、Φ8.5和Φ
9.8的钻头、Φ10H7的铰刀；
⑤切削用量：如下表所示；
⑥工艺路线：如下表所示；
⑦夹具选用：采用平口钳装夹零件；
2、填写工序卡
根据以上分析，该零件的数控加工工序卡，如下表所示.
3、加工程序的编制
①确定工件坐标系
选择零件两对称轴的交点为工件坐标系X、Y零点，工件上表面为Z轴零点，建立工件坐标系。
②确定基点坐标
在编制程序之前要计算每一个基点坐标的数值。
经简单计算可得到图中基点的坐标。
③编制加工程序
根据设定的工件坐标系和算得的基点，编制零件程序。
针对上述零件，程序编制按加工工艺路线中先面后孔的原则（进行面铣）、再遵循先内腔后外形（加工圆角方槽和外轮廓）、然后据工序集中的特点（加工两个圆）、再换刀加工三角圆槽以及钻孔、铰孔。
④程序检索
将编写好的加工程序输入数控系统，就可控制数控机床的加工工作。
在正式加工之前，要对程序进行检验。
通常可采用机床空运行的方式，来检查机床动作和运动轨迹的正确性，以检验程序。
利用数控机床上的图形模拟显示功能，可通过显示走刀轨迹或模拟刀具对工件的切削过程，对程序进行检查。
当发现模拟的图形或走刀轨迹不符合加工技术的要求时，须立即修改程序或采取尺寸补偿等措施。
结束语：
通过对加工中心典型零件进行工艺路线拟定及编程分析，数控不仅能够提高产品的质量，提高生产效率降低生产成本，还能够大大改善工人的劳动条件，因此掌握数控机床的加工工艺和编程技术尤为重要。
参考文献：
⑴《机床结构编程与操作》盐城技师学院出版
徐国权主审陈亚岗、范为军主编
⑵《机械加工工艺基础》长沙中南大学出版社
周增文主编
⑶《UGNX5.0 数控加工典型范例》电子工业出版社
郑贞平、喻德和张小红等编著。
